追求永續建築 本校建置亞洲首見之國際級全天空圓頂實驗室

【本報訊】為了精確的模擬出地球自轉的全日日照情形,以供研究人員和設計者使用縮尺模型來模擬在建築物內部以及建築物周邊環境的採光及照明狀況,以達永續建築的目標,本校建築及都市設計研究所在教育部的專案補助下,耗資新台幣800多萬元建置全台唯一、亞洲首見之「全天空圓頂實驗室」,由於設備昂貴,目前全世界只有俄羅斯莫斯科大學及英國威爾斯Cardiff大學擁有此一研究精密設備。
建築及都市設計研究所表示,隸屬於永續建築及都市發展研究室的「全天空圓頂實驗室」係摩擬天球(Celestial sphere)運動的半球頂構造物─人造天空圓頂(SkyDome),是由直徑6.6公尺的桁架式鋼構組成的半圓球狀天體構造物,是由空間桁架組成,形成總計共600個三角形構架,其間安裝有近592個照明燈具。每一燈具組包含2個低耗能的PL燈泡及高反射效率的燈罩以及能個別獨立調光之安定器,經由電腦控制軟體可做個別調光控制,組合成16個群組並具有16個場景調光,同時可提供出3%至100%的亮度之間的調光範圍。總計全部燈具點亮後,可獲得達80,000 lux的亮度,因此容許實驗者能模擬出不同類型氣候條件下的天空發光模式。
此外,圓頂構造上並預留有子午線的人造太陽軌道槽,可以根據設計者的建築模型的所在區位及所設定的時間,日期和位置等資料決定其研究區域所在地相對應的高度角(Altitude),以模擬出不同地點、不同月份、不同時間的日照型態。圓頂的平面中心並設置有一可放置模型的直徑2公尺且可微調之平台轉盤,可同步移動至相對的太陽方位角(Azimuth),經由自動控制系統(PNC)的動作,在極短的時間內即可達成設計者的需求,並可精確的模擬出地球自轉的全日日照情形。
建築及都市設計研究所進一步表示,由於建築物內電器照明設備的耗能量,佔了整體建築能源消耗量的極大比例,因此若建築物能大量的採用自然採光的設計,便能有效的減少由於人工照明所產生的建築能源消耗量,同時並能提供給居住者更快適的居住生活環境。另一方面,對自然光的妥善設計,更能進一步有效的減少多餘的日射熱收受、眩光或視覺上的不適感,因此在政府「挑戰2008年計畫」中,亦將「綠建築」及「永續建築」相關的節約能源計畫,列入執行重點計畫。
在本校之全天空圓頂實驗室建置完成後,本校將能提供建築設計者及研究者,經由簡單之操作來模擬建築物及其周圍環境的日照情形,並由此推導出數據化預測系統的模式與工具,使設計者能更加得心應手的使用各種現代化的材料、構造與設備等手法,進一步控制建築物之日照與日射熱收受量的情形,達成綠建築之需求。未來全天空圓頂實驗室不但能跨生態、大氣及環保等領域,提供多項精密數據以供研究外,對本校邁向卓越教學之路,亦樹立象徵性的新里程碑。

● 全台唯一、亞洲首見之全天空圓頂實驗室,為朝陽科大頂尖之精密研究設備。

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