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系統識別號 U0002-1403201107025600
中文論文名稱 智慧居住空間熱環境感測器架設位置探討
英文論文名稱 Study of Intelligent Dwell Space Thermal Environment of Sensor Setup Location
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 99
學期 1
出版年 100
研究生中文姓名 張鈞鳴
研究生英文姓名 Chun-Ming Chang
學號 694301143
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-01-13
論文頁數 130頁
口試委員 指導教授-王文安
委員-江哲銘
委員-周家鵬
中文關鍵字 智慧化居住空間  熱舒適環境  CFD模擬  感測儀器 
英文關鍵字 Smart Living Space  CFD simulation  Thermal Environment  Sensing instruments 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 我們居住的空間,正再進入另一個新的階段,面臨轉變之際,隨之而來環境正趨於惡劣的問題,也讓我們重新思考,當我們藉由科技來改善生活品質時,如何同時解決環境負荷,使科技與環境之間的拉扯獲得改善。
智慧化居住空間,具有電腦快速運算的能力與特性,如何透過設備的串聯,有效利用設備,達到室內熱環境舒適,同時降低設備所不需耗費的能源,以降低環境負荷,應為此階段要思考的問題。
本研究藉由實驗進行空間量測,以不干擾人體活動下,找出能有效反映使用者對於室內環境感受的量測位置,以提供未來建構智慧化居住空間時,人體熱環境感受之感測儀器架設位置的參考。
章節內容概述如下:
第一章 說明研究動機、研究目的、研究範圍、研究架構及研究流程。
第二章 探討住宅空間與家電設備發展至智慧化的過程與現況,同時描述人體舒適環境的內容與範圍,供後續實驗分析之基準。
第三章 分析實驗量測的對象及環境等,同時檢視設備及空間等資源,並就上述提出實驗方法與計畫,確保實驗結果能有效回饋研究內容所欲探討之結果。
第四章 將實測結果整理後,與CFD軟體建構之模型所模擬運算之結果進行比對,使CFD所建構模型為有效可評估之工具。
第五章 以CFD軟體進行室內環境模擬,並依結果分析感測器之有效位置,再與活動範圍比對之後,提出未來智慧化居住空間熱舒適環境感測儀器可參考之架設位置。
第六章 將研究結果整理後,提出可應用之數據,並對後續相關研究提出建議。
英文摘要 The space that we live, is entering another new phase. The occasion of facing changes, the environment problems are becoming worse. Let us reconsider, when we improve quality of life by technology, how to solve the carrying capacity of environment at the same time, and to improve the technology and environment.
Smart living space which have capabilities and features of computer fast operation. How to through the facilities of series connection and the effective of using facilities then achieve the comfort thermal environment indoor, reduce the facility energy that do not have to consume at the same time, and reduce the carrying capacity environment. We should take into account of problems in this phase.
In this study, I try to not interfere with the body activities and identify a user can reflect the feeling of indoor environment for the measurement location by an experiment of space measurement in order to provide the smart living space in the future.
論文目次 第一章 序論............................................................................................................................ 1
第一節 研究動機............................................................................................................ 1
第二節 研究目的............................................................................................................ 2
第三節 文獻回顧............................................................................................................ 3
第四節 研究架構與流程................................................................................................ 6
第二章 台灣住宅智慧化與熱舒適環境建構....................................................................... 12
第一節 台灣住宅發展.................................................................................................. 12
第二節 住宅智慧化發展與背景沿革.......................................................................... 23
第三節 室內熱舒適環境建構...................................................................................... 31
第三章 實測實驗內容與分析............................................................................................... 36
第一節 實驗目的.......................................................................................................... 36
第二節 實驗內容說明.................................................................................................. 36
第三節 實驗方法說明.................................................................................................. 44
第四章 實測實驗結果與分析............................................................................................... 54
第一節 實測內容分析與整理...................................................................................... 54
第二節 實測數據分析.................................................................................................. 59
第五章 智慧化居住空間舒適度感測器架設位置模擬....................................................... 64
第一節 CFD 模擬軟體介紹........................................................................................... 64
第二節 模擬境界條件設定說明.................................................................................. 66
第三節 模擬結果與分析.............................................................................................. 72
第六章 結論與建議............................................................................................................... 80
第一節 研究結論.......................................................................................................... 80
第二節 後續建議.......................................................................................................... 82
參考書目................................................................................................................................ 83
附錄
附錄一 實際量測數據與氣象資料整理............................................................................... 85
附錄二 CFD 設定說明......................................................................................................... 114
附錄三 各月趨勢數值統計表............................................................................................. 130

圖目錄
圖表 一‐2 台灣家電設備普及率趨勢圖........................................................................ 1
圖表 一‐1 1978‐2005 年9 月北冰洋海冰範圍變化趨勢圖.......................................... 1
圖表 二‐1 歷年住宅數量變化與分期表..................................................................... 17
圖表 二‐2 目前的住宅形式比例圓餅圖..................................................................... 18
圖表 二‐3 家電產品分類說明..................................................................................... 21
圖表 二‐4 人體對於室內環境感受關係說明............................................................. 32
圖表 二‐5 熱傳透、熱傳導、熱傳遞示意圖............................................................. 34
圖表 二‐6 PMV、PPD 計算軟體介面........................................................................... 35
圖表 三‐1 淡水地區平均溼度分佈曲線圖................................................................. 37
圖表 三‐2 淡水平均溫度分佈曲線圖......................................................................... 37
圖表 三‐3 實驗室位置圖............................................................................................. 37
圖表 三‐4 實驗空間說明圖......................................................................................... 39
圖表 三‐5 開口部影響分析......................................................................................... 40
圖表 三‐6 外牆輻射影響分析..................................................................................... 40
圖表 三‐7 水平向測點位置說明................................................................................. 41
圖表 三‐8 垂直向測點位置說明................................................................................. 41
圖表 三‐9 實驗器材使用架構圖(一) .......................................................................... 44
圖表 三‐10 實驗器材使用架構圖(二) ........................................................................ 44
圖表 三‐11 測點區域劃分說明................................................................................... 45
圖表 三‐12 實驗流程圖............................................................................................... 47
圖表 三‐13 無陽台示意圖........................................................................................... 49
圖表 三‐14 陽台深度100cm 示意圖.......................................................................... 49
圖表 三‐15 陽台深度150cm 示意圖.......................................................................... 50
圖表 三‐16 陽台深度200cm 示意圖.......................................................................... 50
圖表 三‐17 160*180cm 無風扇門窗圖 圖表 三‐18 160*180cm 有風扇門窗圖.. 51
圖表 三‐19 160*250cm 無風扇門窗圖 圖表 三‐20 160*250cm 有風扇門窗圖.. 51
圖表 三‐21 水平量測位置說明................................................................................... 52
圖表 三‐22 量測編號說明........................................................................................... 52
圖表 三‐23 實驗模組量測流程圖............................................................................... 53
圖表 四‐1 室內外環境與改善對策之關係................................................................. 57
圖表 四‐2 量測儀器分佈說明..................................................................................... 58
圖表 四‐3 室內溫度與外氣溫度關係圖..................................................................... 61
圖表 四‐4 室內、外溫度變化趨勢比較..................................................................... 62
圖表 四‐5 室內、外溼度變化趨勢比較..................................................................... 62
圖表 四‐6 室內、外風速變化趨勢比較..................................................................... 63
圖表 五‐1 PHONICS 運算流程簡圖.............................................................................. 65
圖表 五‐2 CFD 模型說明.............................................................................................. 68
圖表 五‐3 模擬外氣說明............................................................................................. 69
圖表 五‐4 水平向測點位置說明.................................................................................. 71
圖表 五‐5 智慧化居住空間解決室內熱環境問題之假設說明................................. 73
圖表 五‐6 垂直向溫度變化......................................................................................... 74
圖表 五‐7 水平向溫度變化.......................................................................................... 74
圖表 五‐8 各測點與測點5 數值差異變化................................................................. 75
圖表 五‐9 室內風速垂直變化趨勢圖......................................................................... 76
圖表 五‐10 室內風速與測點5 差異變化趨勢‐水平向............................................. 77
圖表 五‐11 室內風速與測點5 差異變化趨勢‐垂直向............................................. 77
圖表 六‐1 研究流程與結論說明圖............................................................................. 80

表目錄
表格 二‐1 集合住宅類型變化表................................................................................. 17
表格 二‐2 各住宅型式數量表..................................................................................... 18
表格 二‐3 各住宅面積與居住人數關係表................................................................. 19
表格 二‐4 臥室與面積關係比較表............................................................................. 19
表格 二‐5 家電設備現況分析表................................................................................. 22
表格 二‐6 各國智慧化發展方向................................................................................. 27
表格 二‐7 中興保全”My CASA”服務與智慧建築指標對照表................................... 30
表格 三‐1 實驗量測時間說明..................................................................................... 38
表格 三‐2 測點位置編號說明..................................................................................... 42
表格 三‐3 ISO 7730 測量室內環境熱舒適參數所需儀器設備標準表..................... 42
表格 三‐4 實驗器材說明表......................................................................................... 43
表格 三‐5 周佑亮論文實驗組數統計......................................................................... 48
表格 三‐6 陽台深度與代號表..................................................................................... 50
表格 三‐7 門扇尺寸與代號表..................................................................................... 51
表格 四‐1 本研究論文實驗組數統計......................................................................... 54
表格 四‐2 引用數局實驗組數統計............................................................................. 55
表格 四‐3 實驗組數統計............................................................................................. 55
表格 四‐4 實驗模組說明............................................................................................. 56
表格 四‐5 指標性模組說明......................................................................................... 59
表格 四‐6 四節氣實測數據模組................................................................................. 60
表格 四‐7 實測數據與氣象數據比較表..................................................................... 61
表格 五‐1 實驗模組選定............................................................................................. 67
表格 五‐2 境界條件設定............................................................................................. 70
表格 五‐3 隔點數量說明............................................................................................. 70
表格 五‐4 垂直面實際量測位置與測點對照說明..................................................... 72
表格 五‐5 水平面測點座標說明................................................................................. 72
表格 五‐6 各測點溫度與風速結果............................................................................. 73
表格 五‐7 各測點與測點5 之差異比較..................................................................... 75
表格 五‐8 風速與人體舒適性..................................................................................... 78
表格 五‐9 溫度、風速與測點5 差異比較................................................................. 78
參考文獻 中央氣象局,2008,〈淡水地區逐時氣象資料2008〉,中央氣象局
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論文使用權限
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