動態採光模擬應用於辦公空間之研究
現代建築中多著重於使用人工光源來進行照明設計,在逐年增加的人工光之使用量,如何去減少或取代其需求及使用數量,是一件十分重要的議題。近年來,建築師也考慮到節能減碳、環保與可持續性發展等概念下,天然採光重新引起人們的注意。現有的採光設計多以人工光源為主,針對使用天然光則較為稀少。天然採光不僅減少了電力光源的需要量,並且也降低了電力消耗與對環境的污染。研究證明天然採光能夠形成比人工照明系統更為健康的環境,可以使辦公人員之工作效率提高 15%。天然採光若改變光的強度、顏色和視覺性,有助於提高工作效率和學習效率,此乃一項趨勢應用於綠色建築中。
「動態採光( Dynamic Daylight )」則是以建築能源模擬解析用之「標準氣象年(TMY3)」為基礎,輔以相關資訊作為採光設計的依據。其原理是基於建築物內部的照度或亮度依照時間序列的改變而進行設計或採光計畫。這些時間序列通常乃全年性,以及基於基地外部全年太陽輻射數據做為計算數據之依據。動態日光性能指標與靜態指標相比的主要優點是,它們考慮了建築基地的日常性、季節性日光照射變化,以及不規則的氣象事件作為考量點,可以更加適應不同時間點光線的改變。歐美國家近年來推動以天然光為主的動態採光設計,以 USGBC 設立的 LEED 綠建築評價系統為例,LEED V4 於 Indoor Environmental Quality Credit -Daylight 中提到,為使建築使用者與自然連結,增強人們對於晝夜的生理規律性,並以天然光引入室內降低使用照明電器設備,而動態採光設計為不可或缺的項目。
研究目的如下:
(一) 以 TMY3 標準氣象年為基礎,輔以 3D 建模軟體-Rhinoceros 和分析軟體-DIVAfor Rhino 作為動態採光於辦公類建築中的計算與驗證。
(二) 探討辦公空間在動態採光建築採光最適深度、外部帷幕系統、採光系統樣式等開窗樣式與合適的遮陽手法。
(三) 彙整模擬後的數據,提出對於辦公室空間之採光設計建議。