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系統識別號 U0002-1106200819110300
中文論文名稱 小學普通教室採光效能研究---以單邊走廊雙側採光為例
英文論文名稱 A Study of Daylight Performance in Classroom of Elementary School---in The Type of Unilateral Corridor With Double Side Openings
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 建築學系碩士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生中文姓名 鄭智仁
研究生英文姓名 Chih-Jen Cheng
學號 695360973
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-06-02
論文頁數 126頁
口試委員 指導教授-周家鵬
委員-丁育群
委員-王文安
中文關鍵字 採光  遮陽板  採光效能  晝光率  均齊度 
英文關鍵字 Daylight  Shading Device  Daylighting Performance  Daylight Factor  Average Uniformity 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 本研究係以縮尺模型採光實測,嘗試提供小學教室採光類型一個較均質客觀之比較憑藉,經教室單元配置形態(教室尺寸、走廊配置形態、走廊寬度)、採光形態(雙側採光)、開口部形態(開窗寬幅、開窗高幅、遮陽設施類型、遮陽版版深比)等三向度因子之測試與互動分析後。以系統化之條例、圖解、表解等方式,提出較適之採光設計應用策略,提供既有教室修正建議及未來新建校舍應用參考。

本研究之要點如下:
1.首先回顧相關校舍光環境實測之文獻,確定研究的方向與界定研究範圍與限制,再以縮尺
模型進行實測。

2.取得實測數據後,針對影響因子作解析,以了解各影響因子對畫光率與均齊度之影響,以
及各因子間之相互影響程度。


3.藉由建築物在不同開窗率、深度比、遮陽形式之條件下,比較分析出較適遮陽模組。

4.除對縮尺比例模型實測所得數據作採光效能做解析外,並以現有之數據建立單邊走廊雙側
採光合成數據,並比較分析出不同遮陽形式下較適遮陽模組。

本研究期能藉由圖表化之結論與電腦輔助建立之資料庫,可有效幫助設計者迅速且正確的判斷其所需之遮陽形式,以對普通小學採光設計有進一步的貢獻。
英文摘要 This research is made by the actual test of evaluated model; it tried to provide a more objective comparing reliance to the daylight type of the elementary school. After the testing and interaction analysis of these three factors: classroom unit allocated form(classroom dimension, corridor allocated from, and corridor width), daylight form(double daylight), and opening form(the width and height of the windows, shading devices, and the length of shading devices), we offer more proper daylight design application strategy by systematic regulation, chart, and figures. It could provide the adjusted suggestion to resident classrooms and the application reference to the new-built school buildings.
The capitulations of the research are as below:
1. First, we reviewed the related articles of the daylight environment actual testing of school buildings. Then, confirming the orientation of the research and clarifying the limitation and the range of it to process the actual testing by evaluated model.
2. After acquiring the testing figures, we acknowledged the influence of daylight factor and average uniformity by different concerning factors, and the mutual influence level between these factors.
3. According to the conditions of different opening ratio and length of the windows, and shading situation, we compared and analyzed the more proper shading module.
4. Except analysis of the figures of actual testing of evaluated model to daylight effective, we added resident figures to build composed data of unilateral corridor with double daylight, and analyzed more proper modules for different shading forms.
This research is respected to help designers effectively make prompt and correct decisions to the needs of shading forms by conclusion of graph display and the database built with computer auxiliary, and to provide further contribution to the daylight design of elementary school.
論文目次 第一章 緒論
第一節 研究緣起與目的…………………………………………………1
1-1.1研究緣起
1-1.2研究目的
第二節 研究內容與重要性………………………………………………3
1-2.1研究內容
1-2.2研究重要性
第三節 研究範圍與研究限制……………………………………………4
1-3.1研究範圍界定
1-3.2研究條件假設
第四節 研究方法與研究流程……………………………………………7
1-4.1研究方法
1-4.2研究流程

第二章 文獻回顧
第一節 自然採光效能……………………………………………………11
2-1.1晝光理論利用方面
2-1.2採光效能實測方面
第二節 與研究相關之文獻………………………………………………18

第三章 縮尺比例模型採光測試環境設定與採光模組設計
第一節 縮尺比例模型採光測試環境設定………………………………20
3-1.1 測試環境說明
3-1.2 實驗儀器說明
3-1.3 模型條件說明
第二節 開口部採光模組設計……………………………………………28
3-2.1 模型實驗因子提出
3-2.2 開窗率模組設計
3-2.3 水平、垂直、格柵遮陽板模組設計

第四章 縮尺模型採光測試結果分析
第一節 採光實驗之評估依據……………………………………………33
4-1.1 晝光基準之訂定
4-1.2 有效晝光進深之訂定
4-1.3 室內均齊度之訂定
第二節 一般性採光效果分析……………………………………………36
4-2.1 縱向採光效果分佈型態
4-2.2 橫向採光效果分佈型態
4-2.3 小結
第三節 有無遮陽板採光效果分析………………………………………50
4-3.1 無遮陽狀況採光效果分析
4-3.2 有遮陽板採光效果分析
4-3.3 有無遮陽板採光效果分析
4-3.4小結
第四節 開窗率因子分析…………………………………………………58
4-4.1 水平遮陽板開窗率因子分析
4-4.2 垂直遮陽板開窗率因子分析
4-4.3 格柵遮陽板開窗率因子分析
4-4.4 走廊面向開窗率因子分析
4-4.5小結
第五節 深度比因子分析…………………………………………………81
4-5.1 水平遮陽板深度比因子分析
4-5.2 垂直遮陽板深度比因子分析
4-5.3 格柵遮陽板深度比因子分析
4-5.4小結
第六節 變數因子綜合評估………………………………………………96
4-6.1 各遮陽形式之全室採光效能評估分析
4-6.2 各遮陽形式之外周區採光效能評估分析

第五章 倂同遮陽考慮之單邊走廊雙側採光晝光利用比較
第一節 水平、垂直與格柵遮陽之單邊走廊雙側採光晝光利用比較…104
5-1.1 水平、垂直與格柵遮陽之單邊走廊雙側採光室平均晝光
率分析
5-1.2 水平、垂直與格柵遮陽之單邊走廊雙側採光室內均齊度
分析
第二節 綜合評估………………………………………………………109

第六章 結論與建議
第一節 結論……………………………………………………………112
第二節 後續研究與建議………………………………………………113

■ 參考文獻
■ 附錄
附錄一 建築縮尺比例模型實測數據整理表……………………………116
附錄二 倂同遮陽考慮之單邊走廊雙側採光之晝光數據整理表………122

■ 圖目錄


圖 1-1小學普通教室空間尺寸圖…………………………………….…..…5
圖 1-2水平、垂直、格柵遮陽板……………………………………...……5
圖 1-3研究方法示意圖…………………………………………………...…8
圖 2-1文獻整理架構圖…………………………………………….…..…..10
圖 2-2影響建築自然採光因素圖…………………………………………..11
圖 3-1半球畫光模擬實驗室………………………………………………..21
圖 3-2半球畫光模擬實驗室剖面室意圖…………………………………..22
圖 3-3模型測點示意圖……………………………………………………..22
圖 3-4 MinoltaT-1M型照度計……………………………………………...23
圖 3-5 MinoltaT-1H型照度計………………………………………………24
圖 3-6 Minolta CR-200b 色差計……………………………………….…...24
圖 3-7縮尺比例模型室形尺度……………………………………………..26
圖 3-8電腦輔助切割機(CNC)……………………………………………...27
圖 3-9實驗縮尺比例模型照片……………………………………………..27
圖 3-10開窗形式圖…………………………………………………………29
圖 4-1 實驗模組斷面分析示意圖………………………………………….36
圖 4-2單片水平遮陽板之縱向採光效果圖…………………………..……38
圖 4-3垂直遮陽板之縱向採光效果圖……………………………………..40
圖 4-4格柵遮陽板之縱向採光效果圖……………………………………..41
圖 4-5走廊面向之縱向採光效果圖………………………………………..43
圖 4-6單片水平遮陽板之橫向採光效果圖………………………..………44
圖 4-7垂直遮陽板之橫向採光效果圖……………………………………..46
圖 4-8格柵遮陽板之橫向採光效果圖……………………………………..47
圖 4-9走廊面向之橫向採光效果圖………………………………………..49
圖 4-10無遮陽狀況之縱向採光效果(A-A)………………………………..51
圖 4-11無遮陽狀況之縱向採光效果(B-B)………………………………...51
圖 4-12無遮陽狀況之縱向採光效果(C-C)………………………………..52
圖 4-13無遮陽狀況之橫向採光效果(1-1)…………………………………52
圖 4-14無遮陽狀況之橫向採光效果(2-2)…………………………………53
圖 4-15無遮陽狀況之橫向採光效果(3-3)…………………………………53
圖 4-16無遮陽狀況之橫向採光效果(4-4)…………………………………53
圖 4-17無遮陽狀況之橫向採光效果(5-5)…………………………………54
圖 4-18遮陽形式之採光效果圖(平均晝光率)…………………………….54
圖 4-19有無遮陽形式之採光效果圖(平均晝光率)……………………….55
圖 4-20有無遮陽形式橫向採光效果圖(1-1)………………………………56
圖 4-21有無遮陽形式橫向採光效果圖(2-2)………………………………56
圖 4-22有無遮陽形式橫向採光效果圖(3-3)………………………………56
圖 4-23有無遮陽形式橫向採光效果圖(4-4)………………………………57
圖 4-24有無遮陽形式橫向採光效果圖(5-5)………………………………58
圖 4-25各開窗率下室內各測點晝光率分佈曲線圖(水平遮陽板)……….60
圖 4-26各開窗率之平均晝光率分佈曲線圖(水平遮陽板)……………….61
圖 4-27全室各開窗率之均齊度分佈比較圖(水平遮陽板)……………….62
圖 4-28外周區各開窗率之均齊度分佈比較圖(水平遮陽板)…………….63
圖 4-29全室與外周區均齊度比較圖(水平遮陽板)……………………….64
圖 4-30各開窗率下室內各測點晝光率分佈曲線圖(垂直遮陽板)……….66
圖 4-31各開窗率之平均晝光率分佈曲線圖(垂直遮陽板)……………….67
圖 4-32全室各開窗率之均齊度分佈比較圖(垂直遮陽板)……………….68
圖 4-33外周區各開窗率之均齊度分佈比較圖(垂直遮陽板)…………….68
圖 4-34全室與外周區均齊度比較圖(垂直遮陽板)……………………….70
圖 4-35各開窗率下室內各測點晝光率分佈曲線圖(格柵遮陽板)……….72
圖 4-36各開窗率之平均晝光率分佈曲線圖(格柵遮陽板)……………….73
圖 4-37全室各開窗率之均齊度分佈比較圖(格柵遮陽板)……………….74
圖 4-38外周區各開窗率之均齊度分佈比較圖(格柵遮陽板)…………….75
圖 4-39全室與外周區均齊度比較圖(格柵遮陽板)……………………….76
圖 4-40各開窗率下室內各測點晝光率分佈曲線圖(走廊面向)………….77
圖 4-41各開窗率之平均晝光率分佈曲線圖(走廊面向)………………….78
圖 4-42全室與外周區開窗率之均齊度分佈比較圖(走廊面向)………….79
圖 4-43全室與外周區均齊度比較圖(走廊面向)………………………….79
圖 4-44各遮陽深度比室內各晝光率分布圖(水平遮陽)………………….82
圖 4-45各遮陽深度比之室內平均晝光率比較圖(水平遮陽)…………….83
圖 4-46各深度比之全室與外周區均齊度關係圖(水平遮陽)…………….85
圖 4-47各遮陽深度比室內各晝光率分布圖(垂直遮陽)………………….87
圖 4-48各遮陽深度比之室內平均晝光率比較圖(垂直遮陽)…………….88
圖 4-49各深度比之全室與外周區均齊度關係圖(垂直遮陽)…………….90
圖 4-50各遮陽深度比室內各晝光率分布圖(格柵遮陽)………………….92
圖 4-51各遮陽深度比之室內平均晝光率比較圖(垂直遮陽)…………….92
圖 4-52各深度比之全室與外周區均齊度關係圖(水平遮陽)…………….94
圖 5-1單邊走廊雙側採光形式合成示意圖………………………………103
圖 5-2水平、垂直與格柵遮陽之單邊走廊雙側採光室平均晝光率分析106
圖 5-3水平、垂直與格柵遮陽之單邊走廊雙側採光室內均齊度分析…108
■ 表目錄


表 2-1自然採光預測方法之整理……………………….…………………12
表 2-2晝光理論利用方面相關文獻表…………………………………….13
表 2-3採光效能實測相關研究成果之整理……………………………….14
表 2-4採光效能實測方面相關文獻表…………………………………….16
表 3-1(IES)建議室內壁面反射率與研究模型反射率……………………..26
表 3-2開窗率模組表………………………………………………………..30
表 3-3遮陽板模組設計表…………………………………………………..31
表 4-1 基準晝光率………………………………………………………….34
表 4-2 實驗模組變數因子與檢視項目…………………………………….37
表4-3有無遮陽板之採光效果表(平均晝光率)……………………………55
表4-4各開窗率之測點平均晝光率值(水平遮陽板)………………………60
表4-5全室不同開窗率、深度比之均齊度(水平遮陽板)……………...….62
表4-6外周區不同開窗率、深度比之均齊度(水平遮陽板)………………62
表4-7各開窗率之測點平均晝光率值(垂直遮陽板)………………….……66
表4-8全室不同開窗率、深度比之均齊度(垂直遮陽板)………………….67
表4-9外周區不同開窗率、深度比之均齊度(垂直遮陽板)……………….68
表4-10各開窗率之測點平均晝光率值(格柵遮陽板)……………………...73
表4-11全室不同開窗率、深度比之均齊度(格柵遮陽板)…………………74
表4-12外周區不同開窗率、深度比之均齊度(格柵遮陽板)………………74
表4-13各開窗率之測點平均晝光率值(走廊面向)…………………….…...78
表4-14不同開窗率之均齊度(走廊面向)……………………………….…...79
表4-15不同深度比之測點平均晝光率值(水平遮陽板)……………….…...83
表4-16各開窗率下可達室內平均晝光率基準值之深度比大小(水平遮陽
板)……………………………………………………………………84
表4-17不同深度比之測點平均晝光率值(垂直遮陽板)…………………....88
表4-18各開窗率下可達室內平均晝光率基準值之深度比大小(垂直遮陽
板)…………………………………………………………………....88
表4-19不同深度比之測點平均晝光率值(格柵遮陽板)…………………....93
表4-20各開窗率下可達室內平均晝光率基準值之深度比大小(格柵遮陽
板)…………………………………………………………………....93
表4-21水平遮陽板全室採光效能綜合評估表………………………….….96
表4-22垂直遮陽板全室採光效能綜合評估表………………………….….97
表4-23格柵遮陽板全室採光效能綜合評估表……………………….…….97
表4-24水平、垂直與格柵遮陽板全室採光效能綜合評估表……………….98
表4-25水平遮陽板外周區採光效能綜合評估表………………………..….99
表4-26垂直遮陽板外周區採光效能綜合評估表…………………………100
表4-27格柵遮陽板外周區採光效能綜合評估表…………………………100
表4-28水平、垂直與格柵遮陽板外周區採光效能綜合評估表…………101
表 5-1單邊走廊雙側採光形式檢視項目……………………………….....104
表 5-2倂同水平遮陽形式平均晝光率與均齊度比較表……………….…109
表 5-3倂同垂直遮陽形式平均晝光率與均齊度比較表………………….109
表 5-4倂同格柵遮陽形式平均晝光率與均齊度比較表……………….…110
表 5-5水平、垂直與格柵形式平均晝光率與均齊度分析比較表…….…110
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