目前分類:環境控制 (5)
- Jan 20 Fri 2017 14:40
環境控制-熱負荷之計算
- Jan 20 Fri 2017 14:36
環境控制-ENVLOAD 外殼耗能量計算
定義:建築物單位外周區空調樓地板面積全年冷房顯熱負荷 【計算外殼耗能量】
ENVLOAD: 外殼耗能量 單位: KWh/m2-yr
1.影響因子
G: 全年室內發散熱 單位: W/m2-yr
Gix: 室內發散熱量,依建築類別取值 單位:W/m2 (查表)
ACx: 冷房空調運轉時間 單位: h/yr (查表)
L: 外殼熱損失係數
DH: 冷房度時(查表)
Mk: 外殼日射取得係數
IHk: 冷房日射時(查表)
2.可行的改善設計方向:
L: 增加外殼空氣層厚度, ex. 雙層玻璃, 雙層通風屋頂
L: 外殼設計使用隔熱材, 盡量降低外牆Ui值, 法規<2.75
(未設隔熱層之外牆通常介於2.5~4)
L: 屋頂隔熱 ex. 做綠屋頂 (因子: 覆土深度 土壤水分含量)
Mk: 提高屋頂日射輻射反射率 ex. 白色漆,
Mk: 換玻璃, ex. Low-e 玻璃
Mk: 遮陽設計 (遮陽板形式, 深度比)
外殼開口率(開窗面積/牆面積)
3.遮陽比隔熱重要, 日射量(IHk)因子的影響遠大於溫度變化(DH)因子
遮蔽係數(Mk)遠大於隔日變數(L), 且以建築工程成本角度而言, 做遮陽設計的成本較低
- Jan 20 Fri 2017 14:32
環境控制-設計建築節能效率的評估
在建築設計階段為了瞭解設計之建築節能效率,其可行之方法有哪些?
建築設計 Vs 建築節能效率評估方法
方法 |
理論 |
考量面向 |
計算冷(暖)房度時/冷(暖)房度日 |
穩定熱傳理論 |
乾球溫度 |
氣候分區Vs.濕空氣線圖分析 Psychrometric-Bioclimatic Chart (生物氣候圖) |
熱力學理論 (熱焓變化,Enthalpy) |
外氣溫度 絕對溼度 相對溼度 |
計算建築物熱負荷
|
1.不穩定熱流(精算) 2.穩定熱傳導理論(簡算) 3.熱焓變化,Enthalpy 4.熱平衡 5.熱舒適 |
合併考量氣候, 區域條件與建築因子,室內環境基準 1.TMY 2.經緯度 3.地表平均反射率 4.人員密度 5.照明密度 6.空調設定 7.建築構造 8建築物開口條件 |
常用設計策略: 誘導式設計(自然通風), 複合式通風設計(Hybrid), 空調設計, high thermal mass
- Jan 20 Fri 2017 14:26
環境控制-熱舒適Thermal Comfort
Thermal Comfort 熱舒適
1.影響人體冷熱感覺的六大要素?
環境要素(environmental factors)
-氣溫(乾球溫度)dry-bulb temp.
-濕度humidity
-周壁輻射(輻射溫度MRT)
-氣流(風速)wind velocity
人體狀況要素(Occupant factors)
-代謝量(Met)
-著衣量(clo)
2. 請說明室內整體熱舒適評估的方法?
依據的標準 ASHRAE standard 55-2010
Tn (中性溫度)=0.31*Tm(戶外溫度)+17.8
(1)影響人體冷熱感覺的六大要素
(2)熱舒適評估指標
-應用熱平衡模式 (Heat balanced model)與限制
-Thermal comfort zone
-熱適應模式(Adaptive model)
(3)熱舒適評估法 PMV-PPD or PET
- Jan 20 Fri 2017 14:18
環境控制-解釋名詞
1.冷房度時
2.暖房度時
當地一年8760小時的逐時溫度大(低)於某一基準溫度的全年溫差累計值, 。此數值代表當地全年之炎熱程度。
3.冷房度日(cooling degree days)
一種依據穩定熱傳理論所發展的氣候積分指標, 表示某一統計期間內(通常為一年內), 日平均外企溫度大於或小於某一基準溫度(21-23度)的溫差累計值
缺點1: 僅考慮單一因子推估空調耗能量不夠精確, 熱濕氣候區尚有潛熱負荷, 也需考慮其他氣象因子如日射量,風速,雲層等
缺點2: 缺乏一天當中氣候逐時變動的特性
4.暖房度日(heating degree days)
一種依據穩定熱傳理論所發展的氣候積分指標, 表示某一統計期間內, 日平均外企溫度大於或小於某一基準溫度(18度)的溫差累計值
5.冷房日射時 (cooling insolation hours, Ihk)
某k方位,在某時段內,逐時外氣溫度高於基準溫度23度時之全年日射累算值。此數值代表當地某方位全年總日射量之大小
6.熱適應(adaptive thermal comfort)
7.作業溫度(Operative Temperature, OT)
在實際不均勻環境中測量者(occupant)所交換等量的輻射熱與對流的均勻黑體溫度
OT=f(Ta, MRT) but 忽略相對溼度( RH)
8.生物氣候圖(Giovani’s bio-climatic chart)
9.濕空氣線圖(Psychrometrics chart)
10.乾球溫度
空氣的溫度,是經由一般熱敏溫度計或數位式溫度計所測量出顯熱能量
11.濕球溫度
表示空氣中水蒸氣的飽和程度,是以玻璃球式的溫度計,將底部球部分用濕紗布,以2.5m/s 的風速流過所測量的溫度
12.露點溫度
壓力不變下,空氣中水蒸氣開始凝結的溫度
13.焓值(Enthalpy)
表示1Kg 潮濕空氣中的全熱量之和(Kcal/Kg), 是空氣中乾燥空氣與水蒸氣所保有熱量之和
14.構造熱傳透率
15.玻璃日射遮蔽係數(shading coefficient, SC)
16.空調負荷
17.室內環境品質
18.綠建材
19.空調最大熱負荷計算
20.平均氣象年/典型氣象年(Typical meteorological year)
從最近10年的記錄中遴選出12個典型月份,組合成一整年8760小時的逐時數據,代表某個地區典型長期的氣候型態, 具建築物全年熱負荷之代表性,可供模擬出建築物耗能量的一般平均狀態
21.年較差/日較差
一天(年)之內最高氣溫與最低氣溫的差距範圍
22.Moderating effect of thermal mass
熱質量的調節作用, 因為建築物外殼的材質能吸收及放出輻射熱, 因此造成室內外溫差的可調節作用
23.時滯現象
因為建築物外殼蓄熱, 造成室內最高氣溫落後於室外最高溫出現時間的現象
24.氣溫遞減律
山地每上升100公尺所下降之溫度, 台灣約0.5-0.7, 夏天大冬天小
25.光通量
每秒鐘所發出的光量總和 單位: 流明(lm)
26.光強(發光強度)
給定方向上單位立體角內發光強弱程度 單位:燭光(cd)
27.亮度/輝度
人對被照射物體表面的發光或反射光強度實際感受 單位:尼特 (nits=cd/m2)
28.照度(E, illuminance)
單位受照面積上所接受的光通量 單位:lx, lm/m2, ft-cd
29.輝度
光源在某一方向上單位投影面積的光強度
30.輝度比
由某一視點所見視對象的最小輝度與最大輝度之比
31.均齊度(brightness uniformity)
描述室內照明配光均勻度, 定義為作業面上最低照度與最高照度的比值
32.眩光(Glare)
眼睛直接看到輝度極高的光源, 或強烈的輝度對比時, 即會感受到眩光
33.演色性(Ra)
光源對於物體顏色呈現的程度, 顏色逼真的程度, 演色性指數普通燈泡=100
34.光源效率
光源消耗電功率每瓦輸出的光通量 , 評估光源用電量 單位: lm/W
白色光源"高壓鈉光燈"效率最高
35.晝光率
D=E/Es
E: 室內某一點的照度
Es: 室外全天空光照度
36.日照率
實際日照時/理論日照時
37.有效晝光利用指數(useful daylight Illuminance, UDI)
由於潛在的眩光或過熱,而有訂定晝光利用的上閾值(upper threshold)達成有效照度利用, 人類可用範圍約300-2000