空氣環境:
建築內之空氣環境,對於人體的健康及舒適度影響很大,而建築通風就是在 改善建築內之空氣環境:引進溫度較低的外氣,以帶走室內所產生的熱量;利用 局部空氣循環以增加空氣的對流,提高人體散熱能力;提供足夠的新鮮空氣來稀 釋室內產生的所有污染物,以控制濃度。因此,良好的通風可以達到室內換氣及 人體舒適之要求。
一個通風良好之建築環境,關鍵在於門窗的配置,可以分建築平面以及建築 剖面來解析。建築平面設計上,為獲得適當之自然通風效果,每個空間至少應有 兩個以上可啟閉之開口,例如窗戶或門;風向與牆面開口不垂直時,可獲得比風 向與牆面開口垂直多 20%之通風效果;此外,應避免單面牆開窗以及不當隔間牆 之使用錯誤錯誤錯誤! 錯誤! ! 找不到參照來源! 找不到參照來源找不到參照來源。找不到參照來源。。。 。
圖 三–8 自然通風效果較佳之開口配置
圖 三–9 自然通風效果較差之開口配置
建築剖面設計上,建築平面設計若沒有相對應之通風氣流引入口之設計,則建築 物室內空間亦無法獲得有效之通風冷卻效果,再者,有時氣候條件可能較為安定 平靜,沒有較為可利用之自然風,所以具有煙囪效應之建築垂直剖面結構設計可 以改善平面設計上的不足。
圖 三–26 建築垂直剖面結構具有煙囪效應之氣流通道設計
建築舒適環境 建築舒適環境建築舒適環境 建築舒適環境
建築之舒適環境取決於人對於環境之感受,人體之代謝與能源儲存量藉由身 體表面與外界環境之熱輻射、熱對流及蒸發的熱傳機制,彼此間達成身體能量與 溫度之平衡,當其中有一因素有所變化時,則人體即產生冷熱之感受。
過去數十年來有非常多熱舒適的標準被提出,其中最受注目的為以西元 1970 年,P.O Fanger 首度提出熱舒適理論,說明人體內淨熱量、四個環境因素(室 內溫度、相對濕度、熱輻射及風速)及兩個人為因素(衣著量及工作量)之間的熱 平衡關係。有鑑於本研究涉及空間舒適度與建築能耗之相關聯性,因此,對於舒 適環境之界定有所探討,而良好的舒適環境應包含舒適的溫度、風速、濕度。
室內溫度:
影響人體主觀熱舒適感受的主因素雖有六大項,但經過其研究證明,其各項 變數中僅室內空氣溫度改變對室內熱舒適度的影響較大。由於台灣氣候冷熱分明,
故在夏季或固定時節,須以空調系統做室內氣溫調節。
根據美國冷凍空調協會(American Society of Heating,Refrigerating,
and Air-conditioning Engineer,簡稱 ASHRAE) ASHRAE Standard 55 的建議,
人體在坐著時的新陳代謝率為 1.2Met (1Met=58.15W/m²) 及典型衣著量(夏天衣 服絕緣值為 0.5 clo,冬天為 0.9 clo)條件下,夏季舒適溫度為 24.5℃tb[註: tb
=運轉溫度] (RH=50%,10%不滿意度下)舒適溫度範圍 23~26℃ET*[註: ET* =有 效溫度];冬季舒適溫度為 22℃tb (RH=50%,10%不滿意度下) 舒適溫度範圍 20~22
℃ET*,夏季與冬季重疊區域為 22~24℃ET*。因夏季與冬季氣候條件之差異,上 述為其室內溫度舒適度範圍。
室內相對溼度:
空氣濕度會直接影響人體的蒸發散熱,一般認為最適宜的相對溼度應為 50
%~60%。在多數情況下,即氣溫在 16~25℃時、相對溼度應在 30%~70%範圍內 變化,對人體的熱感覺影響不大。但是在 Serra(1995)的研究報告得知當氣溫較 高或較低時,其波動對人體的熱平衡和溫熱感就變的非常重要。由於高溫高濕影 哲銘(1997)指出在一般情況下,對人體舒適的氣流速度應小於 1m/s,但在夏季 利用自然通風的房間,由於室溫較高,舒適的氣流速度也應較大。一般住宅在夏
四 四
四 四、 、 、 、 研究方法 研究方法 研究方法 研究方法
試驗流程 試驗流程 試驗流程 試驗流程
第一部份主要針對太陽能節能玻璃在 BIPV 試驗屋上,比較 LOW-E 玻璃屋及 一般玻璃屋,對其室內環境舒適度之評估,以及冷氣空調節能試驗、暖氣空調節 能試驗來分析三間試驗屋之節能效益,並長期監測太陽能節能玻璃屋之發電量,
參照台灣舒適度指數之計算公式,可影響室內環境舒適度主要變數取決於室內溫 度和濕度,故以量測三試驗屋的室內溫濕度進行分析,根據量測結果了解三種不 同介質玻璃屋的情況下,室內溫濕度變化之情況。
三間玻璃試驗屋建置於台灣科技大學 E2 大樓頂樓如圖 四-1,其擺放位置由 左至右分別為 LOW-E 複層玻璃屋、太陽能節能玻璃屋及一般玻璃屋圖 四-2
圖 四-1 三間試驗屋位於台灣科技大學 E2 大樓樓頂
圖 四-2 三間試驗屋於 E2 大樓屋頂擺放位置
圖 四-4 流程圖
第一部分主要分為三項試驗,溫濕度對環境舒適度之監測試驗,冷氣空調節能分 析試驗,以及暖氣空調節能分析試驗。
試驗用之小屋 試驗用之小屋 試驗用之小屋 試驗用之小屋::::
在小屋屋頂斜面及立面裝設建築玻璃如下所示:
1. 一般玻璃屋如圖 四-5 所示。
圖 四-5 一般玻璃屋
2. LOW-E 複層玻璃屋如圖 四-6 所示。
圖 四-6 LOW-E 複層玻璃屋
3. 太陽能節能玻璃屋如圖 四-7 所示。
圖 四-7 太陽能節能玻璃屋 室內環境測量
室內環境測量 室內環境測量
室內環境測量::::在三間試驗屋內側,東南西北中五量測點如圖 四-、圖 四-所示,
佈下溫度量測點,量測其室內空氣溫度,三間共 15 個室內溫度量測點,以及試 驗屋內中間佈下濕度量測點,與溫度量測點中間的位置一樣,三間共 3 個濕度量 測點,因為是量測空氣溫度,故為避免太陽輻射直接照到溫濕度線,每個量測點 皆利用板子遮蓋住。
室外環境測量 室外環境測量 室外環境測量
室外環境測量::::在太陽能節能屋屋頂如圖 四-所示,設置溫度量測點共 2 點,分 為直接曝曬的輻射溫度及有用板子遮蓋住的空氣溫度。
圖 四-7 室內西面北面溫度量測點位置圖
圖 四-8 室內東面南面及中間點溫度量測點位置圖
圖 四-9 戶外測溫度量測點位置圖