以 PMV 為基礎之室內通風決策模式

如 2-3 節之回顧，PMV 熱感舒適度指標主要考慮了身體活動和衣服以 及空氣溫度、平均輻射溫度與空氣流速和空氣濕度等環境參數，藉以評估 出個人身體整體的熱平衡，並決定當下之熱感舒適度。

根據表 2-2，PMV 指標值介於-3(極度寒冷)及+3(極度炎熱) 之間，其 值越接近 0(舒適)越感舒適。在表中九個舒適度層級中，一般可接受的舒適 範圍可界定於 -1.5(涼爽)及 1.5(溫暖)之間。在此區區間內，皆屬可接受的 舒適環境。為此，若以 PMV 指標作為決策因子，應以「最大舒適室內面 積」為決策目標，探求如何將室外風場引入室內，營造最大面積的舒適空 間 (-1.5≦PMV≦1.5)。

此外，為求得室內 PMV 指標值，本研究需根據公式 2-1~2-4，透過各 參數的即時量測及迭代計算推測出 PMV 值。PMV 計算公式中的參數眾多，

包含個人參數及環境參數兩類(表 3-1)。其中個人參數受該室內環境的使用 目的、方式及使用者穿著、運動狀態而影響。然因本研究以室內整體環境 為關注目標，故並非針對個別單一人進行 PMV 計算。故個人參數數值之 決定，本研究採使用者設定之方式，請設定者針對該環境多數的使用者狀

況進行人體代謝率(M)及衣著量( cl)的選擇設定，再利用公式推估服裝標面

圖 3-7 以 PMV 熱感舒適度指標之室內自然通風決策流程 資料來源：本研究繪製

1. 取得各參數值：

根據表 3-1 之方式，透過設定值、傳感器量測及程式計算推估的方式，

取得計算 PMV 指標所需知參數值。

2. 計算各開窗配置之 PMV 矩陣：

根據風速計即時量測之室外風向與風速，從「建築物自然通風資料庫」

中選擇符合該風場之室內 CFD 模擬分析數據，並據以在計算程式中產生包 含各開窗模式(S_i)之室內風速矩陣(MS_iV)。繼而根據室內風場矩陣及步驟 1 所得之各參數值計算各開窗配置之 PMV 矩陣(MS_iPMV)。

Start

Stop

NO

Ye s

Ye s

NO

如圖 3-7 示意圖所示，室內風速矩陣(MS_iV)為一室外風場下各對應開 窗配置(Si)之室內 CFD 風速網格數據。本研究顧及運算量，每一室內 CFD 風場網格包含 500 個風場格點，紀錄每一格點透過 CFD 計算所得之室內風 速與風向。此步驟即從室內自然通風資料庫中，取出所對應之室內風速網 格數值，並轉換為計算用之室內風速矩陣(MS_iV)作為輸入值(圖 3-8)，再透 過公式 2-1~2-4 計算各格點之 PMV 值，建立該室內風速矩陣所對應之 PMV 矩陣(MS_iPMV) (圖 3-9)。

圖 3-8 室內最佳室內通風速率(Ūm)及其對應開窗配置推估方法示意圖 資料來源：本研究繪製

圖 3-9 室內風速矩陣(MSiV)示意圖(以前 500 點為例)

498 V(1,498) V(2,498) V(3,498) V(4,498) 499 V(1,499) V(2,499) V(3,499) V(4,499) 500 V(1,500) V(2,500) V(3,500) V(4,500)

開窗模式(Si)

網格點

1 2 3 4

1 PMV(1,1) PMV(2,1) PMV(3,1) PMV(4,1) 2 PMV(1,2) PMV(2,2) PMV(3,2) PMV(4,2) 3 PMV(1,3) PMV(2,3) PMV(3,3) PMV(4,3) 4 PMV(1,4) PMV(2,4) PMV(3,4) PMV(4,4)

… ~ ~ ~ ~

… ~ ~ ~ ~

498 PMV(1,498) PMV(2,498) PMV(3,498) PMV(4,498) 499 PMV(1,499) PMV(2,499) PMV(3,499) PMV(4,499) 500 PMV(1,500) PMV(2,500) PMV(3,500) PMV(4,500)

開窗模式(Si)

網格點

(3-7) 其中，i:開窗配置編號(i=1~4)；j:網格點編號(j=1~19874)；N: 總網格數 (N=19874)；comNode_ij: 舒適點；coolNode_ij: 冷點；hotNode_ij: 熱點；S_i: 編 號 i 之開窗配置；BS: 最佳開窗配置。

若各開窗配置之舒適空間率(ComR_i)皆小於使用者所設定之「最低舒適 比例」，或室外空氣品質過差，不適合自然通風，則表示目前外部風場無 法提供足以滿足室內人員需求之溫感舒適空間，故應建議採用機械通風機 制。

4. 決定最佳開關配置

當舒適空間率(ComR_i)符合使用者最低需求，且室外空氣品質良善時，

則可再根據上步驟所求得之舒適空間率(ComR_i)，以公式 3-8 選擇具有最高 舒適空間率之開窗配置(BS)作為最佳自然通風建議，提供室內人員依此開 窗配置進行開關窗行為。

最佳開窗配置 (3-8)