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模擬節能環境與管理模式之探討學生：林淑芳(49207036)崔政偉(49207051)廖慶堂(49207053)陳立康(49207058)張鎧晟(49207059)指導老師：李彥良老師中華民國九十五年十一月十五日摘要台灣能源開發不易，想要有效利用資源更是難上加難，畢竟在能源消耗而無妨戒之心的情況下，更使人容易浪費能源，就目前台灣能源開發技術而言並非都合適使用，如果不能及時讓人們思想上和行為上有所成長和發酵，恐怕會帶來更多的噩耗。本組在不斷收集資料和討論之後，毅然決定想從地下停車場著手，從目前資料收集顯示，台灣地下停車場大多數都還未有節約能源的因素作為考量，然而地下停車場就像一個交通環境的縮影，如何讓地下停車場可以更順暢流通且照明度足夠，這些都成為本研究的重要課題。當然，在開始之前一定要先探討，比較國外和國內的概況而言是否已經有較成熟的技術和規模正成長著，本組研究發現是有的，例如:士林電機就有運用些國外的測試儀器，幫助地下停車場空調的節能，此外連照明技術也有相當的規模。所以本組在某些限制的情況下，就已地下停車場照明來做改善。在不斷研究和實驗當中，也發現很多無法改變的困難之處，所以本組想盡最大的可能發揮最大的效益來進行，就如剛才所提到的，照明是此研究能夠改變最大的條件，不僅能將照明配置位置做調整和減少，還可以選擇高功率的燈具使用，其次，加入人因工學的技術，將人類在地下室感官度提高到最舒適的狀態，這些因素都可以將照明使用率降到最低。當然，照明技術是需要不斷成長和創新的，本組研究幫助的範圍有限，唯有靠國家不斷的進步和學習，才使得節約能源有發展的空間，當然這也是人民意識抬頭的重要關鍵。目錄第一章研究動機與目的第一節研究動機…………………………………1第二節研究目的…………………………………3第三節研究方向…………………………………4第四節問題討論…………………………………5第五節各章內容的概述…………………………6第二章文獻回顧與探討第一節節約能源…………………………………7第二節人因工學…………………………………14第三節照明的基本觀念…………………………16第四節停車場規範………………………………24第五節文獻總結…………………………………36第三章研究方法與探討第一節地下停車場概況…………………………37第二節實驗動機與目的…………………………38第三節實驗方法…………………………………39第四章改善案之提出第一節實驗結果…………………………………47第二節實驗結果考察……………………………50第三節改善案……………………………………56第五章結論…………………………………………………59參考文獻………………………………………………………60附錄……………………………………………………………61-1-第一章研究動機與目的第一節研究動機能源運用和國家經濟開發有正向互動關係，惟能源有限，需追求有效運用能源，逐為重要議題，台灣地區能源貧乏，且腹地狹小，目前已有四個核能發電廠，想要建第五個發電廠並非簡單之事，要找一個合適的進口煤和液化天然氣之專用港口也為之困難。因此台灣地區能源供應想要自给自足幾乎不太可能。本組討論重點著重在建築上的能源規劃為主，而建築消耗能源的三大主因為照明、空調及動力。如何善用建築上的設計或規劃將是能源節約的發展目標。全球主要工業國地照明用電比例都在%10至%25之間(台灣綠色生產利基金會提供)，因此有效提高用電設備的能源使用率，並節約合理的用電，已成為全球性的共同問題，而照明設備的高效率及節能要求成為重要指標。自從電燈發明以來，各類型適用於不同場所的新光源推陳出新，發光效率也節節升高，代表照明光源的用電量逐步降低，但在此同時，高照度的需求也增加了燈具的裝置量和用電量，因此合理的照明工程規劃除應考慮節約能源外，尤應注意照明品質的舒適性和實務面。從設計開始，兼顧節能與照明需求設計照明及控制系統，選用省電照明燈具，並且正確的使用燈具習慣，及定期作好燈具的維修，更是保持舒適的照明環境的重點。在這次專題中，安排參觀士林電機大樓，了解到士林電機完善利用了空調、照明...等新型技術來節約能源，並且在蔡主任帶領之下持續成長。士林電機仰德大樓積極推動節能，引進且採用多項先進節能設-2-備，尤其在電力監控系統方面採用HoneyWell公司之專業豐富的經驗才得以建構完成，並藉由自動控管機能，結合空調、製冰儲冰機、動力及照明等系統以有效的達成節約能源之目的。台灣的建築很多都是平屋頂，在夏季正午日照造成很大的空調負荷，立即的改善方案則是搭蓋花架種植藤蔓類植物加以綠化，阻絕正午直射日照。根據中山大學機電所教授楊冠雄表示，依照過去在台灣地區做的研究顯示，可以顯著的節省12%－15%空調耗電。位在亞熱帶地區的台灣夏季的高溫高達38度以上，因此避免強烈的日光直射建築物，在建築內部產生持續性的輻射熱，是根絕室內溫度上升的根本之道。根據建築學者研究，每增加1公尺深的水平遮陽，約可立即可減少10%，到10%－15%的空調用電。在空調改善的部分，以新型的變頻空調系統調節室內的溫度，優點在當室內負荷變小，送風量會減小，也節省了很多能源。空調系統機組改善的節能效益可以多大？在VRV變頻空調跟傳統空調比對的話，大概有40%－50%的節約能源效果。有時候一個中央辦公大樓節省下來，一個月就好幾十萬的耗電費。眾所皆知玻璃帷幕大樓，是耗費能源的致命傷。在台灣地區，每增加1%的開窗增加陽光直射進室內的機會，就會增加1%的空調耗電。節約能源沒有一定的方法，不論在技術上或日常用品中都要不斷成長，以便達成最有成效之方法，提高國民生活品質和國家的進步，是節能最終的目標。-3-第二節研究目的能源規劃是本專題的研究目的，以照明的效應作為我們所要討論的問題。利用空間設計、照明設備、以及人因工學等，來討論是否能有效的運用方式，對照明節約技術可有充分的發揮。停車場照明為本研究的實驗對象，以滿足照明的要求條件下，透過各相關因子的比較，取的對能源規劃上可以參考的依據，藉由實驗對象來比對相關子體(如:身高和視力不同的人、空間能見度、停車場指示...等)，利用實驗所得到的數據進行資料分析，了解停車場照明在台灣市場中，是否考慮應將節能因素涵蓋其中呢？人類對於照明、環境、指標的敏感度，其實是有很大的差異，透過人因工學原理了解到，種種的外在因素是可以幫助節約能源，且當照明光亮度的降低卻可以大幅提升了節約能源的效率。由本研究討論結果發現，有效的對空間進行有效的設計，例如四周牆壁和地面顏色的調配、利用照明光反射的方式等，對於室內停車場的照明光度是可以達到初期設計時或預計的效果，並達到有效的減少照明設備的使用頻率和能源的消耗率。然而台灣地下停車場大多數並未以節能考量下設置，也有某些停車場因為節省電源，不正確的以部分減少照明設備而導致光線不良。能源的節約是本研究所要討論主要的目的，但如何在照明與節約能源的兩者中取得平衡點，亦成為本研究所面臨的無法避免的重要的課題。-4-第三節研究方向照明是人類的基本需求，世界各主要工業國的照明用電比例都在10～20%之間，有甚至高到四分之一。根據台電資料顯示，台灣照明耗電佔總耗電量12%～15%。雖於世界各主要工業國的照明用電比例上不屬高消耗群。在全球能源需求提高下，更突顯照明節能的重要性與迫切性。針對安置燈具位置的考量和照明亮度計算，以及了解停車場的視覺效果對整體舒適概況是否符合人因工學，照明設備是否可減少數量後，依然達成要求的照度明亮(符合建築工程標準值要求且不破壞原本照明亮度)。本研究實驗場地以某公寓地下停車場作為進行探討的主要研究對象。以下是本研究於進行時，所將面臨的問題及所可運用的理論，經過整理後的幾項重點說明。1.照明技術配合建築設計本組在建築上是無法大幅的改變，所以先了解整體空間設計和考量，去配置燈光位置，以便燈具之減少需求。2.度電量計算此實驗的最大目的莫過於減少用電量，清楚了解用電量的計算方式，可以減輕不必要用費負擔。3.照明設備照明燈具視其重要考量因素之ㄧ，了解燈具所消耗的瓦數，較容易掌控整體用電狀況4.人因工學研討人類所需若能加入人因工學考量，更能讓使用者帶來更方便且舒適的環境。依前述的說明，本研究的實施於訂定目標之後，開始著手資料的收集與硏讀並且討論及實驗設計，以節約能源為主要的研究目的，從不相同的角度以分歧方式來研究，得到節約能源的效果。-5-第四節問題討論經過初期的幾次會議和討論研究當中，針對所採集資料並配合研究議題的篩檢成立了幾項重要參考標準，發現以下幾項問題是造成能源消耗的主因。1.停車場空間狹小那就必須有適當規劃和設計，畢竟新環境會讓人容易感到恐懼，一旦發生類似問題就可能讓駕駛人不容易找出出入口或者更順暢去目的地，這樣會耗費更多的照明用電量和消耗時間。2.人工照明是地下停車場重要光量來源，可是卻也成為主要能源消耗因素之ㄧ。其實要讓停車場能達到節約能源目的，就必須多方面考量，不僅要了解整個停車場規劃路線是否清楚明確，連照明亮度是否足夠以及人因工學所要提及的感官舒適度都為重要核心，以下幾點是能夠清楚本研究的問題癥結。(1)照明設備和停車場相關性?照明是停車場主要節能的關鍵點，必須多方面考量和設計，改善的之處亦是彈性較大，如何做相關策劃呢?(2)停車場假使沒照明(或不足)所可能帶來的影響?停車場沒照明或不足不但讓整體空間感到狹小也可能造成車輛阻塞…等。(3)停車場本身就是一個交通環境的縮影，如何具體化?在大都市的交通，是有許多明顯指標或照明設備使駕駛者更容易上路，縮到停車場的小環境看來，如何比照一個正常交通環境運行，讓整體更人性化呢?(4)停車場內需要什麼?為什麼?停車場除了照明之外，空間設計和標示都是缺一不可的重要因素之ㄧ，然而它可以帶來什麼樣的效益呢?-6-第五節各章內容的概述第一章台灣地區節約能源的意識逐漸提高，也知道其嚴重性，但真正能達到目的地區卻少之又少，從第一章節可以清楚了解台灣節能的困難之處和缺乏的問題所以在，了解此研究的動機和目的，和知道目前台灣能源概況，可以清楚掌握本次實驗所想發展的目標。本組將以停車場為主要實驗對象，找出問題癥結來討論，可以知道本組實驗將以照明設備、照明技術、電度量計算和人因工學為此研究方向。第二章本組文獻的資料收集和彙整，分為停車場概況、節約能源、照明的基本概念和人因工學，文獻是讓本組實驗的直接採取資料的依據，從文獻當中可以擷取本實驗所可以套用或者參考的部份來研究，部分文獻也本實驗了解此停車場的照明處理需求，和可以加以做改善。第三章此章節可以看到此實驗對象的概況，了解停車場原本的缺陷和不足之處，例如照明設備的配置位置、停車場整體的舒適度…等。從許多方面視察可以知道此停車場並非有節能考量。因此也是本實驗目的和動機。在此章節可以知道本組在實驗階段所面臨的問題，從中發現問題並且嘗試不同的實驗方法，再經由討論以最合適之效果來運用。第四章此章節將說明實驗結果的重要數據統計和實地場警模擬狀況，由數據分析在做討論，如何將實驗方法套用在實驗結果，在將模擬停車場的改善前後做勘查，並且做適當的改良和加強。第五章本實驗的最後結論，將呈現改善後所得到的最大效益。-7-第二章文獻回顧與探討第一節節約能源節約能源不是減少使用能源，降低生活品質；正確的說，節約能源應該是有效率的使用能源，也就是「該用則用、能省則省」。本文主要談論一般電力(空調另有專家負責)和照明節約能源兩大主題。在電力節約能源方面，首先談論電壓對用電設備耗能與性能的影響；其次談論如何節省基本電費(用電需量與契約容量)和流動電費(用電度數)；接著談論提高功率因數的效益，以及為誰辛苦為誰忙？最後澄清一些電力節約能源的觀念。在照明節約能源方面，先介紹一般大眾不十分熟悉的照明基本觀念，包含照明的「質」：輝度、眩光、色溫度及演色性等；然後介紹照明節能的方法，期望民眾在實施照明節能時必須「質」與「量」兼顧。最後提醒讀者「照度計」是照明節能必備的儀器，沒有測量照度，執行照明節能時會迷失方向。電力節約能源(一)電壓─電力系統的酷斯拉近十年來台灣民眾出國旅遊的風氣盛行，相對的有