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第四章 自然通風與熱舒適度軟體模擬

第三節 CFD 數值模擬結果

壹、外部風場模擬分析

一、春秋季外部風場

基地春秋兩季均以北風為主,其溫度約為 25.0℃,由行人風場(高度 1.5M)的切面來 看,風速大部分在 4.0m/sec 以下,外部風場環境良好而舒適,適合老人進行戶外活動;

於此兩季節,亦適合將外氣導入室內,增加自然通風與換氣,改善室內空氣品質。

圖 4-6 春秋季外部風場風向風速分析 (資料來源:本研究整理)

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二、夏季外部風場

夏季以南南西風為主,其溫度約在 28.0-33.5℃,由行人風場(高度 1.5M)的切面來看,

平均風速在 3.5m/sec 以下,大部分區域風速不強,但由於溫度較高,外部熱環境較不舒 適,亦不建議將風導入室內,增加空調系統負荷,僅需維持最低通風換氣流量。

圖 4-7 夏季外部風場風向風速分析 (資料來源:本研究整理)

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三、冬季外部風場

冬季以北風為主,平均風速較高(4.2m/sec),其溫度約在 12.5.0-18.0℃,由行人風場 (高度 1.5M)的切面來看,部分區域風速較強,溫度低,外部風場環境不舒適,不適合老 人進行戶外活動;室內部分亦不建議將風導入室內,由於低溫對老人身體有重大影響,

需加強建築物防風與隔熱效果,僅需維持最低通風換氣流量。

圖 4-8 冬季外部風場風向風速分析 (資料來源:本研究整理)

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貳、室內流場分析

一、春秋季室內流場

下圖 4-9 為無空調時春秋季室內流場分析,由高度 1.5M 切面來看,由於室內熱負 荷較高(使用者、照明、設備),無法僅靠窗戶開口自然通風方式將內部熱排出,是故呈 現室內溫度較高,熱舒適度不佳的情形;經採用空調系統改善,下圖 4-10 為有空調時 春秋季室內流場分析,室內溫度獲得明顯降低,再對照圖 4-11 室內 PMV 值分析,由無 空調前的 1.5-1.8,變成為-1.2 至-1.8,尤其在出風路徑上更低。

圖 4-9 春秋季室內流場分析(無空調) (資料來源:本研究整理)

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圖 4-10 春秋季室內流場分析(有空調) (資料來源:本研究整理)

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無空調

有空調

圖 4-11 春秋季室內 PMV 值分析 (資料來源:本研究整理)

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二、夏季室內流場

下圖 4-12 為無空調時夏季室內流場分析,由高度 1.5M 的切面來看,由於室內熱負 荷較高(使用者、照明、設備),外部溫度與日射強烈,造成室內溫度極高;經採用空調 系統改善,下圖 4-13 為有空調時夏季室內流場分析,室內溫度獲得一定降低,再對照 圖 4-14 室內 PMV 值分析,由無空調前的 3.0,變成為 0-0.9。

圖 4-12 夏季室內流場分析(無空調) (資料來源:本研究整理)

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圖 4-13 夏季室內流場分析(有空調) (資料來源:本研究整理)

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無空調

有空調

圖 4-14 夏季室內 PMV 值分析 (資料來源:本研究整理)

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三、冬季室內流場

下圖 4-15 為無空調時冬季室內流場分析,由高度 1.5M 的切面來看,室內溫度偏低;

而採用空調系統改善,下圖 4-16 為有空調時冬季室內流場分析,室內溫度有部分改善,

對照圖 4-17 室內 PMV 值分析,由無空調前的-2.4 至-1.8,變成為-0.6 至 0,室內熱舒適 十分良好。

圖 4-15 冬季室內流場分析(無空調) (資料來源:本研究整理)

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圖 4-16 冬季室內流場分析(有空調) (資料來源:本研究整理)

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無空調

有空調

圖 4-17 冬季室內 PMV 值分析 (資料來源:本研究整理)

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四、室內流場空調風速

下圖 4-18 為室內流場空調風速分析,由高度 1.5M 的切面來看,值得注意的是空調 系統出風流場,對於老人較為虛弱身體的影響,建議在該空間(餐廳)的室內配置上進行 調整,不要讓老人坐在出風路徑前段用餐,或是將出風方式分散,減緩單一出風口出風 量。

圖 4-18 室內流場空調風速分析 (資料來源:本研究整理)

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