两个不同材质大面积玻璃建筑室内热环境之实验测量与模拟分解析.PDF

兩個不同材質大面積玻璃建築室內熱環境之實驗測量與模擬分析研究 1 2 甯立言 、林怡均 1 台灣科技大學機械工程學系研究生 2 台灣科技大學機械工程學系助理教授 摘要 實際測量戶外氣候的七個量測點，在圖中將以 Modify 0表示 本論文主要探討兩棟相同外型但是使用不同玻璃材質之節能實驗屋 ，一棟使用普通玻 璃 ，另一棟則使用台灣科技大學自製研發 ，結合自潔 、隔熱與發電 ，三機一體的太陽 能光電玻璃 。本研究使用建築能源模擬軟體DesignBuilder ，根據實際量測天氣資料修 改通常使用的標準氣象年資料 ，模擬實體建築物在本地當時氣候條件下室內熱環境的 表現 ，實際量測與模擬結果比較分析發現 ，溫度模擬結果在秋 、冬、春季會與實際量 測結果有明顯的差異 ，研究結果顯示差異的因素應該與輻射溫度有關 ，可能因為外界 環境溫度的下降導致室內外溫度差異變大 ，致使輻射熱傳效應增大 ，本研究根據輻射 熱傳衍生出補償方式 ，方法一為利用太陽輻射溫度與環境空氣溫度的差異補償在電腦 模擬結果上 ，方法二為利用室內屋頂玻璃表面溫度與室內溫度的差異所造成的輻射熱 傳效應 ，補償到模擬結果上 ，研究結果顯示方法二能較有效地算出實驗量測的室內溫 度 ，此方式可與電腦模擬軟體相互應用在其它大面積玻璃建築物室內熱環境之研究。 1.簡介 夏季光電玻璃屋之模擬與量測之比較圖 夏季普通玻璃屋之模擬與量測之比較圖 建築物於自然環境之中受到環境變異的影響，但是影響居住者最鉅的卻是室內環境， 影響室內環境的因素包括建築物附近的室外氣溫、風速與日照等成份。對建築外殼而 言，採用隔熱性較低的外牆或隔熱和遮蔽性低的玻璃，都易造成室內溫度過高，使空 將屋頂三個量測點去除，改用外牆四點，在圖中將以Modify表示 調設備負荷增高，造成建築耗能增加。故使用隔熱性較高的建材和玻璃皆有助於室內 空調設備負荷降低達到節能的效果。然而欲達到建築節能目的，除了建築外殼需在合 理的設計並搭配自然環境中的氣溫條件、地理位置、建築方位、空氣流動等等，並充 分運用各種自然環境條件之特性，節省不必要的建築耗能。 2.實驗研究設備與安排  實驗測量建築 ，尺寸為 260 cm ×232.5 cm ×205 cm (低側) ×315 cm 高側( ) 夏季光電玻璃屋之模擬與量測之比較圖 夏季普通玻璃屋之模擬與量測之比較圖  本節能實驗屋實驗量測點共三十八點，主要可區分為室外及室內兩部分，實驗測 量建築物南北向為非對稱性建築，因此實際量測點因南北向距離有所不同，本研 究使用熱電偶 T-type為溫度測量設備。 夏季 (光電玻璃屋) 夏季 (普通玻璃屋 ) 修正方法之補償比較圖 修正方法之補償比較圖 冬季(光電玻璃屋) 冬季普通玻璃屋( ) 修正方法之補償比較圖