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風吹涼了夏天─節電桃園篇

本系列文章由 經濟部能源局贊助,泛科學策劃執行。

每逢夏日,開整天的冷氣讓電費帳單成為不少人不願面對的真相,上頭的數字總能讓人倒抽一口氣。冷氣毫無疑問為夏天耗電一大元兇,根據台電《99年度家用電器普及狀況調查報告》資料,一般家庭中各種電器在夏月的耗電比例,以冷氣 43.2%最高。

但夏天開冷氣又會讓荷包大失血,不開冷氣又熱到凍未條,該如何是好呢?使用電風扇當然不失為一種可行的方法,清風徐徐便能消解不少熱意,而且夏月家庭中風扇的耗電比例只佔 5%,與冷氣相比實在是省電不少,但究竟電扇要開到多強,才能有效緩解炎夏帶來的溽暑燠熱呢?

夏日炎炎,如果在荷包和舒適之間做抉擇是每個人都得面對的難題。source:中央社

夏日炎炎,如果在荷包和舒適之間做抉擇是每個人都得面對的難題。source:中央社

體感溫度──身體的溫度感受

首先要從溫度感受談起,根據氣象局的溫度分布圖,夏季午後台灣平地總是紅得發紫(即攝氏 30度以上)。然而,這些氣溫數據僅是儀器客觀的觀測,地處亞熱帶的台灣,夏季平均相對濕度可達70%,我們實際上對於溫度的感受,明顯高於觀測的氣溫。

之所以會有這樣的差異,主因在於人體對於周遭空氣的溫度,並不只受到氣溫的影響,而是包含濕度、風速等等各項天氣因子的綜合結果。

為了更準確反應人體感受的溫度,因此產生了生理等效溫度(physical equivalent temperature, PET)等量測環境熱舒適度的方式,也就是大家常聽到的體感溫度。目前各國對於體感溫度尚未有一致的計算標準,但是共通點是將相對濕度、風速等環境因子納入如下的體感溫度計算公式,各項參數因各國而有所不同,計算結果雖然會有落差但大致相等。

學理上,體感溫度越高,顯示人體受到環境的熱越多,對人體體內熱平衡帶來的壓力越大,這種壓力稱為熱壓力(thermal stress)。德國弗萊堡大學氣象研究所安德列斯‧馬札拉克斯(Andreas Matzarakis)教授依據其研究成果,按熱壓力高低為體感溫度分級。體感溫度 35℃以下為適當熱壓力,為人體仍會感到舒適的範圍;35℃~41℃為強烈熱壓力;當體感溫度超過 41℃,便為極端熱壓力,開始威脅人的健康狀態。

風,吹涼了夏天

Dog-Fan

夏天最令人難受的,莫過於室內徘迴不去凝滯的熱氣,總能把人逼出一身汗來。根據體感溫度的公式,風速為影響體感溫度最為顯著的因素,如果能保持室內自然通風,提高風速,便能降低體感溫度。此時,電風扇不失為一種兩全其美的消暑解方,既帶來一絲清爽涼意,也能解救失血的荷包。

不過,究竟風速要多快,才能有效地讓人感覺到舒適呢?美國加州大學柏克萊分校建築環境中心(Center for the built environment, University of California, Berkeley)翟永超(Yongchao Zhai)研究員,便透過控制風速,請受測者回答感受到的環境溫度舒適度,以界定風速、溫度、濕度與舒適度之間的關聯。

研究結果發現,在使用天花板電扇的情形下,只要風速達到每秒 1.2公尺~1.8公尺,多數受測者即便室內溫度達 30℃,相對溼度 80%,都還能維持舒適的感受,顯示在有天花板電扇的情形下,能顯著改善室內的溫度舒適度。

桃園市節電計畫

04桃園市

桃園市節電目標:1億7478萬度;桃園市申請經費:1億7475萬元

桃園市近幾年來人口數持續增加,同時也是台灣工業大縣,無論住宅、工業或服務業部門,用電量皆不容小覷,總用電量也呈現成長趨勢。至2014年,桃園總用電已達約278億度電,居全台各縣市總用電量之冠,扣除工業用電後,用電量則列全台第五高。

桃園市本年度編列1億7千多萬的經費來減少用電量。主要措施包含透過廣告、講座、文宣等方式宣導節能方式,輔助公私部門汰換老舊空調設備,並祭出節電獎勵鼓勵服務業減少夏日冷氣使用,同時也加強宣導與稽查「服務業室內冷氣溫度不得低於26°C」政策。

冷氣已經是現在人生活中難以割捨的「罪惡的快樂」(Guilty Pleasure),但若是能與電扇妥善搭配,不僅可以降低體感溫度,更能同時提高冷氣效率,便能用最經濟實惠的陣陣涼風把炎夏吹散!

特別感謝

  • 成功大學建築學系 林子平教授
  • 成功大學建築學系 林建廷同學

參考資料:

  • 許金玉、張博雄,2015,臺灣體感溫度初步分析,中央氣象局104年天氣分析與預報研討會。
  • 來看看哪個縣市用電量最多吧?低碳生活部落格。
  • Matzarakis, A., & Amelung, B. (2008). Physiological equivalent temperature as indicator for impacts of climate change on thermal comfort of humans. In Seasonal forecasts, climatic change and human health (pp. 161-172). Springer Netherlands.
  • Human comfort and perceived air quality in warm and humid environments with ceiling fans. Building and Environment. 2015, 90, 178-185

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