跳到主要內容區塊

建築研究簡訊第114期

  • 日期:111-01-31
業務報導林元智
研訂建築物自然通風量計算評估手冊

建築物的通風目的在於提供居住者所需的新鮮空氣、降低室內溫度與污染物濃度,達到舒適的室內環境。台灣夏季濕熱的氣候狀況,使得許多建築物不分日夜地使用冷氣空調來維持建築物室內環境的舒適性,而耗損大量的電力,使得夏季的用電需求決定全台灣發電設施的裝置容量。若能有效地利用自然通風協助或維持室內空氣品質和居住環境,將可達到建築節能之目的。本手冊研擬建築物自然通風的相關研究和計算模式,發展一個適用於台灣氣候條件和建築特性的自然通風計算模式,並藉由不同的建築案例有系統地說明室外風速、風向、開口面積、位置及阻礙通風之因素對建築物自然通風的影響,以供業界參考應用。

手冊適用範圍

本手冊係以前述計畫成果為藍圖,採用我國常見之建築物,利用風壓通風與浮力通風的理論與流體質量守恆原理,並以CFD模式來驗證物理模式之預測值,建構一個計算多區間建築物的自然通風與換氣率的物理模式。讓國內建築師用簡易的方法來計算台灣常見建築物的自然通風量,亦可讓建築物使用者瞭解自然通風的原理與操作方式,自行開關建築物的門窗,有效地利用自然通風,達到建築節能的目的。

示範例說明

建築物的自然通風受到通風驅動力(室外風速、風向)、開口面積、位置、室內隔間形式等因素的影響,無法以單一公式計算,依據室內隔間形式將建築物通風計算模式區分為單區間模式、多區間模式,如圖1及圖2所示,並利用不同的建築物案例來說明各種狀況下自然通風量及換氣率的計算方式,案例包括貫流通風、單側通風、風切通風、住宅、辦公室、教室、廠房、旅館等建築。

圖片16

圖1 單區間雙開口貫流通風之示意圖

圖片17

圖2 有室內隔間之建築物貫流通風之示意圖

Excel試算表說明

本手冊將通風計算模式寫入Excel軟體,如圖3所示,建築設計者可以輸入建築物的開口面積、當地的平均風速、盛行風向等氣象資料,便可計算建築物的自然通風量或換氣率。當建築物的自然通風可使得室內環境達到熱舒適的狀況,便不需要使用冷氣空調。

圖片15

圖3 多房間試算表示意圖

結語

建築物通風之目的在於提供建築物使用者所需的新鮮空氣、降低室內溫度與污染物濃度,達到舒適的室內環境。建築物自然通風量的計算方式依風向、建築物的形式、開口位置、室內有無隔間而有所不同,不同狀況下建築物的自然通風量有不同的計算方式。本所為提供正確的建築物通風設計,業於109年研擬「建築物自然通風量計算評估手冊」。