第五章 結論與建議
5.2 建議
依據本研究過程與經驗，提出以下五點建議，以供後續研究參考。
1. 相鄰場所環境特性收集：將收集所得的參數與資料套用於 CONTAM 模式中，仍有部分模擬結果與監測質不符合，可能場所中有其他影響 污染物濃度的因素未觀察到。此外，監測儀器擺放位置主要針對模擬 場所，醫院各場所的門或其他氣流路徑幾乎都是開啟狀態，在模擬過 程中發現若同時模擬相鄰區域，模擬結果較符合實測值，因此相連接 的區域建議同時進行監測，使模擬結果與監測結果更符合。
2. 人數變化：各場所的人數主要 1 小時計算一次，但由於模擬的時距為 五分鐘，在 1 小時內的人數變化可能相差極大，導致某些場所模擬值 與監測值不符，因此建議半小時記錄一次人數變化。
3. 其他污染物及環境：本研究只針對醫院內的 CO2進行監測、模擬與分 析，未來可探討醫院內其他室內空氣污染物及不同環境的 IAQ，並可 比較不同環境間的差異性。
4. 其他建築元件：本研究主要針對空調系統、氣流流徑及活動人數等元 件設定，未來可考量加上其他可能影響環境內 IAQ 的建築元件進行模 擬分析。
5. 改善方案研擬與分析：根據模擬結果與主要影響因子，分別針對不同 性質的地點及不同污染物研擬醫院 IAQ 改善方案。並採用所建立模式 模擬各方案的效益，進行效益分析，以期提供適當的改善方案。
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附錄 A CONTAM 模式理論背景
一、 模式的假設 1. 完全混合的區域
將每一個區域視為空氣完全混和情況的簡單節點來處理。這些情況包含 溫度、壓力與污染物濃度。因此 CONTAM 無法分析局部效應，例如：
如果有一污染源在短時間出現污染 (burst source)，該污染物將會被視為 在該空間混和而被稀釋。
2. 一維對流/擴散區域
在 CONTAM 2.3 版本之前，假設所有區域裡的濃度一致。但在 CONTAM 2.3 中假設濃度可依使用者定義的軸線改變。以短時距變化濃度，藉由 將區域細分成一系列均勻混合單位，污染物濃度梯度可在對流/擴散的 方向上變化。
3. 導管系統
一般而言，模擬污染物時，導管連接點與完全混合區域之間及管段與氣 流路徑之間有相似之處。在此情況下，導管交接點的體積即相連接的管 段體積。整個導管系統可以 CONTAM 2.4 模擬一維對流/擴散流體。在 選擇短時距污染物模擬方法時，可採用此方式模擬。
4. 質量守恆
穩態模擬：空氣的質量在每個區域裡都守恆，意指空氣在一個區域下不 可被憑空產生或減少。
暫態模擬：因為在模擬時區域密度與壓力的變化，以及模擬中對於非痕 量污染物的處理，CONTAM 提供可允許在區域內質量的增加或減少的 選擇。
5. 痕量污染物 ( Trace contaminants )
痕量污染物是指在低到足夠的程度使得不會影響一個區域內空氣的密
度的污染物。頇注意不要依賴模式處理空氣中會造成密度改變的污染物 濃度。事實上，程式允許可以達到影響密度程度的污染物，但是程式仍 會視為痕量污染物處理。
6. 非痕量污染物 ( Non-trace contaminants )
非痕量污染物會影響空氣的密度，例如：水蒸氣。在 CONTAM 中定義 這些在建築物內的空氣組成的污染物，CONTAM 會將它們視為理想氣 體的混合物來處理。
7. 熱影響
此模式未考量將熱傳輸現象，主要以提供區域溫度變化 schedule 方式處 理。 區域 溫 度可 以 是常 溫或 以 暫態 模 擬， 根據 使 用者 定 義的 溫度 schedule。CONTAM 藉由區域間的溫度差決定空氣流動與非痕量污染物 質量分量，其中這些區域包括外界環境(例如：stack effect )。在暫態模 擬時，室外的溫度也可以藉由 weather file 設定其變化。
8. 氣流路徑
通過不同氣流元件的氣流可利用 powerlaw 或流動路徑的氣流與壓力差 之間的二次方關係來模擬。
9. Source/sink models
CONTAM 提供許多不同的 source 與 sink 元件以表示污染物產生與移除 程序。
二、 污染物分析
CONTAM 污染物傳播模式主要基於 Axley 方法( Axley, 1987 and 1988 )：「室內空氣品質分析的主要關注是在建築物裡空氣中污染傳播的預 測。以複雜的方式來看，遍及建築物的空氣污染物傳播，主要受於流進、
流出與在建築物裡的空氣自然移動所影響；以及熱、通風與空調系統 ( HVAC )的影響；污染物藉由濾除而減少或產生而增加；污染物可能會有
化學、輻射化學衰變、沉降、或吸附等反應。在室內空氣品質分析，我們 尋求全面性的模擬這些現象。」
污染物傳播分析的基礎是在控制體積(c.v.)裡所有物種質量守恆。一個 控制體積是一個空氣的體積，可能是一個房間、房間的一部份、或是很多 個組合良好的房間(一個 CONTAM 的區域)或通風管(在良好混合的假設 下，一個連接點有 每一個相連管段的 一半體積 )。建築物空間是否以 CONTAM 區域來表示頇要由工程師判斷。
CONTAM 2.3 增加可模擬在通風管與使用者設定區域之對流擴散功 能，取代以良好混合的控制體積方式處理。可以新的短時距方法作到此模 擬功能。
1. 空氣的特性
在 CONTAM 中，空氣被視為以理想氣體的特性。空氣的密度計算公 式如下：
RT P V m
(A.1) 其中
m：空氣的質量 V：體積
P：絕對壓力
R：空氣的氣體常數 T：絕對溫度
在控制體積 i 內的空氣質量是在控制體積內的各個污染物α的質量總 和。
i
i m
m , (A.2)
污染物α在控制體積 i 裡的濃度為： 28.9645 kg/kmol，氣體常數為 287.055 J/(kg‧K)。ASHRAE 描述乾空氣在 101.325 kPa 與 20℃的標準狀態下，且此狀態下的空氣密度為 1.20 kg/m3 (ASHRAE 2004 p18.4)。更確切的說，以公式(A.1)計算可得密度為 1.20410 kg/m3。其中 ASHRAE 認為水蒸氣應該以濕度比值表示，而不是以質量濃
在許多例子，我們對於某些濃度太小，以致於不能顯著地影響空氣密
在控制體積裡物種質量的暫態守恆表示為：
CONTAM 提供三個解法，利用 sparse 矩陣的優點來處理大量的方程式。
此三個解法分別是 direct skyline algorithm、共軛梯度疊代法 (iterative biconjugate gradient, BCG) 與 SOR 疊 代 法 (iterative successive over relation)。(LU 分解僅提供測詴與基準。) skyline 法用來解中規模的問題很 快速，但解大規模問題速度慢。SOR 疊代法所需的儲存容量非常小，除了 遇到收斂問題，處理大規模問題速度快。在此情形下嘗詴 BCG 疊代法，
雖然它也會面臨收斂問題。在做暫態模擬之前，它可以用來測詴不同方法
在 CONTAM 更早期的版本，期望在模擬的過程中時距降到約 5 分鐘。
模擬送風管的較短穩定限制促使 CONTAM 使用 implicit 法的數值解，此方 法使用較少時距，完成的時間比頇使用較多短時距的 explicit 法少。最近
模擬送風管的較短穩定限制促使 CONTAM 使用 implicit 法的數值解，此方 法使用較少時距，完成的時間比頇使用較多短時距的 explicit 法少。最近