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論文中文名稱:利用主動性構件疏導都市氣膠微粒分佈之改善效果研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Channelizing the Aerosol Particles by Active Components in Urban Windfields [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
中文姓名:王光宇
英文姓名:Kuang-Yu Wang
研究生學號:93528020
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2007-01-11
論文頁數:101
指導教授中文名:黃志弘
指導教授英文名:Chih-Hong Huang
口試委員中文名:章裕民;江維華
口試委員英文名:Yi-Ming Chang;Wei-Hwa Chiang
中文關鍵詞:都市生態都市風場懸浮微粒氣膠主動性構件都市熱島
英文關鍵詞:Urban blockUrban wind fieldSuspended particlesActive componentComputational Fluid Dynamics
論文中文摘要:都市中懸浮微粒多因為建物量體形成風場阻滯而沈積,為改善都市環境品質,最具永續性者莫過於藉由自然風帶離氣膠粒子。本研究之目的在於,嘗試利用建築物上之主動性附加之導風可調式構件,進行都市風環境之疏導與控制,探討其降低都市空間之氣膠濃度之效果。
本研究將選擇台北科技大學內建物量體為研究對象,進行懸浮微粒及風場之檢測,求得實證環境背景、污染原、溫度等實場數值,並輸入流體力學Flovent6.1及StarCD等之風場及微塵軟體進行改善模擬。嘗試分析不同之導風構件、微氣候條件下,其降低都市中懸浮微粒濃度之都市生態因子改善效果。探討建物上所設置之導風設備、建物型態、導風板之角度等控制變因。
本研究成果顯示:
一、經由導風設施之控制改變,周邊風場之流向、流速有顯著改變順暢之效果。
二、藉由風場之行為模式改變,局部定點氣膠濃度有顯著之改善。
三、風場之改變,並且局部改善了都市熱島效應所造成之都市區域高溫現象。
論文英文摘要:The Suspended particles have to be the most important Pollutant Standards Index. Our country had take PM10 to one of the Daily Pollutant Standards Index. To reduce the particles use to bowl out by urban wind. But urban route is always disturbed by building in the block that makes wind directions change. For promote the quality of urban environment, many scholars use rain or artificial watering system to improve the pollution. Because the work is ineffective. So we use the positive structure attachment to the building, try to channelize and control the urban wind conditions.
The study will chose the building in NTUT be the target. Then find out the distribution of suspended particles and wind field. So we can get the polluted area to make the improve strategy. The second step we can review the key points like wind equipment、building type and wind board angles. On the other hand, we’ll make the isopleth of pollute concentration by GIS system. In addition, the wind field and particles simulate software like Flovent5.1 and StarCD3.24 can be in accordance with the project. The goal is try to analyze the relationship between building condition and wind board construction. For reduce the PM10-2.5 concentration in the city.
Anticipations:
1、Use the dynamic characteristic of urban wind and channelize system to improve the urban wind field.
2、Make the wind field efficiently by change the part of building types.
3、From the calculation, we can evaluate the ability of component.
論文目次:目 次
摘 要 i
誌 謝 v
目 次 viii
圖 次 x
表 次 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 4
1.3 研究範圍及內容 4
1.4 研究限制 5
1.5 研究流程 6
1.6 預期成果 7
第二章 文獻回顧 9
2.1懸浮微粒概述 9
2.1.1懸浮微粒特性 11
2.1.2懸浮微粒濃度與PM2.5、PM10 及TSP 相關比值 14
2.2懸浮微粒與人體健康 15
2.2.1懸浮微粒對人體健康的影響 15
2.2.2懸浮微粒危害人體呼吸系統之原理 15
2.3 室外環境 17
2.3.1 建築物周遭風場 17
2.4 懸浮微粒與空氣污染標準 20
2.4.1 我國的懸浮微粒與標準值 20
2.4.2 國內外對標準值向下修正與對PM2.5標準值 21
2.4.3 都市地區室外空間之懸浮微粒特性 21
2.4.4 溫度與風速對懸浮微粒濃度之相關性 24
2.5 懸浮微粒減量措施與沉降機制 26
2.5.1 大氣中乾沉降與濕沉降對微粒污染物質之清除機制 26
2.5.2 人工灑水對微粒污染物質之清除機制 26
2.6 都市風場 27
2.6.1 都市風場定義 27
2.6.2 自然界風場 27
2.6.3 都市地區之都市風場 28
2.7 建築物周邊氣流特性 30
2.8 CFD數值模式之應用 32
2.8.1 量體間高度與寛度的比例對都市風場之影響 33
2.8.2 都市街道峽谷空氣模擬實驗 34
2.8.3 數值解析方法 35
第三章 研究方法 37
3.1研究方法與假設 37
3.1.1 研究方式 37
3.1.2 研究假設 37
3.2懸浮微粒之檢測方式 38
3.3實驗器材及設備 39
3.4環境資訊檢測方式 41
3.5電腦氣流模擬環境設定 43
3.5.1 模擬環境設定條件 43
3.5.2 計算條件 44
3.6 相關軟體應用 45
3.6.1 MAPINFO 7.0 45
3.6.2 Flovent 6.1 45
3.7 數值運算方程式 48
3.7.1 分析假設及統御方程式 48
3.7.2 邊界條件 49
3.8 數值方法 52
3.8.1 數值離散分析與計算收斂條件 52
第四章 主動性構件對都市空氣氣膠之減量效果 57
4.1 模型分析條件 57
4.1.1 研究內容及分析 58
4.2 原始量體氣流模擬結果 61
4.2.1 原始狀態在氣流為西向之結果(Case1): 61
4.2.2 原始狀態在氣流為東向之結果(Case2): 61
4.3 加掛導風構件模擬結果 62
4.3.1 設計館周邊附加導風構件&西風狀態(Case3): 62
4.3.2 設計館周邊附加導風構件&西南風狀態(Case4): 63
4.4污染物質模擬與分析 64
4.4.1 導風構件模擬(阻流板): 64
4.4.2 導風構件模擬(阻流板): 78
4.4.3 建築物屋頂導風構件模擬: 85
4.5 小結 90
4.5.1污染濃度減量範圍分析 90
4.5.2 原始量體氣流分析 93
4.5.3 建築導風構件附加效應 93
第五章 結論與建議 95
參考文獻 99
論文參考文獻:參考文獻
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論文全文使用權限:同意授權於2007-03-01起公開