建築物室內自然通風潛力評估 成功大學講座教授 林憲德
台灣綠建築室內通風評估 自 然 通 風 型
可自然通風型 建築(住宿類、 學校類與無中 央空調之辦公 類建築物)
所有居室空間均為可自然通風空間
G1=100
90%以上居室樓地板面積為可自然通風空間
G1=80
80%以上居室樓地板面積為可自然通風空間
G1=60
60%以上居室樓地板面積為可自然通風空間
G1=40
低於60%居室樓地板面積為可自然通風空間
G1=10
台灣綠建築室內通風評估 ．建築設計較無法反映在評估系統上 ．逐室檢討，較無法反映整體通風情況
澳洲BASIX評估系統 ．建築室內整體評估 ．強調開口的設計 ．居室的通風路徑數量 冷房負荷的優惠係數
中國居住建築節能設計標準 ．建築室內整體評估 ．強調足夠的通風開口 ．合理的通風路徑
新制通風評估規範 自然通風潛力VP
建築物因開窗與平面設計之條件所形成可自然通風居室面積與其總居室 面積的比例。
0(0%) 自然通風性能 1(100%)
差
佳
自然通風潛力VP
自然通風潛力VP =
Σ( 鄰窗通風面積VA + 雙側對流通風面積CA)
鄰窗通風面積VA
總居室面積
雙側對流通風面積CA
自然通風潛力VP
自然通風潛力VP =
Σ( 鄰窗通風面積VA + 對流通風面積CA)
總居室面積A (紅色區塊)
總居室面積A
鄰窗通風面積VA(藍色區塊) + 對流通風面積CA(橘色區塊)
自然通風潛力VP計算流程 計算總居室面積A
一.鄰窗通風面積VA 1.確認可通風開口面積 2.可自然通風範圍 3.計算鄰窗通風面積VA
二.對流通風面積CA 1.繪製通風路徑 2.計算通風路徑長度 3.計算對流通風面積CA
計算自然通風潛力VP
STEP1 計算總居室面積範圍(案例示意) • • •
住宿類建築：包含客廳、餐廳、廚房、書房、臥室等住戶私人空間 門廳、娛樂室、梯廳、走廊等公共空間。 辦公類建築：包含人員工作空間與梯廳走廊之室內空間。 不包括：地下停車空間、儲藏室、浴廁、機械間、避難梯間等空間。
計算居室面積(虛線圈起的面積) = 220.6m2 客廰
臥室
辦公 空間
STEP2 確認可通風開口 • 可通風開口指的是建築物對外氣可容易被開啟而通風的開口， 包含各種型式的開窗、天窗、落地窗、廚房陽台門、通風塔 等常設開口。
http://p2.591.com.tw/house/active/2010/01/14/126345941796875308_374x269.jpg
落地窗、一般開窗
http://sin.stb.s-msn.com/i/5A/6EF9E281EC9534985A9E8E6FB1A2F.jpg http://static.house.sina.com.cn/supportshouse//decor_roomphoto/c1/aa/20090407_6286_7.jpg
廚房陽台門
廚房門
STEP2 確認可通風開口 包含有自由啟閉通風口設計之氣窗、通風窗之隔間門或大門。 不包含私人空間或常態關閉空間之密閉門。 。
臥室門、私人空間
一般大門
可通風大門
STEP2 確認可通風開口(案例示意) 紅色圈起的開口部即為認定為可通風開口。
STEP3 計算臨窗通風面積 開口左右邊界2m與進深5m以內之居室面積為臨窗通風面積
劃分方式
隔間阻擋 劃分方式
通風面積重疊不重覆計算
STEP3計算臨窗通風面積(案例示意) 臨窗通風面積VAi (藍色區塊) 住宅A=7.5+8.1+7.8+10.1+12.1+12.5=58.1m2 住宅B=8.3+8.1+7.8+12.4+12.1+12.5 =61.2m2 梯廳=12.8m2 總臨窗通風面積VAi=58.1+61.2+12.8 =132.1 m2
STEP4 計算對流通風面積(案例示意) • 除了臨窗通風面積外，不同可通風開口之間可連結形成通 風路徑，也可增加自然通風的居室面積。
STEP4 計算對流通風面積(案例示意) 對流通風路徑(客廳-廚房)左右2m範圍，扣除臨窗通風面積 重疊部分與評估範圍外的區域。 A、B戶對流通風面積均為17.6m2(橘色區塊)，總對流通風面積CA為35.2m2
STEP4 計算對流通風面積 • 對流通風路徑長度L，不得超過20m，通風路徑愈 短效果越好。 • 路徑的兩端以開口的中央為基準。
STEP4 計算對流通風面積 對流通風路徑轉彎的角度合計不得大於90°
STEP4 計算對流通風面積 對流通風路徑必須通過非鄰窗通風面積。
藍色區塊：臨窗通風面積VA
STEP4 計算對流通風面積 一個可通風開口只能有一條對流通風路徑，且路徑不得相交
藍色區塊：臨窗通風面積VA
STEP4 計算對流通風面積 對流通風路徑必須確保不被門扇所關閉，其路徑必須完 全處於隨時開放無阻的公共活動空間。
STEP4 計算對流通風面積 採天窗或通風塔設計之空間可以一對多條對流通風路徑，
一對多通風路徑僅限於距離最近的同一樓層
STEP5 計算自然通風潛力VP(案例示意) (132.1m2＋ 35.2m2)
VP =
Σ( 鄰窗通風面積VA + 雙側對流通風面積CA) 總居室面積A
自然通風潛力VP =0.76
=
220.6m2
範例-某辦公大樓 STEP 1. 計算需評估的居室面積
需計算範圍
總居室面積(虛線圈起的面積) = 722.1m2
範例-某辦公大樓 STEP 2. 確認可通風開口
通風開口(紅色圓圈部分)
範例-某辦公大樓
開口左右2m與進深5m
STEP 3. 繪製並計算通風開口形成的臨窗通風面積
臨窗通風面積(藍色區塊) VAi ＝ 41.5 ＋ 8.9 ＋ 172.2 ＋ 165.9 ＝ 388.5m2
範例-某辦公大樓
路徑左右2m，長度<20m
STEP 4. 繪製對流路徑，計算對流通風面積
對流通風面積(橘色區塊) CAi ＝ 49.6 ＋ 54.5 ＝ 104.1m2
範例-某辦公大樓 STEP 5. 計算通風潛力VP
(388.5m2＋ 104.1m2)
VP =
Σ( 鄰窗通風面積VA + 雙側對流通風面積CA) 總居室面積A
=
722.1m2
自然通風潛力VP =0.68
數值模擬CFD比對─TYPE1 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
空間配置
91.15m² 12.57 m(紅色虛線) 0˚ 21.6+16+8.1+13.5+14.36=73.56m2 (藍色斜線) 9.99m2 (綠色網格) Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(73.56m²+9.99m²)/91.15m²=0.9166 21.9158m²/91.15m²=0.2404
VP計算圖
數值模擬流場圖
數值模擬CFD比對─TYPE2 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
空間配置
91.32m2 8.2m (紅色虛線) 0˚ 28.35+12.32+18.73+8.7+12.3=80.4m2 (藍色斜線) 1.51m2 (綠色網格) Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(80.4m2+1.51m2)/91.32m2=0.8970 25.0403m2/91.32m2=0.2742
VP計算圖
數值模擬流場圖
數值模擬CFD比對─TYPE3 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
空間配置
91.78m2 11.4m (紅色虛線) 90˚ 26.6+18+10.16+14.23+8.43=77.42m2 (藍色斜線) 8.44m2 (綠色網格) Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(77.42m2+8.44m2)/91.78m2=0.9355 26.9731m2/91.78m2=0.2939
VP計算圖
數值模擬流場圖
數值模擬CFD比對─TYPE4 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
空間配置
91.59m2 10.77m (紅色虛線) 14˚ 20.33+10.08+17.14+9+9.6+10.26=76.41m2 (藍色斜線) 5.78m2 (綠色網格) Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(76.41m2+5.78m2)/91.59m2=0.8974 25.6167m2/91.59m2=0.2797
VP計算圖
數值模擬流場圖
數值模擬CFD比對─TYPE5 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
91.59m2 15.21m (紅色虛線) 90˚ 16.98+20+9.33+11.19+11.19+5=73.69m2 (藍色斜線) 16.42m2 (綠色網格) Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(73.69m2+16.42m2)/91.59m2=0.9838 33.4506m2/91.59m2=0.3652
空間配置
VP計算圖
數值模擬流場圖
數值模擬CFD比對─TYPE6 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
空間配置
91.46m2 14.54m (紅色虛線) 90˚ 20.5+11.81+18.06+6.84+17.46 = 74.67m2 (藍色斜線) 16.4m2 (綠色網格) Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(74.67m2+16.4m2)/91.46m2=0.9957 30.9987m2/91.46m2=0.3388
VP計算圖
數值模擬流場圖
數值模擬CFD比對─TYPE7 總居室面積 對流路徑長度 對流路徑角度 臨窗通風面積VA 對流通風面積CA 通風潛力VP 風速0.25m/s以上面積 / 總面積
空間配置
91.66m2 0m 0˚ 22.5+8.08+9.27+14.43+19.79 =74.07m2 (藍色斜線) 0m2 Σ(臨窗通風面積VA+對流通風面積CA) / 總居室面積 =(74.07m2+0m2)/91.66m2=0.8081 4.8280m2/91.66m2=0.0527
VP計算圖
數值模擬流場圖
整體比較表
數值模擬CFD比對VP評估 3 2.5 2
最大風速(m/s)
1.5
平均風速(m/s)
1
風速0.25m/s以上面積比例
0.5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.9000 0.8000 0.7000 0.6000
風速0.25m/s以上面積比 例
0.5000 0.4000
VP
0.3000 0.2000 0.1000 0.0000 1
2
3
4
5
6
7
8
9
目的-解析空調節能效率 自然通風空調耗能折減率Vac Vac＝1.0－（自然通風潛力VP-0.5）×0.75 自然通風潛力VP約介於0.3~0.9 即VP為0.9時，Vac＝0.7 空調節能30%!
Vac≦1.0
簡報結束 謝謝!