5-1 數值模型驗證方法
在進行DAYSIM 的光環境模擬之前，為了驗證 DAYSIM 模擬結果的準確 度，我們選擇在台灣大學博雅教學館四樓的402 教室進行晝光照度實測，同時也 在DAYSIM 中建立該教室的幾何模型和進行相關參數設定，而後進行實測結果及 模擬結果的比較並討論誤差。博雅402 教室長 7.2 公尺、寬 3.8 公尺(圖 5-2)，此 教室在採光面(鄰接外界環境之面)和靠近中央走廊面，都設置了與牆面同大小的 窗戶(即開口率為 100%)。
圖5-2 中也顯示了照度測點的分布，量測晝光照度的網格大小為 1 (m) × 1 (m)，量測高度為 0.7 (m)，一共測量 18 (3×6)個測點，由於儀器數量的限制，必須 逐點測量照度，量測順序如圖中的紅色虛線和箭頭方向所示。為求模擬的輸入值 能確實反映真實情況，透過屋頂無遮蔽處所架設的小型氣象站，同時收集當時的 全天空日射量和擴散輻射量，以作為DAYSIM 進行晝光模擬時所需的氣象資料。
圖5-1 博雅教學大樓 4 樓平面圖
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圖5-2 博雅 402 教室平面圖及測點分布
由於博雅402 教室的南面鄰接著屬開放空間的中央走廊，外界陽光會透過四 樓的陽台進入走廊空間，因此，亦須考量到走廊光線進入至402 教室之情況，建 模時需連同402 教室周遭的環境一起建立於晝光模擬模型中，然而，晝光模擬運 算量龐大，影響不大的建築量體部分必須進行適度簡化，如另一側的教室空間或 上下的樓層皆在簡化過程中刪去。圖5-3 為此案例之模型示意圖。
圖5-3 博雅 402 教室及周遭環境建模圖示
表5-1 為 402 教室及周遭空間所使用的材質及光學性質列表。教室其中一側 為拉下之窗簾，由於無直接對應此材質的反射率可供參考，因此假設此淺色布料 反射率和白色油漆相同。教室窗戶的材質方面，6 mm 清玻璃佔了全部窗面的 70%，其餘部分則為 6 mm 噴砂玻璃。由於博雅 402 教室為整棟教學大樓建築的
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中間層且有相當的樓高，理論上經建築外界地面反射的晝光不容易進入室內，所
5-2 量測儀器介紹
在現場採用的照度量測儀器為TES-1339R，為國內 CNS 5119 標準中的 A 級，擁有相當足夠的準確性和測量範圍，其輕便的可攜帶性也相當適合本研究需 逐點量測的需求。
表5-2 TES-1339R 照度計詳細規格表
型號 TES-1339R 專業級照度計 級別 CNS 5119 標準－ A 級
量測單位 Lux (照度)或 fc(呎燭光) (1 fc = 10.76 Lux)
測量範圍 0 至 999,900 (Lux) 0 至 92927 (fc) 解析度 0.01 (Lux), 0.001 (fc)
準確度 ±3%讀值±5 位(2856°Κ標準白熾燈校正 )
5-3 模擬與實測結果比對
為了驗證DAYSIM 晝光模擬的精確度，我們採用了兩個指標計算實測和模擬 結果的誤差，分別為平均偏差(Mean Bias Error, MBE)和均方根誤差(Relative Root Mean Square, RMSE)。此兩指標常用在統計上計算兩組數據的相似程度，前者是 量化數據間的差值是否有明顯的趨勢，可以藉此看出模擬是否有高估或低估的趨
勢，後者則是量化數據間的離散程度，藉此指標可以得知模擬結果是否過於偏離 數百勒克斯(Lux)的差異。尤其在 2014/11/07 和 2014/11/23 兩天，因為天氣情況較 為不穩定，此兩天的直達日射容易受到雲量多寡的影響，而造成模擬上的誤差，平 Pierre-Felix [19]建議光環境模擬的操作上，平均偏差應在正負 15%的範圍內，均方 根誤差應在35%之內，若可達到此標準，大概就可以將模擬結果歸類於「可信賴」
(Reliable)。
圖5-4 實測與模擬結果的等高線圖
表5-3 實測與模擬結果之誤差整理
2014/11/07 2014/11/23 2015/03/27 平均偏差(MBE)
21.37% 20.43%
-10.33%均方根誤差(RMSE) 28.04% 22.90% 14.45%
註：紅色字表示超出建議誤差範圍
2014/11/07－實測值 2014/11/07－模擬值
2014/11/23－實測值 2014/11/23－模擬值
2015/03/27－實測值 2014/03/27－模擬值
座標軸：座標位置(m)、等高線：照度(Lux)