在辦公空間的窗戶內緣多裝一層內窗和百葉簾，能有效阻隔室外熱源，使窗內和空隙中間的溫度相差好幾度（圖：台達）
文/詹詒絜
今年夏天太平洋高壓異常強勢，將台灣壟罩得密不通風，颱風也難以生成。於是，國內每座城市的氣候越來越熱帶化，每天溫度突破36°C似乎已成家常便飯。在這種天氣之下，我們怎能耐得住不開冷氣？
當然，一旦開了冷氣，勢必得把門窗關得緊緊的，避免冷空氣外流。可是你知道嗎？一個封閉的室內空間，如果空氣品質不好，將會危害人體健康。正如世界衛生組織（WHO）之前所估算，每年約有430萬人因暴露於家庭空氣污染物之中，而過早死亡。我們實在不能輕忽室內霧霾及其他有害成分，像是PM2.5、PM10、二氧化碳、甲醛及有機揮發物（VOC）呀！
也因此，目前全球在建築這一塊的討論，已從單純的「節能減碳」，漸漸進化到「以醫學為本的健康環境」。國際上目前泛行的WELL健康建築標準（WELL Building Standard），就是來檢視一棟建築物的風、光、水及能源管理，有沒有照顧到使用者的身心靈健康。
國際WELL標準 引領健康建築新概念
坦白說，WELL建築標準在台灣正處於剛起步階段，許多人可能不曾聽聞過，而國內也只有屈指可數的辦公空間，如：台灣利邦總部（一間專門推行建築室內空調通風、給排水、智能安全電力系統的公司），成功獲得WELL認證。但事實上，這套標準在國際上已行之有年。
追朔一下WELL成立的歷史，是2014年由國際健康建築學院（International Well Building Institute, IWBI）所發布，準則系統與大眾廣為熟知的國際綠建築LEED認證體系滿類似，不僅有各式各樣的指標，還有銀級、金級、白金級之區分。不過就內容上來看，LEED關注的是建築內外的環境議題，而WELL主打的是建築居住者、使用者的人本健康。
不得不說，WELL自2014年問世以來，其評估系統持續不斷演化，如今已升級成第二版本（V2），涵蓋多達120項標準條款，分散於「空氣」、「水」、「營養」、「光」、「運動」、「熱舒適」、「聲環境」、「材料」、「精神」、「社區」這10大概念項目之中。
其中，「空氣」這一塊，在當今細懸浮微粒和Covid-19疫情肆虐的時代中，大概是多數人最關切的。近期哈佛大學就出了份研究，發現如果空氣中的PM2.5每增加1微克/立方公尺（μg/m3），Covid-19死亡率便會增加8%！而WELL標準在這方面的嚴格控管，可說是世界之最，它要求室內空間的PM2.5和PM10需各自小於15μg/m3、50μg/m3（台灣法規要求35μg/m3及75μg/m3）；二氧化碳濃度控制在900 ppm內（環保署要求1000ppm），其他甲醛、臭氧等污染物的數值也都比其他法規標準來得嚴苛。甚至，針對揮發性有機化合物（TVOC），還詳細陳列10幾種物質，「分別」設立超標門檻，反觀台灣的室內空氣品質管理法，也只為十二種揮發性有機物之「總和濃度」立下尺度。相較之下，WELL標準追求的，已相當於一個幾乎「零空汙」的健康環境了！
地球公民基金會靠著通風和雙層玻璃系統，用心打造一個節能健康辦公室（圖：詹詒絜）
因應條件和需求 換氣通風有數種
在如此嚴格的要求之下，說實在的，要達到WELL標準還真的不容易，必須得靠適當的通風換氣系統，才有辦法取得分數。但問題來了，通風方式又分自然通風（natural ventilation）和機械式通風（mechanical ventilation），我們要怎麼辨別哪一種是最有效的呢？要回答這個問題並不難，只要事先了解兩種方式的差異，以及空間周圍環境條件和使用者的需求即可。
以自然通風來說，靠得是建築物內外自然氣壓或溫度差異所造成的空氣流動，通常又可細分「風力驅動」（wind-driven ventilation）及「浮力驅動」（buoyancy-driven ventilation）。簡單來說，前者的生成必須仰賴建築內外的風壓差異，達到空氣流動和交換的效果；後者則藉由空氣溫度差異所形成的浮力，讓空氣能上下對流。
至於機械式通風，顧名思義，是透過機械系統像是排風扇、送風機和抽風機等所產生的動力，帶動室內、室外空氣流動，這在自然通風缺乏的環境空間中，相當不可或缺。而機械式通風又可再細分成三類：正壓、負壓及平衡通風。第一類通風法會一直對室內空間提供外面的空氣，進氣型的換氣扇就屬於這種類；負壓型通風則剛好相反，會持續把室內的空氣和濕氣排出，最常見的設備莫過於廁所浴室的排風扇；而最後平衡雙向換氣是同步執行進氣和排氣，全熱交換器（Energy Recovery Ventilation, ERV）即是一例。
一般來說，如果在環境條件允許的情況下，一個空間能同時透過自然和機械方式來通風，當然是再好不過。不過要挑戰WELL的超高標準，全熱交換器是絕對不能少的神器，尤其是在戶外懸浮微粒濃度超標，不能開窗之際。讀者一定會好奇，這設備到底有多神？
事實上，全熱交換器通常具備空氣過濾網，能有效潔淨引入的外氣（新風），同時排出屋內汙濁空氣（排風）。但在交換空氣的過程中，它又靠著「能量回收」執行熱傳遞，將室內要被排出的冷或熱空氣，能量被傳至新風上。如此一來，原本要出去的熱量，會跟著外氣回到室內空間，屆時風溫與屋內原有溫度相去不遠，讓空調不會因為突如其來的外氣溫差，而需要瞬間的高運轉來調和溫度。這也是為什麼除了淨化功能之外，許多人也將全熱交換器視為一個輔助節能的好物。
六月台達基金會舉辦氣候沙龍，邀請專家講解新風系統（圖：台達基金會）
空間需要多少換氣量？讓專家來教你
但是，一個空間要有良好的通風效果，還需額外注意「換氣量」。隨著建築空間大小變化，每小時換氣的次數和風量也一定有所不同。
以單位面積和樓高算法來看，一般住家空間每一小時，需換氣0.5-1次；但像幼兒園和圖書館這類公共空間，則至少需要1.5-2次。而單次換氣的風量，視空間面積平方米（m2）和樓高而定。舉例來說，某居家空間長和寬各10米，樓高有2.5米，一小時一次的換氣風量便需達到250立方米（m3/h，又稱CMH）（10x10x2.5x1=250）。
設計換氣量還有另外一套稱為「空間人數法」的公式可依循。一般而言，成人每小時需要的基本換氣量為20-30CMH，假如一個房間裡有5個成人，所需的外氣量就是100-150CMH。
以上這些算法都很好上手，不過要照著WELL標準去設計換氣量，就不是簡單這一行公式可以做到的。WELL所奉行的是美國採暖、製冷與空調工程師學會（American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers，簡稱ASHRAE）研發出來的一套特有計算方式，它為不同室內環境訂出單位流量基準，並將空間人數和面積皆納入換算，理所當然公式比較複雜，演算也相對嚴謹。但是，在WELL計分系統裡，ASHRAE提供的數字只是一個「最小值」，建築業主想在「空氣」這一題上多拿點分數，就不能僅剛好在及格邊緣而已，設計的通風量必須得超過最低門檻才行。
此外，即使屋內安裝足夠的換氣設備，但人流的進進出出，仍會影響室內空氣品質。因此，新風系統若能適當搭配空氣品質監測器，時時刻刻秀出二氧化碳、PM2.5等濃度，便能即時管理全熱交換器的運作，讓你輕鬆擁有健康的辦公環境。
全熱交換器和室內空氣品質監控是打造健康辦公空間的關鍵要素（圖：台達）
雙層玻璃學問大 隔了熱源省了電
甩開了髒空氣，接下來瞧瞧如何對付熱空氣。其實最有效把熱能隔絕在外的方法，是在建築上裝置外遮陽。但台灣有許多辦公空間藏身於高樓大廈，若沒有大樓管理委員會或區分所有權人的同意，是難以改變外牆面貌。於是，台灣綠適居協會理事長邱繼哲設計出一套雙層隔熱窗施工法，從內部加裝一層玻璃，中間內外窗相隔數公分，並裝上百葉窗，不僅將熱能反射出去，也為室內保留光線。另外，搭配排風系統，可將屋內冷空氣先灌入內外玻璃之間，再從對外窗帶走內部髒空氣。如此操作下，既幫玻璃降了溫，又排出了室內有害物質，簡直就是一舉兩得。
這套獨特的施工法，曾應用於地球公民基金會辦公空間的節能改造上，被證實隔熱效果和外遮陽一樣好。去年三月，基金會在炎炎夏日時實測內外溫度，結果外牆玻璃在日曬之下竟有53°C，但室內溫度僅32°C，整整相差了21°C！如此隔熱成果，也讓整個空間比樓上相同坪數的鄰居，電費少了80%。
而台達基金會先前與陽光基金會合作，為其辦公空間導入新風系統和雙層玻璃隔熱法，兩者互相搭配下，也預期可幫忙節省30%的空調用電量。甚至，有時陽光基金會的室內二氧化碳、PM2.5、PM10等空氣汙染物濃度均值，比WELL標準要求的還低。從這些案例來看，辦公空間要在冷氣房的密閉空間獲得新鮮空氣，同時又降低空調的高耗能，真的一點都不困難，安裝兩套系統便可搞定，大家不妨試試看！
沙龍過後，實際帶大家走訪地球公民基金會辦公室，見證換氣和隔熱系統的神奇之處（圖：台達基金會）
本篇轉載自Vol.67
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