儀器設備

人體與環境的熱平衡主要是被六個物理因子所影響：乾球溫度、相 對溼度、平均輻射溫度、空氣流動、衣著量以及活動量。除了衣著量與

活動量，其他四個參數必須仰賴物理性環境測定其實際範圍，以判定是 否達到人體熱舒適的要求。在ASHRAE Standard 55 與 ISO Standard 7726 都有對物理性環境測定的儀器設備作詳細的規定說明，本研究主要使用

1. 若受測者為坐姿，建議測量高度為坐姿時受測者的腳踝、腹部與頭 部，分別離地面 0.1 公尺、0.6 公尺以及 1.1 公尺處的物理性環境測 定值加以平均；

2. 若受測者為站姿，則測量高度為站姿時受測者的腳踝、腹部與頭 部，分別離地面 0.1 公尺、1.1 公尺以及 1.7 公尺處的物理性環境測 定值，分別以腳踝、腹部與頭部的加權係數 1：2：1 作加權平均計 算。

圖3-2是近年來熱舒適研究或文獻回顧中所提到的現場實測之相關使 用儀器設備。這些儀器設備包括簡易式與整套式。本文現場實測使用的 儀器設備比較接近Wong^（27）（圖3-2 (c)）與Stefano^（30）（圖3-2 (d)）的使 用儀器。

由過去熱舒適調查的相關研究報告可以發現，儘管每個研究者使用 的儀器設備有所不同，但是影響人體熱舒適性的四個物理性因子：乾球 溫度、相對溼度、平均輻射溫度與空氣流動，皆是其現場實測主要量測 的環境參數。

本研究現場的物理性環境因子測量是使用組合式的室內氣候分析 儀。室內氣候分析儀主要有量測乾球溫度、相對溼度、黑球溫度以及風 速四種感測器。選用之感測器皆符合ASHRAE Standard 55對熱評估儀器 設備之要求，實驗所有的儀器設備規格如表3-2所示。

乾球溫度是利用K型熱電偶溫度計直接量測空氣中的溫度。溼度是由 TES-1360電子式溫溼度計直接量測空氣中的相對濕度。風速計為定風向 微風速計，測量時則需朝氣流方向才能量測準確的風速。黑球溫度則是 以K型熱電偶溫度計量測直徑15公分標準黑球的中心溫度，黑球是由外層 均勻塗上黑漆的中空銅製球體所組成，測量時需待10至20分鐘後得以記

(a) Busch^（18）使用之儀器

(c) Wong^（27）使用之儀器

(e) Henry^（33）使用之儀器

(b) Kwok^（26）使用之儀器

(d) Stefano^（30）使用之儀器

(f) Wang^（34）使用之儀器

圖 3-2 其他研究使用之儀器設備

錄穩定的黑球溫度。

求得平均輻射溫度的方法是根據ISO 7726^（8）附錄的公式，以標準黑 球測得黑球溫度，配合測得空氣溫度與風速代入公式，即可換算出平均 輻射溫度。公式如下：

( ) ( )

[ ^Tg

^{Tg Ta} ]

Tmrt

式中：Tmrt=平均輻射溫度（℃）；

Tg

Ta=乾球溫度（℃）；

Va=風速（m/s）。

將所有的感測器都安裝在腳架上，並透過K型熱電偶溫度計與腳架底 部的數據記錄器組成一套室內氣候採擷系統，數據記錄器會每十分鐘登 錄一筆所有環境參數，其參數為每十分鐘內每秒數據的平均值。本研究 使用的儀器設備如圖3-3所示。

由於時間、地點與實驗儀器設備的限制，無法遵守ASHRAE Standard 55規定最佳於三種不同高度進行測量，測點的高度僅離地面約1.0公尺。

教室外的儀器設備架設情形如圖3-4所示。

表3-2 實驗儀器設備規格

項目 感測器 量測範圍(精密度)

乾球溫度 K 型熱電偶溫度計 -250~1370℃(±0.5℃) 黑球溫度 K 型熱電偶溫度計

15cm 標準黑球 -250~1370℃(±0.5℃)

相對溼度 TES-1360 電子式溫溼度計 10~95%(±3%) 風速 定風向微風速計 0~2.5m/s(±0.01m/s) 記錄器 MMS3000-T6V4 每秒記錄ㄧ次所有讀值

(a)數據計錄器

(c)黑球溫度

(b)溫溼度計

(d)風速計

圖 3-3 本研究使用之儀器設備

圖3-4 教室外的儀器設備架設情形