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論文基本資料
摘要
外文摘要
目次
參考文獻
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研究生:
葉奕忻
研究生(外文):
Yi-Sin Yeh
論文名稱:
走廊牆面開窗型式對室內採光效能之研究-以台中大學普通教室單邊走廊為例
論文名稱(外文):
The Daylighting Performance of Building Windowing Form on Unilateral Corridor Classroom
指導教授:
郭章淵
指導教授(外文):
Jhun-Iuan Kuo
口試委員:
鍾松晉
、
郭柏巖
口試委員(外文):
Sung-Chin Chug
、
Po-Yen Kuo
口試日期:
2015-07-22
學位類別:
碩士
校院名稱:
朝陽科技大學
系所名稱:
建築系建築及都市設計碩博士班
學門:
建築及都市規劃學門
學類:
建築學類
論文種類:
學術論文
論文出版年:
2015
畢業學年度:
103
語文別:
中文
論文頁數:
101
中文關鍵詞:
採光效能
、
單邊走廊教室
、
晝光率
、
天空圓頂
外文關鍵詞:
Daylighting Performance
、
Unilateral Corridor
、
Daylight Factor
、
Sky Dome
相關次數:
被引用:
2
點閱:538
評分:
下載:74
書目收藏:0
本研究為了探討普通教室走廊與該牆面之設計,對於室內採光效能之影響;首先採用田野調查法,調查台中地區八所大學具單邊走廊設計之普通教室,探討其走廊牆面開窗型式、開口率、玻璃材質、走廊寬度…等;並以等距測量其走廊及室內照度,計算出晝光率與均齊度。並將所獲得資料整理出走廊與該牆面影響室內光效能之因子,分析出四種具代表性教室空間樣本。根據以上的結果,製作為1/10的縮尺模型,利用「全天空圓頂(Sky Dome)」模擬在漫射光環境下,四種不同開口率、四種不同走廊寬度及三種不同玻璃材質,對室內晝光率與均齊度之影響,實驗獲得的資料採用SPSS統計分析軟體進行分析。
田野調查獲得如下結果:1.牆面開口型式為全開且清玻璃材質者具有較佳晝光率;2.牆面為上部開口且清玻璃材質具較佳均齊度。天空圓頂實驗成果獲悉:1.開口率越大室內採光效能越佳,具有較佳的晝光率與均齊度;2.走廊寬度增加,影響室內採光效能,晝光率降低但均齊度較平均;3.開口部牆面為上方清玻璃下方霧玻璃材質者具有較佳的晝光率與均齊度。
本研究對走廊與牆面之設計綜合建議如下:1.開口率70%、走廊寬度180cm、上方清玻璃下方霧玻璃材質者具有較佳的採光效能;2.並以開口率50%~70%、走廊寬度180~240cm、清玻璃或上方清玻璃下方霧玻璃材質為建議的參考範圍;3.走廊寬度的增加造成室內晝光率降低,不符合標準值,建議可以增加導光板或走廊的反射率,以增加室內照度。
The main purpose of the study is to investigate the effect of the design of the corridor and the wall on the classroom indoor daylight performance. The stu-dy first adopted a field research, examining classrooms with unilateral corridor in eight universities in Taichung, further discussing their sizes of openings, aperture ratios, glass materials, and width of the corridor. The study then measured the corridor and indoor illumination from same distance, obtaining the daylight factor and uniformity. With the collected data, the study sorted several factors that affect indoor illumination, resulting in four representative classroom samples. Based on the data collected, a 10: 1 scale model was also adopted in this research for analyzing how four different aperture ratios, corridor widths, and three different glass materials would counteract with indoor daylight factor and uniformity in a Sky Dome under diffuse light. SPSS is used for data analysis.
The result from the field research includes: 1. Walls with full size of opening and transparent glass materials have better daylight factor; 2. Walls with upper opening and clear glass materials have better uniformity. Through the Sky Dome experiment, the results suggest: 1. The larger the size of opening, the better the indoor illumination and the better daylight factor and uniformity; 2. The increase in the width of the corridor affects the indoor illumination, with decrease in daylight factor but with much equal uniformity; 3. The wall with upper transparent glass and lower translucent glass results in better daylight factor and uniformity.
The results of the study suggest that: 1. the indoor illumination are betterwhen the opening rate is 70%, corridor is 180cm in width and the transparent glass material and translucent glass material are used in the top and the bottom of the window respectively; 2. opening rates ranging between 50%~70%, and corridor width ranging between 180~240cm, with transparent glass windows or with transparent glass in the top and translucent glass at the bottom are served as a reference range; 3. The indoor daylight factor decreases as the width of corridor increases which does not conform to the standard value. In such condition, increase in light guide plate and corridor reflectivity are strongly suggested to increase the indoor illumination.
目錄
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
第一節 研究動機 1
第二節 研究目的 1
第三節 研究內容 2
第四節 研究的重要性 3
第五節 研究範圍與限制 3
第六節 研究流程圖 4
第二章 相關文獻回顧 5
第一節 教室照明環境之概述 5
第二節 採光原理 7
第三節 採光因子 12
第四節 採光效能 14
第三章 研究方法 21
第一節 開口型式調查 21
第二節 採光效能調查 23
第三節 縮尺模型實驗法 24
第四章 調查結果及資料分析 31
第一節 現況調查分析 31
第二節 縮尺模型實驗分析 43
第五章 結論與建議 82
第一節 結論 82
第二節 建議與後續研究 85
參考文獻 88
附錄一 四大空間樣本實測照度數據 90
附錄二 縮尺模型照度數據 92
表目錄
表2-1 教室照明之相關文獻.............................................................................6
表2-2 採光因子一覽表...................................................................................12
表2-3 各種作業採光所需之晝光率...............................................................14
表2-4 IES北美照明協會照度基準規範........................................................15
表2-5 基準晝光率...........................................................................................16
表2-6 採光效能預測之實驗方式優缺點比較表...........................................17
表2-7 教室採光效能之相關文獻...................................................................18
表3-1 現況調查使用工具一覽表...................................................................21
表3-2 照度調查使用工具一覽表...................................................................23
表3-3 人造天空圓頂規格與性能表...............................................................26
表3-4 實驗儀器性能表...................................................................................26
表3-5 實驗因子及環境之選定及設定方式一覽表.......................................27
表4-1 開窗型式調查表...................................................................................31
表4-2 四種空間樣本.......................................................................................33
表4-3 開口率統計圖表...................................................................................34
表4-4 走廊寬度統計圖表...............................................................................35
表4-5 四大空間樣本實地測繪圖表...............................................................35
表4-6 全開-清玻璃材質採光效能分析表......................................................39
表4-7 中上部開口-清玻璃材質採光效能分析表..........................................40
表4-8 中上部開口-清+霧玻璃材質採光效能分析表...................................41
表4-9 上部開口-清玻璃材質採光效能分析表..............................................42
表4-10 不區分玻璃材質下不同開口率對室內測點之相關列表...................55
表4-11 清玻璃玻璃材質下不同開口率對室內測點之相關列表...................56
表4-12 霧玻璃玻璃材質下不同開口率對室內測點之相關列表...................56
表4-13 不區分玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表...............58
表4-14 清玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表.......................58
表4-15 霧玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表.......................58
表4-16 不區分玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表..............60
表4-17 清玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表......................61
表4-18 霧玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表......................61
表4-19 上清下霧玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關列表..........61
表4-20 不同開口率與不同走廊寬度之相關列表...........................................70
表4-21 不同走廊寬度對不同開口率之相關列表...........................................71
表4-22 不同開口率與不同玻璃材質之相關列表...........................................72
表4-23 不同走廊寬度與不同玻璃材質之相關列表.......................................73
表4-24 不同玻璃材質相互之相關列表...........................................................73
表4-25 不同走廊寬度與不同玻璃材質之相關列表.......................................74
表4-26 不區分玻璃材質下不同走廊寬度與不同開口率之相關列表..........75
表4-27 清玻璃材質下不同走廊寬度與不同開口率之相關列表..................75
表4-28 霧玻璃材質下不同走廊寬度與不同開口率之相關列表..................76
表4-29 上清下霧玻璃材質下不同走廊寬度與不同開口率之相關列表......76
表4-30 清玻璃與上清下霧玻璃材質相互之相關列表...................................77
表4-31 霧玻璃與上清下霧玻璃材質相互之相關列表...................................78
圖目錄
圖1-1 研究流程圖.............................................................................................4
圖2-1 晝光率法計算理論示意圖...................................................................10
圖2-2 光輻射法計算理論示意圖....................................................................11
圖2-3 模型實驗示意圖...................................................................................12
圖2-4 天空圓頂實驗室...................................................................................12
圖3-1 室內測點圖示.......................................................................................23
圖3-2 全天空圓頂實驗室剖面圖...................................................................25
圖3-3 全天空圓頂實驗室平面圖...................................................................25
圖3-4 全天空圓頂實驗室剖面圖...................................................................28
圖3-5 縮尺模型照片.......................................................................................28
圖3-6 縮尺模型剖面圖...................................................................................28
圖3-7 縮尺模型平面圖...................................................................................28
圖3-8 天空圓實驗室.......................................................................................29
圖3-9 實驗平台...............................................................................................29
圖3-10 實驗定點...............................................................................................29
圖3-11 1/10模型製作.......................................................................................29
圖3-12 開口率與玻璃材質...............................................................................29
圖3-13 走廊寬度實驗組...................................................................................29
圖3-14 縮尺模型內部測點...............................................................................29
圖3-15 遮陽板比值模擬...................................................................................29
圖4-1 開窗型式調查樹狀圖...........................................................................32
圖4-2 開窗型式分佈圖示...............................................................................33
圖4-3 朝向分佈圖示.......................................................................................34
圖4-4 不同開口率在不同走廊寬度條件下之晝光率平均數圖..................45
圖4-5 不同走廊寬度在不同開口率條件下之晝光率平均數圖..................46
圖4-6 不同玻璃材質在不同開口率條件下之晝光率平均數圖..................47
圖4-7 走廊寬度180cm下不同開窗型式對室內測點之晝光率平均數圖
...............................................................................................................48
圖4-8 走廊寬度240cm下不同開窗型式對室內測點之晝光率平均數圖
...............................................................................................................48
圖4-9 走廊寬度300cm下不同開窗型式對室內測點之晝光率平均數圖
...............................................................................................................49
圖4-10 走廊寬度360cm下不同開窗型式對室內測點之晝光率平均數圖
...............................................................................................................49
圖4-11 不同開口率在不同玻璃材質條件下之晝光率平均數圖..................50
圖4-12 不同走廊寬度在不同玻璃材質條件下之晝光率平均數圖..............51
圖4-13 不同玻璃材質在不同開口率條件下之晝光率平均數圖..................52
圖4-14 走廊寬度180cm下不同開窗型式在室內測點條件下之晝光率平
均數圖...................................................................................................53
圖4-15 走廊寬度240cm下不同開窗型式在室內測點條件下之晝光率平
均數圖...................................................................................................53
圖4-16 走廊寬度300cm下不同開窗型式在室內測點條件下之晝光率平
均數圖...................................................................................................54
圖4-17 走廊寬度360cm下不同開窗型式在室內測點條件下之晝光率平
均數圖...................................................................................................54
圖4-18 不區分玻璃材質下不同開口率對室內測點之相關散布圖..............56
圖4-19 清玻璃玻璃材質下不同開口率對室內測點之相關散布圖..............57
圖4-20 霧玻璃玻璃材質下不同開口率對室內測點之相關散布圖..............57
圖4-21 不區分玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖..........59
圖4-22 清玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖..................59
圖4-23 霧玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖..................60
圖4-24 不區分玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖..........62
圖4-25 清玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖..................62
圖4-26 霧玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖..................63
圖4-27 上清下霧玻璃材質下不同走廊寬度對室內測點之相關散布圖......63
圖4-28 不同開口率在不同走廊寬度條件下之均齊度平均數圖...................65
圖4-29 不同玻璃材質在不同走廊寬度條件下之均齊度平均數圖..............65
圖4-30 不同開窗型式在不同走廊尺寸條件下之均齊度平均數圖..............66
圖4-31 不同開口率在不同走廊寬度條件下之均齊度平均數圖..................67
圖4-32 不同玻璃材質在不同走廊寬度條件下之均齊度平均數圖..............68
圖4-33 不同開窗型式在不同走廊寬度條件下之均齊度平均數圖..............69
圖4-34 不同開口率與不同走廊寬度之相關散布圖.......................................70
圖4-35 不同走廊寬度對不同開口率之相關散布圖.......................................71
圖4-36 霧玻璃材質對不同開口率之相關散布圖...........................................72
圖4-37 不同走廊寬度與不同玻璃材質之相關散布圖...................................74
圖4-38 清玻璃材質下不同走廊寬度與不同開口率之相關散布圖...............76
圖4-39 霧玻璃材質下不同走廊寬度與不同開口率之相關散布圖...............77
中文部份
1.王錦堂,1987,《建築應用物理學》,臺隆書店,台北。
2.王耀寬,2008,"晝光環境下之室內空間照度預測-以中部地區為例",朝陽科技大學建築及都市設計研究所碩士論文,台中。
3.史景宏,2004,"台中市國中教室採光照明環境之研究",逢甲大學建築學系碩士論文,台中。
4.李信賢,2005,"台中市國小教室採光照明環境之研究",逢甲大學建築學系碩士論文,台中。
5.周家鵬,1991,"人工照明省能設計",《能源節約技術報導》,10月pp.9-21
6.周鼎金,1991,《建築物理環境》,六和出版社,臺北。
7.周鼎金,1995,《建築物理》,旭營文化事業公司,臺北。
8.林冠州,1998,"居室空間水平遮陽板暨導光板在直射光環境下之採光效能評估",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
9.陳致和,1995,"水平遮陽板與導光板之採光效能之研究",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
10.陳乾隆,1998,"自然光環境下垂直遮陽板之採光效能評估",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
11.陳啟中,2000,《建築物理概論》,詹氏書局,台北。
12.陳逸倫,2001,"電腦模擬建築物自然採光與外部遮陽節約能源綜合評估之研究",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
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14.游璧菁,1992,"建築技術規則中採光規範之研究",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
15.黃俊程,1998,"居室空間格柵遮陽板暨導光板在直射光環境下之採光效能評估",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
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17.雷祖康,1993,"建築物外週區採光與照明綜合節約能源評估指標之研究",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
18.廖寄萍,2004,"逢甲大學教學空間照明環境調查之研究",逢甲大學建築學系碩士論文,台中。
19.廖蓮輝,1996,"格柵遮陽板之遮蔽效果與採光效能關係研究",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
20.劉澄泰,1997,"建築物垂直遮陽板之採光與遮蔽效能綜合研究",淡江大學建築學系碩士論文,台北。
21.謝東育,2009,"中庭採光效能預測模式之研究",朝陽科技大學建築學系碩士論文,台中。
英文部分
1.Boyer, L. L. and Song, K. D., 1994, Daylighting prediction and sunlight strategies for atrium design in hot climates, No-94-3-2, ASHRAE Transactions: Symposia, pp.676-681.
2.Calcagni, B. and Paroncini, M., 2004, Daylight factor prediction in atria building designs, Solar Energy, Vol. 76, pp.669-682.
3.Judy Theodorson, 2009.6, Daylit Classrooms at 47N, 117W, Passive and Low Energy Architecture.
4.Littlefair P., 2002, Daylight prediction in atrium buildings, Solar Energy, Vol.73, No.2, pp.105-109.
5.Patricia Plympton, 2000, Daylight in schools: improving student performan- ce and health at a price schools can afford, National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado.
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