為模擬接近實際空間之流場行為,以臺南總爺糖 廠場長宿舍為參考
計算流體力學模擬方法
本研究試以 CFD 應用軟體 Fluent 進行穩態模
擬分析,先利用前處理軟體 Gambit 建立模型、劃
分網格(Mesh),再於 Fluent 軟體中,選定數值模式
(Numerical Model)、設定邊界條件、決定離散方法
後進行求解。在本三維流體力學問題中,最基本的
統御方程式(Governing Equation)包含質量、動量與
能量守恆方程式,說明如下:
(1) 統御方程式
在本三維流體力學問題中,最基本的統御方
程式(Governing Equation)包含質量、動量與能量
守恆方程式,通式如下:
其中 :流體密度
:速度向量
:不同方程式之變數:擴散係數(Diffusion Coefficient)S:源項(Source Term)(2) 數值模擬之對象
模擬模型之建立,以超耐磨木地板為對象;
為模擬接近實際空間之流場行為,以臺南總爺糖
廠場長宿舍為參考,取主要的建築棟,依據室內
隔間之格局,並參照其架高之木地板之構造,如
圖6、圖7所示,建立一個長約16m、寬約9m、
高約6m模型,地面離木地板0.66m,室內淨高為
2.82m,參閱圖8。
本研究旨在探討通風口對室內環境風場之影
響,開口以日式木構造原有通風之部位,作為開
口設置的參考。所以開口位置選定三個部位作組
合,分別為基座之開口、木地板面引入室內的通
風口與壁面之通風口;基座開口就原有架高地板
之構造,地板開口則以靠牆不影響機能使用之邊
緣線型開口,牆面開口為模擬在障子門窗上部氣
窗之作微量開口之面積。模擬透過各種開口數與
開口位置之組合,來比較各種開口位置對建築物
居室內部溫度之變化,以及評估通風對流的優劣
性。
釘實木企口板:把釘子斜釘入企口板凹縫 內,並用釘沖再打入一點,釘頭不能凸 出板厚度,在超耐磨木地板以前必需在 角材上先塗白膠再釘才會牢靠。 5、整平:用刨刀在實木企口板接合處有不平 的地方要刨平,使板面平整。 6、磨光:用砂磨機將板面磨平、磨光。 7、板面塗裝:一般地板漆是屬於專用漆,一 般使用優麗旦,其可分為底漆與面漆, 其均有A、B兩劑,調合後始可刷漆,一 般是二度底漆,一度面漆,其塗裝方法 與櫥櫃漆相同,請參考油漆施工法。 施工步驟綜合整理合成樹脂系裝修工程 合成樹脂系裝修工程 塑膠地磚 塑膠地磚之裝修施工,首須按房間 實測尺寸,配合地磚裝修圖施繪墨 線,並檢討牆邊、柱邊、出入口等 之特殊處理。塑膠地磚之底層除混 凝土底層,水泥粉刷底層,木造底 層外,尚有金屬嵌板等,不過貼法 大致相同,其要點如下: 1.底層須平坦無凹凸現象,尤其須注意 與牆壁連接部份之處理,黏貼前要 確實清掃雜屑。 2.黏貼時塵以鋸齒狀鏝刀均勻塗佈著 劑,且須掌握每次塗刷面積,避免 因超時影響黏著強度,另溫度太低 (5℃以下)時,不宜施工。
模擬的模型以臺南縣麻豆鎮總爺糖廠場長宿舍主建築為超耐磨木地板來建立,故在邊界條件的設定 上,以當地情況做為參考之標準;依據本建物約 位於經度東經120.15°;緯度北緯23.11°,以及根 據氣象局的統計,臺南地區夏季平均最低溫度 約25℃,空氣的相對溼度約80%,經年風向為南 向,入口風場的風速則假設為2m/s。屋頂及壁面 上假設有隔熱材,所以屋頂及壁面的可見光吸收 率、紅外線吸收率、表面輻射率分別定為0.4、 0.5、0.9,詳見表2。 (4) 數值模式(Numerical Model)選定 數值模擬選擇紊流模式(Turbulent Model),並使用k-ε RNG,網格數約130萬,運算時間約8小 時;運算時間較標準 k-ε 及 Reliable k-ε 為長, 但對於處理含渦漩結構的紊流場,及低雷諾數之 紊流結構有較好的預測效果。 關於模擬實際太陽對建築產生之熱環境,乃應用 Fluent 所提供的太陽負載模式(Solar LoadModel),藉由輸入所在地區的經緯度及時區、日 期及時間、方位、日照因子等條件,直接考慮當 太陽光射線進入計算域時,所造成的熱輻射影 響,其中日照因子為控制日射量的多寡的主要因 素。相較在建築物壁面的邊界條件設定上直接給 予定溫或定熱通量之方式,選擇太陽負載模式較 接近實際之熱環境條件。
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釘實木企口板:把釘子斜釘入企口板凹縫 內,並用釘沖再打入一點,釘頭不能凸 出板厚度,在超耐磨木地板以前必需在 角材上先塗白膠再釘才會牢靠。 5、整平:用刨刀在實木企口板接合處有不平 的地方要刨平,使板面平整。 6、磨光:用砂磨機將板面磨平、磨光。 7、板面塗裝:一般地板漆是屬於專用漆,一 般使用優麗旦,其可分為底漆與面漆, 其均有A、B兩劑,調合後始可刷漆,一 般是二度底漆,一度面漆,其塗裝方法 與櫥櫃漆相同,請參考油漆施工法。 施工步驟綜合整理合成樹脂系裝修工程 合成樹脂系裝修工程 塑膠地磚 塑膠地磚之裝修施工,首須按房間 實測尺寸,配合地磚裝修圖施繪墨 線,並檢討牆邊、柱邊、出入口等 之特殊處理。塑膠地磚之底層除混 凝土底層,水泥粉刷底層,木造底 層外,尚有金屬嵌板等,不過貼法 大致相同,其要點如下: 1.底層須平坦無凹凸現象,尤其須注意 與牆壁連接部份之處理,黏貼前要 確實清掃雜屑。 2.黏貼時塵以鋸齒狀鏝刀均勻塗佈著 劑,且須掌握每次塗刷面積,避免 因超時影響黏著強度,另溫度太低 (5℃以下)時,不宜施工。
模擬的模型以臺南縣麻豆鎮總爺糖廠場長宿舍主建築為超耐磨木地板來建立,故在邊界條件的設定 上,以當地情況做為參考之標準;依據本建物約 位於經度東經120.15°;緯度北緯23.11°,以及根 據氣象局的統計,臺南地區夏季平均最低溫度 約25℃,空氣的相對溼度約80%,經年風向為南 向,入口風場的風速則假設為2m/s。屋頂及壁面 上假設有隔熱材,所以屋頂及壁面的可見光吸收 率、紅外線吸收率、表面輻射率分別定為0.4、 0.5、0.9,詳見表2。 (4) 數值模式(Numerical Model)選定 數值模擬選擇紊流模式(Turbulent Model),並使用k-ε RNG,網格數約130萬,運算時間約8小 時;運算時間較標準 k-ε 及 Reliable k-ε 為長, 但對於處理含渦漩結構的紊流場,及低雷諾數之 紊流結構有較好的預測效果。 關於模擬實際太陽對建築產生之熱環境,乃應用 Fluent 所提供的太陽負載模式(Solar LoadModel),藉由輸入所在地區的經緯度及時區、日 期及時間、方位、日照因子等條件,直接考慮當 太陽光射線進入計算域時,所造成的熱輻射影 響,其中日照因子為控制日射量的多寡的主要因 素。相較在建築物壁面的邊界條件設定上直接給 予定溫或定熱通量之方式,選擇太陽負載模式較 接近實際之熱環境條件。
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