第三章 各城市複合通風可行性分析
第二節 自然通風有效性
自然通風有效性表明一定氣候條件下可利用的自然通風的時間長短，有效性愈 大的地區其自然通風潛力也越大。公式(3-3)和(3-4)說明了自然通風有效性和人們對 室內空氣溫度範圍的要求有關。由熱適應模型知，在不同季節、不同的天氣條件下，
人們對舒適溫度的要求是有差別的。因為本研究的分析對象是學校教室，所以舒適 範圍按熱適應模型的 80%可接受率。第二章分析結果表明國人對舒適下限的要求，
比 ASHRAE 55 或 EN 15251 的模型都還要低，所以分析時僅採用 ASHRAE 55 或 EN 15251 的 80%接受度的舒適溫度上限。但是由於室外溫度過低時採用自然通風 會產生較強的吹冷風感，嚴重影響到室內環境的舒適性。本研究分析時，仍根據實 際工程應用的 12℃做為可資利用自然通風的最低室外溫度。由氣象局的氣象資料 可以得各個城市的逐時溫度，並據以算出每一天的 80%接受度的舒適溫度的上限。
表 3-2 按 ASHREA 55 80%接受度模型的台中市自然通風有效性
月平均 q (W/m2)
月份 溫度 10 20 30 40 50 60
1 17.1 93% 91% 87% 83% 80% 77%
2 18.5 79% 75% 70% 68% 65% 64%
3 21.1 76% 69% 63% 56% 51% 46%
4 22.0 77% 74% 72% 67% 62% 53%
5 26.6 53% 43% 31% 22% 18% 11%
6 27.1 49% 45% 38% 30% 22% 15%
7 29.1 18% 14% 10% 8% 7% 7%
8 28.9 23% 15% 12% 8% 5% 2%
9 28.1 31% 22% 15% 6% 4% 2%
10 25.9 50% 40% 33% 27% 24% 17%
11 21.8 96% 90% 79% 68% 55% 43%
12 18.1 86% 83% 79% 75% 68% 61%
全年 61% 55% 49% 43% 38% 33%
(資料來源：本研究彙整)
48
表 3-2 是按照台中氣象站 2011 年的氣象紀錄以及 ASHREA Standard 55 模型 80%接受度的上限溫度，算得的各月的自然通風有效性分析。因為分析的對象是學 校教室，所以分析時只討論每日 8:00-17:00 的自然通風有效性。由表 3-2 知在室內 熱得量只有 10 W/m2時，通風有效性高達 61%，在熱得量為 60 W/m2時，通風有效 性仍達 33%。從表中也可以看到，隨著月均溫的上升，自然通風有效性也跟著下降。
在主要空調季夏季的五到十月的六個月中，在室內熱得量只有 10 W/m2時，通風有 效性還維持在 53-18%，但在熱得量為 60 W/m2時，通風有效性只剩 11-2%。特別 強調，這些數據是通風換氣次數每小時高達 20 回的情況統計的結果。實際狀況下，
通風換氣次數若是不足 20 回，其自然通風有效性會比表 3-2 中所列的數字更低。
表 3-3 按 EN 15251 等級 II 模型台中市自然通風有效性
q (W/m2)
月份 10 20 30 40 50 60
1 96% 95% 92% 88% 85% 81%
2 83% 78% 74% 71% 69% 65%
3 86% 80% 73% 65% 58% 53%
4 85% 79% 74% 73% 69% 63%
5 70% 55% 43% 34% 25% 17%
6 58% 52% 44% 38% 31% 23%
7 29% 22% 17% 11% 8% 7%
8 33% 26% 21% 13% 10% 5%
9 46% 35% 27% 18% 11% 5%
10 74% 63% 51% 41% 32% 25%
11 100% 98% 92% 84% 72% 58%
12 94% 90% 88% 81% 76% 69%
71% 64% 58% 51% 45% 39%
(資料來源：本研究彙整)
49
表 3-3 是按 EN 15251 等級 II 的分析結果。圖 3-1 比較了按照 ASHRAE Standard 55 和 EN 15251 模型，在不同室內熱得量下的自然通風有效性。因為在臺灣氣候條 件下，EN 15251 熱適應模型的舒適溫度建議值較高(詳圖 3-2)，所以有較高的自然 通風有效性。按 EN 15251 等級 II 的標準，在室內熱得量只有 10 W/m2時，通風有 效性全年平均值高達 71%，五到十月空調季節維持在 74-33%。當熱得量為 60 W/m2 時，通風有效性全年平均值仍有 33%，五到十月空調季節維持在 5-25%。
圖 3-2 按照 ASHRAE 55 和 EN 15251 模型的自然通風有效性比較 (資料來源：本研究繪製)
表 3-4 各地區的全年通風有效性統計
地區 熱舒適
q (W/m
2)
標準 10 20 30 40 50 60 基隆 ASHRAE 55 時間累計數 2619 2463 2315 2155 2014 1832
通風有效性% 72% 67% 63% 59% 55% 50%
EN 15251 時間累計數 2986 2727 2532 2381 2234 2084 通風有效性% 82% 75% 69% 65% 61% 57%
淡水 ASHRAE 55 時間累計數 2487 2336 2198 2041 1879 1700 通風有效性% 68% 64% 60% 56% 51% 47%
0 10 20 30 40 50 60 70 80
10 20 30 40 50 60
通風有效性
,%
室內熱得量, W/m2
ASHRAE 55 EN 15251
50
51
花蓮 ASHRAE 55 時間累計數 2647 2422 2173 1952 1728 1492 通風有效性% 73% 66% 60% 53% 47% 41%
EN 15251 時間累計數 3092 2785 2520 2275 2006 1789 通風有效性% 85% 76% 69% 62% 55% 49%
台東 ASHRAE 55 時間累計數 2371 2094 1856 1654 1388 1154 通風有效性% 65% 57% 51% 45% 38% 32%
EN 15251 時間累計數 2815 2492 2212 1936 1695 1471 通風有效性% 77% 68% 61% 53% 46% 40%