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系統識別號 U0026-2607201311341000
論文名稱(中文) 雙邊走廊教室應用晝光調和人工照明控制之評估研究
論文名稱(英文) Lighting Effectiveness of Daylight Incorporating Artificial Lighting control for Bilateral Corridor Classroom
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生(中文) 黃韋禎
研究生(英文) Wei-Jien Huang
學號 N76991310
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 120頁
口試委員 指導教授-曾俊達
口試委員-賴光邦
口試委員-王為
口試委員-陳念祖
中文關鍵字 雙邊走廊教室  晝光引導  人工照明  光環境模擬  採光效益 
英文關鍵字 Bilateral Corridor Classroom  Light shelves  Artifical Lighting 
學科別分類
中文摘要 從1980年-1990年,「開放教育」理念引進國內,致使過於單調的單邊走廊形式空間出現為一邊走廊、一邊陽台的雙邊走廊教室空間。國內校園建築空間之型態大致分為兩類即「單邊走廊教室」及「雙邊走廊教室」,其中又以雙邊走廊教室之自然採光較差,因其走廊樓板即等同於連續性水平遮陽板,雖具深遮陽效果,唯對於教室內之自然採光影響甚大,如何增加室內自然光之利用乃為本研究之動機。在自然光的利用上,設置導光板可有效改善深遮陽室內及直射光不易照射到之區域採光,整體空間照明環境方面,除了自然採光更應將人工照明一併作考量,日間人工光源與晝光並用照明時,光源的流動方向有相斥的作用,因此若以夜間為對象所設計出的適當教室照明,在日間就產生照明之質與量尚未達到要求之情形。
研究對象:
研究以南北座向、東西向開窗之典型雙邊走廊教室為實驗場,在整體光環境空間上具有上午東曬及下午西曬之問題,透過實際測量發現實驗場本身雙邊走廊即形成深遮陽板,因此實驗場內作業面之平均照度在部分時段未達CNS建議之教室照度標準,且在上下午時段之室內均勻度亦未達建議標準,因此實驗場在整體光環境尚具有改善空間。
研究方法:
模擬軟體的選定上,本研究利用DIALUX以及AGI32兩種輻射度法計算之光環境模擬軟體,依據實驗場所實測的邊界條件進行軟體模擬,模擬時段從上午08:00至下午17:00進行逐時模擬,並透過實際量測之照度數值與軟體模擬之照度數值進行軟體適用性比對,運用回歸分析方式,以決定係數(coefficient of determination,R2)作為指標,判定軟體之適用性,其中以AGI32在整體時段的R2較為穩定,選定作為後續研究實驗軟體。本研究希望能針對不同角度及不同深度比之導光板形式,進行雙邊走廊教室室內光環境品質及人工照明評估探討,進而提出因地制宜之導光板形式調和人工照明控制,利用走廊晝光引入提升室內平均照度,以達到節約能源、永續使用之願景。
英文摘要 Since 1980s, many types of the classroom’s spatial patterns shows in school and the original type of unilateral corridor classroom is enough for using. Therefore one side of the
corridor and the other side of terrace for classroom’s space has appeared.
The classroom’s space of school building substantially have two type : unilateral corridor classroom and bilateral corridor classroom,and the bilateral corridor classroom
have lass lighting because of corridors just like deep shade. The deep shade classrooms often need artificial lighting and cause a lot of energy.
If it can increase the space’s daylight area and choose the right lamps is able to lot reduce energy .Use light shelves can improvement indoor lighting effective. When we are
examine the indoor illumination environment must have to consideration artificial lighting and daylight.
This study use DIALUX and AGI32, it’s illumination environment simulation software in radiosity method. Simulation from 08:00 am to 17:00 pm for hourly
simulation .Through actual measurements of the illumination and simulation of the illumination, using the coefficient of determination (R2) to judgment the suitability of those
software. The AGI32 has better performance in overall time, so this study chooses AGI32 to do Follow-up Studies.
In this study, using different angles and different depth of light shelves, then to evaluate in bilateral corridor classroom indoor illumination environment quality and
artificial lighting. Hoping for put forward an local conditions of light shelves and artificial lighting control. Introduced the daylight into classroom by the corridor, and look forward to achieve energy conservation and sustainable use.
論文目次 第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-1-1 研究動機 1
1-1-2 研究目的 3
1-2 研究方法 4
1-3 研究範圍 5
1-4 研究流程 6
第二章 相關文獻回顧 7
2-1 前言 7
2-2 教室與室內採光相關文獻 8
2-3 電腦模擬應用計算室內採光效率相關文獻 10
2-4 導光系統設計相關文獻 13
2-5 照明環境規範相關文獻 15
2-6 小結 18
第三章 光照環境及模擬理論 19
3-1 前言 19
3-2 照明環境理論與特性 20
3-2-1 光照的物理原理 20
3-2-2 照明與視覺 25
3-3 光模擬原理及應用 27
3-3-1 自然採光 - 漫射晝光特性及可及性 27
3-3-2 人工照明特性及原理 31
3-3-3 光模擬演算法 32
3-4 天候狀況與導光板應用 35
3-5 小結 38
第四章 實測結果與數值模擬比對分析 39
4-1 前言 39
4-2 實測計劃 40
4-2-1 實驗場所位置 40
4-2-2 量測儀器與室內照度測定 43
4-3 實測結果與分析 45
4-4 電腦模擬軟體及模擬數值比對分析 49
4-4-1 模擬軟體使用流程 49
4-4-2 模型與邊界條件設定 50
4-4-3 實測結果與模擬數值比對分析 51
4-5 小結 71
第五章 導光板設置及模擬結果分析 73
5-1 前言 73
5-2 模擬方法與變因設定 74
5-2-1 實驗因子與組數設定 74
5-2-2 導光板變因設定 75
5-3 導光板設置模擬解析 77
5-4 導光板設置與人工照明調和解析 91
5-5 小結 100
第六章 結論與建議 101
6-1 結論 101
6-2 後續研究與建議 102
參考文獻 103
附錄 107
參考文獻 1. 周鼎金,「學校教室採光照明之研究」,1983。
2. 周鼎金,「學校教室照明節能參考手冊」,p.7,2004。
3. 周鼎金,「學校教室照明推廣手冊」,p.19,1998。
4. 王秀芳,「有了晝光導光板,電燈不用來」,工業技術研究院電子報,p.1-5,2009.5。
5. 李孟芹,「雙邊走廊教室應用導光板採光效益評估之研究」,p.1-3,2012。
6. 黃漢泉,「建築物理」,p163,1994。
7. 江哲銘,「國民小學教室採光照明現況問題與對策」,p.17,1993。
8. 劉貞貞、劉舜仁,「台灣國民小學建築空間演變型態」,中華民國建築學會「建築學報」第61 期,2007。
9. 賴育成,「九二一震災重建國小普通教室照明環境現況與效能之研究— 以南投縣災後重建國小為例」,雲科大空間設計碩論,2003。
10. 周鼎金、周家鵬,「學校教室採光照明設計準則之研究」,內政部建築研究所計劃成果之報告,p.24,1995。
11. 史景宏,「台中市國中教室採光照明環境之研究」,逢甲建築碩論,2004。
12. 李信賢,「台中市國小教室採光照明環境之研究」,逢甲建築碩論,2005。
13. 陳逸倫,「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」,淡江建築碩論,2001。
14. 劉家銘,「單邊採光教室設置導光遮陽板對室內光環境品質改善之研究」,樹科大應用設計碩論,2003。
15. 周伯丞,「光跡追蹤數值模擬軟體應用於建築空間之探討」,文化創意產業設計學術研討會,2003。
16. 鄭玉婉,「建築物立面開窗手法對室內光環境影響之探討-以高雄市南北向之沿街面透天厝為例」,樹科大建築與環境碩論,2009。
17. 吳家安,「新竹地區街屋立面開口部採光模擬與分析」,中華大學建築與都市計劃碩論,2008。
18. 林焴琳、林妝鴻,「建築物開口部自然採光對室內綠化與節能之影響-以聯合大學國鼎圖書館為例」,台灣建築論壇-建築創意文化,2008。
19. 張俊修,「開窗形式與水平遮陽板對室內採光效能與遮蔽效能之研究-以大台中地區大學圖書閱覽空間為例」,朝陽科大建築與都市設計碩論,2011。
20. 張文淵,「國小圖書館晝光利用照明節能效益解析-以納馬夏區民權國小圖書館為例」,成功大學建築碩論,2011。
21. 陳致和,「水平遮陽板與導光板之採光效能研究」,淡江建築碩論,1995.
22. 林冠州,「居室空間水平遮陽暨導光板在直射光環境下之採光效能評估」,淡江建築碩論,1996。
23. 陳乾隆,「晴天空環境下水平遮陽導光板對室內照度簡易推估模式之研究」,台科大建築博論,2006。
24. 蘇柏維,「自然光環境下水平遮陽暨導光板實體與縮尺模型分析之研究」,台科大建築碩論,2006。
25. 黃鈺華,「自然光環境下水平遮陽暨導光板採光效能研究」,淡江建築碩論,2007。
26. 中華民國國家標準,「CNS12112室內工作場所照明」,2012.1.31。
27. 陳啟中,「建築物理概論」,p.177,2006。
28. 王耀寬,「晝光環境下之室內空間照度預測─以中部地區為例」,p.6,2008。
29. 江哲銘,「建築物理」,三民書局,p.179-180,1997。
30. 石曉蔚,「室內照明設計應用」,淑馨出版社,p.7-9,1998。
31. 周鼎金、周家鵬,「學校教室採光照明設計準則之研究」,1995。
32. 賴榮平、林憲德、周家鵬,「建築物理環境」,六合出版社,p.118-119,1991。
33. 雲鵬,「建築光環境模擬」,中國建築工業出版社,p.28-29,2010。
34. 陳昱維,「日光動態模擬的熱輻射法運算」,交通大學資訊工程系碩論,p.9-10,1999。
35. 江適文,「幾何光學之光跡追蹤研究」,成功大學機械工程學系碩論,p.2-6,2000。
36. 鄭忠志、李昭仁,「整合性導光組件窗戶設計及評析」,中華民國建築師公會全國聯合會第五屆台灣建築論壇-建築創意文化,2008。
37. 松浦邦男,「建築環境工學(I)」,p.82,2001。
38. Patricia Plympton,「Daylight in schools: improving student performance and health at a price schools can afford」,National Renewable Energy Laboratory,2000。
39. Judy Theodorson,「Daylit Classrooms at 47N, 117W」,Passive and Low Energy Architecture,2009.6。
40. Donald P.Greenberg,「Radiosity A method for computing global illumination」,1986。
41. Milan Janak,「Coupling Building Energy and Lighting Simulation」,ISPSA1997。
42. Carlos E. Ochoa,「Current Perspectives on Lighting Simulation for Building Science」,2010。
43. F Miguet, D Groleau,「A daylight simulation tool for urban and architectural spaces application to transmitted direct and diffuse light through glazing」,2002。
44. Peter Zeile、Martin Reichrath,「Illumination of urban space using digital simulation methods,exemplified on the UNESCO Wodld Heritage Site of Bamberg」,ACSP2008。
45. Christakou,Dimitrios Evangelos、Amorim,Claudia Naves David,「Daylighting Simulation: Comparison of soft wares for Architects Utilization」,IBPSA Conference,pp.183-190,2005。
46. Shailesh K R,「Application of RELUX Software in Simulation and Analysis of Energy Efficient Lighting Scheme」,2010。
47. Karen Kensek,「Daylight Factor (overcast sky) versus Daylight Availability (clear sky) in Computer-based Daylighting Simulations」,CSABE 2011。
48. Mark B.Luther,「Studies on a Daylight-guiding System for an Office」,ANZSES2003。
49. Konstantinos Antoniou and Aikaterini Meresi,「The Use of the Artificial Sky as a Means for Studying the Daylight Performance of Classrooms」,PLEA2006.9。
50. Lorne Whitehead、Allen Upward、Peter Friedel,「Using Core Sunlighting to Improve Illumination Quality and Increase Energy Efficiency of Commercial Buildings」,ASME2010。
51. Tong-Yee Lee,〈 Practical aspects and experiences Exploitation of image parallelism for ray tracing 3D scenes on 2D mesh multicomputers 〉,PARALLEL COMPUTING,1997。
52. Lawrence Berkley National Laboratory, International Energy Agency Energy Conservation in Buildings and Community Systems Program,「A source book on daylighting systems and components」, 2000。
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2015-08-14起公開。
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