4 1空調設計手冊

第一章、名詞定義

1、空調空間：在建築內部由空調系統進行空氣調節之空間。 2、非空調空間：在建築內部不進行空調之空間。 3、空調區域：依建築物之方位、熱負荷傾向、使用時間或空調條件等因素所區分之空間。

4、尖峰負荷：最大負荷值。 5、參差係數：各空調空間尖峰負荷不同時發生時，在設計上選用設備需考量：系統總量等於參差係數乘以所有個別峰值加總之比值。

6、建築外殼負荷：大氣溫差和日光照射透過建築物外牆、窗戶、屋頂等傳入(出)室內(外)所造成之負荷。

7、內部負荷：建築物內部熱源所造成之空調負荷，一般包含有非空調空間之熱傳、人員負荷、燈光負荷、熱源設備、辦公器材與動力設備等之負荷。

8、外氣負荷：引入外氣所造成之空調負荷。 9、空氣線圖：敘述空氣特性的熱力性質圖。 10、冷凍循環：以熱力過程進行重複循環，以達到製冷目的。 11、冷媒：冷凍系統中熱量傳遞之介質。 12、能源效率比值(EER)：冷卻能力（kcal/hr）除以消耗電功率(W)之值。 13、性能係數(COP)：加熱或冷卻能力(W)除以輸入功率(W)之值。 14、額定容量：在額定條件下設備所能穩定提供的最大能力。 15、冷凍噸：1美制冷凍噸為 3024kcal/hr(3.516kW)。 16、中央空調系統：空調主機（冰水機組或冷凝機組）搭配多組室內空調機運轉之系統。

17、冰水機組：提供空調系統所需冰水或鹵水之製冷設備。 18、壓縮式：利用容積改變（往復式、旋轉式、螺旋式或渦捲式等）或離心力使流體之壓力上升之設備。

19、吸收式：利用溴化鋰與水或氨與水之吸收效應，並利用熱能讓冷媒再生循環的冰水設備。

20、冷凝器：將氣態冷媒冷凝成液態冷媒以釋放熱量的熱交換器。 21、蒸發器：將液態冷媒蒸發成氣態冷媒以吸收熱量的熱交換器。 22、膨脹裝置：冷凍系統中使液態冷媒壓力降低與調節冷媒流量之裝置。 23、乾燥過濾器：過濾雜質及吸收冷媒系統內水分之器材。 24、油分離器：用以分離冷媒及冷凍油之裝置。 25、冷凍油：冷媒壓縮機內用以潤滑可動件之潤滑油。 26、單元空調機：具有壓縮機、蒸發器或冷卻盤管與冷凝器等之套裝空調設備。 27、箱型機：冷媒系統與送風機組裝於同一箱體內，用來提供系統所需風量並調節空氣的溫度、溼度與潔淨度的設備。

28、空調箱：內含風機、盤管、過濾器或加濕器等，用來提供系統所需風量並調節空

1-1

氣的溫度、溼度與潔淨度的設備。 29、全風系統：直接以風管搭配空調箱送風的方式，達到室內空調需求。 30、全水系統：系統以送水方式，至空調空間才進行熱量交換，例如室內送風機系統。 31、氣水系統：系統以送風和送水的方式，提供空調所需負荷。例如：誘導單體。 32、直膨系統：以冷媒系統之蒸發器直接和室內空氣進行熱交換，以吸收室內熱負荷。

33、誘導單體：利用中、高速一次空氣透過噴嘴(nozzle)，以引導室內二次空氣通過內部盤管之終端單元。

34、風管：輸送空氣的管道。 35、單風管系統：在中央設備調節所有空氣，透過單一主風管送至空調空間。 36、雙風管系統：在中央設備調節所有空氣，利用二平行主風管送至空調空間。 37、一次空氣：由送風管供給之空氣。 38、二次空氣：為增加循環之空氣總量，利用誘導等方式，推動室內循環之空氣，以區別一次空氣。

39、定風量：在送風量不變之情況下，調整系統之送風溫度，達到控制室內溫度之空調系統。

40、變風量：調整系統之送風量，以達到控制室內溫度之空調系統。 41、出風口：空氣進入空調空間之出口。 42、回風口：循環空氣離開空調空間內之風口。 43、室內送風機：具有盤管、濾網、風機等，藉由與空間內空氣強制對流，達到提供空調、過濾空氣目的之終端單元。

44、風管壓損：空氣在風管中流動，所產生之壓力損失。 45、局部壓損係數：全壓損值除以動壓力。 46、風門(damper)：用以控制空氣流量之裝置。 47、防火風門：安裝於防火區劃以阻隔火燄之風門。 48、防煙風門：阻隔煙霧在風管系統中蔓延之風門。 49、順風片：安裝在風管彎頭以減低空氣流動產生擾流、壓損與噪音之導流裝置。 50、整流片：減低空氣流動產生擾流之裝置。 51、開放式水系統：超過一個點或表面和可壓縮氣體介面連通之水系統。 52、密閉式水系統：只有一個點或表面和可壓縮氣體介面連通之水系統。 53、冷卻水：用來冷卻設備之水。 54、冰水：供應空調系統之低溫水。 55、鹵水：加有防凍劑以防止結凍之低溫水。 56、冷凝水：空氣低於露點溫度凝結之水。 57、一次側冰水系統：利用水泵提供冰水機組側循環的冰水系統。 58、二次側冰水系統：利用冰水泵供應負荷端冰水循環的系統。 59、送水：由冷(熱)源輸送至用水點的水。 60、回水：從用水點返回至冷(熱)源之水。

1-2

1-3

61、揚程：水泵所能供給驅動水之總壓力。 62、可用淨正壓吸入頭(NPSHA)：液面之絕對壓力+高度靜壓－管路壓損－流體相對溫度之飽和蒸氣壓力。

63、閥件：在管線系統中控制流體流量或壓力等之元件。 64、平衡閥：調整及平衡水量之閥件。 65、釋氣閥：將水管路中空氣排出之閥件。 66、三通控制閥：具有流體混流或分流控制功能之閥件。 67、盤管：熱交換器之一種，空調系統上主要用於空氣與水或冷媒間之熱交換。 68、冷卻水塔：主要利用水之蒸發，將系統熱量排至大氣之設備。 69、水泵：驅動水流動之設備。 70、冰水泵：驅動冰水循環之水泵。 71、冷卻水泵：驅動冷卻水之水泵。 72、水處理：對空調系統之用水施以防止結垢、懸浮固體積垢、抑制腐蝕與有機物成長之過程。

73、差壓計：量測兩點間壓差的儀器。 74、摩擦壓損：流體流動而產生之壓力損失。 75、隔熱：利用單一材料或複合材料來防止熱量藉由傳導、對流或輻射方式損失或獲得之措施。

76、污垢係數：傳熱面受污染所產生熱阻抗係數。

第二章一般節能空調設計通則

2.1空調工程規劃系統

1. 基本計劃及其步驟

(4)空調系統之探討

1) 空調送風系統 2) 冰水循環系統

(1).空調範圍

1) 須要冷氣之範圍 2) 須要冷氣及暖氣之範圍3) 須要恆溫恆濕之範圍 4) 僅須要通風換氣之範圍

(2)空調需求之對策探討

1) 商場 2) 辦公大樓 3) 展覽館 4) 飯店 5) 學校 6) 醫院 7) 產業工場等

(3)空調負荷概估

1) 建築外殼負荷 2) 外氣負荷 3) 人員 4) 照明 5) 電力用具 6) 其他

(7)空調工程預算

概估

(6)機械房

1) 主機房之位置 2) 空調送風機房之位置

(5)風管及水管系統之配置方式

1) 管道間 2) 明管

2-1

2..基本設計及其步驟 )

(4) 空調工程所需空間之決定

1) 主機房所需空間之決定 2) 空調機房所需空間之決定 3) 風管工程所需空間之決定 4) 配管工程所需空間之決定 5) 冷卻水塔所需空間之決定

(1). 空調負荷計算

1) 取得建築節能外殼

ENVLOAD數據及相關資

料(由建築師提供

2) 空調系統性能係數PACS

3) 外氣負荷

4) 人員

5) 照明

6) 電力用具

7) 其他

(2) 空調系統之決定

1) 空調送風系統使用VAV系統之區域使用CAV系統之區域各室內出風口之位置以及各外氣進風及排風

口位置等

2) 冰水循環系統使用變流量系統時，區域泵分區之決定等

(3) 空調設備之決

定

決定

熱交換器之決

儲冰槽之決定

1) 冰水主機之決定2) 空調箱及小型室內送風機之

3) 水泵之決定 4) 冷卻水塔之決定5) 全定

6)

(7) 空調工程預算

1) 機器設備預算 2) 風管工程預算 3) 水管工程預算 4) 控制系統工程預算

(6) 基本設計規範說明書

1) 空調系統規範說明書 2) 設備規範說明書 3) 控制系統規範說明書

(5) 基本設計圖

1) 冰水循環系統示意圖 2) 冷卻水循環系統示意圖 3) 風管工程系統示意 4) 機房配置圖等 5) 控制回路示意圖 6) 機器安裝示意圖

2-2

2.2空調負荷之計算

空調負荷之計算係用以選定空調系統之容量大小，因此計算時必須先選定

一設計日，計算該日之室外負荷及室內負荷，兩者之總合熱量，即為空調負荷。

空調負荷之計算，將直接影響空調設備之選用、系統之設計及配置及日後之系

統整體運轉效率，因此空調負荷之計算應力求精確。

2.2.1 空調負荷計算流程

(1)計算時，時間以中原標準時間為準。 (2)冷房之熱負荷計算，應依照以下條件進行。 ① 原則上應在 9、12、14、16等各時刻中計算。 ② 從構造體及玻璃而來的熱負荷，為經考量過時間的延遲性後所決定之非

定常狀態。 ③ 從內牆所產生之熱負荷及人體、照明等其他由內部所產生之熱負荷，應

視為穩定狀態。 ④ 計算冷氣之熱負荷時，須針對以下各因素來計算。 a.構造體熱負荷(顯熱) b.玻璃面熱負荷(顯熱) c.照明熱負荷(顯熱) d.人體熱負荷(顯熱及潛熱) e.其他的室內熱負荷(顯熱及潛熱) f.滲透風熱負荷(顯熱及潛熱) g.外界空氣熱負荷(顯熱及潛熱) h.從風管(duct)及配管表面所產生的熱負荷、因空氣外洩所產生的熱負荷、因風機及水泵(pump)運轉所產生的熱負荷、因間歇性空調所產生的蓄熱熱負荷等。

(3) 冷房之熱負荷計算的順序，請參考圖 2-1。

2-3

玻璃熱通過率的設定

無

有無空隙風熱負

玻璃面熱負荷的

人體熱負荷的

空隙風熱負荷的

有

圖2-

建築物方位、太陽位置圖的製作
設計用屋內條件的設定
設計用屋外條件的設定

無

荷

計算

算

計算

辦

計算

計

算

1 室內冷氣熱負荷的計算

2-4

構造體熱通過率的設定

實效溫度差的設定

有無外部

有

遮蔽物

照明器具的設定

人員數的計算

對外部遮蔽物之校正

人體發熱量的設定

公機器等的電氣消費量

每單位面積之玻璃面日曬熱

負荷的設定

照明熱負荷的計

其他的由內部所產生之熱

負荷的計算

空隙風量的計算
室內顯熱性熱負荷的合
間

送風

流程

剩餘係數的設定歇性運轉係數的設定

機熱負荷係數的設定

室內顯熱性熱負荷的校正
室內冷氣之熱負荷
構造體熱負荷的計

2.2.2分區設計

分區設計可在充分檢討方位、熱負荷傾向、使用時間、空調條件等因素

之後，參考下列的分類進行合理的配置。 (1)方位之分區設計 ① 採用中央式空調方式時，原則上應區分為東、西或南、北兩區(2 zone)，亦或是東、西、南、北四區(4 zone)。

② 對較寬廣的辦公室部分做分區設計時，一個空調系統的處理面積以

300-600 m２為原則。 ③ 在內部較深長的起居室，應區分為熱負荷變動較大的外圍部分與室內部

分。 (2)熱負荷傾向之分區設計會議室、禮堂、高級房舍、餐廳等熱負荷傾向與一般起居室不同之空間，

其系統之設定應有別於一般系統。 (3)使用時間之分區設計值夜室、防災中心等整天使用之場所，會議室、交誼廳等有時會使用之

場所，以及在某一時期會因加班等原因固定使用之場所，其系統之設定應有別於一般系統。

(4)空調條件之分區設計電腦控制室、電話交換機室等空調的對象以機器、裝置等物件為主時，

應設定對應其空調條件之系統。

2.2.3送風與換氣

① 起居室的送風量，應以空間容積為基準，其所需換氣次數為：使用全空

氣式空調時，每小時需８次以上﹔此外，使用室內送風機(fan coil unit) 、送風管(duct)併用式場合空調時，每小時需５次以上。

② 對於會議室、禮堂等不定期使用之空間，應確保符合其最大收容人數時

之換氣量。 ③ 一般而言，起居室等應以定風量方式送風。但，若需對應各起居室等的

熱負荷變動時，則以變風量方式送風。 □ ④ 空氣吹出口的位置，應在考慮 cold draft效應、防止玻璃表面結霧等因素後決定。

⑤ 對於建築物全體及各樓層各部分，皆應確保送風、排氣之平衡狀態。 ⑥ 外界空氣進入口、排氣口之設置位置，應取決於送風、排氣會不會相互

影響。另外，對於煙囪開口處、開放式冷卻水塔的配置及風向的考量

2-5

方面，應考慮勿使有害物質由外界空氣進入口流入。

2.3空調室內設計條件

空調室內設計條件，可依下列方式之一來設定： 1、夏天室內溫度 26℃及 60%RH。目前在台灣一般皆能接受，且

較為符合節能之需求1。

2、可由下圖中之夏季及冬季之舒適溫濕度範圍內選定2。

3. 依客戶特定溫濕度之需求條件來設定3。

2.4空調

j時

1 參考資料2參考資料來

室外設計條件之選定方法

(1)夏季時的設計用室外條件，以夏季 4個月中各時刻的超過率 2%之溫度為準，請依照下列計算。的冷氣設計用時刻之室外溫度： toj [℃]

來源: “國人空調舒適度調查研究”工研院能資所報告編號：06389D056(徐筱琪等)

源: “空調節能設備材料設計資料分析”(李汝殷)

2-6

toj＝tmin+φj(tmax-tmin) tmin ：每日最低溫度[℃]

tmax ：每日最高溫度[℃]

φj：無因次化一日變動率(表 2-1)

表 2-1 無因次化一日變動率時刻 9時 12時 14時 16時

φj 0.556 0.921 0.988 0.876 設計用室外溫溼度的數值，可用該地區，又或是近鄰地區之氣象中心所

發布的資料。 (2)、可依 ASHRAE Handbooks之氣象資料來訂定。

表 2-2 空調室外設計條件

DB=乾球溫度(℃) WB=濕球溫度(℃) HR=絕對濕度 g (水蒸氣) / kg (乾空氣)

MWB=平均濕球溫度(℃) MDB=平均乾球溫度(℃) DP=露點溫度(℃) StdT=標準溫差(℃)

2.5 室外負荷

1、透過窗戶玻璃之太陽輻射熱及建築外殼熱負荷。 2、外氣之滲透熱。 3、通風換氣時引入外氣負荷4 。

2.5.1建築外殼之熱負荷計算(依據 ENVLOAD)

(1)一般建築外殼的熱通過率：Ｋ [W/(m2‧K)]

3參考資料來源: “空氣調節設計基礎”(王洪鎧編譯) 4參考資料來源:空氣調節設計基礎(王洪鎧編譯)

2-7

αα λ 0

111

+++=

∑∑ rai

lK

Ｋ：結構體的熱通過率 [W/(m2‧K)]

0α ：外牆外表面熱傳導率 [W/(m2‧K)] [ 0α =23]

iα ：室內表面熱傳導率 [W/(m2‧K)] [ iα =9] l ：結構體構成材料之厚度 [m] λ ：結構造體構成材料之熱傳導率 [W/(m‧K)] (表 2-5) ra ：中間空氣層的熱阻抗 [ m2‧K / W] 7 (2)外牆、屋簷等構造構造體之熱負荷 qk1=A‧K‧ETDj A：構造體面積 [K：牆體熱通過率ETDj ：時刻 j時的

(2)內牆之熱負荷，應安裝於內牆的門等

內牆之熱負荷 qk2 qk2=A‧K‧⊿t 在此 A：構造體K：牆體熱通過率⊿t：內外溫度差

內牆與非冷氣室或

⊿t=0.3(toj-ti) (一⊿t= toj-ti+2 (內況下) 內牆與具空調溫度

⊿t=ta-ti toj ：設計用室外溫

ti ：設計用室內溫

非密閉中間層：ra =0.0密閉中間層：ra=0.15

體之熱負荷，應依以下公式計算。 qK1 [W]

m2] [W/(m2*K)] 實效溫度差 [ ℃](表 2-6) 依以下公式計算。小部份，應歸類為內牆部分。 [W]

面積 [m2] [W/(m2*K)]

[ ℃] 走廊等相接時：般情況下) 牆所接的房間是像如廚房等的具熱源之房間的情

差的冷氣室或是暖氣室相接時：

度 [ ℃] 度[ ℃]

2-8

ta ：鄰接房間的室內溫度[ ℃] (3)與土壤相接的牆牆、地板等之熱負荷可忽略不計。

2.5.2建築物方位及太陽的位置

建築物方位‧太陽位置圖依照建築圖，如圖 2-2所示。

2.5.3玻璃面之熱負荷

玻璃面所產生之熱負荷，依室內外的溫度差區分為通

荷(qＧ1)及透過性太陽輻射熱(qＧ2)計算。玻璃面之熱負荷 qG[W] qG =qG1+qG2 1.通過玻璃面之傳導熱負荷 qG1[W] qG1 = A‧K‧(toj-ti) A：玻璃面面積 [m2] K：玻璃的熱通過率 [W/(m2*K)] toj ：設計用室外溫度 [ ℃](表 1-10) ti ：設計用室內溫度[ ℃](表 1-1(a)、表 1-1(b)) 2.玻璃面之透過性太陽輻射熱負荷 qＧ2 [W] qＧ2= qＧ2n‧A ① 無外部遮蔽物時

qＧ2n=IG‧SC ② 有外部遮蔽物時

qＧ2n=(IGD‧SG+IGS) ‧SC

2-9

α:窗面垂直線與南面所形成的夾角

γ:太陽方位與窗面垂直線所形成的夾角

(此圖所示為14點時的情況)

(γ=∣A-α∣)

A: 太陽方位與與南面所形成的夾角

β:建築物方位角

(順時鐘為正值，本圖所示為負值。)

圖 2-2 建築物方位‧太陽位置圖

過玻璃面之傳導熱負

={( IG- IGS) ‧SG+ IGS }‧SC qＧ2n ：每單位面積所產生的玻璃面之日曬熱負荷 [W/m2] IG ：玻璃面之標準日曬熱取得[W/m2] IGD ：玻璃面之標準日曬熱取得直達日曬成分[W/m2] IGS ：玻璃面之標準日曬熱取得天空日曬成分[W/m2] IGS 值應使用玻璃面之標準日曬熱取得 IG之日光值。 SC ：遮蔽係數 SG ：玻璃面日曬面積率(=玻璃面日曬面積/玻璃面全面積) A ：玻璃面面積 [m2] 玻璃面日曬面積率 SG，應照圖 2-3般模型化後，根據 x和 b、y和 h的關

係而從表 2-3中求之。 x=B + b′- v ‧ |tanγ| y=H - h′- w ‧ tanφ

表 2-3 x,y和 SG的關係

圖 2-3外部屋簷及窗影

χy

χ≦0 0＜χ＜b χ≧b

y≦0 0 0 0

0＜y＜h 0 hbyx⋅⋅

hy

y≧h 0 bx 1

2.5.4 滲透風之熱負荷

(1)滲透風量 ① 窗框的滲透風量

在使用全風系統或室內送風機(fan coil unit) 與風管(duct)併用式等空調方式可確保持室內正壓情況下，可忽略此因素。

計算滲透風量時，應針對安裝於最靠近 7月最大風向面之兩面外牆上的窗框計算。至於設計用風速值方面，可使用氣象台或地方公共團體

等所發布的資料，若無上述參考資料時，以 6m/s計算。滲透風量的計算方式，應參照第 3節的「暖氣熱負荷計算」。

② 冷氣室中若包含接觸外界空氣的門時，應考慮滲透風因素。開關接觸外

2-10

界空氣的門時所產生的滲透風量，應根據換氣次數法計算。滲透風量 Q1 [m3/h] Q1=n‧V (換氣次數法) 在此 n=換氣次數入口在上風處時，n=2 上述情況外時，n=1 V：室內容積[m3] (2)滲透風之熱負荷滲透風之熱負荷 qL，應依以下公式算出。滲透風之熱負荷 qL [W] qL= qLS +qLL qLS =0.33Q1‧(toj-ti) qLL =833Q1‧(xo-xi) qLS：因滲透風所產生之顯熱熱負荷[W] qLL：因滲透風所產生之潛熱熱負荷[W] Q1：滲透風量[m3/h] toj ：設計用室外溫度 [ ℃] ti ：設計用室內溫度[ ℃] xo：設計用室外絕對溼度 [kg/kg(DA)] xi：設計用室內絕對溼度 [kg/kg(DA)]

2.5.5導入外氣之熱負荷

(1)一般事務性公家機關的每人所需外界空氣量為 30m3/(h‧人)。 (2)計算外界空氣量時所需之人數值時，依表 2-4所列出的人員密度為基準計算。但，若把每小時之正常在室人員數加入平均外來者數後，其

數值會產生很大差異的話，則須配合實際情況進行修正。 (3)外界空氣量應滿足相關法令等的規定。此外，須注意外界空氣量與排氣量的空氣平衡狀態，外界空氣量應保持在不會低於排氣量的狀態

中，以保持建築物內的正壓。 (4)外氣熱負荷，應根據外界空氣與室內空氣的比焓 ( specific enthalpy )差乘以外界空氣量後算出。此外，使用全熱交換器時，請參照第 3.6節的「全熱交換器」。

外界空氣之熱負荷 qO [W] qO =0.33QO‧(hoj-hi) QO：外界空氣量[m3/h] QO= N‧ QP hoj ：外界空氣的比焓[kJ/kg(DA)]

2-11

hi ：室內空氣的比焓[kJ/kg(DA)] N ：人員數[人] QP：每人所需之外界空氣量[m3/(h‧人)](=30 一般事務性公家機關的情

況)

2.6 內部負荷

1、人員:估算項目包括總人數、駐留時間、每平方米之平均人數、及每人單位時間發散之顯熱及潛熱。

2、燈光:電燈型式、總瓦數及照明電力轉換成的光能與熱能。 3、加熱器具:例如產生電熱、瓦斯熱、蒸汽熱等器具。 4、馬達:在工廠中，馬達軸馬力轉換成的熱能為空調最大負荷來源之一。 5、其他設備熱源。

2.6.1人體之熱負荷

各居室的人員數，應依據表 2-4的人員密度算出。但，若把每小時之正常在室人員數加入平均外來者數後，其數值若產生很大差異，則須配合實際情況

進行修正。此外，人體發熱量應依照表 2-4。人體之熱負荷 qH[W] qH = qHS +qHL qHS=n‧ qHSP

qHL=n‧ qHLP qHS：由人體所產生之顯熱量 [W] qHL：由人體所產生之潛熱量[W] qHS 、qHL：每人之顯熱量、潛熱量[W/人](表 1-8) n：各室人員數[人] 表 2-4 室內的人員密度及人體發熱量(26℃)

室名人員密度[人/m2] 顯熱 SH[W/人] 潛熱 LH[W/人] 事務所會議室

禮堂餐廳

1~0.2 (0.15) 3~0.6 (0.5) 0.3~1.0 (0.7) 0.5~1.0 (0.8)

69 67 64 79

53 59 34 67

備註一般情況下，可使用( )內數值。

2.6.2照明之熱負荷

照明所產生之熱負荷，應根據電力消耗量算出。但在電力消耗量不明之

2-12

情況下，可使用表 2-5的數值代入。照明之熱負荷 qE[W] qE = A‧WL A：室內面積 [m2] WL：照明器具的電力消耗量 [W/m2] 表 2-5 高頻(HF)各式日光燈器具的電力消耗量 [W/m2]

標準照度壓克力燈罩防眩隔板室名

[1x] 無有

有

更衣室、車庫、倉庫 100 4 7 6 化妝室、廁所、洗手間、值夜室、走

廊樓梯、電氣室、機械室、書庫 200 7 12 11

玄關大廳、等待室 300 11 18 16 電梯間 350 12 20 19 廚房、高級會客室 400 13 23 21 餐廳、咖啡廳、休息室、修養室 450 15 25 24 長官室、會議室、一般接待室、禮堂 500 17 29 26 一般事務所、VDT使用室、轉播室

中央監控室、電腦控制室 600 20 34 32

設計室、製圖室 1000 33 57 52

備註*非使用高頻之日光燈具時，應將以上所列出的值乘 1.16後代入。 *照度不一樣時，應乘以上述值對標準照度的比率。

2.6.3 其他由室內所產生之熱負荷

對於事務機器所產生之熱負荷，須因應此居室的使用目的，或是考量

O.A(office automation)機器導入計劃等因素後計算。但如影印機、大型辦公機器等，則須計算其每次使用後的熱負荷。

其他由內部所產生之熱負荷 qM [W] qM= qm1 +qm2 qm1 =P1‧A‧φ qm2=P2‧φ qm1 ：事務機器、O.A.機器所產生之熱負荷[W] qm2：影印機、大型事務機器等所產生之熱負荷[W] P1 ：一般辦公機器、O.A.機器的消耗電力[W/m2] 一般辦公室：(=10~15) O.A.考量之辦公室：(=15~30)

2-13

P2 ：影印機、大型辦公機器等的消耗電力[W] A ：室內面積 [m2] φ：負荷率(≒0.6)

2.7各類建築空調需求之對策方案

除住宅空調外，建築空調依用途大致尚可分為商場、商業辦公大樓、展

覽館、飯店、學校、醫院、及產業工場等。各有其負載特性及其空調之需求特

性，故對不同用途需求之空調應分別加以檢討。各類建築空調需求之一般設計條件如表 2-6。

表 2-6

2-14

表 2-6

2.8 室內冷氣負荷的合計

(1)室內冷氣熱負荷的計算，應根據表 2-7來分類‧合計。對顯熱的合計值須做以下修正：

a.考慮風管(duct)表面所產生的熱負荷及因空氣外洩所產生的熱負荷等因素須乘以安全係數 1.0~1.1。

b.考慮空調機或室內送風機(fan coil unit)的送風機運轉因素須乘以送

2-15

風機熱負荷係數 1.05。 c.考慮上午的預冷熱負荷，並只在 9點時受日曬影響部分乘以間歇運轉係數 1.1。

(2)室內冷氣熱負荷指的是經修正過之顯熱熱負荷中加入潛熱熱負荷的數值。

表 2-7室內冷氣熱負荷的合計

外皮負荷內部負荷熱負荷的種類記號

顯熱潛熱顯熱潛熱

外牆等(FCU等設置方位) 顯熱 ○* 外牆等(FCU等非設置方位) 顯熱 ○ 構造體之熱負荷屋簷、地板、天花板、內牆等顯熱

qK ○

外牆等(FCU等設置方位) 顯熱 ○* 玻璃面之熱負荷

外牆等(FCU等非設置方位) 顯熱 qG

○ 照明之熱負荷顯熱 qE ○

顯熱 qHS ○ 人體之熱負荷

潛熱 qHL ○ 顯熱 qM ○

產生於室內之

熱負荷

其他由室內所產生之熱負荷潛熱 qF ○ 顯熱 ○*

窗框潛熱 ○* 顯熱 ○

滲透風之熱負荷接觸外界空氣的門

潛熱

qLS qLL

○ 合計 qSS qSL qIS qIL

備註 : * 係指，FCU兩台以上時，應分開按其分別計算熱負荷後，再予合計。

2-16

第三章、空調設備

3.1空調主機

3.1.1空調主機選用通則

(1) 關於空調主機之配置計畫，須確保保養管理及設置管線時之合理空間。 (2) 關於空調設備之位置應考慮房間構造，房間的牆壁、天花板、地板及鋼筋水泥主機設備須以建築物特性與操作模式為基礎，考慮台數分割。

(3) 機房的配置需參考符合消防安全法規之規定。 (4) 設有一次冰水管迴路之一次冰水泵，原則上對應於各個主機，須各設置一台。

(5) 直燃吸收冰水機設備(unit)之房間內，除須確保燃燒所必須之空氣外，還必須有將發生之熱除去之換氣設備。

(6) 對於設有燃燒設備(burner)之機器，原則上須於每一台設置地震感測器，以及與地震感測器連動之燃燒停止裝置。

(7) 機房或使用空間的冷媒濃度，在未使用機械通風的狀況下，機房或所在空間之最小空間體積，勿使冷媒濃度超過下列標準

1 冷媒編號空間濃度（ppm by Vol.）R-22 42,000 R-134a 60,000 R-123 1,000 R-717 500 R-744 50,000

(8) 使用之冷媒須特別註記。

3.1.2空調主機規格擬定

(1) 主機型式 (a) 壓縮式：容積式冰水機組(往復式冰水機組、渦捲式、螺旋式冰水機組等)、離心式冰水機組。 (b) 吸收式。

(2) 主機送水及回水溫度

3-1

表 3-1 主機送水及回水溫度(本表僅供參考)2

冰水出入口溫度冷卻水出入口溫度機型

出口入口出口入口冷卻水流量﹝僅供參

考﹞ 壓縮式冷凍機 7℃ 12℃ 37℃ 32℃ 3.7 l/(mim‧kW) 一重效用吸收冷凍機 7℃ 12℃ 40℃ 32℃ 4.8 l/(mim‧kW) 二重效用吸收冷凍機 7℃ 12℃ 37.5℃ 32℃ 4.8 l/(mim‧kW) 小型吸收冷溫水機系統 7℃ 12℃ 37.5℃ 32℃ 4.8 l/(mim‧kW)

(3) 冷卻水流量： CTL(a) 可以參考上表之水量 (b) 依據冰水機之 COP值加以計算

( )

( )21

601

cc

RC

CT ttCCOP

COPHL

−××

×+

=ρ

在此 HRc：冷凍能力 [kW] tc1：冷卻水出口溫度 [℃] tc2：冷卻水入口溫度 [℃] c：水的比熱 [kj (kg.‧K)] (=4.2) ρ：水的密度 [kg m3] (=1000.0)

(4) 冰水流量 [ ]min/lLc

( )21

60

wcwc

RCc ttc

HL

−×××

=ρ

在此 HRc：冷凍能力 [kW] twc1：冷水入口溫度 [℃] twc2：冷水出口溫度 [℃] c：水的比熱 [kj (kg.‧K)] (=4.2) ρ：水的密度 [kg m3] (=1000.0)

(5) 主機測試標準條件

1 Ashrae Standard 15-1994 2 日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998

3-2

(a) 依據 CNS相關測試標準訂定標準主機容量(參考 3.1.4) (b) 依據不同之冰水進出溫度修正主機容量 (6) 冷媒種類

R-134a、R-22、R-123、R-407C、R-410A、R-502等等 (7) 主機容量選擇 (a) 主機設備不應該過大 (b) 建議依據負載狀況決定主機之台數與容量，勿使大容量主機長期處於低負載狀況，增加系統之耗電值。

(c) 使用單位建議以 SI制為主 (8) 輸入馬力應註明電壓、電流與耗電量 (9) 主機效率值

E.E.R值或 C.O.P (需符合國家最低能源效率標準) 表 3-2 空調系統冰水機能源效率標準

執行階段第一階段第二階段實施日期 2003/1/1 2005/1/1

型式冷凍能力等級能源效率比

值(EER) Kcal/h-W

性能係數

(COP)

能源效率

比值(EER) Kcal/h-W

性能係數

(COP)

<150RT 3.50 4.07 3.83 4.45 ≧150RT ≦500RT 3.60 4.19 4.21 4.90

容積式

壓縮機

>500RT 4.00 4.65 4.73 5.50 <150RT 4.30 5.00 4.30 5.00

≧150RT <300RT 4.77 5.55 4.77 5.55

水冷式

離心式

壓縮機

≧300RT 4.77 5.55 5.25 6.10 氣冷式全機種 2.40 2.79 2.40 2.79 註：冰水機能源效率比值(EER)依 CNS12575容積式冰水機組及 CNS12812離心式冰水機組規定

試驗之冷卻能力(Kcal/h)除以上規定試驗之冷卻消耗電功率(W)，測試所得能源效率比值不得小於

上表標準

(10) 污垢係數3

3 ARI 550/590-1998 "Standard for Water Chilling Packages Using the Vapor Compression Cycle"

3-3

(a) 冷凝器部分參考值為 0.000044（W

Cm O2

）

(b) 蒸發器部分參考值為 0.000018（W

Cm O2

）

(c) 建議依據台灣地區真實之水質之結垢係數 (11) 設備水壓降4 (a) 建議以不超過 100Kpa為原則 (b) 冰水側壓損目前國內約在 60 –80Kpa (c) 冷卻水側壓損目前國內約在 40-60Kpa

3.1.3 空調主機空間需求

包括主機本體及配管之空間外，另需在機器四週預留有製造廠家規定之

最小維修保養空間。空調主機之維護保養空間應依據設備供應商規定(例如清洗冷凝器之空間及搬吊壓縮機之空間等)，下表僅供參考:

表 3-3 一般空調主機之維護保養空間5

前面 1.2 m以上左右側面 1.0 m 以上背面 1.0 m 以上

高度﹝主機頂端﹞ 2.0 m 以上

3.1.4 相關標準

3.1.3.1中華民國國家標準（CNS）

(1) CNS 3326 Z1019 冷凍設備高壓規章

(2) CNS 12575 B4072 容積式冰水機組

(3) CNS 12812 B4075 離心式冰水機組

(4) CNS 12655 B5111 冷凍用壓力容器構造 3.1.3.2美國國家及相關團體學會標準

(1) ANSI/ARI 550 離心式冰水機組

(2) ANSI/ARI 590 往復式冰水機組

4 國內設備經常值 5 日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998

3-4

(3) ANSI/ARI 450 冷凍冷凝器

(4) ANSI/ASHRAE 15 機械冷凍設備安全法規

(5) ANSI/ASHRAE 90 建築物之能源節約設計

3.2空調箱

3.2.1空調箱選用通則

(1) 附回風用風機時，機外靜壓僅為送風，空調箱機外靜壓 294Pa以下，回風用風機 196Pa以下為標準。6

(2) 空調箱之設置須充分考慮噪音及振動等情況，並且留有足夠之保養所需空間。

(3) 以機器附屬之變頻器進行空調箱風機之轉速調整時須特別加以註記。 (4) 在不停止之空調系統中，須考慮變頻器故障時之操作旁路。

3.2.2空調箱規格擬定

3.2.2.1水冷式空調箱應考慮以下各點: 1、盤管送回水溫度

(1) 冰水入口溫度以 7℃，冰水出入口溫度差以 5℃為參考值。 (2) 不同的盤管進出口冰水溫度，所影響盤管之效能，需依據設備供應商之技術資料加以修正

2、水量

冰水流量 Lcw [l/min] Lcw= 在此， Hc：盤管冷卻能力[kW] twc：冰水出入口溫度差[℃](≒5)

14.3‧Hc twc

3、風量 (1) 盤管面風速建議不超過 2.5 m/s

3-5

6 日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998

(2) 不同的盤管面風速，所影響盤管之效能，需依據設備供應商之技術資料加以修正

4、進出口空氣狀態

(1) 註明進口乾球溫度、濕球溫度（空氣焓值）、相對濕度等至少兩項 (2) 註明出口乾球溫度、濕球溫度（空氣焓值）、相對濕度等至少兩項 (3) 不同的盤管進出口空氣狀態，所影響盤管之效能，需依據設備供應商之技術資料加以修正

5、水側及氣側之管排壓損7

(1) 水側盤管壓損建議正常最大值不超過 80Kpa (2) 一般使用盤管水側壓損約為 30-50Kpa (3) 空氣側盤管壓損建議最大值正常不超過 100pa (4) 一般使用空氣側盤管壓不超過 50pa

6、風機型式：包含風量與機外靜壓，詳細內容請參考 3.4節

7、濾網

(1) 濾網的層數建議至少要有一層不織布之初效濾網

(2) 濾網的壓損 (a) 考慮面風速 (b) 考慮因濾網而增加之壓損值

(3) 濾網的效率包含濾網的測試方法與其捕捉效率

8、維修門：大小、位置、數量

9、噪音與防震

10、隔熱 (1) 防止熱經由箱體進入 (2) 防止箱體表面結露

7 國內設備經常值

3-6

11、其他，如：箱體結構、各部位尺寸等。 12、冷凝水排水管須設置存水彎管（U-Trap），防止空調箱吸入排水管中空

氣 3.2.2.2直膨式空調箱則應考慮以下各點: 1、冷媒及配管相關事項請參考 3.7節

2、風量參考 3.2.2.1

3、進出口空氣狀態參考 3.2.2.1

4、氣側之管排壓損參考 3.2.2.1

5、風機型式：包含風量與機外靜壓，詳細內容請參考 3.4節

6、濾網參考 3.2.2.1

7、維修門：大小、位置、數量 8、噪音與防震 9、隔熱 10、其他，如：箱體結構、各部位尺寸等。

3.2.3空調箱空間需求

包括空調箱本體及配管之空間外，預留足夠之維修保養空間(例如抽換空氣過濾網、清洗盤管及調整各種控制閥之空間等)，參考原廠建議之尺寸。

3.3冷卻水塔

3.3.1冷卻水塔選用通則

1. 冷卻水塔之形式原則上不須限定，但是若有設置面積塔高等受限之情況時，

3-7

形式須特別加以註記。 2. 3.

4.

5. 6. 7. 8.

9.

開放型冷卻塔須儘可能設置於遠離煙囪或是外氣入口﹝防止細菌之吸入﹞。當有設置 2台以上之冷卻塔或是周圍有牆壁等之情形時，須考慮周圍空間及吐出引導裝置之高度。水側裝置須根據冷卻塔補給水的水質空氣污染的程度以及參考可預期之障

礙，考慮經濟性加以選定。補給水的水壓須確保 30kPa以上。8 考慮防颱能力，建議加裝鋼索固定通年運轉或在中間期運轉之冷卻塔須考慮冷卻水溫度控制。冷卻水塔並聯運轉時之水位平衡，須考慮連通管管徑、水槽接續部形狀以及

基礎的高度。空調用冷卻水的出口溫度，建議以冷卻水塔所在環境濕球溫度提高 3-5℃。9

10. 在多粉塵處、亞硫酸氣體等污染物質較多處設置冷卻水塔時，須考慮使用密閉式冷卻水塔。

3.3.2冷卻水塔規格擬定

(1) 冷卻能力 Hct [kW] Hct = K6‧HRc

HRc ：冷源機器的冷凍能力[kW] K6：冷卻係數(依冷源設備的 COP值決定，建議值約在 1.2-1.3左右10)

(2) 冷卻水量 Lct [l /min] ( )

( )21

601

cc

RC

CT ttCCOP

COPHL

−××

×+

=ρ

tc1：冷卻水出口溫度 [℃] tc2：冷卻水入口溫度 [℃] c：水的比熱 [kj (kg.‧K)] (=4.2) ρ：水的密度 [kg m3] (=1000.0)

(3) 風機馬力 (4) 型式：例如方型或圓型、密閉式或開放式、逆流式或橫流式 (5) 風機型式軸流式、離心式等

8 日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998 9 工程經驗值 10 依據冰水機性能管制表所求出之量

3-8

(6) 電壓及電流 (7) 水塔揚程 (8) 設計之濕球溫度依水塔所在環境之濕球溫度估算

(9) 水塔尺寸與空間需求 (10) 重量運轉時水塔重量

(11) 噪音值符合所在地之相關之環保法規

(12) 飛濺損失值11 (a) 建議不超過水量的 0.1% (b) 一般常用值約在 0.05%左右

(13) 耐震力 (14) 建築法規之耐風壓強度 (15) 其他，例如：大氣修正值。

11 國內設備經常值

3-9

表 3-4 開放式冷卻水塔參考表(僅供參考 K6 =1.29)12

冷卻噸數(CT) 3 5 7.5 10 15 20 30 40 50 60 80 100冷卻能力

[kW] 13.6 22.6 34.0 45.3 68.0 90.7 136 181 226 272 362 453

冷卻水量 [l /min] 39 65 97.5 130 195 260 390 520 650 780 1,040 1,300

補給水[mm] 20 20 20 20 20 20 20 20 20 25 25 25

溢流[mm] 20 25 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40

接水管口徑排水 [mm] 20 25 25 25 25 25 25 25 25 40 40 50

標準型電動機輸出[kW] 0.05 0.1 0.15 0.2 0.4 0.5 0.75 1.5 1.5 1.5 2.2 2.2 低噪音型電動機輸出[kW] 0.1 0.1 0.2 0.25 0.4 0.75 0.75 1.5 1.5 1.5 2.2 2.2 超低噪音型電動機輸出[kW] 0.1 0.1 0.2 0.25 0.4 0.75 0.75 1.5 1.5 1.5 2.2 3.7 條件：1. 冷卻水出入口溫度為 32℃及 37.5℃

2. 外氣溫度為 27℃(WB)

3. 電動機出力標示為最大值

4. 給水管徑在考慮給水壓力後決定。溢流以及排水之接續口徑做為參考值。

3.3.3冷卻水塔空間需求13（僅供參考）

A>h

但最低值為 A=1.2m

(塔身低於遮牆)

圖 3-1 冷卻水塔配置圖

12

日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998 13

日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998

3-10

A>h、C>1.2 但最低尺寸A=1.2m

圖 3-2 冷卻水塔間及遮牆間之距離

3.3.4相關標準

美國國家及相關團體學會標準

(1) ANSI/ARI 910 冷卻水塔

(2) ANSI/ASME/PTC-23 大氣式水冷設備

(3) CTI ATC-105 水冷式冷卻水塔之驗收規範

(4) CTI STD-201 冷卻水塔檢驗標準

3.4 風機

3.4.1風機選用通則

1.

2. 3. 4. 5.

離心式風機中靜壓在 800Pa左右以下者使用前傾風機，超過 800Pa者為後傾送風機﹝包含翼截式風機﹞，但需依據節能原則做修正

14 各級風機之使用需考量運轉噪音問題須考慮噪音之小型風機時使用附消音箱送風機前傾送風機的選擇，建議選用較大一級之風機前傾送風機之驅動方式，以下述為參考

(a) 送風機原則上為皮帶(belt)驅動，但是小型之送風機也可採用直動式 (b) 電動機之極數以 V皮帶驅動時為 4極以上，使用直動式時，特別註記指

14


3-11

定極數15

(c) 在廚房、浴室等之排氣用以及外氣取入用送風機的機殼上須具有防水功能

3.4.2風機規格擬定

1、機外靜壓 2、風量 3、輸入電壓及電流 4、馬達輸入功率 5、風機型式16

(1) 分為離心式、軸流式、斜流式等 (2) 離心式之比速度約為 110以下 (3) 斜流式之比速度約為 110-170 (4) 軸流式之比速度約為 150-260 (5) 配合比速度進行風機與葉輪型式選擇

43

21

H

NQN s =

−

−

=

−

11

1

1

2

1

1k

k

PP

rP

kkH

其中

sN 為比速度 Q為風量(m3 /s) N 為轉數(rpm) H為水頭(m) k為絕熱指數，空氣約為 1.4

1P 為入口絕對壓力(mmAq)

2P 為出口絕對壓力(mmAq)

1r 為入口氣體的比重(Kg/m3 ) 6.

效率依據所選用風機型式與葉輪型式效率介於 30-85%

15

日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998 16 押田良輝著(沈頌文譯)「送風機設計法」啟學出版社

3-12

7.

8.

轉速葉片型式前傾式、後傾式、截翼式、輻射式、螺槳式等

9、其他前傾風機之電動機輸出 M [kW]

η f

tPQKM

‧

‧

000,60=

在此 K:校正係數 (=1.1~1.2)(計算值與實際使用值之校正) Q：風量[m3/min] Pt：送風機全壓 [Pa] ηf：全壓效率

3-13

（僅供參考）17

圖 3-3 單邊吸入式前傾式送風機之電動機額定輸出參考圖

圖 3-4 雙邊吸入式前傾式送風機之電動機額定輸出參考圖

17


3-14

3.4.3 相關標準

中華民國國家標準 (1) CNS-2726 B7038 鼓風機試驗法 (2) CNS-6592 M2068 軸流式電動局部扇風機 (3) CNS-6593 M2069 離心式局部扇風機（電動機直接聯結） (4) CNS-7778 B4046 送風機 (5) CNS-7779 B7165 送風機檢驗法 (6) CNS-8753 Z8024 風扇、鼓風機、壓縮機、噪音級測定法 (7) CNS-8754 Z8025 風扇、鼓風機、壓縮機、噪音譜測定法

3.5離心式水泵

3.5.1 離心式水泵選用通則

1.

2. 3.

4.

5. 6. 7.

8.

幫浦口徑原則上須吸入口徑及吐出口徑均須標示。但在設計上，吸入口徑加

以特別註記，吐出口徑以製造者標準為主，不加特別註記在同一系統內設置複數台或並聯設置幫浦時，在幫浦之吐出處設逆止閥幫浦的全揚程在吐出處開放配管超過 30m，配管內設有電磁閥等裝置，對水垂(water hammer)的發生較敏感時，須設緩衝式逆止閥18 設置於開放配管之幫浦吸入側，原則上裝設逆止閥，防止幫浦停止時落水。

再者，長時間停止自動運轉時，可使用自吸式幫浦在幫浦上有施加超過 0.3Mpa之背壓時，須註記背壓值使用於超過 80℃流體之幫浦時，須特別註明使用流體溫度使用變頻器時，若非使用專用馬達，需考慮馬達於低轉速時之散熱問題，一

般馬達不適用於 40Hz以下操作採用變頻器時，須使用能抑制諧波型變頻器

3.5.2 水泵規格擬定

1、水泵揚程 2、水量 3、水泵效率 4、型式

18


3-15

5、需求淨正壓吸入頭（NPSHR）可用淨正壓吸入頭（NPSHA）>需求淨正壓吸入頭（NPSHR） 6、輸入電壓、電流、功率、相數與級數 7、噪音及振動 8、功率 (1)軸動力 Ps [kW]

ηp

120,6 ‧

‧hQPs =

(2)電動機輸出 Pm [kW]

η t

sP=Pm

在此 Q ：水量 [l /min] h ：揚程[m] ηp：水泵效率 ηt：傳導效率(=1.0)

9、其他：變頻、單雙吸、連軸器、軸封等

表 3-5水泵吸入口徑之選用參考(僅供參考)19

吸入口徑 [mm] 40 50 65 80 100 125 150 200 單段式 180以

下 181~

360 361~ 710

711~ 1,400

1,401~ 2,240

2,241~ 3,550

3551~ 6,300

6,301~ 12,500

4極

多段式 200以下

201~ 320

321~ 500

501~ 800

801~ 1,250

1,251~ 2,000

2,001~ 3,550

水量範圍 [l/min] 2極單段及

多段式 180以下

181~ 360

361~ 710

711~ 1,400

1,401~ 2,800

2,801~ 5,600

19


3-16

圖 3-5離心四極電動機水泵之電動機輸出(僅供參考)

圖 3-6 離心二極電動機水泵之電動機輸出(僅供參考)

3-17

圖 3-7 水泵效率圖(僅供參考)20

3.5.3相關標準

3.5.3.1中華民國國家標準（CNS） (1) CNS 2138 B4004 小型渦卷泵

(2) CNS 659 B7015 水泵檢驗法（總則）

(3) CNS 660 B7016 水泵工作位差檢驗法

(4) CNS 661 B7017 水泵出水量檢驗法

(5) CNS 662 B7018 水泵轉速檢驗法

(6) CNS 663 B7019 水泵動力及效率檢驗法

(7) CNS 664 B7020 水泵傳動軸溫度檢驗法

(8) CNS 665 B7021 水泵檢驗報告書格式

3.5.4.2美國標準協會（ANSI）

(1) ANSI/UL 778 馬達驅動式水泵

20


3-18

3.6全熱交換器

3.6.1 全熱交換器選用通則

1.

2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9.

1. 2. 3. 4. 5.

全熱交換器之採用建議考慮排氣量能保持進氣量的 40%以上，以及排熱回收效果的經濟性

21 利用於熱回收之排氣，原則上不使用廁所、茶水間、廚房等之排氣全熱交換器之型式考慮效率、空間等後選迴轉型或靜止型給氣側的面風速，選定迴轉型建議為 2.5m/s左右，靜止型建議為 1m/s左右排氣送風機建議設在全熱交換器的出口處，外氣風機，建議設在全熱交換器

的出口處，並須防止排氣進入給氣處。為防止熱交換元件被阻塞，在外氣及排氣入口處加裝空氣過濾器(air filter) 設置於頂樓機械室時，室內之給排氣風管須加隔熱外氣取入處須考慮防止雨水進入迴轉型全熱交換器之元件驅動電動機與給排氣送風機須加裝連鎖

(interlock)，並做連動運轉

3.6.2 全熱交換器規格擬定22

全熱交換器的全熱交換率(η)根據給氣處面風速與風量比參考圖 3-9決定給氣之溫濕度狀態，根據外氣與排氣的溫濕度及全熱交換效率(η)來決定顯熱交換、潛熱交換及全熱交換之效率視為相等壓力損失、電動機的輸出須檢討製造者的規格後做決定給氣之溫濕度狀態如下所述(參考圖 3-8)

(1)乾球溫度 tSA [℃] tSA = t0A－η（t0A－tRA） (2)絕對濕度 XSA [kg/kg (DA)] XSA = X0A－η（X0A－XRA） (3)比焓值 hSA [kJ/kg (DA)] hSA = h0A－η（h0A－hRA）

在此 t0A：外氣之乾球溫度[℃]

21

日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年，1998 22


3-19

tRA：排氣之乾球溫度[℃] X0A：外氣之絕對濕度[kJ/kg (DA)] XRA：排氣之絕對濕度[kJ/kg (DA)] h0A：外氣之焓值[kJ/kg (DA)] hRA：排氣之焓值[kJ/kg (DA)] η：全熱交換器之交換效率(參考圖 3-9)

圖 3-8 全熱交換器概念圖

風

排

圖圖3-10 靜止型全熱交換器之特性圖

（僅供參考）

量比：QOA / QRA QOA：外氣量 QEA：

氣量 3-9回轉型全熱交換器之特性圖
（僅供參考）
3-20

3.7單元型空氣調和機

3.7.1 單元型空調機選用通則

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

單元型空調機包含：箱型機、窗型機與分離式系統(SPLIT SYSTEM)等一般情形，單元型空調機具有較低的安裝費用建議使用於小規模且使用變異度大之系統建議使用單元型空調機時，亦須考慮換氣之問題，以維持室內空氣品質直吹型須考慮氣流之分佈情形，風管型須考慮所需提供之機外靜壓冷媒系統之選用須合於環保規定，且須考慮到未來的維修使用分離式系統須考慮冷媒管路的長度限制與水平位差之影響，冷媒配管長度越

長，將降低能源效率

3.7.2 單元型空調機規格擬定

型式可為窗型機、箱型機與分離式等內部元件安排依不同之用途，選定盤管、風機、蒸發器、冷凝器與風機出口位置冷凝器型式

(1) 氣冷式熱交換器 (2) 水冷式熱交換器須配合 3.3節，冷卻水塔的選用

固定方式地板固定、窗型、天花嵌入、天吊、壁掛等等。

容量

(1) 根據負荷計算之結果選定式當容量之機器，不建議選用過大機器，以免造成能源效率降低

(2) 需要註明盤管的入風溫度與出風溫度，並依據入出風溫度進行空調機容量之修正

出風方向

3-21

7.

8.

9.

10.

11.

1. 2.

3.

4.

5.

機外靜壓使用風管進行空氣分佈時須註明所需靜壓電源

安全保護裝置高低壓保護開關、油壓保護開關、啟動保護等等冷媒種類

如 R22、R134a、R410A等等冷媒配管

23 (1) 確定正確的冷媒流量進入蒸發器 (2) 防止過大壓損，但須防止流速過小 (3) 防止載系統元件中存流大量潤滑油，而造成壓縮機油壓不足 (4) 保持管內乾淨與乾燥，冷媒管焊接時，建議充填氮氣 (5) R22與 R134a之冷媒管留速建議值 (a) 吸氣管：4.5-20 m/s (b) 吐氣管：10-18 m/s (6) 配管時宜參設備商所提供冷媒管長與高低限制建議值，並進量縮短冷媒管路長度

3.7.3 單元型空調機安裝需求

分離式系統應該參考供應商之相關技術資料，隨管路之增加進行冷媒補充避免噪音及震動問題；在超過 70KW24

冷凍能力壓縮機設備，建議安裝於水

泥平台上含壓縮機部分建議裝於水平面上，並且不要將該部分機器直接固定於地面

上，能裝設防震基座在氣冷式冷凝器的安裝，應注意空氣的流動，勿使冷凝器出風與入風方向被

障礙物阻擋盡量縮短冷媒管距

23

ASHRAE Handbook「Refrigeration」1998 24

ASHRAE Handbook 「Heating、Ventilating and Air-Conditioning System and Equipment」2000

3-22

3-23

第四章水配管系統設計

4.1基本要點

（1）水配管的配置路線，應選擇最合理且最經濟途徑( 將配管設備費與泵動力費相互比

較作檢討之後，考量其經濟性再作決定)。

（2）適當的流速決定管徑(避免產生渦流、噪音、侵蝕、腐蝕、空氣滯留)。

（3）決定水配管路線時，應考慮維護保養空間，並留意閥類的裝設位置是否留有操作檢

修空間。

（4）天花板上層，確實預留管路設備等管線配置所需空間。

4.2 水配管的設計程序

水配管的設計順序，如圖4-1(a)、圖4-1(b)所示。水配管系統最高使用壓力在1,000kPa

以下為較理想，不得已超過1,000kPa時，必須考慮圖4-1(a)「計算配管阻抗」之後，

改為依照圖4-1(b)進行。

決定附屬品容許壓力

決定配管容許壓力

決定水泵規格

決定水泵流量作成配管壓力分布圖

計算配管阻抗

決定附屬品

依照建議摩擦阻抗值及各流量，決定口徑及各流量的摩擦阻抗值

依照建議流速，決定建議摩擦阻抗值

根據「配管摩擦阻抗線圖」決定最大流量之建議流速

根據系統流量累計決定最大流量

作成配管路線

決定配管方式

決定水泵規格

計算配管阻抗

圖4-1(a) 水配管的設計程序(1) 圖4-1(b) 水配管的設計程序(2)

4-1

4.2.1水配管的設計程序說明

(1) 流經冰水機、溫水鍋爐、吸收冷溫水機、冰蓄能組件(unit)及熱交換器的水量，必

須保持穩定，將上述機器進行最經濟、最合理的整合後再決定配管路徑。

(2) 決定各設備配置及一次迴路(熱源迴路)的水量，根據建築物的時間別，以負荷需求

最大值來決定，二次迴路(負荷迴路)的水量，原則上依照各區時間別之最大負荷來

決定。

(3) 檢討配管系統與泵的設備費及動力費，考量其經濟性並使用摩擦損失圖表決定管徑。

(4) 如果主要的配管路徑是多迴路時，可用平衡閥來調整各迴路的壓力損失使其保持相

等。

(5) 求出各主管與分歧管路的正確壓力，計算由末端設備至熱源機器的各分歧管及主管

等的流量。

(6) 求出設計流量的全系統壓力損失，以決定設計流量的正確水泵揚程。

(7) 把握各配管系統的壓力分佈，並且決定膨脹水箱的型態與放置位置。

4.2.2水配管的設計注意事項

(1)水泵的位置，原則上放在設備點之裝入口側。

(2)密閉迴路方式，每個系統必需有一座膨脹水箱。

(3)開放迴路方式，當循環水泵停止時，機器、配管等必須保持在滿水狀態。

(4)配管最小口徑為20mm口徑以上，但橫向幹管最小為32mm口徑以上。

(5)配管方式，依各系統之大小分佈狀況而定。迴路短者可以逆迴路(reverse return)

方式；但系統較大，且迴路較遠者應配合控制系統直接回水。

(6)配管必須因應冷溫水之溫度，裝設伸縮管接頭，以吸收配管伸縮量(如表4-1)。

(7)配管分歧點，原則上應裝設關斷閥。

(8) 二次水泵前後管路之旁通管路，其管徑流量應低於主機流量50﹪以下，避免讓二次

迴路產生短路現象。

(9) 配管的最低點設排水閥，大型y型過濾器設排泥閥。

4-2

(10) 冷卻水系統最好裝設水處理設備，冰水系統(或密閉式循環系統)視水質而定。

(11) 預留管路清洗及測試孔（如TAB用）所需的配管件。

(12) 平衡管(一次水泵前後連接管路)不可以裝閥件。

表4-1 伸縮管接頭的容許配管長度

最高使用溫度 0~50℃ 50~69℃ 70~100℃

單式伸縮管接頭 30m以下 25m以下 20m以下

複式伸縮管接頭 60m以下 50m以下 40以下

4.3 基本迴路方式

4.3.1 基本迴路圖

(1) 定流量方式，二次迴路的各個室內送風機，如果都配有水量控制器的狀況。

1水泵迴路方式

a)a處的水量，根據建築物的時間別負荷

以最大值來決定。

b)b處的水量，根據該系統的時間別負荷

以及最大值來決定。

圖4-2、1水泵迴路

1次－2次水泵迴路方式

圖 4-3、1次－2次水泵迴路

a) 各機器以及各個區域的使用方式不

同，如果各個區域的水量跟阻抗都不相

同，應於每區裝設二次水泵(或是區域水

泵)，並於往管及返管之間連接一分支管

區(或稱平衡管)。

b) 其他請參考相關事項。

4-3

(2) 變流量方式的1次－2次水泵迴路方式

圖4-4、變流量方式的1次－2次水泵迴路

a) ※1 多台數控制方式

b) ※2 回轉數控制方式

c)大容量的情況，可以台數控制方式與

回轉數控制方式合併使用。

(3)蓄水槽開放迴路方式(應注意溫度分層)

4.3.2 膨漲水箱、膨漲管、通氣管及清洗管

圖4-5蓄水槽開放迴路

a) 1次迴路(或是熱源迴路)是蓄水槽與熱

源之間，2次迴路(或是區域迴路)是蓄

水槽與各機器之間的開放迴路。高溫

部、低溫部的進、出管，在鄰近位置運

作。

b) 熱源機器的控制，需考慮槽內的溫度。

c) 熱源機器的容量(或水量)，斟酌蓄熱量

決定。

d) 2次迴路的返管裝設壓力保持閥，即可

保持一定的靜水壓。2次水泵迴旋部，

可不需考慮虹吸管效應。

e) ※1回轉數控制方式

4.3.2.1 一般事項

(1) 因應空調設備中水的膨漲‧收縮裝設膨漲水箱(ET)，膨漲水箱依型態分開放式及

密閉式兩種，開放式膨漲水箱除了箱體外，計有通氣管、補給口、連通口、溢水

管

口、排水口組合而成，密閉式膨漲水箱則在一密閉容積內有一氣囊，氣囊隨著水

4-4

的體積膨漲收縮。

圖4-6 開放式膨漲水箱及閥設置範例

圖4-7密閉式膨漲水箱設置案例

(2) 原則上在膨漲水箱進行放氣，必要時設置放氣閥。

(3) 機械式放氣方式，原則上使用手動式放氣閥。設自動放氣閥時，必須同時設手

動式放氣閥，且自動放氣閥要加濾網(strainer)。

(4) 在管路適當位置的最低點裝置排泥閥，配管口徑應大於25mm以上。

(5) 空調裝置及配管等，應裝設清洗用分支管閥或旁通閥，以便可不透過空調裝置

清洗配管。

(6) 開放與密閉迴路的膨漲水箱、通氣管與釋氣閥等，以圖4-6 至圖4-11為參考。

4-5

(7) 在配管重點地方及設備端裝設利於作TAB與清洗用之設備及管路，以避免油污、

焊渣、異物進入系統，降低系統性能及效率。

密閉式膨漲水箱應用在水平主管在上方時

a)

b)

c)

d)

圖4-8.密閉式膨漲水箱應用在水平主管在上方時

密閉式膨漲水箱應用在水平配管在下方時

a

b

c

圖4-9密閉式膨漲水箱應用在水平配管在下方時

4-6

將返水垂直管線的頂部結集

後接到釋氣閥及膨漲水箱，

將有助於解決通氣、膨漲、

供水問題。通氣管朝膨漲水箱順向傾斜

安裝。膨漲水箱高度 h，在配管系統中不得產生負壓。從靠管處(HCHR)將膨漲管(E)接到膨漲水箱，膨漲水箱將有助於解決膨漲、快速供

水的問題。

)

)

)

將返水垂直管線的頂部

結集後，接到自動(或手動)通氣閥。通氣管朝通氣閥順向傾

斜安裝。從靠管處(HCHR)將膨漲管接到膨漲水箱。

主要橫貫配管在上下兩邊

圖4-10 開放式膨漲水箱應用在主要橫貫配管在上下兩邊

a) 將返水主要橫貫配管的尾端，或是返水垂

直管線的頂部結集後

接到膨漲槽，將有助

於解決通氣、膨漲、

供水問題。 b) 在往管的主要橫貫配管的尾端，裝設自動

(或手動)通氣閥。 c) 從靠管處(HCHR)將膨漲管(E)接到膨漲水箱，膨漲水箱將有助

於解決膨漲、快速供

水的問題。

主要橫貫配管在上下兩邊(密閉式膨漲水箱)

a)

b)

c)

圖4-11密閉式膨漲水箱應用在主要橫貫配管在上下兩

4-7

將返水主要橫貫配

管的尾端，或是返水

垂直管線的頂部接

到自動(或手動)通氣閥。在往管的主要橫貫

配管的尾端，裝設自

動(或手動)通氣閥。從靠管處(HCHR)將膨漲管接到膨漲水

箱。

邊

4.3.3機器週邊配管

4.3.3.1冷凍機周邊配管

冰水機冰水配管水泵入口處，冷卻水塔水泵入口處，須裝設濾網。

跟冰水機連接的配管，須裝設防震接頭(吸收式冰水機除外)。

在冰水及冷卻水配管的最低點裝設排水閥。

在蒸發器及冷凝器的出入口可裝設關斷閥。

4.3.3.2 空氣調和機周邊配管

裝設冰水系統用排水管。

裝設U-trap。

在連接盤管(coil) 最低點裝設排水閥，最高點裝設排氣閥。

連接空氣調和機設備的配管，都應裝關斷閥。

4.3.3.3 水泵周邊配管

水泵的出水口應裝設防震接頭。如果開放迴路使用防震結構的話，則只須要裝在出水

口側即可。

密閉迴路或是冷卻塔裝設位置比冷凝器高時，不用裝逆止閥，於水泵並聯系統則應裝

逆止閥。

排水閥規格，採用25mm口徑以上。

4.3.4 測量儀器的裝設

(1) 溫度計、壓力計等，裝設於配管或設備容易觀察的位置。

(2) 壓力計裝設位置，不可裝設於空氣易囤積之處。

(3) 冰水管的各個送管直管部分，如裝設流量計，流量計前後應保持前10倍管徑後5倍

管徑的管長，必要時可結合溫度信號，監控傳輸熱值。

(4) 溫度計、壓力計以及瞬間流量計，裝設位置如表4-2所示。

4-8

表4-2測量儀器裝設位置

機器主體機器入口側機器出口側裝設位置

機器名稱壓力計溫度計壓力計溫度計壓力計溫度計

瞬間

流量計

熱交換器冷水側 ○ ○ ○ ○ ◎

凝縮器側 ○ ○ ○ ○ ◎

冷卻器側冷凍機

冷水用 △ ○ ○

各返管

◎

各往管

空氣調和機

空調用幫浦 △

供給室

(supply chamber)

空氣調和機用

◎

註 △：機器附屬品

○：機械設備工程共通規格書對配管工程項目訂定的裝設規定。

◎：裝設時須要特別記錄項目。

4.4 水配管系統節能設計要點

1、適宜水管管徑，降低摩擦損失

2、管路配置簡單、位差少、距離短。

3、管件閥件選擇壓降小。

4、適當流速，降低泵揚程。

5、測試、調整、平衡，以達到節能要求。

6、冰水管路為達到節能的要求應做隔熱。

7、大型水系統配管的分類。

(1)大型系統：盡量採用一次側/二次側的系統配置。

一次側：多主機、多區域定流量/變流量的選擇（詳照廠商資料）。

二次側：定流量（於精準設計及穩定負載時）/變流量的選擇。

一次側/二次側特定時間區域定流量或變流量的選擇。（例教室、教堂、會議室）。

4-9

(2)小型系統：

一次側：多主機、多區域定流量或變流量的選擇。

一次側特定時間區域定流量或變流量的選擇（例教室、教堂、會議室）。

(3) 集水頭必需達到使進水水溫混合均勻與出水水溫穩定的要求，集水頭內流速

最好在1 M/S以下。

8.變流量：10HP以上的泵浦建議用變流量系統，50 HP以上的泵浦負載變動大者應該

用馬達變轉速裝置

9.水流速建議值

水管管徑大於 50 mm以上，壓損在400Pa/m以下

(1).冰水系統：

水泵出水管：2.4-3.6 m/s

水泵入水管：1.2-2.1 m/s

(2).冷卻水系統：

水泵出水管：2.4-3.6 m/s

水泵入水管：1.2-2.1 m/s

(3).一般主管：1.2-3.6 m/s

(4).立管：0.9-3.0 m/s

(5).分歧管：1.5-3.0 m/s

4.4.1 節能設計計算方式例

一系統如以落差30M、總管長120M及3600LPM進行運轉，如以150mm配管與200mm

配管作比較，系統設備內之水頭損失為4.5米，其節能效果如下：

a. 150mm配管

3600LPM於150mm配管內其流速約3.4米

查配管摩擦損失圖得管路每米損失600Pa＝0.006㎏(約0.06 M/ M)

以150mm配管時，系統所需克服的全揚程為

4-10

30 M + 4.5 M + 0.06 M/ M * 120 M＝41.7 M

軸馬力(KW)＝41.7 M * 3600 LPM / 6120 * 0.7(水泵效率)＝35 KW

b. 200mm配管

3600LPM於200mm配管內其流速為1.9米

查配管摩擦損失圖得管路每米損失150 Pa＝0.0015㎏(約0.015 M/ M)

以200mm配管時，系統所需克服的全揚程為

30 M + 4.5 M + 0.015 M/ M * 120 M＝36.3 M

軸馬力(KW)＝36.3 M * 3600 LPM / 6120 * 0.7(容積效率)＝30.5 KW

兩者比較軸馬力既可省能源4.5 KW

4.5配管及水泵的計算

(1) 計算順序參考第1節「基本事項」

(2) 「配管摩擦阻抗線圖」。這時不需考慮溫度所造成的摩擦係數與比重的變化。

4.5.1計算公式

水泵揚程 H﹝m﹞

H = K‧P`/9.81

此時 K：安全系數(1.1~1.2)

P：̀(P1+P2+P3) ﹝kPa﹞

P1：配管阻抗﹝kPa﹞

P1=R1 (L1+l1‧N1)+ R2 (L2 +l2‧N2)+⋯⋯

此時 R1、R2 ：不同規格配管的配管摩擦阻抗﹝kPa/m﹞

L1、L2 ：不同規格配管的實際長度﹝m﹞

l1、l2 ：不同規格局部阻抗的相當長度﹝m﹞

N1、N2 ：不同規格局部阻抗類別個數

P2 ：機器內壓力損失﹝kPa﹞

4-11

P3 ：其他的壓力損失﹝kPa﹞

4.5.2多台水泵並聯應用注意事項

1. 系統曲線與控制曲線

2. 工作點與切換點

3. 自動平衡閥的應用

4. 節流閥的應用

4.6.冷卻水配管

4.6.1冷卻水配管

(1) 通過冰水機、冷溫水機以及水冷式單元空調機的冷卻水量，需保持穩定。

(2) 水量原則上根據冰水機容量而定一般以冰水機容量之1.3倍計。

(3) 水泵位置原則上放在冰水機冷凝器的入口側。

(4) 除上述(1)~(3)內容，參考第4.2節「冷水配管」。

(5) 冷卻塔周邊的配管如下：

1.在冷卻水出入側以及補給水管入口側，裝設防震接頭。

2.冷卻塔上面水槽(複數) 的配管及關斷閥，可以特別記錄當作機器附件。

3.在冬季使用冷卻塔時，應考慮防止冷卻水結凍、控制冷卻水溫度，多台系統時可

考慮關閉部份風扇或水泵。

4.冷凝器入口側的配管或冷卻塔入口側配管，需裝設濾網(strainer)。

5.多台冷卻塔應用 I型集水頭使具有等壓管功能，可避免流量不勻。

4-12

4.6.2 基本迴路圖

(1) 如冷卻塔裝設位置比冷凝器高

圖4-12冷卻塔裝設位置比冷凝器高

(2) 不得已將冷卻塔設在比冷凝機低的位置(採用彎管《bent》或虹吸斷路器

《breaker》)

圖 4-13冷卻塔裝設位置比冷凝器低時

4-13

4.7：水系統的水質控制

水質控制主要在達到節約空調主機電力能源、用水量以及防垢、防蝕、殺藻菌及控

制退伍軍人菌的目的。注意事項如下：

4.7.1、水處理的對象：

pH、導電度、總鹼度、P鹼度、全硬度、Ca硬度、氯離子、全鐵、矽土

4.7.2、水質檢測：

1. 每月各檢測一次pH、導電度、總鹼度、P鹼度、全硬度、Ca硬度、氯離子、全

鐵、矽土及菌落數。

2. 半年檢測一次冷卻循環水懸浮固體物。

4.7.3、規範項目：

1. 節水規範：(A)冷卻水濃縮倍數必須大於5，濃縮倍數=（循環水之導電度）/（補

充水之導電度）

(B)容許導電度可提高至4500 u S/cm

由設計師根據實際需要選擇上述二者之一為規範。

2. 防垢規範：主機在正常運轉下依照CNS-12812標準其EER必須維持95﹪以上

3. 防蝕規範：管材為鋼材（Mild Steel）其腐蝕率必須小於2mPY，若為銅管材其

腐蝕率必須小於0.3mPY1

4. 懸浮固體規範：循環水之懸浮固體濃度必須小於10PPM（mg/liter）

5. 藻菌規範：循環水之微生物菌落數必須小10000CFU/ml

4.7.4、系統內必須進行之水處理項目如下：

防垢、防蝕（使用水垢處理器）、懸浮固體(使用雜質分離器、過濾器)、藻菌(使

用滅藻菌器)、自動控制冷卻水導電度。

4-14

4-15

4.7.5水質控制與節能效應

1. 結垢係數導致冰水主機、熱交換設備等運轉效率的低落

2. 冰水主機的高壓跳脫、冷凝器破裂、熱交換設備管路阻塞等事故。

3. 冷卻水濃縮倍數大於5(n>5)其節水比率

n n/(n-1) 耗水量比值節水%

5 1.25 100% 0%

6 1.2 96.0% 4.0%

7 1.167 93.3% 6.7%

8 1.143 91.4% 8.6%

9 1.125 90.0% 10.0%

10 1.111 88.9% 11.1%

15 1.071 85.7% 14.3%

20 1.053 84.2% 15.8%

註：n(冷卻水濃縮倍數 )＝循環水之導電度÷補充水之導電度，n/(n-1)為補充

水量與蒸發量之比值。其意義乃因蒸發量容易估算得知，再利用不同濃縮倍

數下的比值 n/(n-1)，可以立刻得到補充水量。

1 mPY為每年千分英吋

第五章風管配管設計

5.1基本要點 1. 風管管線的配置，應考慮最合理且經濟之途徑。

2. 設定風管的途徑，應考慮維護管理；風門(damper)裝置等位置必須設有安全檢查口等。

3. 設有天花板或管道間時，應預留風管裝設之空間。

4. 需要安靜的空間，風管系統配置應注意風速不宜太快。

5.2風管的設計程序風管的設計程序如圖 5-1所示。

決定風機設置位置決定風管方式

決定每個出風口、回風口的風量

決定出風口、回風口等的個

數、位置、型式

決定風門及防火風門等附件的裝設位置

設定風管的概略途徑

決定風機規格

計算風管系統的全壓損

詳細設計風管規格

根據負荷計算，決定各區各房間的送風量

圖 5-1 風管的設計程序錯誤! 尚未定義書籤。資料來源：日本平成十年版「建築設備設計基準.同要領」

5- 1

5.2.1風管設計程序說明 (1) 風管設計程序

設定主風管途徑：從風機到最遠距離的居室，或是最理想的出風口(回風口)部分與風機連結而成。

設定分歧風管途徑：將剩餘的出風口與主風管進行適當的連結。

(2) 從最遠出風口、回風口根據「熱負荷計算」算出各居室的出風口與回風口之風量，並順序累積各支管的出風與回風管風量到各主風管上。

(3) 住商等建築物的空調、通風(排煙除外)風管，原則上使用低壓風管（運轉壓力在 500Pa以下）。壓力如果超過時，應特別記錄其範圍，並加強氣密處理。

(4) 主風管規格的決定，可參考以下程序。

風機全壓未定的情況，根據圖 5-2，在推薦風速線上找出適合主風管系統的最大風量，再依照該處所顯示的摩擦損失，決定風管系統各部分的規格。

如果已經知道風機的全壓，將風機全壓扣除機內壓損，求得風管系統的容許摩擦損失，依此決定各部分的規格。

(5) 分歧風管的規格，根據分歧點到主風管末端的摩擦壓損，算出等值摩擦壓損產生的容許摩擦損失，再做決定。這時如果風速過大，使用風量調節風門調整。

另有一簡便法，就是依照風管等值摩擦壓損，來決定規格。此時，需裝設風

量調節風門，調節與主風管間的壓損差。

(6) 風機的全壓，在風管規格、風管附件決定後才計算；至於風機，要計算機外全(靜)壓，同時應考慮風管系統效應問題。

5.3風管的一般規格 1、型式：

風管之型式可分為圓形、矩形與橢圓形等

2、矩形風管換算成圓形風管的公式如下：

( )( )

81

2

5

3.1

+=

babad e

‧

其中 de：相當直徑﹝m﹞(與矩形風管壓損同值的圓形風管直徑)

a：矩形風管的長邊長度﹝m﹞ b：矩形風管的短邊長度﹝m﹞

3、寬高比：矩形風管斷面的寬高比，原則上在 4以下。

4、材質：風管使用之材料包括有金屬、塑膠類及玻璃纖維等。

5、風速：若無特別需求時可採用圖 5-2中之推薦風速。

5- 2

6、壓損

(1) 計算風管系統的壓損，以全壓為基準，根據壓力損失、局部壓損係數以及局部壓損的相當長度來計算(參考表 5-2)。

(2) 計算空調‧通風風管，原則上將空氣視為標準空氣(標準氣壓 1.01325x105Pa、乾球溫度 20℃、相對濕度 60%、密度 1.2kg/ m3、定壓比熱 1,007J/kg.oK )來計算。

a、壓損的計算（a）直風管的壓損⊿Ｐｔ〔Ｐａ〕 ⊿Ｐｔ＝λ．L／ｄ．Ｐｖ＝λ．L／ｄ．ｖ２／２．ρ λ＝0.0055 x [１＋(20,000 x ε／ｄ + 106／Ｒｅ) １／３] 、Ｒｅ＝ｖｄ／ν、 ν＝μ／ρ Ｑ＝π／４‧ｄ２‧3,600

其中，λ：直管的摩擦係數 L：直管的長度﹝m﹞ ｄ：直徑﹝m﹞ ｖ：風速﹝m/s﹞ ρ：空氣的密度 = 1.2kg/ m3 ε：絕對粗糙度 = 1.5 x 10-4m Ｐｖ：動壓〔Ｐａ〕Ｒｅ：雷諾係數 ν：動黏滯係數 = 1.50 x 10-5 m２/s (20℃) μ：黏滯係數 = 1.8 x 10-5 Pa‧s (20℃) Ｑ：風量﹝m3/h﹞

（b）分歧及變形部分等的壓損⊿Ｐｔ〔Ｐａ〕

根據局部壓損係數(參照圖 5-3)時

ρζζ2

2

vP vPt ‧‧ ==∆

其中 ζ：局部壓損係數(參照表 5-2) ｖ：風速﹝m/s﹞(非合流部分取其上游側；合流部分取其下游側。其餘

參考表 5-2)

根據相當長度的時候

ρζρλ22

22 vvlP de

t ‧‧ ==∆

del λζ

=

5- 3

其中，ｌｅ：相對壓損長度﹝ｍ﹞（與局部壓損等值的直風管長度）

7、隔熱：風管系統隔熱應考量

（1）所處之位置在室內或室外。

（2）整體隔熱設施與運轉時熱損失費用之經濟效益。

（3）凝結水問題。

（4）避免長距離風管內空氣溫升，影響溫度控制。

8、氣密性：風管依其使用壓力之不同，需註明對氣密之要求。

9、支撐與吊架：必須注意強度及防震。

10、其他：出風口型式與氣流分佈等。

5- 4

(絕對粗糙度

圖 5-2 鐵皮風管摩擦阻抗資料來源：日本建

5- 5

1

圖築設備設計基準.同要領平成十年版

全壓 ρζζ2

2

vP vPt ‧‧ ==∆ [Pa]

ζ：局部壓損係數

ρ：空氣(20℃ＤＢ)的密度= 1.2kg/ m3

備註 ζ＝1.0時，⊿Ｐｔ＝Ｐｖ

其中，Ｐｖ：動壓﹝Ｐａ﹞

圖 5-3局部壓損計算圖表資料來源：日本建築設備設計基準.同要領平成十年版
5- 6

5-2局部阻抗係數一覽表i

（Ａ）矩形風管局部阻抗係數ζ(1) 矩形 90 ° 彎頭

0.25 0.5 0.75 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 0.5 1.53 1.38 1.29 1.18 1.06 1.0 1.0 1.06 0.75 0.57 0.52 0.48 0.44 0.40 0.39 0.39 0.40 1.0 0.27 0.25 0.23 0.21 0.19 0.18 0.18 0.19 1.5 0.22 0.20 0.19 0.17 0.15 0.14 0.14 0.35

ζ

2.0 0.20 0.18 0.16 0.15 0.14 0.13 0.13 0.14

(2)矩形切入分歧(直通側) 局部阻抗係數ζ

v1 / v2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6ζ 0.249 0.112 0.05 0.063 0.15 0.31 0.547 0.856

局部阻抗係數ζ

(3)矩形切入分歧(分流側)

x 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6ζ 0.256 0.12 0.072 0.112 0.24 0.455 0.76 0.152

但 ( )vv lbax /2

42

×

=

(4)矩形切入合流(直通側) 局部阻抗係數ζ

v1 / v2

A1 / A2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5

0.75 -1.2 -0.3 -0.35 0.8 0.1 - 0.67 -1.7 -0.9 -0.3 0.1 0.45 0.7ζ0.80 -2.1 -1.3 -0.8 0.4 0.1 0.2

(5)矩形切入合流(分歧側)


v1 / v2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5ζ -1.3 -0.9 -0.5 0.1 0.55 1.4

5-7

v1 / v2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 ζ 0.40 0.32 0.26 0.20 0.14 0.10 0.06 0.02 0

Q3/Q1 v2 / v1

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

ζ

1.2

(7)矩形直角分歧(矩形→矩形)

45°導角矩形風管的分歧矩形風管的分歧

(6)矩形直角分歧(直通側)

5-8



0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

1.03 - - - - - 1.04 1.01 - - - - 1.11 1.03 1.05 - - - 1.16 1.21 1.17 1.12 - - 1.38 1.40 1.30 1.36 1.27 - 1.52 1.61 1.68 1.91 1.47 1.66

Q3 / Q1 v2 / v1 0.1

0.2 1.000.4 1.010.6 1.140.8 1.18

ζ

1.0 1.30 1.2 1.46

(8)角分歧(矩形→圓形)

備註直通側參考(6)

(9)矩形直角分歧(矩形→圓形、矩形漏斗接頭)

v1 / v2 0.4 ζ 0.80

備註直通側

Q1 / Q2 A1 / A2 0.1

0.2 0.910.4 0.810.6 0.770.8 0.781.0 0.781.2 0.90

ζ

1.4 1.19備註直通側參考(

(10)矩形直角分歧(矩形→45°導角矩形)

5-9


0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

- - - - - 1.07 - - - - 1.10 1.08 - - - 1.31 1.12 1.13 - - 1.38 1.20 1.23 1.26 - 1.58 1.45 1.31 1.39 1.48


0.5 0.75 1.0 1.3 1.50.83 0.90 1.0 1.1 1.4

參考

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

- - - - - - 0.79 - 0.72 0.70 - - - - 0.73 0.69 0.66 - - - 0.98 0.85 0.79 0.74 - 1.11 1.16 1.23 1.03 0.86 - 1.22 1.26 1.29 1.54 1.25 0.926)


Q3 / Q2 v2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

<0.6 m/s -0.75 -0.53 -0.03 0.33 1.03 1.10 2.15 2.93 4.18 4.78ζ

>0.6 m/s -0.69 -0.21 0.23 0.67 1.17 1.66 2.67 3.36 3.93 5.13

局部阻抗係數ζζ

(11)矩形直角合流 (矩形→矩形)

備註直通側的數據，參考圓形直角合流((B)-(7))。

(12)矩形直角合流 (圓形→矩形)


Q3 / Q2 v2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

<0.6 m/s -0.63 -0.55 0.13 0.23 0.78 1.30 1.93 3.10 4.88 5.60ζ

>0.6 m/s -0.49 -0.21 0.23 0.60 1.27 2.06 2.75 3.70 4.93 5.95

備註直通側的數據，參考圓形直角合流((B)-(7))。


(13)矩形直角合流(45°導角矩形→矩形)

Q3 / Q2 v2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

<0.6 m/s -0.83 -0.68 -0.30 0.28 0.55 1.03 1.50 1.93 2.50 3.03ζ

>0.6 m/s -0.72 -0.52 -0.23 0.34 0.76 1.14 1.83 2.01 2.90 3.63 備註直通側的數據，參考圓形直角合流((B)-(7))。

5-10


(14)矩形突起彎頭(elbow)(有葉片(vane))

各種規格[mm] ζ 葉片形狀 r s 5 m/s 10m/s 15m/s 20m/s

○A 50 40 0.27 0.22 0.19 0.17 ○B 50 40 0.33 0.29 0.26 0.23 ○A 50 55 0.38 0.31 0.27 0.24 ○A 115 80 0.26 0.21 0.18 0.16

各種規格[mm] r s L ζ

50 40 20 0.12 115 60 0 0.15 115 80 40 0.18


(15)矩形驟擴大局部阻抗係數ζ

(16)矩形漸擴大

A1 / A2 0.06 0.1 0.25 0.5 ζ 0.98 0.91 0.64 0.32


R A1 / Ax 10° 15° 20° 30° 45° 60° 90°

0.06 0.26 0.30 0.44 0.54 0.53 0.65 0.770.1 0.24 0.30 0.43 0.50 0.53 0.64 0.750.25 0.20 0.25 0.34 0.36 0.45 0.52 0.58

ζ

0.5 0.14 0.15 0.20 0.21 0.25 0.30 0.33

5-11

(17)矩形驟縮小局部阻抗係數ζ

A1 / A2 10 6 4 2 ζ 0.40 0.42 0.41 0.26


θ

K

(18)矩形漸縮小

θ< 14°ζ=0.15

θ A1 / A2 10° 15°~40° 50°~60° 90°

2 0.05 0.05 0.06 0.12 4 0.05 0.04 0.07 0.17 6 0.05 0.04 0.07 0.18

ζ

8 0.05 0.05 0.08 0.19

(20) 連續彎頭(S型90°角扭曲)

ζ=K‧ζ'

ζ'：單一彎頭的局部阻抗係數

(19)變形

L/D

0 1 2 3 4 6 8 10 12 14 20 25 40

60 2.0 1.90 1.50 1.35 1.30 1.20 1.25 1.50 1.63 1.73 1.85 1.95 2.0

90 2.0 1.80 1.60 1.55 1.55 1.65 1.80 1.90 1.93 1.98 2.0 2.0 2.0

加乘阻抗係數k

5-12

(21)連續彎曲(S形)

ζ=K‧ζ'

ζ'：單一彎頭的局部阻抗係數(參考(A)(1)、(B)(1)、(B)(3))

加乘阻抗係數k

L/D θ

0 1 2 3 4 6 8 10 12 14 20 25

60 1.05 1.38 1.37 1.28 1.15 1.06 1.16 1.30 1.42 1.54 1.85 1.95 K 90 1.70 1.67 1.40 1.37 1.38 1.47 1.55 1.63 1.70 1.76 1.92 1.98

(B)圓形風管

(2)圓形直角彎頭

(1)圓形彎頭(成型)


R / d 0.5 0.75 1.0 1.5 2.0 ζ 0.71 0.33 0.22 0.15 0.13


θ 20° 30° 45° 60° 75° 90° ζ 0.08 0.10 0.34 0.55 0.81 1..2

R/d 節數 0.75 1.0 1.5 2.0

5 0.46 0.33 0.24 0.19 4 0.50 0.37 0.27 0.24 ζ

3 0.54 0.42 0.34 0.33

5節 4節3節

(3)圓形蝦型接頭90°彎頭局部阻抗係數ζ

5-13

(4)圓形直角、45°、60°分歧(直通側)


v2 / v1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 ζ 0.40 0.32 0.26 0.20 0.14 0.10 0.06 0.02

局部阻抗係數ζ (5)圓形圓錐送出分歧(直通側)

v3 / v1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 ζ 0.94 0.88 0.84 0.80 0.82

(6)圓形45°送出分歧


v3 / v1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 ζ 0.84 0.72 0.62 0.54 0.50
(7)圓形直角合流(直通側)

Q3 / Q2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1.0 ζ 0.16 0.27 0.38 0.46 0.57 0.60 0.55

5-14

(8)圓形直角合流(直通側)
A1 / A2 Q1 / Q2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1.0

0.1 0.40 -0.37 -0.51 -0.46 -0.50 -0.51 -0.520.2 3.8 0.72 0.17 -0.02 -0.14 -0.18 -0.240.3 9.2 2.3 1.0 0.44 0.21 0.11 -0.980.4 16 4.3 2.1 0.94 0.54 0.40 0.320.5 26 6.8 3.2 1.1 0.66 0.49 0.420.6 37 9.7 4.7 1.6 0.92 0.69 0.570.7 43 13 6.3 2.1 1.2 0.88 0.720.8 65 17 7.9 2.7 1.5 1.1 0.86

ζ

0.9 82 21 9.7 3.4 1.8 1.2 0.99

A1 / A2

(9) 圓形45°合流(直通側)
Q1 / Q2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1.0

0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.05 0.12 0.14 0.16 0.17 0.17 0.170.2 -0.20 0.17 0.22 0.27 0.27 0.29 0.310.3 -0.76 -0.13 0.08 0.20 0.28 0.32 0.400.4 -1.7 -0.50 -0.12 0.08 0.26 0.36 0.410.5 -2.8 -1.0 -0.49 -0.13 0.16 0.30 0.400.6 -4.3 -1.7 -0.87 -0.45 -0.04 0.20 0.330.7 -6.1 -2.6 -1.4 -0.85 -0.25 0.08 0.250.8 -8.1 -3.6 -2.1 -1.3 -0.55 -0.17 0.060.9 -10 -4.8 -2.8 -1.9 -0.88 -0.40 -0.18

ζ

1.0 -13 -6.1 -3.7 -2.6 -1.4 -0.77 -0.42

5-15

A1 / A2 Q1 / Q2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1.0

0 -1.0 -1.0 -1.0 -0.90 -0.90 -0.90 -0.900.1 0.24 -0.45 -0.56 -0.50 -0.52 -0.53 -0.530.2 3.2 0.54 -0.02 -0.14 -1.21 -0.23 -0.230.3 8.0 1.6 0.60 0.23 0.06 0 -0.020.4 14 3.2 1.3 0.52 0.25 0.18 0.150.5 22 5.0 2.1 0.65 0.33 0.25 0.220.6 32 7.0 3.0 0.91 0.81 0.61 0.510.7 43 9.2 3.9 1.2 0.56 0.39 0.330.8 56 12 4.9 1.5 0.66 0.39 0.360.9 71 15 6.2 1.8 0.72 0.44 0.35

ζ

1.0 87 19 7.4 2.0 0.78 0.44 0.32

局部阻抗係數ζ (10) 圓形45°合流(合流側)

(11)圓形急擴大

A1 / A2 0.06 0.1 0.25 0.5 ζ 0.88 0.83 0.62 0.30

θ A1 / A2 10° 15° 20° 30° 40° 60° 90°

0.06 0.21 0.29 0.38 0.60 0.84 0.88 0.880.1 0.21 0.28 0.38 0.59 0.76 0.80 0.830.25 0.16 0.22 0.30 0.46 0.61 0.68 0.64

ζ

0.5 0.11 0.13 0.19 0.32 0.33 0.33 0.32

A1 / A2 10 6 4 2 ζ 43 15 6.6 1.0

(13)圓形驟縮小




(12)圓形漸擴大

5-16

小局部阻抗係數ζ
(14)圓形漸縮
(C)風管附件

θ A1 / A2 10° 15° 20° 30° 40° 60° 90°

2 0.20 0.20 0.20 0.20 0.22 0.24 0.484 0.80 0.64 0.64 0.64 0.88 1.1 2.76 1.8 1.4 1.4 1.4 2.0 2.5 6.5

ζ

10 5.0 5.0 5.0 5.0 6.5 8.0 19

(1)管出口及入口

記號 A B,(C) D ζ 1.0 0.50 0.03

自由面積比 0.2 0.4 0.6 0.8 ζ 35 7.6 3.0 1.2

自由面積比 A1 / A2 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 ζ 4.5 3.0 2.1 1.4 1.0


(2)沖孔板(punching grill)(回風口) 局部阻抗係數ζ



(3)百葉孔(louver)
(4)鐵絲網
鐵絲直徑[mm] 0.27 0.27 0.66 0.72 1.66 1.72間隔[mm] 1.67 2.08 3.57 5.0 11.1 16.7寬度比 70 76 67 74 72 81 ζ 0.80 0.70 0.70 0.65 0.61 0.50

5-17

(5)長方形風罩

局部阻抗係數ζ θ 20° 40° 60° 90°

ζ 0.13 0.08 0.12 0.19


θ 20° 40° 60° 90° ζ 0.02 0.03 0.05 0.11

(6)圓形風罩

(7)管內流出口

局部阻抗係數ζA1、A2為斷面積

A1 / A2 0.2 0.1 0.6 0.8 ζ 47.8 7.80 1.80 0.29

(8)外角彎頭(內貼消音材) 局部阻抗係數ζ

規格 D[mm] 700 600 500 400 300 200 ζ 0.6 0.7 0.7 0.7 1.2 1.5

局部阻抗係數ζ (9)強制彎頭＊4 規格 D[mm] 700 600 500 400 300 200

ζ 1.1 1.2 1.2 1.2 1.4 1.7

(10)吸音組件(cell) 岩棉厚度 25mm

a × b = 20 ×17.5cm l = 0.9m、ζ=2.21 l = 1.8m、ζ=3.03

(11)風門(單葉片)

矩形 (H/W:0.25~1.0 ζ=0.08 (θ=0°) 圓形 ζ=0.19 (θ=0°)

5-18

ζ=0.52 (θ=0°)

53.083.0

4.1−

×

= L

HLaζ

(14)消音箱(雙向吹出)

94.1

0

11 2.8:

×

= W

aQQ

n

ζ方向Q

00..1

0

22 5.9:

×

= L

aQQ

m

ζ方向Q

a/W 0.39 0.46 0.56 n 0.31 0.91 1.23

a/L 0.27 0.22 0.91 m 0.58 0.63 0.58

內貼有25mm玻璃棉(glass wool)

內貼有25mm玻璃棉(glass wool)

對向葉片平行葉片

(13)消音箱(單向吹出)

(12)風門(矩形：平行葉片、對向葉片)

i日本「建築設備設計基準等同要領」平成10年

5-19

5.4風管系統節能設計要點

5.4.1基本要點

風管系統的省能，至少應做到下列幾點：

1、風量：總風量及各分支風管風量，由負荷計算中求得。

2、適當的規劃選擇與詳細計算通風壓損。

3、出、回風口選擇適當位置，主風管與支風管適當的分佈可減少風管長度。

4、風管製作型式與走向，設計時宜考量順暢性與容易施工。

5、風管截面:盡可能採用圓形或接近正方形的風管。

6、選擇適當的風量以及出風與回風溫差。

7、適當的選用可變風量系統。

8、風口風量正確之分佈及風管洩漏之防止 9。

9、適當選用風管隔熱材質與正確的安裝施工。

10、選擇適當的風管管徑及風速。

5.4.2降低風管表面熱損失之影響因素:

1、寬高比－寬高比較大的的風管比寬高比較小的風管，熱損失大，且寬高比增加會增加安裝費與維護費。

2、風速高低: 管徑較大之低速風管，熱損失較高速風管大。

3、隔熱材：隔熱材之熱阻值愈大，其表面熱損失愈小。

5.4.3風管隔熱

1、空調冷卻用風管，隔熱材之熱阻 R值，建議使用 1.41 m k/w2 10。

2、加強隔熱材厚度。

3、風管隔熱應加強防水氣之保護層。

4、選用適當的隔熱材料與厚度，使風管表面溫度高於周圍空氣的露點溫度。

5、隔熱材種類之選用必須考量防火安全需求。

5.5風管系統各種管件與風門之選用要點風管之配置應考量風管變徑、彎頭接頭、風管分支、結露與風速之控制。

5.5.1變徑:

1、方型風管之截面積不變，但外型改變時，其斜率最大不宜超過 1:4。 9空調工程施工規範(台灣區冷凍空調工程工業同業公會第二版)

10 1999 ASHRAE HANDBOOK CH36

5- 20

2、風管為避過障礙物，必須減少尺寸時，其截面積之改變量，不得超過原截面積之 20%。

5.5.2彎頭 (肘管):

1、直角彎頭內裝順風片應依風管型式不同而異，一般彎頭分類如下:

方型風管：a全半徑方型彎頭 b.短半徑附順風片方型彎頭 c.附順風片直角彎頭。

圓型風管：a平滑彎頭 b三節式彎頭 c五節式彎頭。

2、全半徑方型彎頭其轉彎半徑為風管寬度的 3/4，風管之全半徑(R)與寬度(D)之比等於 1.25，為最適當的比例。

3、具有 1、2或 3片順風片之短半徑彎頭，其順風片依彎頭之彎曲而彎曲，且其位置由轉彎半徑及後半徑決定其位置。

4、直角彎頭之順風片有單層雙層之分。直角彎頭適用於風管必須作直角方形轉彎之處，但造價高，而且風管壓損比短半徑彎頭大。

5、平滑彎頭用於圓形風管系統中，其 R/D比以 1.5為標準。

6、三節式彎頭與平滑彎頭具有相同的 R/D比，但其壓損要比平滑彎頭及五節式彎頭大，當平滑彎頭無法使用時才使用三節式彎頭。

7、當平滑彎頭無法使用且壓損須比三節式彎頭小時，應使用五節式彎頭。

5.5.3風量控制:

1、低速風管系統中，分支風管的風量控制可使用分風門調節控制。

2、對開百葉風門與平行百葉風門可使用於出入口位置，調節風量。

3、平衡風門或風量調節風門可使用於高速風管系統中，調節出風口的風量。

5.6舒適與室內空氣品質 a、風管出風口設計時必須考量氣流分佈與人員舒適問題。

b、通過人體表面之風速不宜超過 0.3m/s。

c、除了風管本體及隔熱材之尺寸外，另需預留施工、維修空間或走道及驗收時測試平衡調整之空間。

5.7其他注意事項 1. 矩形風管的分歧、合流方式，應採斜切方式；若無法施工時也可以採用直接方式；原則上按照 Y分歧(45°送出)、T分歧(圓錐送出)、T分歧(直接送出)的順序採用。

2. 主風管的主要分歧點，應裝設風量調節風門。

3. 出風口應考慮裝設風量調節風門。

5- 21

5- 22

4. 外氣風管必要時可加設電動風門，以防冷暖氣未運轉時外氣滲入。

5. 貫通防火區劃，必須設置防火風門。

6. 自備發電機室的通風風管採專用管線，經過其他房間的風管，要用防火結構材質或外裹具防火性能材料，原則上不裝防火風門。

7. 空調機旁設消音裝置或是風管的分歧複雜時，可設送風箱(supply chamber)。此外風管配管應盡量避免因送風箱而分歧。

8. 風管跟百葉窗接續部位，原則上用漏斗型，對著外牆的百葉窗的接續部位設排水(drain)裝置，引導至戶外或間接排水口。

9. 濾網更換用檢修孔的規格要在 450mmW x 600mmH以上。

10. 管道間不宜當作風管使用。

11. 空調機的送風管與外氣風管，建議裝設溫度計。

12. 在以下位置應設測試孔。

空調機送風箱出來的分歧風管

風機送風管以及回風管

外氣風管

風量調整風門的上游或下游

第六章空調系統控制設備及節能自動監控系統

6.1：自動監控系統監控對象：

1. 溫度（開關、設定控制、顯示）

2. 濕度（設定控制、顯示）

3. 壓力（開關、設定控制、顯示）

4. 冰水流量（開關、顯示、控制）

5. 風量（設定控制、顯示、開關控制）

6. 空氣品質（顯示、設定控制、開關控制）

7. 熱量顯示（設定控制程序、顯示、開關控制）

8. 電量（設定控制、顯示、開關控制）

9. 設備狀態（設定負載順序控制、顯示、開關控制）

10. 其他

6.2：各種元件與控制器、控制機構等之選用。

6.2.1、感測器：（含轉換器輸出）

1.溫度感測器

a. 產生機械訊號者

－雙金屬式(Bimetal Type)

－桿管式(Rod and Tube)

－密閉風箱式(Sealed Bellows Type)

－毛細管球式(Remote Bulb Type)

b.產生電子訊號者

－熱電偶(Thermocouple)

－熱敏電阻(Thermistor)

－熱阻體(Resistance Temperature Detector, RTD)

－惠斯敦電橋

－半導體測溫電阻體

6-1

2. 濕度感測器(a.機械式 b.電子式)

(1)相對濕度偵測法

(2)乾、濕球溫度偵測法

(3)露點溫度偵測法

3.壓力、壓差感測器：

(1)布當管元件(應用於高壓力)

(2)伸縮管元件(應用於中壓或低壓)

(3)隔膜元件(低壓或微壓)

4.流量感測器

(1)機械式(容積式)流量計

(2)差壓式流量計

(3)電磁式流量計

(4)渦流式流量計

5.風量感測器：

(1)熱線風速計

(2)皮托管式流速計

6.空氣品質感測器：CO2、CO

7.熱量顯示：利用流量計與溫差的乘積

8.電量：功率＝P.T.×C.T.×P.F×倍數比

9.設備狀態：設備運轉時數、ON/OFF、負載狀態

10. 其他：水位感測器

電極式

靜電容量式

浮球式

6.2.2、控制器與控制機構：(電氣/電子式、.氣壓式、數位式)

變頻器、兩通閥及三通閥(馬達式閥門操作器、浮動式閥門操作器、比例式閥

門操作器、彈簧復歸比例式閥門操作器)、蝶閥操作器、風門致動器、程序邏

輯控制器(PLC)、直接數位控制器(DDC)

6-2

6.2.3、感測器、控制器、控制機構接受之輸出入信號：

物理量、數位及類比輸出入信號轉變(DI/DO/AI/AO)、開/關、控制模組、輸

出入模組。

6.3冷凍空調控制程序

6.3.1冷凍空調控制程序項目

1.等溫加濕過程：乾球溫度不變，絕對濕度增加。

2.加熱加濕過程：在空氣中噴射熱水或熱蒸汽，乾球溫度與絕對濕度均增加。

3.顯熱加熱過程：用加熱器加熱，乾球溫度增加，絕對濕度不變。

4.加熱除濕過程：利用化學除濕法，吸附材料吸收空氣中水份凝結成水滴，排出凝結

潛熱，使空氣乾球溫度增加，絕對濕度減少。

5.等溫除濕過程：乾球溫度不變，絕對濕度減少。

6.冷卻除濕過程：冷卻盤管之冷卻除濕，乾球溫度與絕對濕度均減少。

7.顯熱冷卻過程：以高於露點溫度之冷卻盤管冷卻空氣，乾球溫度減少，絕對濕度不

變。

8.蒸發冷卻過程：以濕球溫度之冰水噴射於空氣中，造成蒸發冷卻，乾球溫度減少，

絕對濕度增加。

6.3.2中央空調系統的控制功能

中央空調系統的控制功能主要在達到冷凍空調控制程序其系統如下：

(1)通風系統：將適量的外氣與回風混合，並達到各空調空間的舒適空氣需求及空氣品

質。

(2)冷卻系統：a.冷凍主機控制：依負載需求維持最佳的能量供給。

b.冷卻水控制：由泵浦及風扇：提供不同濕球溫度條件下之最冷冷卻水

溫度。

c.冰水控制：調整冰水量維持冷房需求空調環境。

(3)送風系統：調整風量維持適當風速及空間壓力。

(4)加熱加濕系統：控制室內溫濕度用。

6-3

為達到以上的系統發展出以下的程序控制

1. 通風程序控制

2. 加熱程序控制

3. 預熱程序控制

4. 冷卻程序控制

5. 除濕程序控制

6. 加濕程序控制

7. 加熱加濕程序控制

6.4中央空調系統的控制功能區分：

6.4.1系統主機控制的應用型態：

1. 空調箱溫度控制

2. 空調箱壓力控制

3. 冷凍主機控制

4. 能源管理功能

5. 負載空間管理功能

6.4.2區域控制的應用型態：

1. 舒適控制

2. 區域能源管理

3. 實驗室風管

4. 室內正負壓控制

5. 排風扇與風門控制

6.4.3 中央空調系統控制器的分類與功能

6.4.3.1 電氣/電子式、.氣壓式、數位式

(例)中央空調系統控制器的功能：

目前典型的D.D.C控制功能

1. 順序控制

6-4

2. 反向作動

3. 對等及比較判斷

4. P.I.D

5. D/A, A/D, A/A

6. 最大值輸入

7. 最小值輸入

8. 延遲

6.5節能監控系統與網路整合之要點

基於應付負荷變動之需要，可經由管理面、設計面、操作面等方法，透過自動監控

系統，達到節能的功能。

管理面包括：契約容量合理訂定（尖峰、離峰、非尖峰）、負載分配最佳化、需量

控制探討、機電整合探討電動機省能探討功率因素改善照明系統探討探討電動機起

動方式分析保護電驛設定檢討

6.5.1.空調監控系統應有之條件

1. 應具備專業的空調技術，使所規劃的監控系統能夠發揮應有的功能，不僅要

能滿足空調系統之設計需求，同時也能達到節約能源之目的。

2. 應使用專屬的電腦。同時操作者與監控系統間的軟體介面，應具有雙重密碼

多種等級之區分，以保護監控系統的運作安全。節明的彩色中文動態圖形，

使操作者在操控上簡便容易。

3. 系統應採用「DDC直接數位控制」模組式全自動獨立運轉，不受電腦當機

影響。

4. 電腦網路連通後，可自動偵測故障並發出警報訊息，同時自動列印與儲存。

5. 監控系統網路架構，應採用模組化設計，並具有擴充模組能力，可搭配網路

自我診斷功能，使容易發現故障迅速修復。

6. 不論是新建工程或汰舊換新，應可隨時將 DDC控制模組安裝設定，加入網

路架構集中管理。

7. 應能透過自動撥號模組之遠方連線功能，在系統發生故障時可迅速將之排

除，恢復正常的系統運作，使客戶在營運上所受到的衝擊降至最低。

6-5

6.5.2網路架構

(1)Management lever network：

INTERNET：硬體介面（ETHERNET）、軟體介面（TCP/IP）

負責處理改變負荷變動（區域負荷變動、季節負荷變動、預期負荷、日負荷管

制）

(2)Building lever network：

INTERNET/ INTRANET：硬體介面（ETHERNET）、軟體介面（TCP/IP）、模組設備

控制器、建築模組控制器（照明、消防與衛生系統、電力監視、可程式控制器）、

可攜式控制台、獨立式控制單元。

(3)Floor lever network：

硬體介面（RS-232 or RS-485）、軟體介面（各廠牌不竟相同）

DDC控制網路：

變頻器、單獨控制器、實驗室控制器、數位能源監視器、排煙控制器、熱能設

備控制器附感測器（熱泵、通風箱、空調箱、CWC、VWC、CAV、VAV、室內風壓）

6.5.2.1、網路架構連接線

1.RS-232特性

一對一的全雙工連接

連線長度4.57米

傳送速率38.4kbps

1. RS-485特性

一對多的半雙工連接

連線長度1公里

傳送速率614.4kbps

兩條信號線

6-6

6.5.2.2、 RS-485的應用

RS-485的應用

RS-485 遠端控制例

PLC

RS 485

DDC PLC kw-hr

6-7

6.5.3 網際網路的優勢

1. 最大的全球性網路群組

2. 連接全世界上萬個網路，根據其在現實生活中的使用進行其研發及標準化。

3. 很多尖端的網路技術都來自於網際網路

6.5.4網際網路的層級界面與說明

應用層 Process/Application Layer FTP TELNET SMTP TFTP NFS SNMP傳輸層 Host-to-Host Layer網路層 Internet Layer ARP RARP

鏈結層 Network Access LayerEthernet /802.3 FDDI

TokenRing / ARCnet

傳輸媒介雙絞線,同軸電纜線,光纖,無線電等PPP/SLIP

TCP UDPIP ICMP

TCP/IP

IP：網際網路協定：

於網路存取層及端對端傳輸之間搬移資料

1. 進行資料片(datagram)的拆解與重組

2. 將資料送至目標主機

3. 資料片(datagram)是 TCP/IP最小資料傳輸單元

4. 提供不連接模式的網路間服務

5. IP協定保證封包傳達至正確的電腦上

TCP：是有連接模式的通訊協定，類似於電話系統。

1. 在開始資料傳輸之前，使用者必須先建立連線。

2. 錯誤檢查（error checking）

3. 循序編號（sequence numbering）

4. 將資料切成一個個封包再分別傳送出去

5. 判定封包傳送時有無錯誤，若有錯誤即要求重傳

6-8

6.5.5網際網路應用於空調監控系統優點

1. 減少現場監控人力

2. 降低現場監控人員專業能力需求

3. 遠端監控減少人員奔波之苦

4. 及早發現問題及早解決

5. 可同時監控不同區域

網際網路遠端控制例

網際網路遠端控制一對多模式例

PBT BAES

kw-hr PLC DDC

RS 485

PLC

TCP/IP

TCP/IP RS 485 GateWay

6-9

網際網路遠端控制一對多模式例

PBT BAES

kw-hr PLC DDC

RS 485

PLC

TCP/IP


WAN

RS 485

PBT BAES

DDC PLCPLC


TCP/IP

kw-hr

PPP TCP/IP GateWay

ISP

TCP/IP

撥接網路(電話線)

TCP/IP

6-10

6.6系統確效：

1. 網路系統與週邊界面確效

2. 控制系統與週邊界面確效

3. 控制單元確效：感測元件、轉換器、控制器、制動器等相關特性配合，完成操作控

制的目標（包括零點、行程闊度）

6.6.1：其他注意事項

6.6.1.1、校正項目：

溫度、濕度、壓力、壓差、風量、風速、電量（電壓、電流）、流量、空氣品質等

6.6.1.2、校正要求：

符合國際一、二級標準。

6-11

6-12

4 1空調設計手冊

Design

fan coil unit

supply chamber

glass wool

kg m3

unit

igs

m2k

cop