第三章 研究設計
第四節 居住品質衡量面向與指標
國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
70
圖3-32 住戶觀測點示意圖
觀測點 A：建物正面一樓水平距離中心點，可代表一棟建築物於一樓的 中心觀測點，觀測高度為1.5m 處，代表一般人眼睛的高度。此觀測點可 模擬住戶於一樓窗戶（或門）探出頭向四周觀看的視野，其功用可為用 於比較不同模擬情境時，建物同一觀測點的變化狀況。
觀測點 B：位於建物正面水平距離中心點，建物 1/2 高度處。可模擬建 物最中心點窗戶向室外觀看的視野。
(3) 模擬分析結果呈現
以ArcGIS 進行各指標計算後，將計算結果以 GIS 圖層展示之，並將各指標 在不同情境之下的數據結果彙整成表，最後製作趨勢圖形，並進行彈性係數之計 算，最後與各圖表搭配說明各種分析結果所代表之意義。
第四節 居住品質衡量面向與指標
基於過去研究之文獻整理，本研究歸納出影響居住品質的可視性、通風、採 光及住宅隱私性四種面向，同時根據這四種面向選取適合的指標加以衡量。
一、居住品質衡量面向
在面向的選取方面，本研究將由行人及住戶兩種角度分別進行探討。首先就 行人角度而言，本研擬由空間中的「可視性」（Visibility）以及通風（Vantilation）、
採光（Ambient Light）對居住品質進行分析，過去文獻中如 Benedikt（1979）、
Bishop 等人（2000）、Turner 等人（2001）等皆曾對可視性相關研究提出理論並 A, B
建物 街廓 標的建物
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
71
建立指標。而Churchman（1999）、吳家安（2008）等則提出都市中採光或通風 等因素，對於都市能源消耗的多寡及住宅環境的優劣皆具有重要的影響。本研究 將採用前文所提及之視域及天空視野指標兩個指標，以對可視性、通風及採光三 大面向加以衡量，指標之選取原因及詳細之應用方式將敘述於後。
就住戶角度而言，除了包括以上述之可視性、採光及通風分析住戶角度之可 居性外，本研究亦著重於住戶隱私性的探討，吾人認為，隱私性是衡量居民生活 品質及感受的重要面向，在一個社區中，「距離」對於隱私性有著直接且關鍵的 影響，距離影響了行為是否被窺視、聲音是否被聽見等，因此本研究將使用「與 前後鄰棟建物的距離」作為衡量隱私性好壞的主要指標，同時透過在不同模擬住 宅社區情境之下，該指標的變動，以了解各種都市設計元素對隱私性的影響強 弱。
二、居住品質衡量指標
綜合過去文獻回顧以及前列都市設計面向，本小節將選取適用於衡量各該面 向之指標，以用於後續操作。
1. 視域－可視性、通風之衡量指標
自Benedikt 於 1979 年建立了 Isovist 概念以來，可視性分析的發展一直受到 一定程度的重視，加上近年來ArcGIS 軟體的問世且功能不斷強化，空間及可視 性分析的發展也得到進一步的提升，其中目前應用最為普及的應屬視域分析，以 及可用於分析日照及視野天空開闊程度的天空視野指標。
而各方學者及開發者亦嘗試以ArcGIS 軟體為平台，設計並撰寫可在 ArcGIS 上使用的空間分析工具。過去幾年，學者自行研究開發出應用於 ArcGIS 的 3D 可視性分析指標如視覺球體指標（ViewSphere Indices, VSIs）（Yang, Putra & Li, 2005）及天空開闊性指標（Spatial Openness index, SOI）（Fisher-Gewirtzman et al., 2003），聲稱可以真實衡量人類之感受密度，但由於其發佈時間尚短，該程式與 軟體等尚未商業化，因此難以取得。是故，本研究將針對視域及天空視野指標進 行操作。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
72
技術上，視域分析以 ArcGIS 軟體進行，通常使用數位高層模型（Digital Elevation Model, DEM）或不規則三角網（Triangulated Irregular Network, TIN）
作為基底圖層，於其上指定特定的觀測位置，以及可設定的參數，如圖 3-33 所 示，包括：
(1) 觀測點的地面高度（SPOT）
(2) 觀測點本身的高度（OF1）
(3) 每個單元（cell ）的高度（OF2）
(4) 觀測點的水平方位角（AZ1、AZ2）
(5) 觀測點的垂直角（V1、V2）
(6) 視野的距離（R1、R2）
圖3-33 視域之相關參數示意圖 資料來源：ArcGIS Desktop Help
於後章進行分析時，將對這些變數進行控制。最常見的結果是二進位的可視 性柵格（Raster）圖，係將整個地圖切割為無數大小相同之小格作為最小單位，
將空間分析的結果呈現在該圖上，以二進位數字對每個柵格作解釋，即若該柵格 為1 即是可見，為 0 則是不可見。通常可以從兩種角度對這些圖形進行解釋，其 一是「一個觀測者在這些地景中可以看見什麼」，其二是「從這些地景的那個位 置可以看見某個物體（即該觀測點）」。
而根據過去文獻及日常生活經驗顯示，在都市室外環境中，其通風之好壞取 決於所處環境之空曠程度；而都市室內環境中，其通風之好壞則取決於建物及其
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
73
開口部（即門、窗等）之位置，因此本研究假設，在無定向風且風速等條件相等 之前提下，當本住宅社區環境中位於戶外或建物開窗位置之觀測點，其視域範圍 越大，代表其視野越遠且越廣，其所處位置所受各方向所來之風量必定越多，通 風情形勢必也越佳，因此視域指標亦可用於衡量住宅社區環境中之通風程度。
2. 天空視野指標－可視性、採光之衡量指標
在天空視野指標方面，經由前章文獻回顧的結果，比較天空視野指標與天空 開闊度（Sky Opening）指標的定義與圖形，可以發現二者是非常近似的概念，
皆係以定觀測點為基準垂直向上觀看所呈現的半球體圖形，可提供吾人可看見的 天空範圍，及四周的地形障礙物，兩者相加即等於在地面向所有方面觀看所能得 到的視野，因此可將之計算式簡單定義如下：
Sky View Factor（Sky opening） = Sky View Factor（Sky opening） ∈ [0, 100]
S =視野可看見之天空之投影面積
S =視野可看見的所有範圍所形成之圓形投影面積
在 ArcGIS 平台上，應用其太陽輻射圖形工具，即可依上述原理對某特定點 進行天空視野計算，透過在該特定點周圍各指定方向進行搜尋，並決定天空障蔽 物的最大角度或水平角度，最終將三維的方位半球體以二維光柵影像格式表現出 來，如圖 3-34 所示，淺灰色部分即為可視之天空區域；深灰色部分則為不可視 之天空區域（即為天空障蔽物，例如建築物）；兩者相加即為視野可看見的所有 範圍。
圖3-34 在 ArcGIS 中計算天空視野指標
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
74
除了天空之視野外，天空視野指標另一主要功能在於住宅社區環境之採光分 析。影響採光好壞之最大因素在於日照，天空視野指標除了可代表視野可視之天 空範圍以外，尚可得知可見天空區域所獲得之太陽輻射量。因此當可見之天空區 域越大，得接受之太陽輻射量越多，代表其日照採光品質有可能較佳。因此，本 研究假設，在不受季節氣候等因素干擾且太陽輻射量為固定，天空視野指標可代 表各觀測點之採光條件之良窳，故採用天空視野指標作為住宅社區環境採光面向 之衡量指標。
3. 住戶隱私性
現行之都市計畫相關法令皆有對建物之鄰棟間距（Building Gap）制定規範，
鄰棟間距係指兩相鄰建築物外牆開口部的最小淨距離，計算距離方式為兩相鄰建 築物其開口部的外牆或外柱外緣最短水平淨距離；開口部包括窗戶、門或陽台等。
留設鄰棟間距之目的，在於確保建築居住單元之日照、通風、採光、防災以及相 互的隱私性。本研究以視覺導向為著眼點，針對都市居住品質可能造成影響之面 向進行分析，因此選取住戶的隱私性作為衡量之面向。
住戶隱私性又可分為前院、後院及側院三個子面向進行探討，由於本研究之 假設情境中僅限建物南北向開窗，因此側院之影響將忽略不計。鄰棟間距越大代 表住戶隱私性越有保障，因此針對標的建物進行量測：其與對街建物之距離，影 響前院隱私性水準；前後鄰棟距離（即2 倍後院深度）影響後院隱私性水準。二 者平均後即為該棟建物之相對隱私性水準，其後分別在不同住宅社區模擬情境之 下量測其隱私性水準之變化，即可進行個別或整體隱私性水準之比較，從中分析 不同都市設計投入元素對住戶隱私性的影響程度。
在此將衡量面向與指標之關係，整理如表3-21 所示。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
75
表3-21 衡量面向與指標關係表
指標
面向 視域
天空開闊度指標
（SVF）
平均前後建物距離
可視性
採光
通風
住戶隱私性
以下將上述視域分析、天空視野指標分析以及前後建物距離（Distance between buildings）計算等三項分析整理如表 3-22 所示。
‧
(Viewshed Analysis)在視域分析預設輸 View Factor Analysis)
天空視野指標的輸
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
高密度建成環境下影響住宅居住品質之都市設計元素之研究
77
觀測點之屬性資料表（Attribute Table）中創設與該參數相對應的欄位，即可自訂 分析參數。在本研究所設置的7 個觀測點中，由於有垂直高度上的變化，因此須 對參數進行調整。
1. 觀測點所在位置的地形高度（SPOT）：本研究之虛擬住宅社區係假設位於 一完全水平之平原上，無自然地形上之起伏，因此毋需更改此參數。
2. 觀測點本身的高度（OF1）：系統預設值為 1，係代表位於地面高度，可為 行人可感受的日照最低點，故行人視點(觀測點 1~5)毋須變更。居民視點
2. 觀測點本身的高度（OF1）：系統預設值為 1，係代表位於地面高度，可為 行人可感受的日照最低點，故行人視點(觀測點 1~5)毋須變更。居民視點