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博碩士論文 etd-0515102-151240 詳細資訊
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論文名稱
Title
建築節約能源設計分析與全尺度實驗印證
The Design Analysis and Experimental Investigation on Building Energy Conservation
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
112
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2002-04-30
繳交日期
Date of Submission
2002-05-15
關鍵字
Keywords
空調能源消費係、外周區年間負荷係數、建築外殼總熱傳值
ENVLOAD, OTTV, PAL, CEC
統計
Statistics
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中文摘要
建築省能設計的真諦除強調節約能源外,尚需考慮居住環境的舒適與健康。換言之,在不妨礙居住環境之安全、健康與舒適條件下,提供建築物節約能源設計之基準。
本文從建築物日照熱輻射理論出發,就太陽與地球間特定規律的自然現象,釐清影響建築耗能日照熱輻射的外部因素,利用電腦模擬程式提供建築省能設計時,各城市所在位置與任何時刻的太陽位置軌跡資料,以解決建築省能總體規劃設計中,建築物陰影變化的情形,並藉以分析建築本身的遮陽設備,對室內日照的影響。本文實地製作高雄地區的日照熱輻射圖,確保國立中山大學能源實驗屋進行全尺度日照熱輻射實驗時的準確度;實驗結果其準確度高達98 %以上,提供後續建築外殼省能指標(ENVLOAD)值計算之重要參考依據。
再藉由建築外殼耗能分析,分別建立了建築耗能指標(ENVLOAD)值、 建築外殼耗能之靈敏度分析及建築外殼耗能評估與建議。最後,在能源實驗屋實際進行建築外殼耗能分析設計全尺度之實驗印證,作為台灣中部某新建大樓(簡稱為N大樓)建築物耗能規劃,並符合我國採行之建築外殼省能指標(ENVLOAD)值規定之採用的重要依據。
本文就N大樓建築耗能分析及全尺度之實驗印證,得知建築物外殼設計裝設水平式外遮陽及室內入加裝淺灰色百葉窗之內遮陽時,經實驗結果顯示,較傳統玻璃帷幕建築(無內、外遮陽)其省能效果可高達42 %;此效果於外周區更為顯著,亦可符合室內環境熱舒適區之要求。
本文經由系統化之理論分析與全尺度實驗印證結果顯示,在台中氣象條件下,N大樓之最適當之建築外殼省能設計之模式,不但符合我國現行建築省能法規之規範,而且為兼具節能與舒適環境之優良節約能源設計,更可提供後續其他類似建築省能設計之參考。
本文係在台灣地區本土氣候條件下所進行,一方面可對於我國已頒佈實施之建築外觀省能設計指標ENVLOAD並做一實際全尺度之實驗印證。提供日後進行進一步管制或修訂ENVLOAD值之重要參考依據,影響深遠,亦為本論文所提出之貢獻所在。





Abstract
The theme of building energy conservation emphasizes not only on saving energy, but also on the comfort and safety of the theraml environment. In other words, it provides energy-saving function under the percussion of providing a safe, healthy, and comfortable thermal environment.
This paper based its argument on the theory of the solar radiation. This paper identified the external factors that influence the solar radiation in relation to the natural movements of the Sun and Earth. It used computer programs to identify the location of each city and the position of the Sun at any given time. It also simulated the situation under which the shadow of the building changed, and analyzed the effect of the sun-blocking facilities of the building on indoor lighting. Furthermore, the author of this paper composed the sun radiation chart of Kaoshiung area to test the accuracy of the full-scale sun radiation experiment at NSYSU Lab. The accuracy of the experiment reached over 98%, which served as an important foundation for the calculation of the ENVLOAD value.
Moreover, based on the computer simulation of the energy consumption on building envelope , this paper not only provided the ENVLOAD value, but also the evaluation of the sensitivity of the energy consumption on building envelope. Finally, this paper served as an important base for the ENVLOAD value of one specific building (Building N) in mid-Taiwan.
The experiment on Building N found that the installation of horizontal external sunshades and light-gray blinds as internal sunshades saved 42% energy than the traditional curtain wall buildings. This result further demonstrated of the energy savings effect experimentally.
Base on systematic analysis and full-scale experiments, this paper proposed the best energy saving model for Building N under the weather condition at Taichung. This model not only satisfied our current legislation for energy saving construction, but also provided a thermal comfortable environment.
This paper contributes greatly to the field of building energy conservation design. Furthermore, this study was carried out under the local weather condition of Taiwan, which contributed significantly as a criteria for further regulation and modification of the ENVOLOAD value in Taiwan in the future.




目次 Table of Contents
謝 誌 i
目 錄 ii
表 目 錄 iv
圖 目 錄 vi
摘 要 ix
Abstract xi
第一章 緒 論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 7
1.3 研究內容與目的 10
第二章 建築物日照熱輻射之理論分析 13
2.1 日照方位理論分析 13
2.1.1 日照方位電腦模擬計算 15
2.2 建築日照圖實驗與應用 17
第三章 建築外殼耗能量解析 28
3.1 建築外殼節能設計指標與計算 28
3.2 建築外殼耗能量計算 32
3.3 建築外殼耗能量計算結果與分析 34
3.4 建築外殼耗能之靈敏度分析 50
第四章 N大樓建築省能全尺度實驗 58
4.1 能源實驗屋全尺度實驗之規劃 58
4.2 實驗屋建築外殼省能全尺度實驗結果數據分析 75
第五章 結論與建議 87
參考文獻 90
附件一 93
附件二 94
附件三 95
附件四 96
附件五 97
附件六 98
符號說明 99

參考文獻 References
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