第三章 實驗建構與儀器實測
第四節 個人居住單元室內熱環境量測
壹、實驗設置條件
本研究第二階段將針對個人居住單元室內熱環境進行量測,並徵求自願受測者,針 對其個人居室進行空調系統設計,修改部分管線與設備,使其符合本研究需求。
一、個人居住單元
目前中區老人之家居住區以每五個居住單元組合成一戶,共用一個客廳,客廳使用 率很低,老人大部分時間都在自己的居住單元內;每個居住單元大小為 3.7M*3.4M,面 積約為 3.81 坪(12.58 ㎡),有衛浴設備,面積為 0.7 坪 2.3 ㎡。
居住單元平面圖 居住單元衛浴
居住單元內部 居住單元外部
圖 3-31 衛福部中區老人之家居住單元 (資料來源:本研究整理)
370
3 40
128 1 80
第三章 實驗建構與儀器實測
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二、自願受測者資料
男性,年紀 74 歲,居住時間 5 年,身體情況良好,有家人偶爾會過來探望。
三、空間與設備改造
1. 室內加裝冷暖風機,與熱泵熱水系統連結,設定啟動溫度為 28℃,出風為 27℃。
2. 室內加裝窗型冷氣,設定啟動溫度為 28℃,出風為 24℃。
3. 室內加裝循環風扇,啟動週期為每兩小時運作 5 分鐘。
4. 廁所安裝排風機,啟動週期為每小時運作 5 分鐘。
5. 外部加裝遮陽棚,部分隔絕外部熱源。
與自願提供居室受測老人進行訪談 現場討論安裝管線方式
設備安裝完成 設備安裝完成
圖 3-32 居室單元實驗建構 (資料來源:本研究整理)
70
圖 3-33 居室單元實驗配置 (資料來源:本研究整理)
圖 3-34 個人居住單元室內熱環境量測 (資料來源:本研究拍攝)
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四、室內熱舒適度量測固定條件
影響室內熱舒適度 PMV 指標的因素,包含室內環境因素以及人體因素;室內環境 因素為乾球溫度、相對濕度、黑球溫度(平均輻射溫度)與風速等;人體因素為活動代謝 量(met)與著衣量(clo)等。在本量測中,將人體因素設定為固定值,其中活動代謝量(met) 部分,觀察自願受測者於個人居室的生活,每天就寢時間為晚上十點至隔日早上五點,
中午十二點至下午兩點為午睡時間(午餐時間為十一點三十分),其餘大部分時間處於靜 坐看電視與書報雜誌;本研究參考 ISO7730 的規定,建議活動代謝量部分,睡眠時間 met 值設定為 0.8,其餘日常活動時間 met 值設定為 1.0;著衣量部分,睡眠時間 clo 值 設定為 0.3,其餘日常活動時間 clo 值設定為 0.5。下表 3-1 與 3-2 分別為 ISO7730 中所 規定之活動代謝量(met)與著衣量(clo)數值。
表3-1 人體活動類型與新陳代謝量
活動類型 新陳代謝量
W/㎡ met值
平躺 46 0.8
靜坐 58 1.0
坐著從事桌面活動 70 1.2
站著輕微活動 93 1.6
站著中度活動 116 2.0
(資料來源:ISO 7730, 2005)
表3-2 人體衣著隔絕度
穿著
clo值
㎡K/W短襯衫、T-shirt、襯衫、薄襪、涼鞋 0.3 0.050 內襯褲、短袖襯衫、輕薄長褲、薄襪、鞋子 0.5 0.080 短襯褲、襯裙、褲襪、短裙、鞋子 0.7 0.105 內衣、襯衫、長褲、襪子、鞋子 0.7 0.110 (資料來源:ISO 7730, 2005)
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貳、室內熱舒適度量測結果
一、室內溫度與綜合溫度熱指數(WBGT)
圖 3-35 全週室內溫度與綜合溫度熱指數比較(20160810-20160816) (資料來源:本研究整理)
第三章 實驗建構與儀器實測
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圖 3-37 全日室內溫度與綜合溫度熱指數比較二(20160816) (資料來源:本研究整理)
上圖 3-35、3-36、3-37 為夏季室內溫度與綜合溫度熱指數(WBGT)量測結果,其中 室內溫度維持在 28.5-30.6℃之間,綜合溫度熱指數(WBGT)在 28.6-31.1℃之間;與前人 研究結果相比較,數值較為偏高,且觀察自願受測者的日常行為,亦較可以接受室內氣 溫略高的環境,並會主動介入將窗型冷氣關閉;對照 Hwang RL 等人(2010)的研究結果,
台灣老人夏季熱舒適範圍為 23.2-27.1℃之間,本研究之實測結果略高 1.4-3.5℃,呈現略 為偏熱的狀況。
26.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
溫度
(℃)
時間(Hr)
乾球溫度 WBGT
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二、室內相對溼度
圖 3-38 全週室內相對溼度(20160810-20160816) (資料來源:本研究整理)
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圖 3-40 全日室內相對溼度二(20160816) (資料來源:本研究整理)
濕度高低影響體溫散熱的速度,而產生舒適與否的感覺。高溫時濕熱的空氣會阻礙 汗水的蒸發,增加中暑的機會;上圖 3-38、3-39、3-40 為個人居住單元夏季室內相對溼 度量測結果,大致上維持在 70.4-88.5%之間,與前人研究相對照,最適宜人體的相對濕 度為 40-60%,相對溼度高出約 10-28.5%,屬於比較潮濕的環境,與其位置所在區域靠 近山區有一定關係;觀察相對濕度的時間分布情形,相對濕度較高的時間多分布在下午 17:00-19:00 與晚上 21:00-23:00,大致上為自願受測者的沐浴時間之後,室內溼氣較高;
至於相對濕度較低的時間則多分布在清晨 05:00-07:00。
50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
相對溼度
(RH , % )
時間(Hr)
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三、室內熱舒適度(PMV & PPD)
圖 3-41 全週室內 PMV 值量測結果(20160810-20160816) (資料來源:本研究整理)
圖 3-42 全日室內 PMV 值量測結果一(20160810) (資料來源:本研究整理)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156
PM V
時間(Hr)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
PMV
時間(Hr)
第三章 實驗建構與儀器實測
0-0.5 0.5-1.0 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-2.5 2.5-3.0 PMV
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圖 3-45 PPD 分布情形統計 (資料來源:本研究整理)
上圖 3-41、3-42、3-43 為個人居住單元夏季室內 PMV 值量測結果,PMV 值維持在 0.12-2.17 之間,屬於微暖至熱的範圍;由於參照自願受測者日常作息情形,met 值與 clo 值有不同之設定,其就寢時間時 met 值與 clo 值較低,PMV 值也相對較低,介於 0.30-1.68 之間;白天時有較多活動,met 值與 clo 值較高,PMV 值在 1.41-2.17 之間;圖 3-44 為 整體 PMV 值分布統計,最多分布是在 1.5-2.0 與 1.0-1.5 區間,分別有 36.01%與 28.87%,
最少為 2.0-2.5 區間,僅有 8.04%,整體而言,多處於「暖」的狀態;圖 3-45 為 PPD 分 布情形統計,不滿意度分布最高為 40-60%區間,佔 40.77%時間。
24.11%
13.69%
40.77%
17.86%
3.57%
0.00%
5.00%
10.00%
15.00%
20.00%
25.00%
30.00%
35.00%
40.00%
45.00%
50.00%
0-20% 20-40% 40-60% 60-80% 80-100%
PPD
第三章 實驗建構與儀器實測 Engineering
綜合 Technology
手提式
甲醛儀 甲醛 1ppm
KD Engineering
綜合
AEROCET 531
Centrigugal Air Sampler
離心式 採樣棒
細菌 - 真菌 -
備註
生物性(RCS)採樣器為現場採樣,空氣打上培養條,再使用熱風循環烘箱 28-35
℃的恆溫,培養 72-120 小時。方進行菌落計數並套入公式計算方得環境微生物 濃度。
(資料來源:本研究整理)