第二章 人工光與自然光實驗室建置與整合測試
2.1 實驗室建置執行整體概要
依據93 年人工光與自然光實驗室建置計畫期中會議決定，為考量（1）實 驗室硬體、軟體建置的先後順序（2）工程的統合性與個別性（3）各項實驗儀 器的性能規格要求水準等級等三項因素，實驗室主要分為三部分進行發包採 購：第一部分主體構造與設備工程，包含於 E403 室（18mLx18mWx9mH）、
E406 室（9mLx5mWx9mH）兩空間中五個光環境實驗室的隔間構造工程與相 關設備；第二部分配光曲線實驗儀器設備與隔間裝修工程，包含實驗室之隔
2.2 實驗室建置相關介面整合與測試驗收計畫
實驗室整體建置計畫執行工作主要分為以下幾個重要階段（1）辦理各部 分的招標作業（2）進行各項工程的施作及儀器的採購（3）各項採購案的驗收 及測試工作（4）舉辦儀器設備操作訓練課程。前述第一與第二項已於 93 年度 研究計畫中執行，94 年度的研究工作重點為協調各分包標案間軟硬體設施的 整合，以及協助辦理各採購案的驗收。
2.2.1 主體工程與原有建築相關設施介面整合
在主體工程的作業規劃中，需因應實驗室未來各項實驗儀器操作提出最大電 力負荷、設備及管線系統配置圖（包含恆溫恆濕空調系統、電信、網路、室內照 明系統…等），並整合實驗室原建築物系統與新規劃的系統需求，以符合未來 實驗室操作系統之電力需求。主體工程與各實驗室的主要介面整合共分為以下 三大項目（1）各實驗室照明系統、弱電系統與電力供應介面（2）各實驗室空 調系統介面整合（3）消防排煙系統介面整合，詳細內容說明如下：
一、各實驗室照明系統、弱電系統與電力供應介面
（一）照明系統：
依據實驗室使用性質及照度需求規劃，在一般辦公室配合天花板型式採 用嵌頂或T-BAR 型日光燈。所有照明燈具採用 1 220V/60HZ∮ ，並配合 既有建築照明迴路設置專用照明分電盤（含一般、緊急）。
（參照圖2-1、2-2）
（二）弱電系統：
各子實驗室之弱電系統(如電信、網路等等) ，需考量與既有建築物弱 電系統設施配合。（參照圖2-3、2-4）
圖2-1 環境館舊有照明配置四、五樓平面圖
圖2-2 設計規劃後照明配置四、五樓平面圖
自然光實驗室 材料光學實驗室
光源效率實驗室 配光曲線實驗室
照明實驗室 照明控制室
會議室
圖2-3 環境館舊有弱電系統配置四、五樓平面圖
圖2-4 設計規劃後弱電系統配置四、五樓平面圖
圖2-5 環境館舊有動力插座配置四、五樓平面圖
圖2-6 設計規劃後動力插座配置四、五樓平面圖
二、各實驗室空調系統介面整合
空調系統的設計需配合各實驗室不同的環境要求，並依據實驗空間所需之 溫濕度條件，同時考量節能設計功能。實驗室各空間空調需求（圖2-8、2-9）
與設備性能如（表2-2）所示。本實驗室空調系統設計規格包含：
（一）機房：空調設備機房位於4F 室外空調機房區（詳圖 2-7），所有子實驗 室相關空調系統及電氣系統、排風系統等，均置放此空間內，採用耐候 機型搭配相關耐候設施。
（二）空調系統：依CNS 標準或相關規範設計參考，空調主機系統採用氣冷 式冰水主機，送風側採用空調箱恆溫恆濕設備及一般空調箱設備。（附 錄四，圖AC01）
（三）水管系統：依CNS 標準所有管路與設備安裝處均按裝防震設施及保溫 設施。
（四）風管系統：依CNS 標準，使用強化鍍鋅鐵皮風管，附保溫材，所有風 管與設備銜接處安裝防火材質之防震帆布。（附錄四，圖AC02）
（五）中央監控系統：中央監控系統配合空調恆溫恆濕控制系統設置，採用 DDC 控制模組。中央監控系統設置於實驗準備室內。
表2-2 各實驗室空調需求與配置設備性能表
空間名稱 環境要求 設備名稱 能力 廠牌
自然光實驗室 一般 一對二分離式空調機 5.2kw 材料光學實驗室 一般 一對二分離式空調機 5.2kw 會客⁄會議室 一般 一對二分離式空調機 5.2kw 照明控制室 一般 一對一分離式空調機 6.7kw
圖2-7 光環境實驗室空調系統配置圖
圖 2-8 配光曲線實驗室空調管線配置 圖 2-9 照明實驗室地板式空調管線配置
自然光實驗室 材料光學實驗室
光源效率實驗室
配光曲線實驗室
照明實驗室 照明控制室
會議室
三、消防排煙系統介面整合
原E403、E406 空間依據實驗需求分隔成五個空間，因此原空間之消 防排煙系統需依照新配置空間單元重新規劃安排。（圖2-10a、2-10b）
圖2-10a 環境館舊有消防排煙系統配置四、五樓平面圖
圖2-10b 環境館新設消防排煙系統配置四、五樓平面圖
舊有消防 排煙口
新增之消防排煙系統含：光 源效率實驗室、照明實驗 室、配光曲線實驗室。
2.2.2 主體工程與配光曲線實驗室介面整合
主體工程的施工範圍僅包含配光曲線實驗室的基本空調、水電等配線施工
，其細部隔間及內部規劃工程將與儀器設備採購屬同一發包。故主體施工單位 需依照本所提供之平面示意圖留設其實驗室空間，以及設計配置基本管線。其 相關介面的整合項目包含：
一、隔間工程：主體工程與配光實驗室區域相交處的構造體介面部分整合。
因配光曲線實驗室位於E403 的左半空間，與前項主體工程以一牆相隔，
為考量是否有結構相連接的問題，由配光曲線廠商提出空間需求及隔間構 造計畫，兩空間構造體銜接部分經建築師與主體工程廠商評估，配光曲線 實驗室隔間構造並無搭接於主體構造上，為一獨立架構因此僅需考量相關 設備與配線等銜接工程。（配置圖參照圖2-11）
圖 2-11 主體工程與配光曲線實驗室區平面配置示意圖
二、電力設備：配合儀器廠商所提供的電力需求及配線。
（一）插座系統：壁式附接地雙暗插座15A 125V。配光曲線實驗室、實驗控 制室、儲藏室與會客室各兩組。
（二）照明系統：配置20W*4 電子式高功率 T-BAR 嵌頂式含鏡面鋁板燈具。
（三）其他弱電系統：實驗控制室與會客室各一組插座。
三、環境控制：
配光曲線實驗室採恆溫恆濕空調系統（圖 2-12），溫度範圍 23±1℃、
濕度範圍55±5%，實驗控制室與會客室的空調需求採一般空調系統（圖 2-13
），依照實驗空間配置預留空調管線及設備安裝位置。
圖 2-12 配光曲線室恆溫恆濕空調系統配管 圖 2-13 會客室一般空調系統
四、消防排煙系統：
依據配光曲線廠商所提供的空間配置圖，安排規劃排煙管線配置（圖 2-14、2-15）。
圖 2-14 原有消防排煙口 圖 2-15 依照實驗空間調整後預留排煙系統
第三章 實驗室建置執行報告
光環境實驗室共包含五個實驗室－「配光曲線實驗室」、「光源效率測定實 驗室」、「材料光學測定實驗室」、「照明實驗室」與「自然光實驗室」。實驗室 建置於台南內政部建築研究所性能實驗群之環境館中，因各實驗室操作環境不 同需求，需分別依據特性設計空間、相關設施及設備儀器。因此光環境實驗室 的建置，先後依序為空間、設施等硬體作業，以及各間實驗室的儀器安裝作業。
本研究依照前述實驗室建置的程序，於後述章節中說明各項建置作業之執 行過程，包含主體工程與五間實驗室儀器設備採購共六大項，項目內容主要由 得標後分為：細部規劃、工程執行進度、工程施作與儀器設備安裝紀錄等三項。
3.1 實驗室建置性能及規格整合記錄 3.1.1 主體工程及相關設施工程
本實驗室主體與設備工程建構項目主要為四大項目：第一項空間規劃項 目與規模、第二項實驗室主體工程、第三項實驗室設備工程、第四項特殊需求 工程。以下逐項說明詳細規劃內容，所有詳細圖面請詳附錄四。
一、空間規劃項目與規模
實驗室為二層樓挑高空間，於 E403 室、E406 室兩空間中設置五個光環境 實驗室及一間辦公室（詳附錄四，圖A2-1、A2-2）。各實驗室其空間尺寸如下：
（一）燈具配光曲線測定實驗室：16mL x 7.5mW x 9mH（E403 室四樓）。
（二）光源效率測定實驗室：9mL x 9mW x 4.5mH（E403 室五樓）。
（三）材料光學測定實驗室：9mL x 5mW x 3mH（E406 室五樓）。
（四）照明實驗室：9mL x9mW x 9mH（E403 室四樓）。
（五）自然光實驗室：9mL 5mW x 3mH（E406 室四樓）。
二、實驗室主體工程
由於本實驗體架設於原建築體之樓地板面。因此需依據原建築設計及結構 強度規劃提出介面接點結構安全設計簽證，及因施工中損壞原建築體部分須予 以復原。此部分工程內容包含設計、施作各子實驗室所需之鋼構體工程、實驗 室空間所需之地板、門、窗、樓梯、隔間、天花板、基本之室內裝修、傢俱…
等設施。
（一）主結構－由於本實驗體架設於原建築體之樓地板面，且隔間牆跨過「浮 動地板」中央，為考量其結構載重傳遞及安全性問題，取消「浮動地板」， 並將主要結構架設於原建築物主結構體上。
（二）分間牆－防火時效1 小時、隔音 30dB 以上、防靜電。材料以輕鋼構組 成，牆面之面板為五分矽酸鈣板，內填充玻璃棉。
（三）樓板－新增樓版與原結構體接合，樓板能承載實驗儀器與相關設備之重 量。地板面材為防滑、耐磨、平整。
（四）門窗－內部隔間門高度220 公分、寬度需為 180 公分，能供大型儀器進 出，門窗之裝修材料具備隔音30dB 以上及氣密 2m²/m³xhr 以下的功能。
（五）天花板－採用和本所環境館相同材質、規格之天花板，各室天花板高度 為3M 以上。
（六）室內樓梯－光源效率測定實驗室之室內樓梯淨寬度須達1.2m 以上、材 料光學測定實驗室之室內樓梯寬度得配合E406R 門寬度。
（七）傢俱－傢俱型式請詳（附錄四，4-1）。
三、實驗室設備工程
包含恆溫恆濕空調系統、消防、水電、電信、網路、室內照明系統…等。
因應本實驗室未來操作提出最大電力負荷、消防安全、人員進出監控等設施之 計算、設備及管線系統配置圖。
（一）電氣系統－完整空調設備及換氣系統設備之控制盤，包括開關箱，馬達 起動器，和所有的電氣管線、電線、配線工程等。所有子實驗室內之包
（一）電氣系統－完整空調設備及換氣系統設備之控制盤，包括開關箱，馬達 起動器，和所有的電氣管線、電線、配線工程等。所有子實驗室內之包