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室內LED間接照明與熱回收系統整合之研究

研究生:林冠輝

指導教授:周鼎金

校院名稱:國立台北科技大學

系所名稱:建築與都市設計研究所

 

論文出版年:2014

 

 

論文摘要

本研究以國內外之LED液冷散熱與熱回收系統之整合原型為設計基礎,透過相關文獻的彙整與分析,發展出可於教室內實際應用系統之雛型,利用DIALux光學模擬軟體與Icepak熱流模擬軟體,求得本研究系統之效益,並以實測驗證軟體模擬之可行性。基於製作成本考量,以三組複合系統模組之足尺模型於教室進行實測,其熱阻為0.24W/m℃,總熱回收之熱量為728kcal,符合Icepak模擬結果,並以軟體模擬本系統於一般教室使用之效益。

 

DIALux模擬得出室內100W高功率LED以間接照明方式,僅需九盞即可滿足我國學校教室照明設計指標,以Icepak模擬九盞高功率LED藉由本系統模組散熱,得出最佳系統熱阻為0.25 W/m℃,總回收熱量為1980kcal。將所收集之總熱水熱量、用電量及衍生出的CO2排放量換算為能源費用,相較市面上製造成本最高的電熱水器及最低的液化瓦斯熱水器,僅占總能源費用的3.6%~69.6%,在二氧化碳排放分析亦是各項熱水設備中最低,因此本系統與我國較常見的家用電熱水器相較之下極具開發潛力。

LED投射燈防眩光格柵設計與應用之研究

研究生:高鈴貴

指導教授:周鼎金

校院名稱:國立台北科技大學

系所名稱:建築與都市設計研究所

論文出版年:2014

 

 

論文摘要

展示空間與商場照明中,多以投射燈具來做重點照明的利器,但投射燈具卻會產生不舒適的刺眼眩光。為解決此問題,投射燈具應加裝防眩光產品,而市售防眩產品為抑制眩光,普遍以高吸收率的材料或高密度的網格來遮蔽光源,此方式卻也讓燈具效率整體大幅降低,造成能源的耗費。
  因此本論文以商場照明中,較常使用之AR111投射燈具為設計之對象,針對防眩光格柵元件為旨,參考市售防眩產品,導入TRIZ方法,提出創新改善策略,透過光學軟體TracePro與照明軟體DIALux,進行光學模擬與照明品質分析,並製作出實體格柵元件,與市售兩款防眩光產品進行配光檢測。經模擬與實測結果證實,本研究設計之三款LED投射燈防眩光格柵,UGR統一眩光等級均小於10,為「不可察覺出」眩光狀態,燈具效率分別為77%79%81%,皆高於一般格柵燈具規定之60%標準,相較於市售防眩產品一提升比例為20%22%24%,市售防眩產品二提升比例為57%59%61%,較符合節能效益,且格柵元件另具備光束角度調整,可依使用需求彈性替換所需之光束角度,投射目標面均勻明亮,無不良殘影現象,提升更優良的照明品質。

節能舒適之LED 吊燈設計與應用

研究生:杜佩鈺

指導教授:周鼎金

校院名稱:國立台北科技大學

系所名稱:建築與都市設計研究所

論文出版年:2013

 

論文摘要

本研究探討LED 光源與燈具結合時,因LED 發光角度有限,造成燈罩上方出現暗處,無法達到全面散射。因此利用燈具造型及LED 排列方式,達到全面散射之效果。透過文獻整理及案例分析,利用IDEO 思考模式,針對LED 光源特性與燈具的創新性,作為設計構想方向,並透過光學模擬軟體,進行光線追跡,且擇ㄧ方案製作實體模型,接續藉由專家訪談針對光源與外觀造型提出建議,並分析與彙整後修正不足之處。

專家訪談結果建議如下:(1)本燈具所達到全面散射之效果,與一般傳統燈具相同;(2)光源分向上、向下且可分段式調光,不僅能塑造空間氛圍,且能選擇舒適之亮度;(3)光源部分可加上色溫變化,能為空間增加不同格調和氛圍;(4)因應室內環境高度,燈具設計可調式之燈桿,符合消費者需求;(5)創作過程中缺乏實驗及嘗試,多種光與材質運用,導致失去光與材質結合的可能性與機會。

空間亮度評估模型建立與應用研究

研究生:林鈺琪

指導教授:周鼎金

校院名稱:國立台北科技大學

系所名稱:建築與都市設計研究所

 

論文出版年:2013

 

 

論文摘要

空間照明以往都以作業面或是地面的照度作為設計基準,但是以水平面的照度難以呈現空間明亮感受,因為視覺對於明亮的直觀感受與物理性數值有所區別,故少有對於空間明亮感數值化的評價方式。因此本研究以松下提出的空間亮度評價指標作為基礎,利用照明設計軟體模擬,藉此建立可供軟體應用之亮度評估模型,後續利用此模型進行走廊空間亮度因子分析,歸納出走廊空間明亮且節能的設計方法以利參考。
本研究內容可歸納整理以下結論:
1.
模擬松下電工照明示範計畫案例,利用統計分析相關性,發現將壁面平均輝度代入Feu理論公式,相關係數有93.6%的解釋力,具有顯著性。
建立迴歸方程式為:Feu=1.997 +.160×(地板-平均輝度) +.041×(天花-平均輝度) +.008×(右牆面-平均輝度) +.077×(正牆面-平均輝度) +.103×(左牆面-平均輝度),最終模型具有82.4%的解釋力,具有顯著性。
2.
以空間亮度為考量的照明設計,牆面反射率建議可採高反射率,但須注意眩光的問題。考量照明節能時空間高度不宜挑高,才能充分利用燈具效率。如需達到Feu建議的走廊空間明亮標準,照明型式建議以天花照明。
3.
探討建築化的照明型式,已針對照亮天花面開發的燈具,建議照明設計應採用合適的照明系統和設備,才可滿足節能與空間品質兼顧的需求。

建築物外觀夜間照明手法與耗能影響之研究

研究生:賀鴻楚

指導教授:周鼎金

校院名稱:國立台北科技大學

系所名稱:建築與都市設計研究所

論文出版年:2012

 

 

論文摘要

建築物的外觀夜間照明是能呈現都市夜間景觀相當重要的元素。然而,建築物外觀夜間照明的手法是否適當,對建築物有許多的重要因素可以探索,其中照明燈具耗電量所產生的影響是本研究所提出的目的,對於未來相關單位在規劃建築物外觀夜間照明時可以作為參考依據。

本研究利用電腦3D Max模擬出住宅建築物外觀夜間照明效果共十二種模式,並運用語意差異法(Semantic Differential Method)來進行建築物外觀夜間照明之評價,藉由受測者的心理感受所得的問卷數據進行統計分析,再透過SPSS軟體了解評價的意義。結果顯示正向評價項目「輝煌的」、「明朗的」、「整齊的」與用電密度呈現正相關。

 

此外,本研究利用相關係數得到心理性及變化性的r=0.6430.718為中度及高度相關,也顯示用電密度與心理性、變化性呈現正相關。

 

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