第三章 研究設計
第二節 實測計畫
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第二節 實測計畫
本研究旨在驗證都市校園開放空間步行環境不同地點所產生之不同的高溫 化現象,爰此,在各測點的選擇上盡量滿足「不同且多元的環境條件」,測點位 置選擇於國立政治大學校園內,共計八組監測站,這八組監測站涵蓋政治大學山 下校區不同的開放空間步行環境,本研究以測點半徑5 公尺範圍內之綠覆率、水 體有無、天空可視因子、建築密度高低以及架設儀器可行性等作為選點依據。為 釐清熱環境因子於校園內中的降溫功能,本研究將進行全天的實測,以解析全天 的氣候資料變化,於2017 年 9 月無雨之良好天氣實測日,由 9 點至 17 點,進行 共計8 次之實測,以 1 分鐘為測量間距,蒐集溫溼度資料,並且參考中央氣象局 氣候資料,在分析時作為輔助。
微氣候監測站儀器項目與設置方式
本研究採用TWL-1S 儀器作為微氣候測量工具,TWL-1S(表 3-1)是一款數據 紀錄儀器,可幫助使用者測量空氣溫度、濕度、風速與乾、濕球溫度。TWL-1S 可以以1 分鐘至 3 小時的可配置取樣速率記錄數據,其設備的日期和時間也可與 電腦同步。本研究以國立政治大學校園內最多人行走之四維道為核心區域,設置 8 處監測站,藉此量測熱舒適性相關數據,以作為分析研究之基礎數據。根據 ISO 7726 (ISO, 1998:2)的儀器推薦架設高度分別為代表人體重心的坐姿和站立對象 的0.6 和 1.1 公尺,據此,本研究將儀器設置在平坦空地,並且設儀器離地約 1.1 公尺(圖 3-2)。
表3-1 TWL-1S 規格表
項目 範圍 最低參數 精確度
空氣溫度
(單位 攝氏) 0 - 50°C 0.1°C ±0.6°C 球體溫度 0 - 80°C 0.1°C 室內:±1.0°C
室外:±1.5°C 濕度 5-95% 0.10% ±3%(25°C;10-90%RH) 風速 0.5-10 m/s 0.1 m/s ±(2% + 0.2)m/s
資料來源:http://www.scarlet.com.tw/twl-1s-features
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圖3-2 TWL-1S 微氣候監測儀
資料來源:http://www.scarlet.com.tw/twl-1s-features 實測站點選定說明
本研究遴選實測站點之依據,係以「熱環境因子多元化」為主要考量,同 時考慮校園環境中較有可能影響熱舒適性的綠覆率、水體有無、天空可視率、
建築物密度與架設儀器之可行性、是否直觀屬行人行走之環境作為選點依據,
並將研究範圍設定在臺北市文山區政治大學山下校區。本研究參照預定之實測 地點選定項目(表3-2),於校園區域中建築物周圍或人行道旁的開放空間中預 先選取數處可行之地點,並於八月份時先行進行數次前測,以確認儀器擺放位 置與數據符合預期等事項。爾後,本研究依據現況調查與二手資料取得之方 式,以篩選研究範圍路段內各個開放空間之周邊條件,選取八個實測站點(圖 3-3)架設微氣候監測站(表 3-3)。
圖3-3 實測地點位置圖
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表3-2 實測站點遴選依據
項目 說明
綠覆率 依據實測點周圍10 公尺的綠覆率決定實測地點 水體有無 依據開放空間周為半徑5 公尺內水體有無選擇地點
天空可視率 藉由遮蔽程度的差異決定實測地點
建築物密度 以建築物周圍密度與樓高決定實測地點
可行性 架設儀器之可行
步行環境與否 是否直觀供行人步行及穿越之環境
表3-3 實測站點基本資料表
實測地點 周為建築密度/最高樓層 綠覆率 人工發散熱/冷 水體
A 高;4F 中 有 無
B 低;8F 中 無 無
C 低;8F 低 有 無
D 低;4F 中 無 無
E 高;4F 低 無 有
F 高;4F 低 有 無
G 高;8F 低 有 無
H 低;3F 高 無 有
A B C D
E F G H
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量測時間與測點實景
為釐清熱環境因子於校園內中的降溫功能,本研究以校園之主要活動族群
「學生」的上下課時間進行全天的實測,解析全天的氣候資料變化。因此,本研 究於2017 年 9 月無雨之良好天氣測量,每次時間由 9 點至 17 點,日期分別為 9 月17 日、9 月 18 日、9 月 19 日、9 月 20 日、9 月 21 日、9 月 26 日、9 月 27 日 與9 月 28 日,共計 8 次。
從中央氣象局臺北文山測站之資料顯示,8 個量測日皆為高壓籠罩影響,天 氣相當穩定,屬無降雨的天氣,且從資料(表 3-4)中顯示,大部分的實測日 9 點 至17 點的文山測站均溫皆超過 30°C,雖然 9 月 17 日和 9 月 18 日這兩天的實測 日之文山測站溫度未能超過 30°C,然在其 12:00 至 13:00 的中午時段也十分 接近30°C,故這幾天為理想的實測日。
測點之環境介紹
本研究選定之各測點均有其所屬之環境條件與特色(表 3-5 ~ 表 3-12),為取 得各測點之環境相關數據,本研究利用360°全景相機15拍攝測點環景照,作為呈 現測點周遭熱環境因子的工具,並可做為後續計算天空可視率及環景照色彩分析 的依據。除此之外,本研究亦利用無人飛行載具(UAV),在各測點上空 100 公尺
16處進行拍攝,並以照片計算其測點環境、周遭綠覆率以及建築物密度。
15 全景相機是利用數個相機鏡頭拍攝,利用多角度的影像經過全景拼接演算法處理後,將多個 相機拍攝的局部二維影像合成360° x 180°的球形影像。
16 根據民航法規定,空拍機起飛高度不得超過 400 呎。
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(一) 測點 A
表3-5 測點 A 之基本資料介紹
測點A
背景環境 測點 A 北邊為政治大學大仁樓,高度三層樓高,人行步道南側旁有行道樹及停 車格可供汽車停放,鋪面材質則為人造磚塊。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左)與
可視因子 計算圖(右)
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(二) 測點 B
表3-6 測點 B 之基本資料介紹
測點B
背景環境 測點 B 為政治大學羅馬廣場,鋪面材質為草地,測站南面有豐富植被覆蓋,四 周無建築物。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左) 與可視因 子計算圖
(右)
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(三) 測點 C
表3-7 測點 C 之基本資料介紹表
測點C
背景環境 測點 C 為政治大學麥當勞側門,鋪面材質為人造磚塊,測點東、西側各有一兩 層樓高建築,四周幾乎無植栽覆蓋。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左)與
可視因子 計算圖(右)
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(四) 測點 D
表3-8 測點 D 之基本資料介紹表
測點D
背景環境 測點 D 為政治大學小椰林大道,鋪面材質為人造磚塊,測點西側有一五層樓高 建築,東側有三層樓高建築,四周有椰子樹覆蓋。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左)與
可視因子 計算圖(右)
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(五) 測點 E
表3-9 測點 E 之基本資料介紹表
測點E
背景環境 測點 E 為政治大學校門口,鋪面材質為人造磚塊,測點東、西側各有一對稱三 層樓高建築,在水池四周有少量植被環繞。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左) 與可視因 子計算圖
(右)
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(六) 測點 F
表3-10 測點 F 之基本資料介紹表
測點F
背景環境
測點 F 政治大學中正圖書館(二樓)旁,鋪面材質為水泥,測站南面緊鄰中正圖 書館(四層樓高)、北側較遠處有八層樓高建築(商學院),正上方有屋簷,北面有 些許綠化。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左)與
可視因子 計算圖(右)
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(七) 測點 G
表3-11 測點 G 之基本資料介紹表
測點G
背景環境 測點 G 為政治大學莊敬一舍旁人行步道,鋪面材質為人造磚,測站東鄰莊敬一 舍、西側較遠處有八層樓高建築(商學院),北側有綠化。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左)與
可視因子 計算圖(右)
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(八) 測點 H
表3-12 測點 H 之基本資料介紹表
測點H
背景環境
測點 H 點為政治大學山下校區中唯二有人造水體之處。此測站之鋪面材質為人 造鋪面,測站四周被植栽包圍。緊鄰直徑 5 公尺之人造水池,西側有一棟兩層 樓建築物。
全景圖
空拍圖
天空魚眼 照片(左)與
可視因子 計算圖(右)