第五章 數值模型分析結果與討論
5.3 舒適度評估方法
本研究在探討廣義隔熱材料應用於建築物對於室內溫度、人體舒適度的改善 效果。因此本研究的評估方法會將溫度、耗電量、熱舒適度建立一個關聯來評估 分析後之效果。
5.3.1 PCI 耗電量指標
參考本研究團隊吳昇威(2010)中所提出的 PCI 指標，來討論。圖 5-9 與圖 5-10 分別為不含窗戶與含窗戶帄面模型在 ABAQUS 裡切完網格後的圖。而圖中的黑點 分佈於室內空氣中，將室內空氣的黑點分配到不同的 SEC 中以便將來分析討論時 有所區別。
1. 不含窗戶的帄面模型網格圖(圖 5-9)：
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(i) 2D 全模型：以中間房間為主要討探對象，總共區分為 7 個 SEC，每 一個 SEC 有 5 個空氣點，總共 35 個空氣點，由北至南(上至下)分別 命名為 air1、air2、…、air5。
(ii) 2D 單間模型：整間房間為主要探討對象，總共區分為 7 個 SEC，
每一個 SEC 有 5 個空氣點，總共 35 個空氣點，由北至南(上至下)分 別命名為 air1、air2、…、air5。
(iii) 1D 模型：只有一個 SEC，有 5 個空氣點，由北至南(上至下)分別命 名為 air1、air2、…、air5。
2. 含窗戶的帄面模型網格圖(圖 5-10)：
(i) 2D 全模型：以中間房間為主要討探對象，總共區分為 7 個 SEC，每 一個 SEC 有 5 個空氣點，總共 35 個空氣點，由北至南(上至下)分別 命名為 air1、air2、…、air5。
(ii) 2D 單間模型：整間房間為主要探討對象，總共區分為 7 個 SEC，
每一個 SEC 有 5 個空氣點，總共 35 個空氣點，由北至南(上至下)分 別命名為 air1、air2、…、air5。
(iii) 2D 簡化模型：只有三個 SEC，每一個 SEC 有 5 個空氣點，總共 15 個空氣點，由北至南(上至下)分別命名為 air1、air2、…、air5。
本研究會令 ABAQUS 在每一步分析結果後輸出這些黑點位置的溫度，以這些 黑點的溫度代表室內空氣的溫度。有了這些溫度，即可利用 3.4.1 節中的溫溼指標 (THI)，藉由臺灣的濕度計算出當溫度大於幾度時，人體會感到不舒適，此溫度定 為 Tset。假設當人體感到不舒適時，即會開啟冷氣，而冷氣的耗電量和當時溫度與 假設會開冷氣之溫度的溫差成正比，即可定義出一耗電量指標 Power Consumption Index，PCI，公式如下：
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H T T
：單位階躍函數(Heaviside step function)因此本研究會將沒有廣義隔熱材料與有廣義隔熱材料的結果分別計算出 PCI，
利用兩個的 PCI 指標即可計算出耗電量改善值∆PCI 與耗電量改善比例，Percentage of Improvement，PI。此兩者的計算公式如下：
without PCM/EPS with PCM/EPS
PCI PCI PCI
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熱舒適度指標，Predicted Mean Vote Index，PMVI，公式如下：
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如同 5.3.1 節計算 PCI 的步驟，將沒有廣義隔熱材料與有廣義隔熱材料的結果 分別計算出 PMVI，利用兩個的 PMVI 指標即可計算出熱舒適度改善值∆PMVI 與 熱舒適度改善比例，Thermal Percentage of Improvement，TPI。此兩者的計算公式 如下：
without PCM/EPS with PCM/EPS
PMVI PMVI PMVI
(5.61)without PCM/EPS
/
TPI PMVI PMVI
(5.62)下標 with PCM / EPS 與 without PCM / EPS 分別為含有廣義隔熱材料與不含廣義隔 熱材料。因此判斷廣義隔熱材料帶來的熱舒適度改善效果，只需看 TPI 即可。
綜合以上的評估，從建模、有限元素分析至評估結果的流程如圖 5-11。