室內空氣品質與基準

壹、各國室內空氣品質基準比較

表 2-6 各國室內空氣品質基準比較

項目 台灣 日本 新加坡 美國

WHO

一氧化碳(ppm) 9 10 9 9 10

二氧化碳(ppm) 1,000 1,000 1,000 - - PM

10

(μg/m

³

) 75 150 150 150 50 PM

2.5

(μg/m

³

) 35 - - 65 25 TVOC(ppm) 0.56 400(μg/m

³

) 3 - -

甲醛(ppm) 0.08 0.08 0.1 - 0.1(mg/m

³

) 真菌(CFU/m

³

) 1,000 - 500 - - 細菌(CFU/m

³

) 1,500 - 500 - -

臭氧(ppm) 0.06 - 0.05 0.08 100(μg/m

³

) (資料來源：內政部建築研究所，2011)

貳、台灣現行室內空氣品質基準

表 2-7 環保署室內空氣品質標準

項目 標準值

一氧化碳 9ppm(8 小時值)

二氧化碳 1,000ppm(8 小時值) 懸浮微粒PM

_2.5

35μg/m

³

(24 小時值)

懸浮微粒PM

10

75μg/m

³

(24 小時值) TVOC 0.56ppm(1 小時值)

甲醛 0.08ppm(1 小時值)

細菌 1,500CFU/m

³

(最高值) 真菌 1,000CFU/m

³

(最高值)

臭氧 0.06ppm(8 小時值)

(資料來源：環保署室內空氣品質資訊網，http://iaq.epa.gov.tw/indoorair/index.aspx)

第二章 相關研究文獻分析

32

人體為了維持 36-37℃恆溫，體內所產生之熱量與對外排放的熱量必須達到熱平衡，

而造成呼吸感染的病原菌生長溫度為室溫 35-37℃，25-42℃則微量生長，而美國護理機 構通風空調規範護理病房溫度為 21-24℃(楊世仰、蔡春瑜，1997)。

室內空氣品質濕度建議值在 40-70%。濕度是由水氣所形成，可在空氣中氧化而產 生光霧化學反應，且會和霧氣結合形成強酸性水滴，危害人體與環境，亦會造成局部性 的室內空氣汙染(沈容任，2008)。因老年人的皮膚老化彈性變弱容易乾燥，若經常會受 到陽光、溫度變化、濕氣、塵埃和其他接觸皮膚物質的影響，就容易危害身體健康。而 當皮膚受損水份流失時，就容易造成皮膚性的感染，所以濕度就要控制在 40-60%為宜。

因為病原菌的生長需要仰賴適當的濕度環境，所以室內濕度(大於 66%)與真菌類的繁殖 率呈正相關(涂玉峰，1999)，因此室內濕度升高時就容易造成菌類的繁殖。故室內濕度 的控制得宜與否則是抑制細菌生長的關鍵，其室內合宜的濕度為 66%以下。

第二章 相關研究文獻分析

• 8.7年(2012年)

• 逐年遞增，且女性大於男性

34

第二章 相關研究文獻分析

身體的健康於高齡者之相關研究，也有許多文獻提出論點；LaCroix et al.(1993)發現 男女老人從事身體活動每週三次或更多以上者，比上長久坐著的老人，減少了身體功能 退化的危險，並可降低了 40%死亡機率，且有運動行為的這些老人幾乎都沒有慢性病。

此外也提到，參與身體活動的種類不影響其效果，重要在於身體活動的耐久，如走路、

園藝、搬運等與跑步、運動等刺激性的活動相較下同樣是有益的；Branch et al.(1985)研 究也顯示在 65 歲以上的男女老人，當身體活動比上平時有活動者的時間少至兩倍以上，

可能會在五年後產生身體失能情況；Wu Sc et al.(1999)研究指出對老年人來說，缺乏規 律的運動對日常生活活動(ADLs)失能具有相關顯著影響，運動行為則是可防止相關失能，

是影響老化的外在因素。

36

第二章 相關研究文獻分析

38

第二章 相關研究文獻分析

40 上是由大氣傳導、燃燒、工業製程過程、一般居家活動等引起(Junker, 2000)，居室環境 對人的日常生活有著重大影響，居室的選擇、設計、建設及及傳統的烹調和取暖造成的 室內環境污染，都會對人類健康產生重大的影響。

國外文獻顯示，長期照顧機構的院內感染率，大約每一千個住院日就發生 5-6 次的 院內感染(Nicolle, 1995；Smith et al., 1991)，和急性病房的院內感染率相當；在院內感染 中以呼吸道感染和泌尿道感染為前二名，其中又以呼吸道感染最為嚴重。沈容任(2008)

第二章 相關研究文獻分析

41

因生理上的衰退，老年人內耳聯接大腦的聽覺神經細胞逐漸萎縮或消失，從而造成 聽力衰退，使得老年人對於音量大小和頻率高低反應較一般人遲鈍，因此常常會造成高 音量、高頻率聲音的二次傷害，目前世界各國政府並沒有對老年人居家照護空間聲環境 的詳細規範，通常聲環境設計數值仍使用一般住宅室內環境基準，目前中國大陸《老年 人建築設計規範》中提到老年人居住的建築居室之間，應有良好的隔聲處理和防噪聲控 制，允許的噪聲級不應大於 45dB，空氣隔聲不應小於 50dB，撞擊聲不應大於 75dB。

42

第四節 熱泵系統節能效益與回收年限

壹、熱泵系統節能效益

從下表所計算結果可發現，在相同熱量需求條件下若以電能熱水器為耗能基準 (100%)，若使用液化瓦斯熱水器其耗能則減少 13%，若使用熱泵熱水器其耗能則減少 68%，可見其節能效益相當可觀(謝柏緯，2014)。

表 2-11 不同熱源之平均產熱熱值比較表 (資料來源：台灣中油股份有限公司，http://new.cpc.com.tw)

表 2-12 相同熱值(50,000 kcal)產生熱水所需之成本比較表

第二章 相關研究文獻分析

並以串級控制(Cascade control)策略，達到精密且穩定的溫度控制。監控系統包含了數據 擷取技術、PID 控制技術、通訊傳輸技術、遠端遙控技術等，監控主機透過資料庫整合

44 COP(Coefficient of Performance)值。

郭乃頊(2011)研究結果顯示，使用熱泵熱水系統對環境衝擊程度遠較電熱水系統來 得小，雖在 Eco-indicator 95 之衝擊評估模式下，瓦斯熱水系統較熱泵熱水系統環境衝擊 程度較小，但以 EPS 2000 衝擊評估模式下，熱泵熱水系統對環境是最為友善的熱水系 統。以淨效益估算熱泵熱水系統源投資報酬(EROI)值為 1.45-5.55，能源回收期約為 0.22 年至 2.16 年，表示熱泵熱水系統從生命週期的角度來檢視能源效率是具有效益的；由於

第二章 相關研究文獻分析

45

目前熱泵熱水系統對環境最大的負擔來源是電力的使用，若未來能提高再生能源發電比 例、降低臺灣電能含碳濃度，或者提高熱泵能源生產效率，均能降低熱泵熱水系統對環 境的負面影響。

洪慶茂(2014)的研究比較了三個案例；案例一飯店熱泵熱水系統節能效益分析，經 計算後比改善前節省 4,807,563 元/年，節能效益為 90.52%，減少 CO2 排放量 804.3 Ton，

熱泵系統投資 1,180 萬元，回收年限約 2.45 年；案例二飯店熱泵熱水系統節能效益分析 共可節省金額 10,547,513 元/年，節能率為 83.88 %。熱泵系統投資 720 萬元，回收年限 約 0.68 年；案例三學生宿舍熱泵系統節能效益分析，改善前耗電量為 388,785.19kwh/

年，改善後耗電量為 141,687.63kwh /年，節約量為 318,291.53kwh /年，節能率為 81.87%，

節省能源費用為 744,802 元/年。熱泵系統投資 450 萬元，回收年限約 6.04 年。

46

第三章 實驗建構與儀器實測

47

第三章 實驗建構與儀器實測

第一節 實驗設計

壹、實驗地點

本研究選擇位於彰化縣的衛生福利部中區老人之家為實驗操作樣本基地，地址為彰 化縣田中鎮中南路二段 210 號，基地位於八卦山脈西側，鄰近學校(達德商工)與部隊基 地，並與八卦山麓綠帶連接，週邊有多條登山步道；在大量的綠化與高地表透水率的影 響下，氣候比田中市區低約 1-2℃，下圖 3-1 為基地周邊航照圖。

圖 3-1 衛福部中區老人之家周邊航照圖 (資料來源：Google Map)

貳、熱泵設備系統

一、設備特性

熱泵的工作原理是把環境中的熱空氣吸進來燒熱水，而把製熱過程所產生的冷空氣 排出去，當天氣溫度越高，燒熱水速度越快，熱泵越省電。熱泵與冷氣的差別，其原理

48

相同，用途相反，熱泵要製熱排冷，冷氣要製冷排熱。

本研究之熱泵系統設備，乃是先前申請「內政部建築節能與綠廳舍改善補助計畫」， 進行相關設備之改善，針對既有之電能熱水系統效率不佳、能源使用量大、運轉費用高 與無設備運作監控等問題進行改善，藉由增設高效率熱泵熱水系統，提高能源使用效率，

並建置建築節能管理系統(BEMS)，進行測試、調整、平衡(TAB)程序，希望能降低空調 耗電量，並同時達到舒適熱環境；一般而言，熱泵主機利用回收廢熱，進而產生熱水，

其效率為傳統電熱水器的 3 倍以上，整體能源效率約可提升 40%，而藉由建築能源管理 系統(BEMS)有效管理分析，亦可大幅提升運轉效率。

改善主要工作內容為將現有電熱鍋爐系統加以測量，提出相關測量資料，以供使用 單位做為熱泵系統之相關設備性能驗證參考用，另可分析系統缺失加以調整改善；本工 程主要項目為增設熱泵系統的節能改善工程，並將此熱泵系統併入新設的 BEMS 系統中；

在量測項目中之熱泵之製熱與製冷能力已經在具有 TAF 實驗室認證單位進行量測，並 且符合規範上之能力。另外，1000L 保溫桶之 24 小時保溫能力經過廠測，且符合規範 上之能力。

利用熱泵系統定溫裝置，當溫度低於設定值再行加熱，系統加熱後會產生熱水及冷 水，分別會匯入儲水塔，熱水供老人洗澡、盥洗用，冷水則提拱給冷氣做為冷源使用，

一方面可節省傳統機具運轉的能源消耗，另一方面，突破機具單一用途的限制。

二、耗能改善效果

在施作前量測調查中了解，梅園當時有近 60 位自費老人居住，共同使用 20 台電熱 水器，因此挑選蘭軒 2 號房電熱水器為量測前的單一基準點(為一人居住使用一台電熱 水器)；2015/05/15 至 2015/05/22 共七日的電熱水器耗電量為 11.6 千瓦小時，所以平均 每人每天的耗電量為 1.67 千瓦小時/天，若 60 人 x1.67≒100 千瓦小時/天。

增設改善後經過的七日 2015/07/14 至 2015/07/21 掛表量測記錄得知，除了 07/14 當 天熱泵製熱時間消耗比較多時間(連續約 3 小時)，其餘天數運轉不超過 2 小時，以本熱 泵消耗功率為 27.8KW x 3 小時= 83.4 千瓦小時/天的耗電量，小於電熱水器耗電量。

此外，BEMS 的運轉資料可供業主運轉參考使用，運轉資訊完整，建議機關長期觀 察系統運轉特性，並歸納回歸分析，以便得出系統最佳運轉及參數設定。

第三章 實驗建構與儀器實測

49 基礎座板模架設

系統配管

圖 3-2 衛福部中區老人之家熱泵設備施工過程 (資料來源：本研究拍攝)

圖 3-3 衛福部中區老人之家熱泵設備 (資料來源：本研究拍攝)

50

圖 3-4 衛福部中區老人之家熱泵設備昇位圖 (資料來源：本研究整理)

第三章 實驗建構與儀器實測

51

叁、實驗儀器與監控項目

一、戶外環境監控儀器

以戶外小型氣象站搭配表面溫度計與資料記錄器，收集戶外氣候資料參數與建物壁 體、地面溫度等數據，監控項目包含：1.溫度、2.相對溼度、3.風向、4.風速、5.氣壓、

6.黑球溫度、7.日射量、8.室內混凝土牆表面溫度、9.戶外水泥地表面溫度、10.戶外混凝 土牆表面溫度與 11.戶外草地表面溫度等。

圖 3-5 衛福部中區老人之家熱泵設備系統圖 (資料來源：本研究整理)

第二階段室內熱環境 監控：個人居住單元

熱泵設備 熱水貯水槽 第一階段室內熱環

境監控：公共餐廳

52

戶外小型氣象站 表面溫度計

圖 3-6 戶外環境監控儀器 (資料來源：本研究整理)

二、室內熱環境監控儀器

採用室內熱舒適監控儀器，監控項目包含：1.溫度、2.黑球溫度、3.相對溼度、4.

採用室內熱舒適監控儀器，監控項目包含：1.溫度、2.黑球溫度、3.相對溼度、4.

在文檔中 老人福利機構與長期照顧機構之照護空間節能環境控制及改善技術 (頁 48-0)