第二章 研究方法
第二節 儀器設備
影響熱舒適的熱交換機制被以下六個因子影響:(1)乾球溫度(2)平均 輻射溫度(3)相對溼度(4)空氣流動(5)活動量(6)衣著量。其中(1)~(4)皆屬於 影響人體熱平衡的環境參數,必須依靠物理性測定儀器現場量測該環境 下的物理條件。ISO STANDARD 7726 對於物理空氣溫度、平均輻射溫 度、空氣速率與絕對溼度的性測定儀器有詳細規定,節錄於表2-1。
從過去至今使用現場實測方式進行熱舒適研究的學者,雖然所需的物 理條件皆包含計算SET*、PMV以及 PPD的參數(黑球溫度、乾球溫度、
相對溼度、衣著熱阻係數以及新陳代謝量),但選用量測物理性環境因子 所使用的儀器功能或許類似卻不盡相同。在過去曾經進行熱舒適相關實 驗的學者所採用的儀器類型差異很大,1992 年 Busch(14)對泰國的辦公室 環境進行調查,量測了乾球溫度、相對溼度、黑球溫度以及風速,所有 的感測器與記錄器都裝在一個與標準工具盒類似大小的木盒中,如圖 2-3(a),放置的高度與桌面高度相同。1998 年Kwok(15)在夏威夷對中學自 然通風以及空調教室進行調查,量測的環境因子有乾球溫度、黑球溫度、
風速、溼度、二氧化碳濃度以及空氣微粒。所有儀器架設於推車上並與 紀錄器連接,架設情形如圖2-3(b)所示。
隨著時代進步,儀器愈來愈新穎,精密度也漸漸提高,後來研究熱 舒適的學者在儀器上的選用也都遵循著 ASHRAE STANDARD 55 以及 ISO 7730的規定。1998 年Krzysztof(16)在澳洲的Kalgoorlie -Boulder對 22 個機械空調的辦公室環境進行研究,包括空氣溫度、黑球溫度、風速、
露點溫度以及相對溼度,所使用的儀器如圖2-3(c)。2005年 Wang(17)量測 了哈爾濱居住建築的熱舒適,量測的因子包括空氣溫度、相對溼度、不 對稱輻射溫度以及風速。空氣溫度以及風速在三個高度量測,分別是0.1 公尺、0.6 公尺以及 1.1 公尺;相對溼度於 1.1 公尺處量測。所使用的儀 器照片如圖2-3(d))、(e)。Henry(18)在印尼日惹對自然通風型住宅區熱舒適 性探討研究,量測的因子包括空氣溫度、相對溼度、黑球溫度以及風速,
其儀器設備如圖2-3(f)所示。
(a) Busch所使用的儀器 (b) Kwok所使用的儀器
(c) Krzysztof所使用的儀器
(e) Wang所使用的儀器
(d) Wang所使用的儀器
(f) Henry所使用的儀器
圖2-3 其他熱舒適相關研究所使用的儀器設
從以上研究可知,雖然所測量的環境因子略有差異,可是某些因
表2-2實驗儀器設備規格
項目 感測器 量測範圍(精密度) 乾球溫度 溫度感測器 -20~60℃(±0.7℃)
黑球溫度
K 型線式溫度棒 與標準黑球
-200~1370℃
(讀值×0.01%±0.03℃)
相對溼度 RH 感測器 0~100%(±2.5%) 風速 全方向感測器 0~5m/s(±0.02m/s) 記錄器 CENTER314 每秒紀錄ㄧ次所有讀值
圖2-4 現場量測用之室內氣候採擷系統
黑球
風速紀錄器 風速感測器 溫溼度感測器
溫度紀錄器
室內儀器擺放情形(a)
室內儀器擺放情形(b)
室外儀器架設情形(c) 圖2-5 實驗現場量儀器擺放情況