Title

整合橘色與綠色科技觀點於智慧型教學場域節能產品設計開發之研究

Translated Titles

A Study on Integrating the Concepts of Orange and Green Technologies with the Design and Development of the Energy-saving Products in the Intelligent Teaching Field

Authors

許夢吟

Key Words

教學場域 ; 節能設計 ; 產品開發 ; 模糊理論 ; 情境故事法 ; Teaching Field, Energy-saving Design, Product Development, The Theory of Fuzziness, The Scenario Approach

PublicationName

樹德科技大學生活產品設計系碩士班學位論文

Volume or Term/Year and Month of Publication

2016年

Academic Degree Category

碩士

Advisor

陳文亮

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

隨著經濟發展與科技進步,雖然提昇生產效率與縮短時程,但卻造成全球能源的消耗,因此國內外政府機關,不斷地透過各種管道提倡綠色科技觀點,希冀能喚起人類對環境的愛護與關懷。而在國內,由於高等教育政策改變,使得新設大學校院激增,致使大學校院用電量有日漸提昇現象,因此校園教學場域及設施之節能已是刻不容緩。為了降低現有校園能源的消耗及減緩溫室效應的衝擊,除積極研發有效率、低環境衝擊及低污染的能源之外,如何改變目前已知的設備或教學場域等使用方式,有效達成節能減碳與減少能源消耗,成為本研究所要關注的問題。此外,在宣導環保議題的同時,另有學者提及應回歸人文與人本精神,以發揮溫暖人心與關懷社會,藉此平衡人文與科技的發展。因此,為喚起人們深埋已久的幸福感,強調以人本人道關懷為中心的橘色科技也在此刻開始萌芽,期望為社會注入幸福、健康與關懷的能量。是故,在此雙科技發展下,以達到更完整的科技使命與整合創新。有鑑於此,本研究旨在以橘色與綠色科技觀點,以智慧型教學場域為空間,以節能產品設計為對象,建構整合式思維的設計模式架構,並以全方位通盤的考量,提出「智慧教學場域節能產品設計開發程序」,使之整合教學場域現況調查、節能產品構想發展與概念設計、設計方案評選與分析等過程,完善而有效率地進行智慧型優質教學場域節能產品設計開發。同時,考量設計與技術,使之兼顧理性與感性,並運用資通訊前瞻技術,透過一連串的「察覺與反思」的過程,藉由設計過程轉化為前瞻性的概念產品,有效建構智慧型優質教學場域與節能產品開發。如此,勢必能為校園帶來實質的節電效益,並達到落實推廣節能減碳教育的策略,共創雙贏局面。 研究結果顯示:(1)在教學場域現況調查中,大專學生在節能減碳行為上,顯示耗電最高依序為空調設備、電燈及電扇等。而學生對於節能減碳認知及態度趨向正面,反之,對於節能減碳的行為意圖相對較弱,因此在進行節能產品設計時,需考量產品能否達到實際節能功效及否能吸引學生主動使用。(2)在節能產品構想發展中,以情境故事法進行教學場域使用者之情境模擬與評估,以獲取適合節能改善的產品方向與構想。此成果顯示,除室內相關電器產品外,建築外殼設計是耗能的禍首,其中又以開窗率為首重,此因素嚴重影響空調負荷量與照明。因此,節能設計將著重於窗戶系統及其周邊設施為主,不僅可增進室內明亮感,也可減少不當的耗能。同時,藉此規畫出「智慧型優質教學場域情境藍圖」,以作為未來教學場域規劃參考。(3)在節能產品概念設計中,首先藉由文獻回顧與蒐集,彙整出23項設計因子,並以模糊德爾菲法篩選出13項產品設計準則,接續應用模糊詮釋結構模式,找出設計因素間之結構化關聯性,並繪製出設計因素關聯圖,以應用於節能產品概念設計上。(4)在結構化關係圖中,主要問題區分別為適切的開窗型式、建築風格美學、技術的可靠度;而主要目標區則為:使用耐久性、使用安全性及防蟲性能;此外,經由MICMAC分析圖中,可發現視野需求、具有遮陽設計、具有隔音效果、具有隔熱設計、具有節能玻璃、良好五金材料應用及造價成本考量,屬於自主性要素;適切的開窗型式、建築風格美學、技術的可靠度則屬於附屬性要素;最後在使用耐久性、使用安全性及防蟲性能則屬驅動性要素。(5)經過上述結果,進行節能產品設計開發,進而發展出4款節能窗及其相關系統之新產品。此外,為有效且客觀評選設計構想,研究廣泛蒐集國內外相關節能競賽之評分標準,共18項,經模糊德爾菲法篩選出前10項指標,而後以模糊層級分析法來獲取各項指標權重,前5項依次為節能減碳,占26.8%、效益性,占15.5%、創新性,占15.1%、實用性,占9.8%、產品可行性,占6.3%,以此作為概念構想評估標準,以篩選出合宜的節能產品。 綜合上述成果,本研究以智慧型優質教學場域為範疇,進而提出多種創新性的前瞻節能產品與優質教學空間規劃概念方案,讓低碳校園生活更方便、舒適及安全。如此,不僅對節能產品設計產業之發展具有實質貢獻;而且對於貴為教育場所的學校,除可直接降低電能消耗外,更可藉此影響學生具備節能減碳觀念,達到全民節約能源之目標,落實節能教育養成,以共同來維護這塊土地。

English Abstract

The economic development and technological advancement have increased productivity and shortened time course, but they have also consumed much energy around the world. Therefore, both domestic and foreign governmental institutions have been advocating the concept of green technology through various channels, with the hope of arousing human’s concern about environment. In Taiwan, the number of newly-built colleges has increased rapidly due to the change in the policies about higher education, which has resulted in increasing electricity consumption in colleges; hence, it is imperative to save the energy in the teaching field and the facilities on campus. Aside from developing the efficient energies which have less impact on environment and cause less pollution, how to change the existing equipment or teaching field to reduce the energy consumption, the greenhouse effect and carbon emission on campus? This is the focus of this study. In the publicity of environmental protection, some scholars suggest that we should return to the humanistic spirit and the people-oriented spirit and show concern about human and society, so as to strike a balance between the humanistic development and technological advancement. To arouse the sense of happiness deeply rooted in the heart of people, the orange technology, which emphasizes human orientation and humanistic concern, has been developed to inject happiness, health and concern into society. In this way, a more complete technological mission and innovative integration will be achieved with the help of the two technologies. Against such a backdrop, this study adopted the concepts of orange and green technologies and took the intelligent tutoring field as the space and the design of energy-saving products as the subject to establish the design mode architecture of integrated thinking. Meanwhile, it proposed the “design and development procedure of the energy-saving products in the intelligent tutoring field” on the basis of overall consideration and combined it with the survey on the current teaching field, the conceptual development and design of energy-saving products, and the selection and analysis of design schemes, so as to design and develop the energy-saving products in the high-quality intelligent tutoring field in a complete and efficient way. Moreover, design and technology were taken into account to keep the balance between reason and sensibility, and the foresighted information and communication technologies were converted into foresight conceptual products through “perception and review” and design, so as to effectively establish a high-quality intelligent tutoring field and develop energy-saving products. Therefore, this study is sure to create substantial benefits in power saving on campus and implement the strategy of popularizing the knowledge of energy conservation and carbon reduction. According to the research results, (1) the survey on the college students’ behaviors of energy conservation and carbon reduction in the current teaching field showed that air conditioner, light and fan were the top 3 power-consuming devices. The students showed a positive understanding of and attitude towards energy conservation and carbon reduction; conversely, they demonstrated a weak behavioral intention of energy conservation and carbon reduction. Therefore, it is necessary to consider the actual energy conservation effect of the products and their appeal to students. (2) In the conceptual development of energy-saving products, the scenario approach was adopted for the scenario simulation and evaluation of the users of the teaching field to obtain the directions and concepts suitable for products to be improved in terms of energy conservation. This result shows that the external design of buildings consume much energy except relevant indoor appliances, especially the window-opening rate which seriously affects the load of air conditioner and lighting. Therefore, the energy-saving design will focus on the window system and the surrounding facilities, which will not only improve the indoor lighting but also reduce energy consumption. Meanwhile, a “scenario blueprint of a high-quality intelligent tutoring field” can be made to serve as a reference for the future planning of an teaching field. (3) In the conceptual design of energy-saving products, 23 design factors were obtained from the literature and review and the data collection; then, the Fuzzy Delphi Method employed to select 13 product design norms and the fuzzy interpretation structure mode was used to find out the structural relevance among the design factors and draw a diagram of relevance among design factors which would be used in the conceptual design of energy-saving products. (4) In the structural relation diagram, the main issues included appropriate window-opening pattern, architectural aesthetics, and technological reliability; the main objectives comprised durability, safety of use, and insect resistance. According to the MICMAC diagram, vision demand, sunshade design, sound proofing, heat insulation, energy-saving glass, the application of high-quality metal materials, and the consideration of cost were autonomous factors; appropriate window-opening pattern, architectural aesthetics, and technological reliability were subordinate factors; durability, safety of use, and insect resistance were driving factors. (5) The above research results were adopted in the design and development of energy-saving products, and 4 energy-saving windows and relevant new products were developed. For an effective and objective selection of design concept, this study collected 18 scoring criteria of the domestic and foreign competitions of energy conservation and chose 10 indexes with the Fuzzy Delphi Method; then, the fuzzy hierarchical analysis was employed to obtain the weights of the indexes. The top 5 indexes were energy conservation and carbon reduction (26.8%), efficiency (15.5%), innovation (15.1%), practicability (9.8%), and product feasibility (6.3%). These were taken as the criteria of concept evaluation to select appropriate energy-saving products. According to the above achievements, this study focused on a high-quality intelligent tutoring field and proposed several innovative foresighted energy-saving products and conceptual schemes of high-quality instruction space planning to achieve a more convenient, comfortable and secure low-carbon campus life. It has not only made substantial contribution to the development of the energy-saving product design industry but also reduced power consumption and raised students’ awareness of energy conservation and carbon reduction at schools, thus fulfilling the objective of saving energy in the whole society, popularizing the knowledge of energy conservation, and protecting the earth through joint efforts.

Topic Category 人文學 > 藝術
設計學院 > 生活產品設計系碩士班
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