環境因子評估指標

一、 環境因子評估指標之選定

圖 2-3 室內綜合環境因子指標權重

在室內物理環境狀態指標 IEI 評估中，對室內音環境、光環 境、溫熱環境、空氣環境、水環境、綠環境、震動環境與電磁環 境，進行各領域各因子間的權重分析，求得其相對權重結果；其 指標乃依據近年來臺灣地區建築物室內環境之問題點，考量室內 人員之健康及舒適性之必要環境，如圖 2-3 所示。【C3】

室內物理環境狀態指標 IEI 評估項目中，最主要的分別是空 氣環境佔比率為 0.221、溫熱環境佔比率為 0.159，可知要評估室 內綜合環境因子優劣，必須先以空氣環境與溫熱環境優先分析探 討。【C4】

二、 通風換氣之目的與方式

建築物室內通風換氣的目的，在於使得建築空間中使用的人 員或是運轉的機器能夠得到最適宜的環境，以維護其健康或是發

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揮其最大運轉效能。因此非空調型的建築物，最常運用自然通風 換氣的方式，藉此改變室內空氣的溫、溼度、氣流分布及改善通 風路徑，以確保該空間使用時的舒適性之目的。通風換氣的目的 與其影響因子綜合整理。如表 2-4 所示。

表 2-4 通風換氣的目的與其影響因子【C2】

目 的 影 響 因 子

1.排除並更新污染之空氣

1.細菌、黴菌、粉塵。 冬 季 時 探 討 2.煙塵、浮游微粒（PM10）。

3.水蒸氣及其他氣體。

4.化學物產生之臭氣及人體體臭。

5.各種有害氣體（HCHO、VOC）。

2.改變並更新空氣之溫度與溼度

1.溫度之調節。

2.溼度之調節。

3.空氣流動對於生理上的效應

1.以無感氣流為標準（以冬季為主）。 2.以有感氣流為標準（以夏季為主）。 三、 自然通風與人體舒適度之關係

由於建築物外牆開口部與外部自然環境直接接觸，對於開口 部的建築設計上應考慮將夏季的微風大量引進室內，在有感氣流 且不影響舒適性為前提的吹拂下，經過室內居住者活動區域，氣 流直接吹到人體，增加人體的散熱量，將多餘的熱及濕氣帶出室 外，使人感受到涼爽。適當流通的氣流有助於室內人員體表熱輻 射，提高熱舒適性，亦有助於減少室內空調負荷，而於冬季的寒 冷氣候時，外牆開口都應慎防賊風（侵入室內之風速超過 0.2～

0.25 m/sec 以上）侵入室內，造成在室內人員有不舒適之感覺。

而風速對人體及作業之影響，如表 2-5 所示。

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表 2-5 風速對人體及作業之影響【C5】

風 速 大 小 對 人 體 及 作 業 之 影 響 0 ~0.25m/sec 不易察覺。

0.25~0.5m/sec 愉快，不影響工作。

0.5 ~1.0m/sec 一般愉快，但須提防薄紙被吹散（如稿紙）。 1.0 ~1.5m/sec 稍有風擊及令人討厭之吹襲，草面紙張吹散。

1.5 ~7.0m/sec 風擊明顯，薄紙吹揚，厚紙吹散。若欲維持良好之工作效率 及健康條件，需改正適當之風量及控制風的路徑。

四、 室內溫熱環境之評估指標

影響室內環境中人體之舒適感覺的主要因素有氣溫、溼度、

氣流與輻射熱，但為有效的評估人體對周圍環境之舒適感與空間 物理量之關係，許多研究對這四個要素做出溫感表示法，以定量 的方式探討其相關性，如表 2-6。【C6】

表 2-6 建築室內熱環境指標

評估項目 物理單位 相關參數

預測的平均回答值 PMV 溫度、濕度、風速、平均輻射溫度、著 衣量、代謝量、水蒸氣壓

修正有效溫度 CET ℃ 球溫度、濕度、風速 新有效溫度 ET ℃ 溫度、濕度、風速

等價溫度 ET* ℉ 溫度、風速、平均輻射溫度、水蒸氣壓 作用溫度 OT ℃ 溫度、平均輻射溫度

不快指數 DI 溫度、濕球溫度

作業位置垂直溫差 ℃ 溫度 日射量 w/m² 日射量

溫度 ℃ 溫度 濕度 ﹪ 濕度 風速 w/s 風速

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西元 1972 年，丹麥技術大學的 P.O.Franger 提出了 PMV

（Predicted Mean Vote），對 1300 人左右進行心理與熱環境之試 驗，於「人工控制熱環境實驗室中進行」，將其心理量依氣溫、

PMV 的原文為 Predicted Mean Vote，為「預測的平均回答 值」的意思，提供衡量人體在環境中的舒適度的一參考平均值。

PMV 的主觀評估共分為 7 個階段，值從＋3 到－3，中立點 0 表 示熱感覺適中的狀況，其各值所代表之熱感覺如表 2-7，國際標 準化組織 ISO 7730（12-15-1994）以規定 PMV：-0.5~0.5 範圍內 為室內熱舒適指標。

（slightly cool）

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而綜合熱環境物理量的舒適心理指標是運用統計方法而得 的定量函數關係，

PMV 計算公式經 ISO 7730 修正後如（式 2-1）所示：

PMV=（0.303exp（-0.036M）+0.028）×｛（M－W）－3.05

［5.73－0.007（M－W）－Pa］－0.42［（M－W）－58.15］

－0.0173M（5.87－Pa）＋0.0014M（34－ta）－3.96^-8×fcl×［（tcl

＋273）⁴－（MRT＋273）⁴］－fcl×hc×（tcl－ta）｝ （2-1）

式中：

tcl：衣服表面溫度（℃）

tcl＝35.7－0.025（M－W）-0.155×lcl×｛3.96×10^-8×fcl×［（tcl

＋273）⁴－（MRT＋273）⁴］－fcl×hc×（tcl－ta）｝

fcl：著衣時表面積（Acl）/裸體時表面積（Ad）

fcl＝1.00＋0.2，當 lcl<0.5clo hc：對流熱傳遞率（W/（m2K））

hc＝2.38×（tcl－ta）0.25，當 2.38×（tcl－ta）0.25＞12.1

＝12.1 ，當 2.38×（tcl－ta）0.25＜12.1 M：代謝量（W/m²）

W：外部工作強度（W/m2），對大部分代謝量均可設為 0 lcl：衣服的熱阻（col），1clo=0.155m2K/W

ta：空氣溫度（℃）

pa：水蒸氣分壓（Kpa）

MRT：平均輻射溫度（℃）

V：風速（m/s）

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PPD 指標原文為 Predicted Percentage Dissatisfied，意為「預 測不滿意百分比」，為人們不滿意度之評估指標。

根據 PMV 評估後的七個心理尺度，經過試驗而獲得感到不 滿意等級的熱感覺人數佔總人數之百分比，可繪製出 PMV-PPD 相關曲線圖，如圖 2-4，利用 PMV-PPD 關係圖，可獲得人在不 同著裝、不同工作及不同室內熱環境的熱感覺，圖中顯示，即使 在 PMV=0 的舒適情況下，仍有 5%的人感到不滿意。

圖 2-4 PMV 與 PPD 關係圖

Refrigerating , and Air-conditioning Engineer，ASHRAE) ASHRAE Standard 55 的建議【E4】，室內舒適溫度夏季為 23~26℃、冬季 為 20~23.5℃、濕度為 30%~65%。但居住於熱帶地區的居民對熱 舒適的接受範圍較其它氣候地區高，可大於±0.5。Wong 等人

【E5,E6】明確指出，熱濕氣候之地區如新加坡，其室內環境之 PMV 值只要在＋1 以下，當地居民仍能忍受並且感覺舒適。

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以臺北市為例，過去 1981 至 2010 年之間，夏季平均溫度 28.7℃、相對濕度 74.8％、平均風速 2.5m/s。運用 CBE Thermal Comfort Tool，可計算出臺北在夏季，當地居民仍能忍受並且感 覺舒適(PMV<+1)的溫度約為 32℃，如圖 2-5；若能引進足夠的 自然通風，確實能夠減少臺北地區在夏季開啟空調的時間，達到 空調節能的成效。

圖 2-5 PMV 舒適範圍計算表(以臺北氣象資料為例)【E3】