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論文中文名稱:建築物造型對於都市風場中空氣污染物擴散影響之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Effect of Architectural Types on Air Pollutant Dispersion in Urban Wind Field [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:設計學院
系所名稱:建築與都市設計研究所
畢業學年度:99
出版年度:100
中文姓名:楊雅涵
英文姓名:Ya-Han Yang
研究生學號:97528019
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2010-12-21
論文頁數:98
指導教授中文名:黃志弘
口試委員中文名:江維華;楊詩弘
中文關鍵詞:都市設計計算流體力學(CFD)環境統計建物造型空氣污染
英文關鍵詞:Urban DesignCFDEnvironmental StatisticalArchitectural TypesAir Pollutant
論文中文摘要:都市空氣污染問題日趨嚴重,都市風場的風道因建物量體而受阻滯,導致污染物質微粒易產生堆積,影響都市環境品質。然而,都市設計準則中對於建築量體造型僅考量都市景觀美學,對於都市微氣候的影響仍缺乏明確規範。
本文以建物造型為研究對象,透過建築物理環境的基礎,使用計算流體動力學(CFD)進行污染物擴散模擬並透過環境統計分析驗證模擬數據,以知名建築物造型做污染物擴散模擬之研究,分析建物造型對於都市風場中污染濃度堆積、流場特性、尾流之影響,期能找出最有利於氣流疏導之建物造形相關參數,釐清都市風場中影響污染物擴散之重要因子。
本研究成果得知,都市風場中單一建物量體造型的改變對於污染物擴散無顯著影響,針對於微觀的風場特性下建物形體越平滑對於風速阻礙越小,污染物擴散的效果也就越好。綜合上述結果,建議首先應將建築群依循風向排列,其次視風向需要再改變建物造型,期望將其結果應用於擬訂都市計畫及都市設計中,以都市生態被動手法研訂土地使用管制與都市設計準則,作為建物量體造型管制之參考標準,進而改善都市環境品質,達到都市生態城市之願景。
論文英文摘要:Urban air pollution problem is serious day by day; air flue of wind field is blockaded by building body leads the accumulation of pollution particles easily, affects the urban environment quality. However, for building body shape, the urban design guidelines only consider urban landscape aesthetics, lack of definite norm on the influence of micro-climate.
This paper sets building shape as research object, on the basis of physical environment of building, by the way of computational fluid dynamics (CFD) to simulate pollutant dispersion, and through environmental statistical analysis to verify simulation data, by means of well-known building shapes to do pollutant dispersion simulation study, analyzing the influence of building shape on accumulation of pollution concentration, flow field characteristic and weak of urban wind field, hoping to find out the most conducive air current unblocking parameters for building shape. To clarify the important factor, influences pollutant dispersion in urban wind field.
From conclusion of the study, single building body shape change has no significant effect for pollutants dispersion in urban wind field, for microscopic wind field characteristics, the smoother building shape the smaller blockade to wind speed, and the better effect of pollutants dispersion. Summarizing above, firstly, building arrangement should follow the wind direction, secondly, follow the need for the wind direction to change building shape again, expecting to apply the results in development of urban planning and urban design, to provide land use controls and urban design guidelines an urban ecology passive approach, as building body shape control reference, then to improve urban environment quality, and to achieve the vision of urban eco-city. 
論文目次:摘 要 I
ABSTRACT II
謝 誌 III
目 錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究內容 2
1.4 研究方法 3
1.5 研究限制 3
1.6 研究流程與架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 都市氣候 5
2.1.1 大氣邊界層 6
2.1.2 地表風場 7
2.2 建築風環境 10
2.2.1 單體建築風場 10
2.2.2 群體建築風場 13
2.3 高層建築環境問題 16
2.3.2 高層建築的形體設計 19
2.3.3 高層建築的平面設計 20
2.4 空氣污染 22
2.4.1污染物成因 22
2.4.2 污染擴散模式 23
2.4.3 污染濃度 24
2.4.4 對人體健康的影響 25
2.5 建築物與污染濃度之影響 27
2.6 小結 28
第三章 都市環境數值模擬與環境統計 29
3.1 CFD數值模擬 29
3.1.1 基本假設 29
3.1.2 理論模型 29
3.1.3 數值方法 31
3.1.4 計算網格生成 31
3.1.5 網格驗證 32
3.2 環境統計 34
3.2.1 研究架構 34
3.2.2 研究假設 35
3.2.3 研究變數的操作型定義 35
3.2.4 統計分析方法 37
第四章 都市環境數值模擬設定 38
4.1都市風場設定 38
4.2邊界條件設定 39
4.3 污染物質設定 42
4.4 模擬模型建立 43
第五章 建築造型對於污染擴散的影響 46
5.1 建築造型對速度場和濃度場影響 46
5.1.1 行人風場 47
5.1.2 建物高度18m 51
5.2 建築造型對背風處的影響 55
5.2.1 風向0度 56
5.2.2 風向45度 61
5.3 污染物濃度值擴散範圍 66
5.4 小結 69
第六章 建物造型對污染擴散的統計分析 70
6.1 基本資料 70
6.2 污染物擴散效果的檢定 72
6.2.1 建物造型和風向對於污染物擴散之效果檢定 72
6.2.2 建物造型和風速對於污染物擴散之效果檢定 73
6.2.3 建物造型和高度對於污染物擴散之效果檢定 74
6.2.4 造型、風速和高度對於污染物擴散之效果檢定 75
6.2.5 造型、風向和風速對於污染物擴散之效果檢定 77
6.2.6 建物造型和污染物擴散之相關檢定 79
6.3 各項假設驗證結果 79
6.4 污染物擴散疊圖分析 80
6.4.1 污染物擴散的綜合分析 85
6.5 小結 90
第七章 結論與建議 91
7.1 結論 91
7.2 後續研究與建議 92
參考文獻 93
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