健康通風設計健康通風設計——現代科學與風水現代科學與風水Healthy Ventilation:Healthy Ventilation: Using FENG SHUI in the Using FENG SHUI in the healthy househealthy house

報告人：周伯丞 國立成功大學建築學博士 樹德科技大學室內設計系 助理教授兼主任

青年設計師設計交流研習營青年設計師設計交流研習營國立雲林科技大學 國立雲林科技大學 2002004/10/74/10/7

內 容：1. 1. 健康住宅與風水健康住宅與風水2. 2. 科學工具之應用科學工具之應用3. 3. 結語結語

健康無價健康無價－為何要考慮風水？ －為何要考慮風水？ ““ Design Taiwan!”Design Taiwan!”

生命的要素生命的要素 ::西方西方 : GAIA : GAIA 五元素 五元素 ““ FireFire Earth Air Water Earth Air Water Ether”Ether”

東方東方 : : 五行 五行 ““金 木 水 火 土金 木 水 火 土””

建築軀殼建築軀殼 :: 第三層皮膚第三層皮膚風水 風水 Feng Shui:Feng Shui:

方位不佳怎麼辦方位不佳怎麼辦 ??

房屋配置不佳怎麼辦房屋配置不佳怎麼辦 ??

房屋造型不佳怎麼辦房屋造型不佳怎麼辦 ??

隔間不理想怎麼辦隔間不理想怎麼辦 ??

01/1701/17

操作案例操作案例為能參考實際的微氣候特性，本研究以「恆春氣象測候站」作為對象，藉以取得基地微氣候的長期氣候監測資料。

02/1702/17

How’s the weather?How’s the weather?

03/1703/17

基地微氣候分析 基地微氣候分析 南島氣候落山風 17.4

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 5 10 15 20 25 30 Date

Air

Te

mp

era

ture

(℃)

1997/01 1997/02 1997/031997/04 1997/10 1997/111997/12

平均23.3℃

3.300

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20 25 30 Date

Win

d S

pe

ed

(m

/se

c)

1997/01 1997/02 1997/031997/04 1997/10 1997/111997/12

平均3.53m/s

0%

5%10%

15%

20%

N

25%

0.3～5.4 m/sec

5.5 m/sec以上

W E

SW SE

NW

NE

1997年

S

04/1704/17

現況問題探討現況問題探討－現場儀器實測－現場儀器實測

光環境照度量測

熱舒適環境量測

垂直溫度分佈量測

通風量及氣流示蹤量測

05/1705/17

0

50

100

150

200

250

300

350

-2 -1 0 1 2 3 4溫度差

Height

瑞芳台陽

穎川家廟

現況問題探討現況問題探討－現場實測結果分析－現場實測結果分析 31.8

34.8

29.4

32.331.6 33.4 32.8

31.330.730.7

18.4

24.423.2

17.9

21.5

17.4

22.9

20.0

17.9

20.5

10

15

20

25

30

35

40

頭城公醫館 設治紀念館 舊主秘公館 台銀招待所 礁溪鄉公所 慈林紀念館

℃平均溫度（ ） 夏季室內 夏季外氣 冬季室內 冬季外氣

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Temp

Hei

ght

N01

N02

N03

S01

S02

S03

外氣溫度

1.42

2.58

0.32

2.03

1.30

1.171.21

2.64

0.49

1.90

-0.21-0.59

-0.12

0.63

-0.58

-0.17

-0.72

-1.15

0.21

-0.58

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

頭城公醫館 設治紀念館 舊主秘公館 台銀招待所 礁溪鄉公所 慈林紀念館

平均 PMV 值 夏季室內 夏季外氣 冬季室內 冬季外氣

46.86

91.91

8.14

76.72

40.9538.10 40.33

86.48

53.51

37.82

11.70 15.228.72

15.6513.02

9.37

24.06

35.79

8.7913.02

0

16

32

48

64

80

96

頭城公醫館 設治紀念館 舊主秘公館 台銀招待所 礁溪鄉公所 慈林紀念館

平均 PPD 值 夏季室內 夏季外氣 冬季室內 冬季外氣

慈林紀念館

表面溫度

室外

最高溫 72.6℃

最低溫 33.7℃

室內

最高溫 61.0℃

最低溫 36.0℃

06/1706/17

現況問題探討現況問題探討－外部環境微氣候的問題－外部環境微氣候的問題 以 ASHRAE Standard 55a-95 溫熱舒適域分析恆春氣象測候站外部溫熱環境5～ 9月份為高溫與高濕1月份為低溫與強風2～ 4及 10～ 12月份為舒適期，然而其為落山風時期

一月 ▲ 七月 △二月 ◇ 八月 ○三月 ★ 九月 ☆四月 ◎ 十月 ◆五月 ◇ 十一月 ●六月 □ 十二月 ▓

舒適範圍冬

舒適範圍夏

V=1.0m/s

V=0.8m/s

V=0.2m/s

室內風速修正係數

▲▓

●●

◇

◇

◇★

★★◎

◎◇

□

□

△○

○

○

☆

☆☆

◆

◆

◆

▲

●●●▓

▓

△□△

▲

◇

◇

◎

ASHRAE舒適範圍夏ASHRAE舒適範圍冬

50

60

7080

90

40

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

溫度 t (℃)

0.024

0.022

0.020

0.018

0.014

0.016

0.012

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

絕對濕度

kg/kg (DA

)

90 80 70 60100相對濕度 ν ( ﹪)

07/1707/17

現況問題探討現況問題探討－外部風場對室內流場之影響－外部風場對室內流場之影響

開窗：風擊現象關窗：室內空氣滯流

08/1708/17

現況問題探討現況問題探討－生活作息對室內空氣質之影響－生活作息對室內空氣質之影響

依據 IAQ 室內空氣品質控制程序運用質量守恆模式

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1m

in

2m

in

4m

in

8m

in

16

min

32

min

64

min

12

8m

in

25

6m

in

51

2m

in

時間

CO

2 c

onc

. (p

pm)

1人2人3人4人

09/1709/17

更新重建設計操作更新重建設計操作－－因應策略因應策略

適當安排通風路徑作Cross-ventilation將空間開口安排於對角位置，易達到 Perfect Mixing注重保溫的最低換氣效果Displacement Ventilation ，避免外氣冷擊栽植密生樹種防風

10/1710/17

更新重建設計操作更新重建設計操作－－更新重建設計例更新重建設計例

原案

建議案

象牙樹

枇杷 紅柴

紅柴

茄苳

春不老 紅柴 毛柿

烏榕 棕櫚

象牙樹

土樟 枇杷

8m道路

春不老

土樟 土樟

春不老

透水性鋪面 土樟 土樟

珊瑚刺桐

恆春楊梅 恆春楊梅

烏榕

耐陰性 草花

珊瑚刺桐

枇杷

烏榕

11/1711/17

更新重建設計操作更新重建設計操作－－模擬結果模擬結果

12/1712/17

自然通風換氣的物理機制自然通風換氣的物理機制

風 力 換 氣

A 1

U E

A 2 A 4

A 3

C P f C P b

U E

Q

0

Δ C P 2

Δ C P 1

Δ C P 1 > Δ C P 2

Q w

A 1

A 2 A 4

A 3

T E T I

Δ T

Q

0

Q b

h h

重 力 換 氣

PEwDw CUACQ

IbDb TTghACQ

（法規）忽略室內隔間家具，取縱剖面開口幾何特徵，靜穩狀態下（ AIVC：誤差達 25% ）

13/1713/17

建築室內空氣流動之數學描述 建築室內空氣流動之數學描述 室內空氣可被視為不可壓縮的牛頓流體

連 續 方 程

（ 質 量 守 恆 方 程 ）

0

z

W

y

V

x

U

t

2

2

2

2

2

2

z

U

y

U

x

Ug

x

P

z

UW

y

UV

x

UU

t

Ux

2

2

2

2

2

2

z

V

y

V

x

Vg

y

P

z

VW

y

VV

x

VU

t

Vy

2

2

2

2

2

2

z

W

y

W

x

Wg

z

P

z

WW

y

WV

x

WU

t

Wz

2

2

2

2

2

2

z

C

y

C

x

CS

z

wC

y

vC

x

uC

t

CC

2

2

2

2

2

2

z

H

y

H

x

HS

z

wH

y

vH

x

uH

t

HH

N a v i e r - S t o k e s 方 程

（ 速 度 與 應 力 關 係 ）

數 量 方 程

（ 濃 度 C ）

能 量 方 程

（ 熱 焓 H ）

14/1714/17

CFDCFD 數值解析應用與限制數值解析應用與限制格點設定與初始條件應專業評量

0.5 m/sec

0.5 m/sec

0.5 m/sec

0.5 m/sec

15/1715/17

結語結語微氣候微氣候 氣象資料對於室內環境之影響顯氣象資料對於室內環境之影響顯著，有必要於更新重建階段納入考量。著，有必要於更新重建階段納入考量。

西學東用西學東用 本操作初步將 本操作初步將 CFD CFD 基礎研究基礎研究成果，回饋至實際建築更新重建設計中，成果，回饋至實際建築更新重建設計中，唯數值解析之計算設定仍須專業為之。唯數值解析之計算設定仍須專業為之。

五感設計五感設計 本研究以「空氣」環境之操作 本研究以「空氣」環境之操作為例，以一完整健康物理環境而言，尚需為例，以一完整健康物理環境而言，尚需整合分別對應於人體五感的「音」、整合分別對應於人體五感的「音」、「光」、「熱」以及「水」環境。「光」、「熱」以及「水」環境。

16/1716/17

六感整合設計六感整合設計

17/1717/17

謝謝！ 敬請指教！！謝謝！ 敬請指教！！

逐步恢復台灣的自然生態，創造亞熱帶國家生態島嶼典範逐步恢復台灣的自然生態，創造亞熱帶國家生態島嶼典範

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