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壓克力材料運用於模組化燈飾設計之研究

研究生:顏嘉德

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:2011

 

 

論文摘要

模組化的組裝式結構燈飾,在燈飾之模具生產模式上,可有較少之開模成本與較低之庫存管理費用。壓克力時常作為燈飾之燈罩或裝飾性零件的材料,目前國內的燈具研究大多著重在燈具效率的提高或室內環境指標的檢討,美術燈飾設計研究則多是以設計概念與意象為研究主題,少有以光學效應分析為設計主軸的美術燈飾設計。本研究以文獻探討方式,探討壓克力材質特性與模組化設計理論,運用光學模擬軟體進行光效分析,最後將設計與分析結果進行實體製作,並將模擬數據與實體做比較分析,作為後續燈飾設計者或研究人員之参考。

本研究獲得的結果顯示,模組化的組裝式結構燈飾,可有較彈性的外型變化設計,燈飾可依據需求的不同,改變模組單元數量作尺寸或外型的變化,包括:吊燈、桌燈、與壁燈等。運用光學模擬軟體針對造型光效分析作為設計依據,經由實體製作與成果驗證分析,結果顯示:(1)壓克力燈飾在問卷調查分析中,顯示在視覺舒適度與光色效果上皆有達到預期的設計目標;(2)在問卷調查分析中,光澤度與水晶燈飾相似度滿意度皆偏低,因壓克力材質之折射率相對小於水晶,即使增加元件切割面,仍不易看見色散,因此仿水晶之壓克力燈飾,難以達到水晶般的炫麗效果。

OA辦公桌與LED照明整合之研究

研究生:黃信融

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:2011

 

論文摘要

國內外辦公室大多使用全面照明,如照度不足才會使用桌燈來補足桌面照度,隨著環保意識抬頭以及政府大力提倡節能的情勢下,降低全面照明的照度搭配使用局部照明必定成為將來趨勢。

LED照明為目前較為主流之照明節能產品,故本研究將探討OA辦公桌與LED照明之整合,並利用IDEO設計模式作為本設計流程的整體概念,搭配TRIZ設計方法的結合,提出OA辦公桌與LED照明之整合設計,並建置足尺比例模型,經36位受測者於實驗室的二種不同照明方式,分別進行閱讀、書寫及電腦操作並給予主觀性的滿意度評價,經問卷統計分析與彙整後,探討其可行性。根據本研究之研究目的及實驗操作後,歸納出幾項結論,分述如下:
1.
本研究透過IDEOTRIZ的設計理念及方法,將OA辦公桌與LED照明整合設計。經由滿意度調查證實,辦公室作業面照明方式,以三分之二全面照明搭配LED照明滿意程度較佳,可從事閱讀、書寫及操作電腦等作業型態,且基本照度仍到達中華民國國家標準500 lx以上。
2. OA
辦公桌之LED照明燈具不僅應考量慣用右手或左手的使用者,燈具位置可依使用者需求自行調整,更應於初步設計時,需考量日後維護及汰換之便利性,應盡量設計較普遍的燈源接頭,避免設計專用燈具。
3.
本研究初期先利用IDEO進行設計架構與方法確立,再進行TRIZ之屬性配適,同意IDEO結合TRIZ後有助於新產品創新研發。設計方式之基礎架構,可利用IDEO的設計概念有效解決,另於設計中期如遇矛盾問題,透過TRIZ法也可輔助解決問題,但TRIZ之創新法則僅能提供設計概念與思考方向,細節部份仍需依照設計者自行判斷與組織。

燈具配光曲線檢測系統建置與應用之研究

研究生:許家宸

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:2011

 

論文摘要

為了減緩地球暖化、減少二氧化碳排放量,能源的有效利用更顯其重要性。對於一般建築物耗能而言,照明耗能約佔30%,故如何降低照明能源的消耗為之重要。其中,使用高效率的燈具是降低照明耗能的有效方法之一,而燈具效率與燈具反射罩中光線反射及折射相關,一般而言,燈具的發光型式通常以配光曲線圖表示;因此,得到燈具的最佳配光曲線,則可以有效的提升照明設備的效率。

本研究以設計一套簡易燈具配光曲線及效率驗證實驗室為目的,並將實驗檢測資料與經TAF認證之中國電器鏡面式配光曲線量測實驗室檢測資料結果比對分析,進而驗證實驗室之準確性,並設計創新燈具反射罩實品加以應用,期望本研究設計之實驗室可供燈具研發設計者參考與利用。
經由本研究獲得結果如下:
一、建置燈具配光曲線實驗室時,需考量實驗室空間尺寸大小,並注意待測燈具與測量儀器之距離,更應避免有外界光害影響檢測數據,且必須監控實驗室周圍溫濕度,以得到實驗室之準確性。
二、本研究設計之簡易配光曲線實驗室與中國電器鏡面式配光曲線量測實驗室檢測T5 14w燈具及T5 28w燈具,相互分析比對檢測結果,T5 14w燈具誤差率低於10%, T5 28w x 2燈具誤差率低於15%,故本研究設計之實驗室可於燈具研發設計初期利用,可簡易且快速的檢測設計燈具之相關配光曲線及燈具效率,以提供燈具研發設計者參考修正之依據。

 

螢光燈具生命週期評估之研究─以室內T5燈具為例

研究生:謝景峰

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:2011

 

論文摘要

目前世界上二氧化碳排放量對地球造成的溫室效應議題,不論國際或國內都引起相當高的討論和積極改善的做法。依經濟部能源局發電能源結構統計,得知國內的能源結構中高碳的化石能源佔91.6%,又自產能源比例僅佔0.68%,進口能源佔99.32%,因此國內的電力排放係數均高於其他各國,所以節能減碳的工作就必須有更積極的作為,才會有具體的成效。在建築分類能源大戶家數及用電量統計中,辦公大樓佔比為9.0%,又照明設備佔辦公大樓用電的24.6%,所以改善照明燈具產品的製造過程及提高燈具的使用效能,對照明用電量降低和減少二氧化碳的排放是很重要的事情。

本研究以實際製造工廠盤查及相關文獻之方法,進行T5燈具生命週期評估之探討,同時分析製造產品零組件材料對環境的影響,藉由生命週期軟體程式之分析結果,探討T5燈具在生命週期各個階段中對環境所造成的影響,並以量化數據結果來呈現,供T5燈具製造在製程和用料選擇的參考,並給消費者在選用低碳產品之參考依據。
本研究內容可整理歸納以下結論:
一、T5照明燈具以使用階段對溫室氣體的影響最大
依生命週期軟體Simapro7.2分析結果T5-28W燈具,生命週期二氧化碳總計排放量為879.4342 KgCO2 ,使用階段佔比為96.8%(851.7278 KgCO2 )、運輸階段次之1.65%(14.5393 KgCO2 )、原料階段佔比為1.25%(11.0128 KgCO2 )及製造階段佔比相當小的2.1544 KgCO2,另T5-14W燈具,生命週期二氧化碳總計排放量為579.894 KgCO2 ,使用階段佔比為95.91%(573.4676 KgCO2 )、運輸階段次之2.43%(14.5407 KgCO2 )、原料階段佔比為1.14%(6.8318 KgCO2 )及製造階段佔比相當小的0.51 KgCO2。。

二、就零組件材料分析以燈具鋁板及燈管用玻璃管,對溫室效應和能源耗費最大
零組件材料耗用二氧化碳總計排放量28W燈管為0.4446 KgCO2以玻璃燈管耗費0.2882 KgCO2為最高,造成的能源耗費也最大。另28W燈具為9.6779 KgCO2以燈具面罩鋁板耗費8.6674 KgCO2為最高,造成的重金屬汙染(3.6479E- 4 KgPb)、能源耗費及臭氧層耗竭也最大。

三、T5燈管瓦數大小和構件材料用量,對環境的影響差異不大
盤查分析結果,T5-28WT5-14W燈管除因長度不同而在玻璃管及螢光粉用料上有所差異外,在其他用料量及製程和運輸耗費能源上並無大的差距。故燈管瓦數大小對溫室氣體的影響,仍為使用階段的電力耗費影響最大。

照明環境變化對視覺主觀評價影響之研究—以攤商照明為例

研究生:林羽賢

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:2011

 

論文摘要

光與影為形塑空間氛圍良好的媒介,不同明暗與色彩搭配,對視覺會產生程度不一的刺激,進而影響使用者的觀感與行為。理論上,直視光源容易引起視覺不舒適感,然而商業行為中,傳統攤商照明仍習慣使用裸光源。因此,在滿足基本照度的原則下,本研究設計模擬實驗,導入S.D.語意差異法作為主觀評價問卷的架構,藉由不同瓦數的光色變化,搭配不同燈具形式,對應不同環境背景,探討使用者於空間中的視覺主觀感受。最後將心理測量結果運用SPSS統計軟體進行分析,評估照明影響因子與主觀評價項目之相關性,並從12組照明模式中歸納出最佳與最差方案,供攤商照明設計之參考。
本研究內容可整理歸納以下結論:
一、攤商照明建議照度水準設定為258 lx,並搭配白色環境背景,讓整體環境呈現和諧舒適;局部照明採用75W燈泡色的螺旋燈泡,重點加強被照物且黃光會提升使用者的綜合感受;最後選用透光型燈罩,吸引目光的同時避免帶給視覺眩光的刺激。
二、當整體處於黑色無光的環境,若搭配裸光源的運用,光源不論是燈泡色或晝光色,因對比過於強烈,眩光對視覺帶來極大的刺激,因此,除特殊用途,並不建議設計強烈對比的照明環境,直視光源的確容易給視覺及心理帶來負面感受。
三、照明影響因子與主觀評價感受之相關性強弱依次為色溫度、輝度、照度。

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