第二章 住宅標準使用模式之設定
第四節 住宅標準空調時程設定
1.. 照明年用電量 ＝ 標準照明密度 × 每年標準照明時數 × 其他空間面積 ÷ 1000 2.. AO：其他空間面積
(本研究整理)
第四節 住宅標準空調時程設定
2-4-1 熱溼氣候室內空調使用模式概說
室內環境控制的規範現今多參照美國冷凍空調學會 ASHRAE 建議之熱舒 適範圍。其溫度訂為 22~26℃，溼度 50~60%，風速小於 0.5m/s，這是在室內環 境採用空調的狀況下之要求。
然而，若考慮採用自然通風之可能性，並考慮台灣地區位處亞熱帶高溫高濕 之熱溼氣候型態，人們對於溫熱之忍受度理應較溫帶氣候國家人民高，因此舒適 度範圍勢必放寬。
根據學者 Givoni ( Givoni，《Climate Considerations in Building and Urban Design》，1998 ) 的研究建議，在熱溼氣候區無風狀況下，室內熱舒適範圍上限 約可放寬至28℃(相對溼度 60%)，如圖 2.2 虛線粗框所示，而若室內風速增加，
則舒適度更能加以放寬。因此，考慮在台灣，夏季使用電風扇通風之普及性極高，
幾乎每個家庭會有3 台以上的電扇通風設備，若以室內風速 2m/s 之通風條件來 看，依照Givoni 的建議，熱溼氣候區之熱舒適範圍甚至可放看至 30、31℃(相對 溼度60%~70%)，如圖 2.3 虛線粗框範圍所示。
圖
2.2 Givoni 建議熱溼氣候無風空調環境熱舒適範圍 (Givoni，1998)
圖
2.3 Givoni 建議熱溼氣候風速 2m/s 自然通風環境熱舒適範圍
因此，本研究參考 Givoni 之研究建議，且為了不高估自然通風利用之效果，
並考慮風速過高(超過 1m/s)雖能對於熱舒適性有所幫助，卻可能造成紙張飛散等 作業、居家生活之困擾，故以27℃作為一般住家是否啟動通風風扇之判定溫度，
並以29℃作為一般住家是否開啟冷氣之判定溫度。
2-4-2 篩選空調時程氣象資料之選用
台灣地區雖佔地狹小，但自北而南氣候仍有不同。然而，本研究為方便日後 住宅節能減碳標示制度之推動，在評估標示制度之計算上公平起見，必須忽略氣 候上自北到南漸熱的趨勢，僅於台灣各地區氣象資料中，挑選一組進行篩選已決 定空調時數。因此，本研究僅利用台北地區氣象資料來代表整個台灣地區的氣候 情形。
本研究所訂定之標準空調時程及停開機設定將利用 DOE-2 動態能源解析程 式e-QUEST 進行能源解析，並以解析結果比對郭柏巖君實測所得耗能結果，以 確定所訂定之標準空調時程及停開機設定是否近於台灣住宅平均狀況。
而 e-QUEST 程式解析所利用之氣象資料為 TMY2 (Typical Meteorological Years )標準氣象年資料。該氣象資料是以人為方式挑選長期氣象資料，匯集其中 具代表性之8760 筆資料成為一年逐時資料。台灣 TMY2 氣象資料是本研究室向 中央氣象局購得台灣地區1993~2002 年十年間各種氣象資料，經由熱負荷與氣象 變動理論加以擷取，組成TMY2 格式，而成為一年 8760 小時的逐時數據。
本研究理當透過篩選上述 TMY2 格式之氣象資料來獲取空調停開機時程設 定之相關資料。但考慮台灣氣候四面環海，深受海洋、季風、颱風等因素影響，
特別是夏季氣候狀況較不穩定，應為長期高溫之氣候趨勢之下可能忽然短暫天數 降雨，而造成氣溫驟降，若單純篩選一年份氣象資料，勢必氣溫高低震盪，可能 造成氣候趨勢誤判。
考慮上述原因，本研究向氣象局購買 1997 年至 2006 年台北之逐時氣象資 料，加以整理，取其平均值，藉此將這些氣溫驟升驟降之情形分攤，得到 1 年
8760 筆平均逐時氣溫，以此作為台灣地區氣溫篩選之依據。
2-4-3 住宅全年通風風扇標準啟動邏輯及運轉時數設定
本研究以室外溫度 27℃作為判定住宅是否啟動電風扇之標準，若氣溫大於 等於 27℃，則啟動電風扇；若小於 27℃則不啟動電風扇。根據此一邏輯篩選台 北 1997 ~2006 年平均逐時氣溫。以客廳平日為例，本研究篩選每日客廳有人使 用之時間(即 09:00~10:00、14:00~16:00、19:00~22:00)中，大於等於 27℃之時數 總和。各空間依照家庭成員使用狀況式統計全年通風風扇運轉時數，如下表2-18 所示：
表
2-22 依成員作息狀況統計全年各空間通風風扇運轉總時數
客廳 餐廳 一般臥室 臥室兼書房 書房 起居室 通風風扇運
轉時數(hr/a)
897 324 424 520 218 189
(本研究整理)
將上述數據配合郭柏巖君論文實測，一般直徑 30 公分之電扇中速使用之功 率為33w，得各空間全年標準通風風扇耗電預測值，如下表 2-19 所示：
表
2-23 各空間全年標準通風風扇運轉時數及耗電量
客廳 餐廳 一般臥室 臥室兼書房 書房 起居室 全年通風風扇
耗能(kWh/a)
29.6 10.7 14.0 17.2 7.2 6.3
(本研究整理)
2-4-4 住宅全年空調標準啟動邏輯及運轉時數設定
本研究篩選1997~2006 年共 10 年氣象資料之平均逐時氣溫。根據篩選結果，
晚間(19 時以後)氣溫鮮少超過 29℃，而每日約於過了晚間 18 時之後，氣溫便逐 漸下降，以夏季氣候而言，在午夜2、3 時氣溫幾乎多在 28℃以下。
若考慮一般住家空調啟動情形多在下午 17 時之後，而在天氣較熱的日子，
甚至可能持續延長至隔天清晨。因此，若以 29℃為判定空調是否運轉之依據，
顯然不合乎一般住家使用情形。是故，前述空調篩選判定溫度必須有所修正。
對於上述問題，本研究認為其原因來自於「熱時滯現象」。此現象乃因住宅 結構體(牆、版、屋頂等)之熱容量：這些結構體於白天高溫時段會吸收日射熱及 高溫外氣負荷，但並不會將所吸收之熱量直接釋放至室內，而是債存於結構體 中，逐時漸進地於稍晚漸漸放出。針對這樣的現象，本研究合理認為，白天(上 午 8 時以後)住宅室內的溫度會較外氣溫稍低(因為結構體尚保有較低溫之狀 況)；而晚間(下午 18 時之後)太陽落下以後，外氣溫降低，住宅室內的溫度卻仍 會因為構造體之儲熱釋出而較外氣溫度為高。
而若再考慮晚間 18 時之後家庭成員多是在家活動，住宅內不論是人員、家 電、照明之負荷率都較白天來的大，這三個項目所製造的熱量亦會造成室內溫度 的上昇。因此，本研究合理推斷住宅夜間室內溫度應較室外高出不少。
是故，本研究針對各空間每日每個使用時段之平均氣溫，例如：客廳平日分 別以每日上午9:00~10:00、午後 14:00~16:00、17:00~18:00、晚間 19:00~22:00 之 各時段平均氣溫，進行篩選。唯臥室之使用時間連續長達 9 小時(晚間 21:00~隔 天 6:00)，若只取此 9 小時之平均氣溫，可能難以決定空調時間長短，故將該時 段拆成 21:00~24:00、24:00~3:00、3:00~6:00 三個時段分別做篩選，以求確實掌 握夜晚臥室及主臥室之氣溫狀況。而住家空調開啟之判定溫度仍以 29℃為主，
若該時段平均氣溫大於29℃則啟動空調，反之則否；若全年超過 29℃之時數過 少或過於分散，難以判斷氣候趨勢者，則判定溫度往下放寬0.5℃(即為 28.5℃)，
再行篩選；仍無法判斷氣候趨勢者，則再向下放寬 0.5℃，直到足以判斷氣候趨 勢為止。以下以平日客廳氣候挑選為例：
1.客廳平日使用時段為上午 9:00~10:00、下午 14:00~16:00、17:00~18:00、晚上 19:00~22:00。
2.以 19:00~22:00 時為例。根據每日 19:00~22:00 之平均氣溫進行篩選，如圖 2.4 所示。圖中紅色數值為超過29℃者，由於稍顯分散，故加篩 28.5℃~29℃及 28
℃~28.5℃之數值(即圖中橘色及深黃色數值)以利判斷。
圖
2.4 每日 19:00~22:00 平均氣溫篩選結果 (本研究整理)
3.配合一般住宅空調使用情形與氣溫篩選結果，故於下圖 2.5 黃色區段日期( 6 月 14 日~ 6 月 22 日、7 月 8 日~7 月 18 日)每日 19:00~20:00 啟動空調冷氣；橘色 區段日期(6 月 23 日~ 7 月 7 日、7 月 19 日~8 月 31 日)則於每日 19:00~21:00 啟動空調冷氣。
圖
2.5 平日 19:00~22:00 氣溫篩選配合客廳使用情形訂定空調時程 (黃色：19:00~20:00 開啟空調；橘色：19:00~21:00 開啟空調)
(本研究整理)
4.台北客廳平日其他時段空調時程篩選結果依序如下圖 2.6~2.8 所示。
圖
2.6 平日 9:00~10:00 客廳空調時程設定 (黃色：09:00~10:00 開啟空調)
(本研究整理)
圖
2.7 平日 14:00~16:00 客廳空調時程設定
(黃色：14:00~15:00 開啟空調；橘色：14:00~16:00 開啟空調) (本研究整理)
圖
2.8 平日 14:00~16:00 客廳空調時程設定 (黃色：17:00~18:00 開啟空調)
(本研究整理)
以上述方法加以篩選住宅各空間之 1997~2006 年共 10 年氣象資料之平均逐
19:00~20:00 19:00~21:00 9 1 ~ 9 15 14:00~15:00 11:00~12:00
14:00~15:00 9 16 ~ 10 15 - 14:00~15:00 10 16 ~ 12 31 - -
(本研究整理)
表
2-25 餐廳空調冷氣標準停開機時程設定
餐廳空調冷氣停開機時程
開始日期 結束日期 空調冷氣開啟時程
月 日 月 日 平日 假日
1 1 ~ 4 30 - -
5 1 ~ 6 14 - 12:00~13:00 6 15 ~ 8 31 12:00~13:00
18:00~19:00
12:00~13:00 18:00~19:00 9 1 ~ 10 15 - 12:00~13:00 10 16 ~ 12 31 - -
(本研究整理)
表
2-26 一般臥室空調冷氣標準停開機時程設定
一般臥室空調冷氣停開機時程
開始日期 結束日期 空調冷氣開啟時程
月 日 月 日 平日 假日
1 1 ~ 5 7 - -
5 8 ~ 6 15 - 13:00~14:00 6 16 ~ 6 22 22:00~23:00 13:00~14:00
22:00~23:00 6 23 ~ 6 29 22:00~24:00 13:00~14:00
22:00~24:00
22:00~04:00 7 13 ~ 7 20 22:00~24:00 13:00~14:00
2200~24:00 7 21 ~ 7 25 22:00~04:00 13:00~14:00
22:00~04:00 7 26 ~ 8 12 22:00~01:00 13:00~14:00
22:00~01:00 8 13 ~ 8 18 22:00~04:00 13:00~14:00
22:00~04:00 8 19 ~ 8 31 22:00~23:00 13:00~14:00
22:00~23:00 8 31 ~ 10 15 - 13:00~14:00 10 16 ~ 12 31 - -
(本研究整理)
表
2-27 臥室兼書房空調冷氣標準停開機時程設定
臥室兼書房空調冷氣停開機時程
開始日期 結束日期 空調冷氣開啟時程
月 日 月 日 平日 假日
1 1 ~ 5 7 - -
5 8 ~ 6 15 13:00~14:00 6 16 ~ 6 22 22:00~23:00 11:00~12:00
13:00~14:00 22:00~23:00 6 23 ~ 6 29 22:00~24:00 11:00~12:00
13:00~14:00 22:00~24:00 6 30 ~ 7 12 22:00~04:00 11:00~12:00
13:00~14:00 22:00~04:00
7 13 ~ 7 20 22:00~24:00 11:00~12:00 13:00~14:00
2200~24:00 7 21 ~ 7 25 22:00~04:00 10:00~12:00
13:00~14:00 22:00~04:00 7 26 ~ 8 12 22:00~01:00 10:00~12:00
13:00~14:00 22:00~01:00 8 13 ~ 8 18 22:00~04:00 10:00~12:00
13:00~14:00 22:00~04:00 8 19 ~ 8 31 22:00~23:00 11:00~12:00
13:00~14:00 22:00~24:00 8 31 ~ 10 15 13:00~14:00 10 16 ~ 12 31 - -
(本研究整理)
表
2-28 書房空調冷氣標準停開機時程設定
書房空調(冷氣)停開機時程
開始日期 結束日期 空調冷氣開啟時程
月 日 月 日 平日 假日
1 1 ~ 5 7 - -
5 8 ~ 6 21 - 14:00~15:00 6 22 ~ 7 7 22:00~23:00 11:00~12:00
14:00~15:00 7 8 ~ 7 18 - 11:00~12:00
14:00~16:00 7 19 ~ 8 31 22:00~23:00 10:00~12:00
14:00~16:00 9 1 ~ 9 15 - 11:00~12:00
14:00~15:00 9 16 ~ 10 15 - 14:00~15:00 10 16 ~ 12 31 - -
(本研究整理)
表
2-29 起居室空調冷氣標準停開機時程設定
起居室空調(冷氣)停開機時程
開始日期 結束日期 空調冷氣開啟時程
月 日 月 日 平日 假日
1 1 ~ 5 7 - -
5 8 ~ 6 21 - 14:00~15:00 6 22 ~ 7 7 22:00~23:00 14:00~15:00 7 8 ~ 7 18 - 14:00~16:00 7 19 ~ 8 31 22:00~23:00 14:00~16:00 9 1 ~ 10 15 - 14:00~15:00 10 16 ~ 12 31 - -
(本研究整理)
統計上述時程，得下表2-26 各空間全年標準冷房時數表：
表
2-30 各空間標準冷房時數表
客廳 餐廳 一般臥室 臥室兼書房 書房 起居室 全年標準冷房
運轉時數(hr/a)
454 154 296 327 149 110