第二章 臺灣熱適應舒適模式探討
第一節 熱適應舒適模式
熱舒適是居住者對熱環境表示滿意的一種心理(意識)狀態。熱適應舒適標準以 人對環境的滿意程度做為評估熱環境的標準，而不是以達到某種穩定的室內狀態為 目標。室內熱環境評價方式不僅主導居住者能否有舒適的熱感覺，而且也將決定大 樓的冷氣和暖氣設備所消耗的能量。自從 Fanger 的熱平衡模型 [37]在 1970 年代出 現，並在 1984 年被 ISO 7730 [38]採用變成一個國際模型以後，評估室內環境的熱 可接受程度便開始採用 PMV(predicted mean votes)和 PPD(predicted percentage of dissatisfied)指標。
PMV 公式考慮了四個環境參數（乾球溫度、相對溼度、平均輻射溫度、空氣 流動）與兩個人體參數（衣著量、活動量）的影響，來預測受訪者對熱環境的感覺 程度。PMV 計算公式如下：
PMV＝（0.303e-0.036M＋0.028）×{（M－W）－3.05×10-3 × [5733-6.99 ×（M－W）－Pa]－0.42[（M－W）－58.15]
＋1.7×10-5M（5867－Pa）-0.0014M ×（34－Ta）－3.96×10-8fcl
×[（tcl＋273）4－（Tmrt＋273）4]＋fclhc（tcl±Ta）} （2-3）
其中： tcl＝35.7－0.028 ×（M－W）－Icl×{3.96×10-8fcl
×[（tcl＋273）4－（Tmrt＋273）4]＋fclhc（tcl－Ta）} （2-4）
hc＝2.38 ×（tcl－Ta）0.25 or hc＝12.1 Va 0.5 （2-5）
fcl＝1.00＋1.29Icl for Icl＜0≦0.78m2kW-1 or
fcl＝1.05＋0.645Icl for Icl＞0.78m2kW-1 （2-6）
式中： Ta＝空氣溫度（℃）；Tmrt ＝平均輻射溫度（℃）； Va＝相對風速（m/s）；
Pa＝水蒸氣壓（Pa）；Icl＝衣服隔熱性能（clo）；M＝新陳代謝率（met）。
除了 PMV 指標外，Fanger 教授還提出了預測不滿意度百分比（Predicted Percentage of Dissatisfied，PPD），PPD 定義如下：
26
)]
2179 . 0 03353
. 0 ( exp[
95
100 PMV4 PMV2
PPD= − − + （2-7）
PMV 與 PPD 的變化曲線如圖 2-1 所示。在 PMV=0 處，PPD=5％。表示即使室 內環境為最佳熱舒適狀態，由於人們的生理上差別，還有 5％的人感到不滿意。ISO 7730[38]對熱舒適的定義，當 PMV 介於-0.5 至 0.5 之間時，即 PPD＜10％。
ASHRAE Standard 55 所推薦的讓 80％的人可以接受的溫度範圍，其中 10％不滿意 度百分比是根據 PMV 介於-0.5 至 0.5 之間時所對應的 PPD，而另外的 10％則是由 周圍環境不均勻空氣所引起的人體不舒適滿意度。ASHRAE Standard 55[9]在 2004 年最新訂定的空調環境熱舒適溫度範圍如圖 2-2 所示。溼度上限是使用等溼度比線
（0.012kg/kg）作為界線，並且取消溼度下限的規定。操作溫度上、下限（Tmax、 Tmin）則需依照實際的衣著量（Icl）以下列公式計算：
( ) ( )
[
I cloT clo clo I T clo]
cloTmax = cl−0.5 max,1.0 + 1.0 − cl max,0.5 /0.5 （2-8）
( ) ( )
[
I cloT clo clo I T clo]
cloTmin = cl −0.5 min,1.0 + 1.0 − cl min,0.5 /0.5 （2-9）
圖 2-1 PMV 與 PPD 的關係圖
(資料來源：Fanger 熱平衡模型)
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圖 2-2 空調環境熱舒適範圍 (資料來源：ASHRAE Standard 55)
另一個著名的熱舒適模式是熱適應模型。熱適應模型有別於熱平衡模型，它不
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首先，居住者對環境進行了主觀評價，可能是感到舒適，也可能感到不舒適，但藉 由對環境進行技術調節及個人的行為調節，居住者會感到滿意。但另一方面，居住 者對於熱環境的期望值很容易受到過去所經歷的熱環境及當地的氣候條件、社會背 景等的影響。該種期望使得居住者進而對當前的熱環境感到更加的滿意，進而達到 身心愉悅。與空調環境中不考慮人體熱期望相比，自然通風環境中熱期望是影響熱 舒適的重要因素。
圖 2-4 熱適應的產生機制 (資料來源:本研究繪製)
迄今已經有許多熱適應舒適模型。其中最著名的兩個是美國的 ASHRAE Standard 55 [42] 以及歐盟 EN 15251[43]裡的熱適應模型。研究[44]已表明在大樓應 用熱適應舒適標準，當與基於傳統的熱舒適理論將空調溫度設定在固定溫度的情況 相比，能創造出大約減少 30%冷負荷的巨大節能潛力。熱適應舒適模式使許多新的 節能策略變得可行，也讓建築物可以更容易的滿足可持續發展的要求。在全球氣候 暖化普遍受世人高度重視的背景下，導入熱適應的概念的熱適應舒適模式，更加能 突顯其契合時宜的特點。