定義
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台灣曾經是世界上最大的室內送風機(Fan Coil)市場。中央空調系統將冰水藉由送風機循環冷卻室內空氣。室內送風機在台灣非常普遍的原因不外是節省空間,以及適合獨立操作,造價低。
- 室內送風機藉冰水循環冷卻室內空氣,如果沒有新鮮空氣混合,室內空氣中的二氧化碳含量升高,造成室內空氣品質(IAQ: Indoor Air Quality)不良,影響辦公室內人員的健康和工作效率。這是台灣建築常見的空調問題。
- 一般採用室內送風機系統都設有預冷空調箱,將引入的新鮮空氣預冷後,在天花板空間內與循環空氣混合。但是部份建築物有時為降低造價而未裝,
- 有時因為場地限制,引入的不是新鮮空氣,有時因為故障或噪音而不開,結果都造成不良的室內空氣品質。
位於敦化北路仁愛路口的A級辦公大樓,某大電腦外商公司因為員工抱怨室內空氣品質不良,影響工作效率,要求將室內二氧化碳濃度控制在1000 ppm以內。
評量
- 預冷空調箱送入的新鮮空氣是為稀釋室內空氣中的二氧化碳,但是二氧化碳的產生隨著室內人數、活動量、與身體狀態而變動。新鮮空氣量不足固然造成室內空氣品質不良,新鮮空氣量太多也造成能源浪費。
- 外氣需要量依室內人員數量而定,室內實際人員數量很少超過設計時的預估。因此外氣供給量常常超過需要很多,造成能源浪費,用室內CO2含量來控制外氣量符合需求又節能。
- 人依據活動程度釋放二氧化碳,因此二氧化碳可用來追蹤人的數量。
- 身體太累易招蚊引蟲,每當你和一群朋友在一起聚會或是在任何地方,常常莫名其妙的,蚊子特別喜歡咬你,而不去攻擊別人。其實,那是因為你的身體已經非常疲勞,血液變成酸性,且鼻中所呼出去的二氧化碳的濃度非常高,此二氧化碳在你的頭上約四呎的地方,形成一股潮濕溫暖的氣流,吸引蚊子來襲擊你。這表示你的身體已不堪負荷,應該馬上回家休息了,不要再透支體力,以免造成更大的問題。
- 依據OSHA(工安標準)CO2含量的TLV=5000ppm(8hr),15min(Short Term Exposure)=30,000ppm。然而ASHREA62有關室內空氣品質的標準是〈1〉不超過1000ppm(1989);或〈2〉不高於室外空氣CO2含量700ppm(2001)
- 一般辦公室空調設計每人新鮮空氣需求量為15cfm/person,而辦公時每人活動量約1.2MET,相當於產生0.3Liter/Min或0.0105cfm/person的CO2,也就是說一個人在辦公室工作吐出的CO2以15cfm的外氣稀釋,可以將辦公室二氧化碳濃度增加量控制在700 ppm以內(0.0105/15=0.0007 or 700ppm)。
- 新鮮空氣二氧化碳濃度一般為350ppm,室內增加700ppm,就達1050ppm碳濃。如果室外空氣品質不佳,CO2濃度超過350ppm,就需要增加外氣量來稀釋。同樣,如果辦公室人數增加,活動量增加,都需要增加外氣量來稀釋。相反,則減少。
分析
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依實際需求量來控制外氣量時要依以下三個參數控制
- 人員感知器
- 人員作息表
- CO2感知器
- 控制外氣量是以人數乘以cfm/person決定。人員感知器,人員作息表,CO2感知器用來輔佐。
- 執行時也會遇上問題;例如:臨時增加人口(尖峰人數不超過平均人數50%,不超過3小時,可以平均人數算外氣量),CO2過濾器,不歸零外氣量(室內常有非人放出的汙染需要外氣加以稀釋),建築壓力控制(固定排氣量但是外氣進入減少,造成排氣量過多大樓變負壓,可考慮直接偵測室內外壓差然後加以控制,依基本排氣量需求設定最小外氣量。),無人時累積的汙染(例如 建材、機器,可以早上用全外氣換氣一次或早上提早開機送最低換氣量),偵測器位置和設定(是否需要外氣CO2偵測器,偵測器位置和設定) 。
改善
- 依照上述各項考量因素計算外氣需要量及通風裝置大小。
- 換裝通風機為預冷式空調箱。
- 修改新鮮空氣引入風管確保引入新鮮空氣。
- 安裝外氣CO2偵測器,及室內CO2偵測器。
- 安裝PLC控制器依偵測器信號控制外氣量。
控管
- 在人少時依室內CO2濃度採用可減少外氣量
- 如果室內污染多是來自人員時會降低操作費用
- 體育館 會議室 禮堂 最適用
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