基於建築資訊模型(BIM)之建築自然通風決策系統開發

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Title:	基於建築資訊模型(BIM)之建築自然通風決策系統開發
Other Titles:	The Development of BIM-based Natural Ventilation Decision Information System
Authors:	賀鈞;蔡明修;黎益肇
Keywords:	建築資訊模型;營運維護階段;自然通風;計算流體力學;風場量測
Date:	2020-08-05
Issue Date:	2020-12-15 12:10:43 (UTC+8)
Abstract:	在全球暖化的趨勢下，氣溫的逐步升高，建物使用者依賴空調等機械通風之程度與日俱增，然而機械通風裝置的使用又會進一步不僅耗能，也更容易加劇氣溫的升高以此惡性循環，建築物室內自然通風的需求也因此逐漸被重視。根據大型訪談研究之調查，發現引入自然通風的建築物顧客總體滿意度明顯優於空調建築。而自然通風是一種通過引入外部風場進入建物以達到室內外空氣交換目的之通風方式。一般而言，為了引導外部環境風場，除必須掌握大環境風場之實際狀況外，亦須有符合該建物室內空間配置之風場模型及良善之空間系統整合介面，方能在適合的時機主動提供整體通風口之開關決策與空間資訊給建物管理人員，達到引入自然通風之目標。而為建立符合建物室內空間配置之風場模型，計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)雖成為被廣泛應用之分析技術，但進行CFD模擬所需的專業知識和資源成本極高，亦無法完成建築物實時通風量之分析，因此目前仍僅在設計階段透過CFD之輔助完成設計，鮮少將分析成果導入建物使用維護階段。根據上述自然通風之特性與應用議題，本研究針對建築物室內外通風特性，精進風場模擬技術，並開發物聯網(IOT)室外實時風場實場量測及室內空間通風環境量測裝置，藉以根據室外風場、室內環境參數及建築物使用者之期望，建立建物室內自然通風最佳化演算模型；進而利用建築資訊模型(building information model)作為建物通風即時資訊之空間資訊載體(container)，提供室內通風控制之最佳化決策，達到節省能源、增進風能與舒適環境之效益。為證明上述想法之可行性，本研究完成「BIM建築自然通風決策系統」之開發，包括：(1)針對目標建築物開發一個可即時收集建築室內外風場與環境資訊之「實場資訊量測系統」；(2)並使用CFD模擬分析求得目標建物之自然通風數值模型，以此為基礎建立「建物自然通風數值模型資料庫」以提供決策之數據基礎；(3)最後結合風場實測裝置所收集之即時資訊，以建築物BIM資訊模型為整合載體，開發一個可協助建物使用者取得室內最佳通風決策之輔助資訊系統。以此提供自然通風決策系統導入後續營運維護階段使用之參考。
Relation:	第24屆營建工程與管理學術研討會
Appears in Collections:	[Graduate Institute & Department of Civil Engineering] Proceeding

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