Services

Professional services and skills by HKR Engineering Consultants


Architectural Geometry

建 築 幾 何

幾何服務包含從設計前期的3D模型形體建構、表面紋理的設計與鋪排,經過幾何分析、合理化分析後,到最後製造生產的數據提供。

3D 模型形體建構

在設計前期階段,協助客戶從手稿、平面圖建構出3D模型,亦可將客戶的概念模型深化發展,經過曲面調整與順化工程後,建構出可以實際應用的真實模型。

 

表面紋理設計與鋪排

利用紋理鋪排的運算技術,將建築師設計的平面或立體單元紋理,快速地佈滿於自由曲面,並符合尺寸拘束、尺寸漸變、複合式紋理排列等製作要求。

協助建築師在短時間內做多種紋理設計方案的評估。亦可藉由電腦邏輯運算,輔助建築師設計出衍生式的圖騰紋理(有別於傳統形式規則紋理圖案)於自由形體之上。

 

幾何分析與合理化分析

在符合建築師原始設計概念與建築美學的條件下,提出降低生產成本與快速製造組裝的合理解決方案。藉由幾何分析與鋪排運算,以平面單元版片(planar panel)或單弧單元版片(single-curved panel)作曲面鋪排、降低雙弧板(double-curved panel)的使用數量去建構自由曲面造型。

經過精密地劃分計算與排列技術分析,可進一步重複相同尺寸的單元材料做使用,大幅地減少大量客製化所需要的造價與時間。

 

製造生產數據

設計階段後期,提供客戶加工生產的數據資料,包含單元攤平圖面資料、單元數量統計數據、3D模型空間座標整理等服務。


Facade System

外 牆 設 計

大合先進工程顧問股份有限公司人才擁有15年以上各類特殊3D造型外牆設計整合經驗, 以及最先進的3D model數位分析交換及整合技術, 融合出的3D 造型外牆設計及分析技術, 能提供更高品質的特殊造型外牆設計服務, 有效掌控特殊造型外牆品質及成本。

服務範圍包括各類特殊造型外牆包含:特殊造型玻璃帷幕、特殊造型金屬帷幕、特殊造型單元式帷幕、特殊造型結構玻璃、特殊造型框架式帷幕、特殊造型雙層帷幕、特殊造型通風散熱帷幕、曲面鋁結構外牆、曲面鋼結構外牆。

 

特殊造型外牆系統設計

3D Geometry (幾何分析)技術 + 幕牆組裝及製造及應用技術 + CFD(熱與風力)分析數據 + 結構分析數據 + 材料應用 + 噪音聲學分析 + 美學要求 +15年的國內外特殊造型外牆的設計經驗。

 

特殊接頭設計與優化分析

特殊造型或曲面幕牆接合處設計, 特殊造型或曲面天窗接頭, 特殊造型或曲面結構玻璃接合處設計, 特殊造型或曲面鋁結構外牆接頭, 特殊造型或曲面鋼結構外牆接頭。

 

3D特殊造型外牆系統分析及成果

特殊造型外牆系統設計 → 平板化最佳化鋪排 → 3D施工圖 → 座標圖 → 3D製造圖


CFD

熱 流 分 析

建築的基本目的是為了屏蔽變化多端的外在自然環境,創造一個較穩定、較舒適有利於人類居住、生活的內部空間。因此,對外在與對內在環境的考量實為建築設計一個基本而重要的面向;借助現今電腦數值計算分析的長足進步,設計者可以在設計初期便對各種環境因素、影響進行精密周全的分析、評估與對應,達成更為優秀的建築成果。

一、 環境風場分析:

一般風力氣象資料為特定位置測候站的代表性數據,但在個別局部區域之細部風力現象往往受到區域建築群、局部地形等等影響,藉由CFD環境風場分析,可以得到基地區域較為完整的風力、風向資訊;做為基地環境的基礎評估。

此外,亦可進行如廢氣、汙染物於區域擴散的分析預測,做為區域使用規劃配置、防災應變計畫等等參考。

二、行人風場分析:

在現今人多地狹的環境,建築周邊通常多為行人、行車之空間;新建建築物拔地構成後,是否會與局部環境風場交互形成過高風速、或不當風向等,造成行人不舒適或是行車不安全等等問題,都是設計之初就必須詳加考量的議題。

透過 CFD 行人風場分析,可快速分析呈現個別建築設計所形成之行人風場細節,據以檢討調整,避免完工後難以改變的不良後果。此項目亦常為都市審議關切之重點。

三、建物風力負荷分析:

對於高樓層建築、或是特殊造型、特殊立面建築,風力負荷時常占有結構負荷顯著之比重;正確精密之風力負荷分析直接關係結構對應設計與結構安全。CFD風力負荷分析可快速、精密地呈現對各種風力條件對結構物造成之風力負荷;分析之結果不僅提供負荷總力,更包括於結構物上各處之負荷分佈,可協助更為精確安全的局部設計。

四、建物外牆熱負荷分析:

多數建物之熱負荷來源為外部進入,外牆之熱性能決定性地左右了建物能源消耗表現。而外牆熱性能與外牆材料、尺寸、造型、構造,甚至與外在環境都有緊密的關聯;藉由CFD電腦模擬分析,現今設計者得以於設計階段就事先對外牆效能進行精密的評估與設計,落實節能的訴求。

常運用本分析協協助案例包括大面積玻璃幃幕、雙層帷幕、曲面帷幕、特殊遮陽構造、半通風雙層牆結構等等。

五、建物內部環境控制分析:

建築物內部常使用各種環境控制系統進行內部環境的控制,以使內部具備適當之溫度、溼度、空氣新鮮度等等需求。對於大型空間如體育館、展覽館、演藝廳、博物館、圖書館等等建物,由於空間特殊,內部常形成特殊之微氣候環境;且多半為特殊獨特之設計,無法直接沿襲過去設計。而此類建物規模尺度龐大,相關之環控系統複雜,難以單憑直覺經驗法則精密推論其效果;因此工程完工後才發現缺陷之風險便顯著增加。

藉由現代CFD與電腦強大計算能力,設計者可在設計階段就針對環控設計的效果進行分析檢證,確認建物內所有區域位置的環境狀況,並及早反饋設計修正,大幅降低完工後才發現難以修正改善的窘境。更可做為節能設計的重要依據。

六、住宅設計之環境熱流分析顧問服務:


外部建物本體基本項目

1. 環境/行人風場分析:建物量體與周圍半徑內相鄰建物群之夏冬兩季代表風向之環境風場分析。
2. 植栽熱環境影響分析:建物周邊環境植栽熱環境分析
3. 建物風力負荷分析:建物量體八面風向之風力負荷分析
4. 建物外殼熱性能分析:建物外牆帷幕之熱性能分析(輻射遮蔽率、熱阻值等)

 

1. 住宅衛浴通風性能分析
衛浴是人洗滌身心、恢復活力的重要場所。衛浴內空調系統設計的良率將之接影響衛浴享受的舒適性。精心分析設計的系統可提供溫度、濕度適中、氧氣量充分的環境,使用者得以放鬆身心並維持安全性。

 

2. 住宅內部空調系統舒適性分析
現代住宅講究住戶之室內舒適的居住環境。依據科學縝密的電腦分析回饋所進行之空調系統配置,可提供均勻、宜人的室內溫度環境;於室內活動、移動時人體不會感受到某些地方溫度偏低或偏高的擾人感受。適當的氣流設計除了使溫度均勻穩定外,風速控制也使人體處於最舒適的感受範圍。此外,台灣位處亞熱帶,環境濕度長年偏高,高濕環境是人體感受不舒適的重要因素。藉由對空調系統的準確分析,可達成濕度的適當調控,除使人體舒適外,更有助於住宅內收藏擺設之家具、衣物、藝術品等的維護。

 

3. 公共空間環境舒適性分析
現代住宅普遍具有開闊寬敞之大廳等空間,作為由外部至私人住所的轉折緩衝及公共休憩等使用;該空間的舒適性往往直接形成進入建物人員的第一感受與印象,對建物形象具有重要作用,並且同時影響住戶於該空間內進行休憩的意願。大空間環境之熱環境、氣流環境因自然上升對流與自由流動性較為複雜,唯借助電腦流體力學精密分析才能在設計階段便確認提供舒適宜人的環境。

4. 健身房空氣品質與舒適性分析
由於健身房內可能有大量人員進行高強度之運動,內部環境要求遠比一般空間嚴峻。如溫度、濕度、二氧化碳、氧氣之調控不當,情況輕微則造成運動人員不舒適感受停止運動、降低使用意願,情況嚴重則可能造成人員昏厥、休克等等危害人身安全的情況,應竭力於設計階段就加以避免。

 

5. 室內泳池/SPA氣體安全性與舒適性分析
室內泳池因大量含氯水體積存於室內,揮發之氯氣如累積濃度過高會影響人體健康與嗅覺感受。泳池水體、SPA設備之蒸發水氣如累積過高亦會使人體感到悶熱、呼吸窒礙,形成不良的使用感受經驗。藉由CFD輔助設計,可精確檢核確認上述情形可在設計階段就加以避免。

 

6. 停車場空氣品質環境分析
室內停車場為密閉空間,車輛行駛排放大量有害氣體,如未進行即時有效調控,除造成人體不舒適感受外,更會對人體健康與生命安全造成直接影響。藉由CFD輔助設計,可協助進行最有效精密的通風配置,提供高品質舒適安全的停車環境。

 

7. 電梯塔活塞效應分析:
若住宅樓層數達一定數量,且電梯速度高,則會產生顯著之活塞效應,可能造成電梯塔周圍帷幕、窗戶之壓力震波,以及電梯本體搖晃震動。藉由CFD輔助分析設計,可確認該現象之情況,並據以設計適當之通孔、洩壓等措施,避免上述現象之發生。


Acoustic Analysis

聲 學 分 析

建築聲學設計顧問服務提供建築聲學規劃與性能分析、建築內外振動控制規劃、建築噪音防制與改善設計、室內空間之音質評估和建築聲學設計、監造、運轉驗收等整體聲學顧問服務,並在設計階段即針對整棟建築進行噪音控制設計規劃,避免日後噪音改善工程無謂的花費,甚至無法改善的狀況。

 

其內容包含:

– 高級住宅、頂級飯店、公共建築之聲學設計顧問

– 音樂廳、劇院、視聽室等音樂性表演場所之室內聲學設計顧問

– 建築外部帷幕、內部隔間、樓地板之隔音與吸音等聲學性能規劃設計

– 建築其空調設備、機電設備等噪音來源設備之噪音規劃與評估

– 建築其空調設備、機電設備等振動來源設備之隔振規劃與評估

– 室內空間之音質設計規劃,如談話私密性、室內語音清晰度、室內背景音量等


Sustainable Architecture

建 築 技 術 整 合 與 效 能 分 析

累積多年專業分析能力與實際專案經驗,以達到建築物永續性設計為理念,協助建築師從初期設計到細部設計的深化過程中,以數據分析及電腦模擬方式說明安全性能、環境品質、節能效率、幾何形體、噪音聲學、室內舒適度等效能資訊,提供有效數據與分析資料作為輔助建築師決定設計方向的依循,超越傳統法規式的標準要求,邁向數據性能式的建築實踐。

建構精確的3D模型來進行建築技術整合:3D模型分別進行電腦熱流數值分析(CFD)、結構分析、噪音聲學分析、幾何分析、及外牆設計, 使各個專業領域間的溝通快速有效,並藉IFC格式轉換供BIM(Building Information Modeling)模型建構使用,大幅提升建築在設計、整合的品質與效率。

 

安全性能 : 結構安全與機能、與環境之關係。

環境品質 : 建物周圍環境風場、熱能與建築物之關係。

節能效率 : 建物外牆、帷幕隔熱與通風性能評估。

幾何形體 : 建物形體與機能、與環境之最佳化。

噪音聲學 : 人居環境之噪音數值定義。

室內舒適度 : 濕度、二氧化碳、粉塵等空氣品質控制。