第四章 數據分析
4.2 不同風向之探討
4.2.2 不同風向之比較
由表4.7、圖 4.12 之模擬結果可知,就單開口而言,當風向為側向 時,可產生最佳之換氣率,平均每小時可達 6.75 次,尤其以低樓層之 通風效能最佳。相較之下,當風向為背風向時其通風效能是最差的,
尤其在 5F(高樓層)時,幾乎無法進行換氣;當風向為迎風向時,則於 3F(中間樓層)可產生最佳換氣量。反之,雙開口在迎風向的條件下不同 樓層的換氣次數變化較大,而當風向為側向時,換氣次數明顯下降,
且隨著不同樓層高度換氣次數則無明顯變化,但無論風向變化,單面 單開口之居室通風效能仍遠低於雙向開口之效率。
表 4.7 不同風向之比較
單面開口 雙面開口
換氣次
數(h-1) 1F 3F 5F 1F 3F 5F
迎風向 0.44 3.40 0.36 44.93 55.89 60.72 背風向 0.47 0.05 0.17
側向 8.37 5.46 6.42 9.15 10.79 11.82
0 10 20 30 40 50 60 70
1 2 3 4 5
不同樓層(F) ACH(次/hr)
迎風向-單面開口 背風向-單向開口 側向-單向開口
迎風向-雙面開口 側向-雙面開口
圖 4.12 不同風向換氣次數比較圖
若以換氣的增加或衰退百分率探討不同風向對不同樓層高度與開 口方式之換氣次數,如圖 4.13 所示,就單開口而言,風向為側向的通 風效能最佳,且於低樓層所能產生的換氣次數最高,直至中間樓層,
換氣次數由每小時8.37 次衰退至每小時 5.46,衰退了 53%,高樓層時,
則換氣次數則增加了 20%(每小時 6.42 次);而風向為背向時對於不同 樓層之換氣次數無明顯的變化,隨著樓層越高,換氣次數也隨之衰退 90%;當風向為迎風向時,中間樓層的換氣效能最佳,每小時可達 3.4 次,隨著樓層高度增加或降低,則換氣率衰退67%~87%。在高樓層時,
背風向與迎風向之通風效能最差,側向之通風效能最佳,每小時可進 行6.42 次之換氣,換氣增加率明顯提升了 93%~100%。相較於雙開口,
不論風向為何,均可於每樓層達到最佳之通風換氣效能,且變化不大,
換氣增加率平均為13~30%。
換氣增加/衰退百分率 風向
單面開口 雙面開口
迎風向
0 87
-20 0.00
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
1 3 5
不同樓層(F)
ACH(次/hr)
-40 -20 0 20 40 60 80 100
百分率(%)
單面開口 換氣增加/衰退百分率
0 20
26
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00
1 3 5
不同樓層(F)
ACH(次/hr)
0 5 10 15 20 25 30
百分率(%)
雙面開口 換氣增加/衰退百分率
背風向
0
-89 -95
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
1 3 5
不同樓層(F)
ACH(次/hr)
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0
百分率(%)
單面開口 換氣增加/衰退百分率
圖 4.13 不同風向對換氣增加/衰退百分比較
側向
0
-53 -30
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00
1 3 5
不同樓層(F)
ACH(次/hr)
-60 -50 -40 -30 -20 -10 0
百分率(%)
單面開口 換氣增加/衰退百分率
0 15
23
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00
1 3 5
不同樓層(F)
ACH(次/hr)
0 5 10 15 20 25
百分率(%)
雙面開口 換氣增加/衰退百分率
圖 4.13 不同風向對換氣增加/衰退百分比較(續)
本研究主要探討單面通風之效能,因此以下僅就單面通風於不同 風向的情況下,不同樓層對於換氣次數之比較。如圖 4.14,模擬結果 與數據比較結果可知,在風向為側向時可產生最大換氣量,而在中間 樓層之換氣量為最小,反之,當風向為迎風向時,僅在中間樓層可達 通風之最低標準(每小時 3 次以上),當風向為背風向時,則通風效能最 差。探究其換氣增加/衰退百分率,如圖 4.15 所示,在低樓層(1F)時,
側向風向可產生最大換氣量,相較於迎風向或背風向,換氣次數由每 小時0.5 次增加至 8.37 次,換氣增加率為 93%;如圖 4.16 所示,在中 間樓層(3F),隨著不同風向所產生的換氣量亦有明顯的變化,尤其在背 風向僅有每小時0.6 次之換氣次數,但隨之風向改至迎風向時,換氣次 數可提升至每小時 3.4 次,增加 82%之換氣,若持續將風向改為側向 時,則可得到每小時5.46 之換氣次數,明顯提升 89%;如圖 4-17 所示,
在高樓層(5F)時,背風向與迎風向之通風效能最差,側向之通風效能最 佳,每小時可進行6.42 次之換氣,換氣增加率明顯提升了 93%~100%。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5
不同樓層(F)
ACH(次/hr)
迎風向 背風向 側向
圖 4.14 單面開口與不同風向之換氣增加/衰退百分率
0.00
-30.97
93.17
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00
背風向 迎風向 側向
不同風向
ACH(次/hr)
-40.00 -20.00 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
百分率(%)
單面開口 換氣增加/衰退百分率
圖 4.15 單面開口於 1F(低樓層)不同風向之換氣增加/衰退百分率
0
82
89
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
背風向 迎風向 側向
不同風向
ACH(次/hr)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
百分率(%)
單面開口 換氣增加/衰退百分率
圖 4-16 單面開口於 3F(中間樓層)不同風向之換氣增加/衰退百分率
0
93
100
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
背風向 迎風向 側向
不同風向
ACH(次/hr)
0 20 40 60 80 100 120
百分率(%)
單面開口 換氣增加/衰退百分率
圖 4.17 單面開口於 5F(高樓層)不同風向之換氣增加/衰退百分率