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美國能源及環境設計先導專業認證

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Academic year: 2022

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當期課號 1844 Course Number 1844

授課教師 陳炯堯 Instructor Chen, Chiung-Yao

中文科名 建築物理環境(一) Course Name Architectural Physical Environment (I) 開課單位 建築系(四日) Department Department of Architecture

修習別 必修 Required/Elective Required

學分數 2 Credits 2

課程目標

這個課程配合建築系學生所學 習過的基礎物理知識于 以升級, 補充並擴充建 築範圍內所需之內容.

課程主題分為建築光學, 聲學及熱學.

Objectives

This is a continuation of General Physics.

Physical problem solving ability is further developed for architectural environment. Topics include properties of simple harmonic motion, waves and sound, heat, heat transfer,

thermodynamics, light, lighting and luminance.

教材/Teaching Materials

1.建築物理概論, 陳啟中 編著, 詹氏書局. 2.建築環境工學概論(日文版). 3.建築物理, 江哲銘著, 三民 書局.

成績評量方式 期中考20%, 期末考30%, 平時考30%, 網路討論20%.

Grading Midterms 20%, Final 30%, In-class 30%, Net-Discussion 20%.

教師網頁 http://www.cyut.edu.tw/~chychen

教學內容

這個課程配合建築系學生所學習過的基礎物理知識于以升級, 補充並擴充建築範圍內所需之內容. 課程主題分為建築光學, 聲 學及熱學.

Syllabus

This is a continuation of General Physics. Physical problem solving ability is further developed for

architectural environment. Topics include properties of simple harmonic motion, waves and sound, heat, heat transfer, thermodynamics, light, lighting and luminance.

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美國能源及環境設計先導專業認證

• LEED AP = LEED Accredited Professional“

內容主要以五項影響人類健康與環境生態 的領域, 來判定建築的環保等級, 包括永續 基地發展,省水,節能,建材選擇和室內環境品 質五大指標。

• LEED AP 台灣55人

• LEED AP (BD+C) 台灣24人

• (資料時間:2011年06月底)

(3)

大樓風

日曬傷害 (熱島效應)

建築物理環境講授之範疇

(4)

環境工程學新領域

• 健康住宅 (Health Building)

• 都市・建築之生態設計

(Ecological Architecture)

• 建築與環境負荷 (Environmental

Loadings)

(5)

「健康住宅」之現狀與未來

(6)

所謂健康?

• Health is a state of complete

physical, social, and mental well- being and not merely the absence of disease or infirmity(WHO,1946).

• 健康是完全之肉体性、社會性以及

精神性的安寧状態、非專指無病痛

或體弱。

(7)

Healthy Building之定義 (Berglund et al., 1988)

• 沒有因建築物帶来之病痛與不快

• 促進安寧與健康

• 提供以下支援

– 無危険條件 – 熱的快適性

– 舒適之空氣品質 – 照明與音響的満足

– 社會性需要與生産性的支援 – 易懂的美的質地

(8)

健康住宅之課題

• Occupant Health (居住者之健康)

• Energy Efficiency(能源的利用効率)

• Resource Efficiency(資源的利用効率)

• Environmental Responsibility(對環境負 責)

• Affordability(低廉価格)

(9)

日本推動健康住宅之事例

• 環境共生住宅

• 健康住宅研究会

• 農林総研

• 宮崎県森林組合連合会

• 病屋之檢討会議

• 東京之木造屋協会

• 其他(造屋廠、建材廠等)

(10)

例:健康住宅研究会

• 目的

– 為減低住宅室内汚染所產生對健康之影響、

甲醛等化学物質有関之物性、基準、檢驗方 法以及室内空氣汚染之對策作深入調査・檢 討。

– 減低影響健康之設計・施工並策定指導手冊

及使用手冊。

(11)

甲醛的健康傷害

(臨床毒物科主任 林杰樑)

甲醛(HCHO)是一種無色易溶的刺激性氣體,甲醛可經呼吸道吸收,其水溶液又叫作"福馬林"可經消 化道吸收。通常35%至40%的甲醛溶液稱之為"福馬林",具有防腐作用,用來浸泡病理切片及人體 和動物標本。甲醛對人體健康有不良的影響。進入人體的甲醛能和蛋白質的氨基結合,使蛋白質變 性,擾亂人體細胞的代謝,對細胞具有極大的破壞作用。國外報導,其濃度在0.12mg/m3以上兒童 易發生氣喘。甲醛被國際癌症研究機(IARC 1995)確定為可疑致癌物。

甲醛在日常生活中的污染來源 1. 空氣中的來源

空氣中的甲醛來源主要包括:1. 用作護牆板、天花板等裝飾材料的各類醛樹脂膠人造板,比如合 板、細木板、纖維板和刨花板等;2. 含有甲醛成分並有可能向外界散發的裝飾材料,比如貼牆布,

貼牆紙,油漆和塗料管;3. 有可能散發甲醛的室內陳列及生活用品,比如傢俱、化纖地毯和泡沫塑 料等;4. 燃燒後會散發甲醛的某些材料,比如香煙及一些有機材料。5. 有些芳香劑、殺蚊液也含有 甲醛成分。

2. 衣物中的來源

白挺或免燙的衣物尤其是有些牛仔褲、標榜100%防縐防縮的衣褲或全棉免燙襯衫使用乙二醛樹脂 定型,都含有甲醛成分。甲醛對人的皮膚強烈刺激作用,會引起皮膚溼疹、全身過敏。

3. 食物中的來源

食物中添加甲醛,常為了漂白、蛋白質凝固、及保鮮防腐上的作用。在台灣以前曾有蘿蔔乾、米粉

、粉絲中添加甲醛漂白;中國大陸現在則有鴨血豆腐、腐竹、掛麵添加甲醛蛋白質凝固及漂白。中 國大陸市場上有發現蝦仁、烏賊、海參、黃喉、魷魚、鴨腸、鴨掌、海螺、天梯、扇貝肉等海產食 品泡過含甲醛藥水保鮮防腐。許多大陸海產經由魚船走私進入台灣市場,因此台灣的消費者更要小 心留意。

(12)

其他國外之情況

• 德國

– 建築工會、「再利用経済廃棄法」、「促進 計画1996-2000」、環境首都 Freiberg 、建 築生物学

• 加拿大

– CMHC (Canada mortgage and Housing corporation)、NRC/IRC

• 美國

(13)

建築生物学

• 考慮人的健康為生物現象

• 建築生物學之條件

– 自然素材之利用、温度控制、静電不易產 生之環境

• 建築生物学之技術

– CO 2 削減、純天然(passive)設計、自然建

材之利用、 有機肥料、雨水利用、防風等

(14)

多倫多之健康住宅 遴選案

(15)

溫哥華之健康住宅遴選案

(16)

環境過敏症之家 加拿大CMHC

• 為需要特別清浄的空気環境的人的住宅

• 清掃容易、安全素材

• 最新的機械系統

• 削減成本的預鑄式住宅

• 1年期間評価實驗後販賣、並繼續觀察

(17)

專為超過敏症之人的実験住宅(渦太華・CMHC)

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(19)

專案指導員壁内部之説明

(20)
(21)

健康居住與生活方式

• 使用生態素材

• 省能、省資源的有効利用

• 排除・隔離・希釈汚染源

• 廢棄物減量

• 記錄

– 人・居住之健康診斷 – 環境帳簿

• 環境倫理、環境教育

(22)

論点・争点

• 健康住宅的定義?

– 健康的意思?

– 健康住宅的適用範囲為何,若有為何?

– 與高齢化社會銜接?

• 如何關切環境問題?

– 環境共生的住宅方式?

– 如何考量環境倫理?

– 如何考量経済問題?

• 省能,快適性之共存可能嗎?

• 健康住宅之生活型態為何?

(23)

都市・建築之生態設計

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(25)

美國工業復興住宅(藤森照信)

(26)

Karusha gonpa

(27)

民家(印度)

(28)
(29)

地質生態学

• 地理磁區

– 格子系統的発見

– 宇宙線・電磁波等之格子系統與健康 – 地理生態学者的地理磁區(10-20m)

Metranetz理論(1978)

• 擁有放射帯感知能力之人

(30)

電気生態学

• 電気的変化領域

• 磁気的変化領域

• 静電気領域

• 地球磁場

• 微波領域

(31)

睡覺位置改變頭與格子交点遠離後頭痛消失例

(32)

地理磁區計畫

(33)

Rutegaenga

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(35)

造村計畫例

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(37)

生態住宅例(德國)

(38)
(39)

生態計劃

• 「以自然之過程來統合、使環境破壊的 影響達到最小化程度之計劃形態」

-- Sim Van- der- Ryn

• Sim Van der Ryn :加州大学名誉教授、

教導生態計劃課程33。1968年Fararon研

究所成立(1995年改名為生態計劃研究

所)。

(40)

Sim Van der Ryn

(41)

3個重要的戦略

• Conservation (保護)

– 以最少創造最多生態之福利

• Regeneration (再生)

– 編織及計劃恢復生態之生命

• Stewardship (管理)

– 關切場所環境、瞭解自然

(42)

生態計劃之變遷

• 第1代之生態計劃(1965-1975)

– 僅關懷單一変数的計畫

• 第2代之生態計劃(1990-2013)

– 根植於多數変数(敷地、資源、素材等)考量

美與精神來計劃、以考慮場所之統合化

(43)

生態計劃之5原則

• 第1原則:場所給予答案 – 風土、氣候、習慣

• 第2原則:以生態収支來決定計畫方向 – 生態系之影響評価

• 第3原則:尊重自然而計劃 – 與自然共生

• 第4原則:誰都可以是計劃者 – 多數人的経験

• 第5原則:以突顯自然來計劃

– 回復自然的尊厳->恢復人類生態

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(45)

瞑想室(日本)

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Sim Van der Ryn自宅内部

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Sim Van der Ryn自作之 門

(49)

Sim Van der Ryn自作之流理台

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(51)

Clain・模型

(52)

論点・争点

• 生態計劃將如何實現?

– 對以往之定義陳述意見 – 新意見的紹介・提案

• 具体例的紹介

– 哪裡是生態計劃法?

– 哪裡不充分?

• 新計劃之提案

(53)

建築與環境負荷

Buildings and the environmental loadings

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建築與環境問題

Buildings and the environment related issues

資本主義経済,人口問題,社会 系統・再利用之変化

Capitalistic economy and population

能源・資源問題,

廃棄物問題, 化学物質汚染問題

Energy, natural resource, waste, and chemical contaminant problems

地球環境 之有限性

Limitation of earth

environment

(55)

與建設関連之資源消費

resource consumption in the construction related fields

• 再生可能資源 renewable resource

– 自然循環中比較短時間內可補充之永恆容量

– 水、空気、生物的生産物(食料、木、天然繊維)

• 再利用可能之非再生可能資源 recyclable and non renewable resource

– 再利用可能、不可能還原

– 鉱物資源(鉄、白鉄、玻璃等)

• 再利用不可能之非再生可能資源 non recyclable nor renewable resource

– 化石燃料(石油、天然氣、石炭等)

(56)

建設関連之廃棄物

Construction related emission

• 建設廃材 (building related waste)

– 建設副産物1/3、建設廃材1/6、建設発生土

• CO 2 之排出 (CO 2 emission)

– 全産業之1/3 – 運用段階1/2

• 聚乙烯排出 (Freon gas emission)

– 全体之1/8(冷媒、断熱材)

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生活型態之変化

Change of life style

• 能源消費増大 Increase of energy consumption

– 暖冷房空調、照明、家電等的普及・大型化 – 建築面積増加

• 改建年数短期化 Short period of reconstruction

– 住宅25年、住宅以外の建築物30年

• 工業化零件・建材増加 Increase of engineering units and materials

– 建設廃材増加、健康問題

(58)

環境影響之分類

Classification of environmental impacts

地球規模 (Global)

地域規模 (Regional)

局所規模 (Local)

大気系 環境影響

地球温暖化 臭氧層破壊

酸性雨 大気汚染 光化学煙害゙

水質系 環境影響

海洋汚染

有害物質流出

湖沼富栄消失 河川汚染

地下水汚染

土壌系 環境影響

熱帯雨林減少 砂漠化

土壌汚染 農薬汚染

參考文獻

相關文件

• When a system undergoes any chemical or physical change, the accompanying change in internal energy, ΔE, is the sum of the heat added to or liberated from the system, q, and the

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a Called the risk-neutral probability measure... 560 uses the money market account as numeraire... – It expresses the price of any asset relative to the money market account.. 299)

and Dagtekin, I., “Mixed convection in two-sided lid-driven differentially heated square cavity,” International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.47, 2004, pp. M.,

and Peterson, G., “Convective Heat Transfer and Flow Friction for Water Flow in Microchannel Structures,” Int. Heat and Mass

Pollard, 1996, “Heat transfer in separated and impinging turbulent flows”, International Journal of Heat Mass Transfer, Vol.. Mistry, 2001, “Impingement heat transfer in