第三章 各城市複合通風可行性分析
第三節 複合通風節能潛力
要了解複合通風模式的節能潛力，必須先根據公式(3-5)至(3-10)算出採用常時 空調模式，以及按照 ASHRAE Standard 55 及 EN 15251 模式的冷房度時。我們仍然 以台中的氣象資料為例，進行計算說明與分析解釋。
表 3-5 是按照台中氣象站 2011 年的氣象紀錄以及公式(3-10)算得之學校教室採 用常時空調模式的冷房度時。理論上，只要外氣溫度高於平衡溫度，就會有淨熱量 傳入室內，此時必須運轉空調系統將該熱量自室內移走，方能維持室內的熱舒適。
所以，從表中可以看到，除了在五到十月的主要空調季節有冷房度時外，在其它較 涼爽的月份，也依然有冷房度時的數據。不過他們的數值，與七、八月的數值相差 很多。從表中也可以看到，隨著室內得熱量從 10W/m2變化到 60W/m2時，學校教 室常時空調的冷房度時也從 3718 度時，增加到 19636 度時。
表 3-5 台中市採用常時空調的冷房度時
月平均 q (W/m2)
月份 溫度 10 20 30 40 50 60
1 17.1 2 15 50 114 203 334 2 18.5 76 143 234 341 468 621 3 21.1 138 275 454 671 930 1225 4 22.0 173 285 430 634 895 1199 5 26.6 676 1012 1385 1779 2181 2584 6 27.1 752 1062 1422 1804 2194 2584 7 29.1 1455 1831 2219 2622 3025 3428 8 28.9 1379 1773 2174 2577 2980 3383 9 28.1 1055 1436 1824 2214 2604 2994 10 25.9 623 928 1265 1622 1997 2384 11 21.8 19 95 256 498 812 1162 12 18.1 18 56 123 235 389 602 全年 6364 8908 11836 15110 18676 22498
(資料來源：本研究彙整)
53
表 3-6 是按 ASHRAE Standard 55 熱適應標準算得之學校教室採用複合通風模 式的冷房度時。表 3-7 則是按 EN 15251 熱適應標準算得之學校教室採用複合通風 模式的冷房。圖 3-3 比較了採用空調模式與複合通風模式當室內得熱為 10W/m2時 各月份的冷房度時，從圖中可以看到複合通風主要的節能潛力發生在五到十月的主 要空調季節。圖 3-4 說明複合通風模式節能潛力與自然通風有效率的關係。從圖 3-3 可以看到炎熱的五到十月雖然有較低自然通風有效性，但是節能效果都超過 40%，
甚至達到 50%，相當明顯。倒是在涼爽的 12 月到 3 月，雖然有很高的自然通風有 效性，但是因為其天氣涼爽，空調需求本來就低，所以複合通風也就沒什麼空間能 展現其節能特性。表 3-8 彙整不同地區在室內熱得量下的全年冷房度日計算結果。
特別強調，室內熱得越高，雖然其節能潛力比低室內熱得情況低，但是代表絕對節 能效果的減少的冷房度時卻比較高。所以，千萬不要被相對的節能潛力誤導，誤以 為高室內熱得的教室不利複合通風的應用。
表 3-6 按 ASHRAE 55 之複合通風的冷房度時(台中市)
q (W/m2)
月份 10 20 30 40 50 60
1 30 82 158 268 429 652 2 190 289 406 546 723 937 3 366 567 806 1083 1397 1733 4 358 533 768 1055 1375 1721 5 1209 1596 1995 2398 2801 3204 6 1251 1626 2014 2404 2794 3184 7 2036 2436 2839 3242 3645 4048 8 1988 2391 2794 3197 3600 4003 9 1644 2034 2424 2814 3204 3594 10 1107 1456 1822 2204 2599 3001 11 170 377 661 996 1365 1752 12 88 178 312 496 739 1020 全年 10437 13564 16997 20702 24669 28847
(資料來源：本研究彙整)
54
55
ASHRAE 55(節能潛力) EN 15251(節能潛力)
ASHRAE 55(自然通風有效性) EN 15251(自然通風有效性)
56
複合通風 冷房度時 2303 3959 6023 8514 11450 14789 EN 15251 節能潛力 77% 68% 61% 55% 49% 44%
台中 空調 28℃ 冷房度時 6131 8420 10975 13750 16686 19717 複合通風 冷房度時 3378 5372 7721 10364 13241 16249 ASHRAE 55 節能潛力 45% 36% 30% 25% 21% 18% 複合通風 冷房度時 3784 6286 9280 12769 16638 20763 ASHRAE 55 節能潛力 67% 58% 50% 43% 38% 33% 複合通風 冷房度時 2636 4984 8023 11693 15864 20319 ASHRAE 55 節能潛力 74% 64% 56% 48% 41% 36%
複合通風 冷房度時 1165 2939 5466 8686 12528 16808 EN 15251 節能潛力 89% 79% 70% 61% 54% 47%
宜蘭 空調 28℃ 冷房度時 7838 10407 13325 16620 20238 24138
57
複合通風 冷房度時 2458 4299 6613 9391 12620 16241 ASHRAE 55 節能潛力 69% 59% 50% 43% 38% 33%
複合通風 冷房度時 1260 2680 4657 7114 10033 13411 EN 15251 節能潛力 84% 74% 65% 57% 50% 44%
花蓮 空調 28℃ 冷房度時 7724 10548 13819 17527 21522 25740 複合通風 冷房度時 2043 3884 6272 9225 12744 16665 ASHRAE 55 節能潛力 74% 63% 55% 47% 41% 35%
複合通風 冷房度時 864 2242 4248 6804 9941 13602 EN 15251 節能潛力 89% 79% 69% 61% 54% 47%
台東 空調 28℃ 冷房度時 9991 13369 17168 21261 25574 30052 複合通風 冷房度時 2986 5246 8071 11495 15395 19598 ASHRAE 55 節能潛力 70% 61% 53% 46% 40% 35%
複合通風 冷房度時 1473 3268 5705 8700 12285 16292 EN 15251 節能潛力 85% 76% 67% 59% 52% 46%
(資料來源：本研究彙整)
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第四節 小結
建築物所在地的氣候條件是否適合推廣複合式通風，端看其自然通風潛力。本 研究假定教室的高度為 4.0m，最大通風換氣次數為 20 回/小時，教室在不同得熱量 下，可計算得到舒適溫度上限與適於自然通風的最大外氣溫度的最小室內外溫差值 定義為自然通風有效性。並由氣象局的氣象資料可以得各個城市的逐時溫度，並依 據 ASHRAE 55 及 EN 15251 熱適應標準算出之學校教室採用複合通風模式的冷房 度時，推估複合通風的節能潛力。
研究結果發現，以 ASHREA 55 模型 80%接受度的上限溫度以及 EN 15251 等 級 II 的標準，分析學校教室每日 8:00-17:00 的自然通風有效性。研究結果顯示，隨 著月均溫的上升，自然通風有效性也跟著下降。在 ASHREA 55 中，五到十月份在 室內熱得量 10 W/m2時，通風有效性還維持在 18-53%，但在熱得量為 60 W/m2時，
通風有效性只剩 2-11%。而在 EN15251 的標準中，在室內熱得量 10 W/m2時，通 風有效性全年平均值高達 71%，五到十月維持在 33-74%。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%。
依據 ASHRAE 55 及 EN 15251 熱適應標準算得之學校教室採用複合通風模式 的冷房度時，統計結果發現，複合通風主要的節能潛力發生在五到十月的主要空調 季節。一年中的五到十月雖然有較低自然通風有效性，但是節能效果都超過 40%，
甚至達到 50%。而在涼爽的 12 月到 3 月，雖然有很高的自然通風有效性，但是因 為其天氣涼爽，空調需求本來就低，所以複合通風也就沒什麼空間能展現其節能特 性。研究彙整出不同地區在室內熱得量下的全年冷房度日計算結果，室內熱得越高，
雖然其節能潛力比低室內熱得情況低，但是代表絕對節能效果的減少的冷房度時確 比較高。研究也發現學校教室使用複合通風的節能潛力相當高。若與空調溫度固定 維持在 28C 的情況相比，複合通風的所減少的冷房度時，至少超過 60%，最高達 90%左右。