第五章 討論
第五節 利用自然通風確保教室熱舒適之可行性分析
將現場實測的熱接受溫度範圍研究結果,全年的80%與90%接受溫度 範圍分別為17.8~30.5 To℃ 與20.3~28.0 To℃ ,應用在台北、台中與高雄的 全年逐時之氣象資料,氣象資料的溫度是使用室外的乾球溫度,分析的 時間為學生上課時間約每日上午八點至下午四點。
表5-8顯示了利用自然通風確保台北教室熱舒適之可行性分析結果。
將80%以上的受測者表示可以接受的溫度範圍,應用於台北一整年的氣象 資料中,一月份至十二月份分別有52%、43%、65%、91%、90%、77
%、60%、65%、92%、99%、100%以及64%符合舒適標準。
其中十二月份至次年五月份有低於80%接受溫度範圍下限的比例,分 別是36%、48%、57%、35%、4%以及1%;四月份至十月份有高於80%
接受溫度範圍上限的比例,分別是5%、9%、23%、40%、35%、8%以 及1%。顯示學生依學校規定穿著冬季制服在十二月份至次年三月份會有 過冷的現象,學生依學校規定穿著夏季制服在六月份至十月份則會有過 熱的現象。
將90%以上的受測者表示可以接受的溫度範圍,應用於台北一整年的
表5-8 利用自然通風確保台北教室熱舒適之可行性分析結果
表5-9 利用自然通風確保台中教室熱舒適之可行性分析結果 台中室外溫度分布情形
月份 <80%下限 (17.8℃To)
>80%上限
(30.5℃To) 80%舒適區 <90%下限 (20.3℃To)
表5-10 利用自然通風確保高雄教室熱舒適之可行性分析結果 高雄室外溫度分布情形
月份 <80%下限 (17.8℃To)
>80%上限
(30.5℃To) 80%舒適區 <90%下限 (20.3℃To)
氣象資料中,一月份至十二月份分別有54%、58%、76%、71%、54%、
44%、37%、32%、60%、65%、83%以及64%符合舒適標準。其中十 二月份至次年四月份有低於90%接受溫度範圍下限的比例,分別是34%、
46%、38%、19%以及3%;二月份至十二月份有高於90%接受溫度範圍 上限的比例,分別是3%、5%、26%、46%、56%、63%、68%、40%、
35%、17%以及2%。顯示90%接受溫度範圍讓高雄室外溫度符合中、小 學學生表示可以接受的熱環境條件的比例更少了。
將現場實測全年的80%接受溫度範圍研究結果,應用在台北、台中與 高雄的全年逐時之氣象資料,進行自然通風確保教室熱舒適之可行性分 析,其中台北、台中與高雄落在80%舒適區外之上課時間比例分布情形分 別如圖5-25至圖5-27所示。三者在全年的戶外溫度皆有超過75%的比例落 在80%的舒適範圍內。只有25%的上課時間教室內熱環境落在80%的舒適 範圍外,顯示以自然通風的方式確保教室熱舒適是可行的方案。
0%
20%
40%
60%
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月
十一月十二月 全年
百分比(%)
台北過熱 台北過冷
圖5-25 台北落在80%舒適區外之上課時間比例
0%
20%
40%
60%
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一
月 十二
月 全年
百分比(%)
台中過熱 台中過冷
圖5-26 台中落在80%舒適區外之上課時間比例
0%
20%
40%
60%
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一
月 十二
月 全年
百分比(%)
高雄過熱 高雄過冷
圖5-27 高雄落在80%舒適區外之上課時間比例
第六章 結論
本研究現場實測是針對自然通風型的 14 所國中、國小學校的 48 間 教室學生,共完成了3,754 份有效問卷與物測數據。研究的重要結論如下:
1. 透過熱敏感度分析,男生、女生、國中生、國小生以及全部學生 在教室內熱敏感度最平穩的操作溫度範圍分別為:21.4~29.3℃、
22.5~29.0℃、23.3~28.8℃、21.1~30.2℃以及 22.7~29.2℃。
2. 學生在低溫區範圍內的平均熱感尺度變化量較在高溫區來得遲鈍 的主要因素是衣著量的不同。在低溫區時,學生大多穿著冬季制 服,即自由調整衣著量使得室內操作溫度的變化量較學生大多穿 著夏季制服的高溫區時緩和。
3. 利用機率回歸分析,男生、女生、國中生、國小生、夏季、冬季 以及全部學生在教室內求得的中性操作溫度,分別為 25.3℃、
25.9℃、26.0℃、26.1℃、29.4℃、21.5℃以及 25.6℃;求得的喜 好操作溫度,分別為 22.9℃、23.0℃、24.4℃、22.2℃、28.1℃、
20.9℃以及 23.1℃。求得的喜好溫度皆較中性溫度來的低,顯示 學生希望有較涼爽的教室環境。
4. 夏季與冬季的中性溫度有明顯的差異,肇因於學生衣著量的不 同。當學生穿著夏季制服,即衣著量較少可以容忍較高的溫度,
學生會投熱中性所對應的溫度自然也較高,反之則較低。
5. 利用自然通風環境熱舒適標準所得到的 ASHRAE Standard 55 所建 議的夏季、冬季以及全年中性操作溫度分別為 27.6℃、22.5℃以 及25.2℃。
6. 由於學生穿著夏季制服,隨著溫度的上升,衣著量減少至最低狀 態,可以容忍較高的溫度;而學生穿著冬季制服,隨著溫度的下
降,自由增添衣著程度,可以容忍較低的溫度,導致本研究現場 實測的夏季與冬季中性溫度分別較 ASHRAE Standard 55 的建議 值高與低。
7. 本研究現場實測(17.8~30.5℃)與 ASHRAE Standard 55 建議值
(19.0~31.1℃)的全年 80%熱接受操作溫度範圍雖然有相當的寬 度,但是現場實測的溫度上、下限較低,表示學生可以接受的溫 度範圍較建議值涼爽。
8. 本研究現場實測(20.3~28.0℃)與 ASHRAE Standard 55 建議值
(20.0~30.1℃)的全年 90%熱接受溫度範圍。現場實測有較窄的 溫度寬度,有較低的溫度上限,再次說明涼爽的教室環境讓 90%
學生較滿意。
9. 與其他文獻比較說明了長期處於緯度較低或高溼高熱地區的居住 者,由於對氣候已有熱適應性,故其可以容忍的溫度也較高。
10. 將現場實測的熱接受溫度範圍,用於探討教室以自然通風方式確 保熱舒適的可行性。只有25%的上課時間教室內熱環境落在 80%
的舒適範圍外,顯示以自然通風的方式確保教室熱舒適是可行的 方案。
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