系統設計

本節將根據下圖 6-2 所示之系統架構進行「建物自然通風決策系統」

設計，並根據上節系統功能需求分析之結果進行應用程式功能之設計，確 認各功能之細節、事件所發生之先後順序及功能間之互動模式與行為。以 下將詳細說明各項之內容。

圖 6-4 建物自然通風決策系統架構圖 資料來源：本研究繪製

一、建築自然通風資料庫

為了有效地整合「建物自然通風決策系統」所需之模擬分析資料、空 間模型資料與實場量測資料，除第五章第五節中通過整合既有 BIM 3D 模 型資料與 CFD 模擬分析資料所得到之「建物自然通風數值模型資料庫」，

本研究還將第三章所建立之「建物實場環境資料庫」與其整合，建立「建 物自然通風資料庫」，如圖 6-4 所示。

圖 6-5 建物自然通風資料庫架構圖 資料來源：本研究繪製

二、通風管理應用程式設計

本節將根據六章第一節「建物自然通風決策系統」功能需求分析之結 果，進行其功能之設計，主要將利用循序圖進行「建物自然通風決策系統」

功能之設計，清楚地了解各資訊的呈現目的，以利後續系統實作時參考使 用並能夠清晰地掌握各功能之細節，分別為：實時外部風場資訊顯示、各 樓層室內溫濕度資訊顯示、室內體感溫度顯示、設定目標體感溫度、各樓 層模型切換、視覺化呈現最佳化通風決策，共六種功能。以下將根據各功 能進行功能設計之說明。

三、PMV 參數設定

PMV 參數設定功能主要目的是可以讓維護管理人員可以通過自己的 實際情況去設置當前的衣著量、人體代謝率、最低舒適空間比例，通過這 個設定，應用程式把這些資料上傳到資料庫。

四、PMV 下之開窗建議

PMV 下之開窗建議功能主要目的是為讓建物維護管理人員可以在「建 物自然通風決策系統」之「PMV」界面中直接看到目前的開窗模式下外部 實時風速、風向、溫濕度資訊，最主要的是可以看到在此開窗模式下的舒 適空間比例，通過「參數設定」之衣著量、人體代謝率和最低舒適空間比 例得出最佳舒適空間比例。因此應用程式將透過「資料管理程式」，進而 讀取「建物自然通風資料庫」中的實時外部風場資訊，最佳舒適空間比例 通過第三章第二節之計算方式計算得出。

五、設定最低舒適比例

設定最低舒適比例功能主要目的是為了讓建築物維護管理人員可以在

「建物自然通風決策系統」之「PMV 參數設定」中設定使用者最低的接受 比例，進而把數據匯入「建物自然通風資料庫」。

六、最佳舒適空間比例

最佳舒適空間比例功能主要目的是為了讓建築物維護管理人員可以通 過參數的設定和當前室外風場資訊而計算出最佳的舒適空間比例。因此應 用程式將透過請求「資料管理程式」，進而讀取「建物自然通風資料庫」

中的實時外部風場資訊，通過第三章第三節所提之室內最佳開窗配置推估 方法，得到最佳化通風決策

七、當前舒適空間比例

當前舒適空間比例功能主要目的是為讓建築物維護管理人員可以在

「建物自然通風決策系統」之「PMV」中可以直觀的看到在當前的室外風 場下，當前的開窗模式下的舒適空間比例。因此應用程式將透過請求「資 料管理程式」進而讀取「建物自然通風資料庫」中的實時外部風場資訊，

再根據 3.2 節之計算方式計算出當前的舒適空間比例 八、體感溫度之開窗建議

體感溫度之開窗建議功能主要目的是為讓建築物維護管理人員可以在

「建物自然通風決策系統」之「體感溫度之開窗建議」中直接看到各個樓 層的溫濕度資訊、外部風場，也可以設定目標之體感溫度進而計算出最佳 的開窗模式。因此應用程式將透過「資料管理程式」，進而讀取「建物自 然通風資料庫」中的實時外部風場資訊，最佳舒適空間比例通過第三章第 一節之計算方式計算得出。

九、實時外部風場資訊顯示

實時外部風場資訊顯示功能主要目的為讓建築物維護管理人員可以在

「建物自然通風決策系統」主界面中直接查看外部實時風速、風向、溫濕 度以及懸浮顆粒資訊，進而了解實時之外部風場資訊。因此應用程式將透 過請求「資料管理程式」，進而讀取「建物自然通風資料庫」中的實時外 部風場資訊。

十、各樓層室內溫濕度資訊顯示

各樓層室內溫濕度資訊顯示功能，通過在「建物自然通風決策系統」

主界面中顯示各個樓層的室內實時溫濕度，使建築物維護管理人員可以直 觀了解各樓層的室內環境資訊，進而達到建築全樓層通風管理之目的。因 此應用程式同樣將透過請求「資料管理程式」，進而讀取「建物自然通風 資料庫」中的實時室內環境資訊。

十一、室內體感溫度顯示

室內體感溫度作為「建物自然通風決策系統」做出通風決策之主要參 數，也為建築使用者最直觀之感受指標。故室內體感溫度顯示顯示功能，

通過在各個樓層模型中顯示其室內實時體感溫度，使建築使用者可以直觀 地了解當前樓層之舒適程度。根據第三章第二節所闡述，室內實時體感溫 度需根據當下室外風場、建築物通風口開閉狀態及室內溫濕度推算得出。

故應用程式同樣將透過請求「資料管理程式」，進而讀取「建物自然通風 資料庫」中的實時室內外環境資訊，再根據第三章所設定之室內即使體感 溫度估算方法計算得出。

十二、設定目標體感溫度

通過在樓層界面中輸入目標體感溫度，將其成為室內最佳開窗配置之 參考依據，通過第三章第三節所提之室內最佳開窗配置推估方法，得到最 佳化通風決策。

十三、各樓層模型切換

為了讓建築物維護管理人員和建築使用者更好地掌握各樓層之室內通 風環境與舒適程度，通過各樓層切換之功能將界面切換至任一樓層的 3D 模型中，進而了解當前樓層的室內通風情況與舒適程度，並得到視覺化的 最佳化通風決策。

十四、視覺化呈現最佳化通風決策

為了可以讓建築護管理人員和建築使用者可以在設定目標體感溫度的 方式後，得到最佳的通風決策，視覺化呈現最佳化通風決策功能通過輸入 目標體感溫度，在「建物自然通風資料庫」查詢出最接近目標體感溫度之 通風決策，以及對窗戶 id，在樓層模型的通風口處通過改變顏色的方式，

以視覺化的形式呈現最佳化通風決策。

十五、系統可擴充性和相容性 (1) 建築模型

從本系統所涉及的建築模型看，在未來，我們只要匯入需要使用本系統 的建築模型，就可以繼續使用這個系統。

(2) 資料庫

從資料庫看，我們在設計與系統相關的資料庫時都有考慮到其在未來的 擴充性，各個資料表的獨立性和相關性都充分考慮設計。