【建築環控】建築師高考環境控制，必讀摘要(下)！

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繼建築環控上篇說明標章系列及物理環境系列必讀摘要，本篇文章將說明建築設備系統系列之必讀摘要內容，希望幫助考生快速整理必讀範圍，也能對於考試內容有初步的認識，若還未看過上篇的朋友，歡迎再點進上篇閱讀看看內容唷！

另外不免再提一次，準備物環也需要耗費不少精力與時間，若有相對應的工作經驗年數就可以把這科抵免！ 不過用以計免試科目的建築工程經驗好像不包括建設公司，營造廠、建築師事務所比較無爭議，免試資格可以在考選部官網查詢 (連結)。

【設備系統系列】

設備於建築中就像是人的五臟六腑，對於現代建築是非常重要的一環，有了設備能夠更完善建築的使用。以考試的內容來說，最為大宗的是空調設備及給排水設備，需花較多力氣準備，建議用邏輯理解的方式去讀，並與生活經驗做連結，能夠對於內容更為深刻。本篇文章畢竟為摘要，尚不會深入的說明各系統內容，僅先將環控的知識廣度擴展，未來再漸漸深入說明，接著就讓我們繼續看下去吧！

【空調設備】

空調設備為本系列中最大宗，從大型建物較常用的中央型系統，一直到我們各家戶常用的個別型系統都需要了解其運作原理與規劃觀念，真的是蠻容易可以連結到生活中的經驗，個人覺得算是非常有趣的一節！以下列出必讀的摘要內容：

《換氣相關法規認識》

• 換氣量相關規定
• 有效通風面積相關規定
• 地下建築物換氣模式及換氣量相關規定

《認識空調基本因子》

• 比容積、比重量
• 顯熱、潛熱、焓
• 濕空氣線圖
• 顯熱負荷量

《冷凍循環》

冷凍循環基本上就是冷暖空調的原理說明，個人認為只要瞭解了冷凍循環，其實就不難理解整個空調系統是如何運作的，所以冷凍循環一定要讀熟唷！

• 冷凝器(氣冷式、水冷式)；蒸發器(直膨式、間接式)
• 吸收器、蒸發器、凝縮器、再生器

《空調計畫》

設計條件(建物、環境)-->空調分區-->空調方式種類-->熱源設備-->輸送設備-->設備空間配置-->節能對策-->設備成本及運轉費用

空調系統類型圖

《空調性能因子》

• 冷凍噸 (RT)：用以顯示冷凍能力，即單位時間內可以從室內移出多少熱能
• 能源效率比 (EER，Energy Efficiency Ratio)：冷凍設備冷卻能力 / 耗電量
• 冷凍性能係數 (COP，Coefficient of Performance)：冷凍設備冷卻能力 / 消耗功率
• 冷氣季節性能係數 (CSPF，Cooling Seasonal Performance Factor)：期間之總冷氣負載 / 總耗電能
• 部分負載效率整合指標 (IPLV)

《熱處理裝置》

1. 熱泵：

熱泵裝置主要用在暖氣、熱水器等裝置，其原理就像將壓縮式冷凍機的室內室外側反過來。

• 空氣對水熱泵 (熱泵熱水器)
• 水對水熱泵
• 熱泵式冷凍機

2. 冷卻塔：

• 開放式
• 密閉式
• 對向流型 (氣流&水滴方向平行)
• 直交流型 (氣流&水滴方向垂直)

3. 儲冷槽

《空氣處理裝置》

1. 空氣過濾器

• 過濾式濾材 (高分子材料、不織布...)
• 塗佈黏著劑吸著式
• 靜電吸塵式

2. 全熱交換器

許多人家裡會選擇安裝全熱交換器，以更有效率的交換室內外空氣，讓室內空氣能夠一直維持很好的狀態，AHU、FCU、分離式系統皆可配置，現今建設公司在規劃建案時也都會在外牆預留一個孔給全熱交換器風管使用。

其原理即為將室內廢氣排出，並把室外新鮮空氣經過濾吸進室內，而在交換空氣的過程中又同時讓室內外空氣的熱量做交換，讓室內空調負擔降低，舉例來說，若我們在室內開冷氣，是一個室內空氣冷、室外空氣熱的狀態，而將新鮮的室外空氣未經處理直接吸進室內時，可能會讓室內變熱，加大冷氣負擔，因此這時若能夠將原先在室內冷的廢氣吸收一些室外進來的空氣熱量，就能夠讓室外進來的空氣各符合室內需求。

《空氣輸送裝置》

1. 送風機 (離心式、軸流式)

2. 風管：需考量送風量、風阻、水平風管清潔孔、出風口及風管噪音處理、貫穿1小時防火時效區劃時需設防火閘門

3. 出風口及回風口之配置計畫：

• 分散布置，風口小且多
• 均勻循環不滯留
• 避免過冷過急風
• 避免出、回風口太過接近 (短路)
• 溫差不宜過大

《水輸送裝置》

• 直接回水配管
• 逆回水配管
• 定流量方式 (CWV)
• 變流量方式 (VWV)

《空調負荷計算》-以決定設備容量

• 構造體傳透熱負荷q_c
• 窗玻璃之熱負荷q_G
• 間隙風熱負荷q_I
• 外氣(換氣)熱負荷q_O
• 室內發生熱負荷q_i

《空調節能設備計畫》

• 熱源裝置設備
• 空氣處理裝置
• 水輸送裝置
• 空氣輸送裝置
• 管理手法&維護

【給排水 (含熱水)】相關規定可參考建築物給水排水設備設計技術規範

《給水設備因子》

1. 水質

• 水質處理方式
• 水質標準

2. 水量

• 生活用水量
• 冷卻塔補給水
• 總計一日給水量、每小時平均假設給水量、每小時最大假設給水量、瞬時最大給水量

3. 水壓

• 各類設備水壓標準
• 水頭 (水柱高度)
• 水擊現象 (水錘)

《給水方式系統》

• 直接給水
• 壓力水槽
• 重力給水 (台灣最常見)
• 泵浦給水

《給水設備》

1. 蓄水槽&高架水塔

• 水槽周邊維護檢查所需之相關尺寸法規，可參考建築物給水排水設備設計技術規範

2. 泵浦

• 全揚程
• 泵之水動力
• 給水規則 (高層垂直區劃、減壓、距離....)

《熱水設備系統》

• 局部供給 (瞬間加熱型、貯存加熱型)
• 中央供給 (直接加熱型、間接加熱型)
• 太陽能熱水設備 (貯置型、自然循環型、強制循環型)

《排水》

1. 排水種類

• 污水(含固形物、排泄物)
• 雜排水(污水外之生活排水)
• 雨水
• 特殊用水 (如醫院、工廠...)

2. 排水系統

• 都市層級：合流式、分流式
• 建築層級：重力排水、機械排水、間接排水(如冰箱...)

3. 排水所需相關設備

• 排水管：坡度、管徑、清潔孔規劃)
• 存水彎：以避免自行虹吸、誘導虹吸、背壓作用、毛細管作用或蒸發、防蟲及臭氣
• 通氣管：通氣管對於水管來說非常重要，若無通氣管給排水會非常不順暢，依其設置區域及用途不同，又可分為：個別通氣管、回路通氣管(通氣橫支管)、通氣主管(通氣立管)、濕通氣管、共同通氣管、結合通氣管(輔助通氣管)、緩和通氣管

【汙水處理】

《污水因子》

污水之處理過程大致可分為腐敗-->沉澱-->過濾-->氧化

• BOD (生物需氧量)：用來測定污水的汙染程度
• BOD 除去率

《汙水處理方法》

• 生物膜法
• 活性污泥法

【雨中水利用】

雨中水之利用，其主要概念為將雨水及雜排水經過處理後重複利用，但大多僅能用於不與人皮膚接觸之處，雨中水利用最常考的應該就是整個過程如何進行，可以用理解的方式，若考申論題也比較好發揮唷！

設計條件評估-->集水系統規劃-->貯存系統-->輸送設備-->系統維護管理-->效益評估

其中集水系統又可分為：地面貯留型、地下滲透貯留型、綜合型

【防災設備】

此節指的防災設備主要是應對火災類型的消防設備，消防設備對於建築安全極為重要，主要可以分成四個部分：警報、滅火、避難、搶救，而要開始讀消防設備前也需對火災先有基本的認識：

《認識火災》

• 火災負荷
• 火災要素：溫度、燃料、氧化劑、連鎖反應
• 火災過程：閃燃現象 & F.O.T 閃燃時間
• 滅火方式：阻斷燃料、冷卻作用、窒息作用、抑制作用

《防災計畫》

基地環境及建物配置(不阻礙救災)-->平面計畫(區劃、路線)-->剖立面計畫(開口大小、緊急進口位置)-->構造材料計畫-->防災設備系統規劃(服務水準、位置)-->警報系統-->滅火設備-->避難設備-->消防搶救必要設施-->使用管理維護

《警報設備》

1.設備類型：依據建築條件不同，選擇不同種類的警報設備：

• 熱感式 (定溫型、差動型、補償型)
• 煙感式 (離子型、光電型、煙複合型)
• 光感式 (火焰型、光複合型)
• 熱煙複合式

2.設備配置位置：

• 設備分區(區劃)明確：平面、垂直
• 探測器安裝位置相關規定、瓦斯漏氣檢知器安裝位置規定
• 鳴動方式

《滅火設備》

• 滅火器
• 消防栓
• 自動撒水設備 (密閉式配管、開放式配管)，撒水頭配置原則可以多做一些Study
• 連結送水口 (消防送水)
• 消防專用蓄水池

《排煙設備》

排煙設備屬於搶救非常必要的設施，因此在建築法規中也有非常多的相關規定，區劃、排煙口位置、排煙量...等等：

• 防煙區劃 (依不同條件之空間做規劃)
• 自然排煙：開口面積須注意相關規定
• 機械排煙：排煙量須注意相關規定

其中排煙室排煙相關規定也特別重要，不同的排煙方式會有不同的尺寸及位置規範：

• 開窗自然排煙
• 管道間機械排煙；機械進氣
• 開窗自然進氣；管道間機械排煙

《高層防災》

最後關於建築物的防災中心設置規範也需要特別記一下唷！

【昇降設備】

《計畫項目》

• 設計條件調查
• 出發層動線計畫
• 垂直區劃
• 交通量計算
• 設備空間設計

《電梯需求數量計算》

• 電梯使用人數 P
• 5分鐘集中率 F (%)
• 電梯速度 V (m/min)
• 機廂乘客人數、載重 n
• 一周時間 RTT (sec)
• 一車5分鐘輸送能力 CC (人/車.5分)
• 電梯數量 N
• 平均出發間隔 AL (sec/車)

《電梯設備相關法規》

• 電梯、緊急升降機設置原則、尺寸
• 昇降機道相關規定
• 頂部安全距離(OH) & 機坑深度(Pit)
• 無障礙電梯設置原則、尺寸

【電氣設備】

以考試內容來說，個人覺得電氣設備章節可能比較沒有那麼重要，大概了解看過去即可，並了解電系統如何從台電配電室輸送至各家各戶中，以下還是說明一些可以看一下的內容：

• 輸電過程電損耗
• 平均用電密度
• 負荷率
• 需要率 (建物最大需要電力)
• 電力供給 (幾向幾線)
• UPS不斷電系統 (緊急用電、發電機)
• 避雷針設置原則、保護角規範
• 台電配電室設置規範

【照明設備】

照明相關摘要於上篇也有做些許分享，在此節也稍微說明照明設備在配置時的相關知識摘要：

《照明設備規劃過程》

照明目的(建物用途)-->設備規劃(照明方式、照度要求、光源種類、視野環境、照明器具)-->檢討照度是否可行-->照明器具配置是否適當-->節能計畫(在綠建築日常節能中有照明節能之評估方式)-->照明系統管理 (開關方式、配線、維護管理)

【小結】

本篇文章接續上篇建築師環控考試中之標章及物理環境章節，說明設備必讀摘要，需讀的內容非常多，個人覺得除了考試外，在實際使用上也真的是蠻好用的，因過去在學校教育中較少學習到設備這一塊，但我相信非常多人進入職場後會慢慢發現，其實機電設備對於學建築的人也非常重要，建築物常會出問題的地方&購屋客戶常常和建商反映的客戶服務項目中基本上大多都是設備相關問題(如水錘...)，因此我相信若對於設備有基礎的概念，在做建築規劃時也能夠特別避開一些可能會產生問題的設計。

我是深呼吸，若還喜歡以上內容，可以再持續關注我，接下來也會更深入的說明各單元內容說明解析，謝謝您的閱讀！