請選擇「用什麼來求」,再輸入房間大小(長×寬或地板面積)和天花板高度。換氣次數留白時,使用住宅居室常用的 0.5 次/h。輸入抽風機的風量(m³/h),也會顯示實際的換氣次數,以及相對於所需換氣量的滿足率。
這個頁面可以做什麼
- 由房間的長、寬、天花板高度(或地板面積和天花板高度),求出房間的容積 \(V\)(m³)
- 乘以換氣次數 \(n\)(1 小時內房間空氣換幾次,例如住宅居室常用的 0.5 次/h),就能知道所需換氣量 \(Q = V \times n\)(m³/h),並和抽風機標示的風量(m³/h)比較
- 反過來,也能由抽風機的風量(最多 3 台合計)反推「實際的換氣次數」和「房間空氣換一次要幾分鐘」
- 會議室、教室、店面等,可以用在室人數 × 每人所需換氣量(m³/h·人)求出依人數的所需換氣量,再和依容積的值比較,取大的那個
- 結果會用房間的長方體和空氣進出的圖表示。公式解說,以及可直接複製到 Excel、Google 試算表、Python 的公式,也都整理在這個頁面;也介紹了台灣建築技術規則依樓地板面積規定的機械通風量
這個計算有什麼用?
換抽風機時,型錄上的「風量 ○ m³/h(CMH)」對那個房間夠不夠,可以用房間的容積 × 換氣次數判斷。例如寬 1.0 m × 深 1.5 m × 天花板高度 2.4 m 的廁所(容積 3.6 m³),以換氣次數 10 次/h 為參考時,所需換氣量是 36 m³/h,風量約 50 m³/h 的抽風機就有餘裕。
台灣的建築技術規則規定,住宅內浴室或廁所設置機械通風時,每平方公尺樓地板面積需 20 m³/h,這間廁所是 1.5 m² × 20 = 30 m³/h,36 m³/h 也滿足。浴室一般用約 5 次/h、廚房烹調時約 15 次/h 等較大的換氣次數。實際風量會因風管長度或進氣口大小而下降,一般會選稍有餘裕的機型。瓦斯爐的排油煙機另依燃燒器具計算來選,請依廠商的選型表。
台灣的新建住宅越來越常裝全熱交換器做常時換氣,住宅居室常用換氣次數 0.5 次/h(2 小時換一次房間空氣)作為參考。約 3 坪、天花板高度 2.4 m 的房間(容積約 23.3 m³),所需換氣量約 11.7 m³/h,可以和全熱交換器分配到各房間的風量比較;整戶的話,把各房間的容積加總再乘以換氣次數。
反過來,用抽風機或全熱交換器的風量除以容積,就知道「實際是幾次/h」,也能當作濾網沒清、進氣口忘了開而換氣變弱的參考。住宅換氣設備在法規上的要求,請向建築師或主管機關確認。
人多的房間,所需的換氣量由人數而不是房間大小決定。例如 12 人使用的會議室,每人以 30 m³/h 計算,依人數是 360 m³/h,遠大於依容積的 50 m³ × 0.5 次/h=25 m³/h。
像這樣取較大者,就能當作室內二氧化碳濃度不會太高的換氣量參考(台灣的室內空氣品質標準以二氧化碳 8 小時平均值 1,000 ppm 為基準)。餐廳或教室等有「每人幾 m³/h」的標準時,請把那個值輸入每人的欄位。
使用油性塗料或溶劑型黏著劑的作業,平常居室的換氣次數(0.5 次/h)不夠,作業中要打開窗戶並開抽風機。先算出作業房間的容積,就能用手邊抽風機或電風扇的風量,具體算出「幾分鐘換一次空氣」(60 ÷ 實際的換氣次數),當作決定休息時機或作業段落的參考。
每種產品需要的換氣程度不同,請務必遵守塗料、黏著劑的注意事項和廠商的指示。
空氣清淨機、除濕機、冷氣的「適用坪數」是用坪數寫的,但實際處理的對象是房間的空氣量=容積。天花板高或挑高的房間,同樣坪數容積也比較大,可以當作選比坪數高一級能力的參考。
把空氣清淨機的「風量(m³/h、CADR)」除以容積,就知道 1 小時能讓房間空氣通過幾次,可以用來比較機型(不過這和換氣不同,並不是把房間空氣和外面的空氣交換)。
公式與圖示
符號與用語解說
符號
| \(V\) | V | 房間的容積(m³)。取自 volume(體積)的第一個字母,用 \(V = L \times W \times H = S_f \times H\) 求出。 |
| \(L\) | L | 房間的長(m)。取自 length(長度)的第一個字母,量室內淨尺寸(牆內側到牆內側)。 |
| \(W\) | W | 房間的寬(m)。取自 width(寬度)的第一個字母。長和寬哪個當哪個,結果都一樣。 |
| \(H\) | H | 天花板高度(m)。取自 height(高度)的第一個字母,是從地板到天花板的高度。 |
| \(S_f\) | S f | 地板面積(m²)。\(S\) 據說來自 surface(面)或 square(平方),下標 f 是 floor(地板)的第一個字母。 |
| \(Q\) | Q | 所需換氣量(m³/h)。在物理和設備領域,習慣用 \(Q\) 表示流量(1 小時流動的空氣量),用 \(Q = V \times n\) 求出。 |
| \(n\) | n | 換氣次數(次/h)。取自 number(數)的第一個字母,表示 1 小時內房間空氣換幾次。0.5 就是 2 小時換一次。 |
| \(Q_f\) | Q f | 抽風機的合計風量(m³/h)。下標 f 是 fan(風扇)的第一個字母,有好幾台時是風量相加的值。 |
| \(n'\) | n prime | 由抽風機風量反推的實際換氣次數(次/h)。為了和目標換氣次數 \(n\) 區分,加上一撇('),用 \(n' = Q_f \div V\) 求出。 |
| \(T\) | T | 房間空氣換一次所需的時間(分鐘)。取自 time(時間)的第一個字母,用 \(T = 60 \div n'\) 求出。 |
| \(N\) | N(大寫) | 在室人數(人)。取自 number(數)第一個字母的大寫,和小寫的 \(n\)(換氣次數)區分。 |
| \(q\) | q(小寫) | 每人所需換氣量(m³/h·人)。是一個人的小流量,所以用小寫和整個房間的 \(Q\) 區分。一般以 20~30 左右為參考,這個計算機的預設值是 30。 |
| \(Q_p\) | Q p | 依人數的所需換氣量(m³/h)。下標 p 是 person(人)的第一個字母,用 \(Q_p = N \times q\) 求出。 |
| \(Q_v\) | Q v | 依容積的所需換氣量(m³/h)。下標 v 是 volume(容積)的第一個字母,\(Q_v = V \times n\)。和依人數的 \(Q_p\) 比較,取大的。 |
| \(\max\) | max | maximum(最大)的縮寫,是取括號內最大值的符號,例如 \(\max(11.664,\ 90) = 90\)。 |
| \(Q_A\) | Q A | 依樓地板面積的機械通風量(m³/h)。下標 A 是 area(面積)的第一個字母,用 \(Q_A = S_f \times q_A\) 求出(台灣建築技術規則建築設備編第 102 條的考量方式)。 |
| \(q_A\) | q A | 每平方公尺樓地板面積的通風量(m³/h·m²)。建築技術規則依房間用途規定,例如臥室、起居室 8,住宅浴廁 20,住宅廚房 35。 |
| \(\mathrm{m^3}\) | 立方公尺 | 體積、容積的單位。邊長 1 m 的立方體大小是 1 m³,相當於 1,000 L(公升)。 |
| \(\mathrm{m^3/h}\) | 立方公尺每小時 | 每小時流動的空氣量的單位,用在換氣量、抽風機的風量,台灣也常寫成 CMH。用「m³/min(每分鐘,CMM)」標示的產品,乘以 60 就是 m³/h。 |
用語
| 容積 | 容器內空間的大小(體積)。房間的話是「地板面積 × 天花板高度」,單位是立方公尺(m³),是思考換氣量或空調能力時的基準。 |
| 換氣次數 | 表示 1 小時內房間空氣換幾次的數(次/h)。0.5 次/h 就是 2 小時換一次房間的空氣。住宅居室的常時換氣一般用 0.5 次/h,廚房、浴室、廁所等局部換氣則用更大的值。 |
| 所需換氣量 | 為了達到目標換氣次數(或在室人數)所需的每小時換氣量(m³/h)。抽風機的風量在這個值以上,就能達到目標。 |
| 風量 | 抽風機 1 小時(或 1 分鐘)能送出的空氣量,型錄或機身標籤上寫成「m³/h」或「CMH」。型錄值多半是沒有阻力(靜壓 0)或規定條件下的值,實際風量會因風管長度、進氣口大小造成的壓力損失而降低,所以要預留餘裕來選。 |
| 靜壓 | 抽風機推出空氣的力量(壓力),是克服風管等阻力送出空氣所需的力量,單位是 Pa(帕斯卡)。型錄上的「風量-靜壓特性曲線(P-Q 曲線)」,是表示阻力越大風量越低的圖。 |
| 壓力損失 | 風管的長度、彎頭、進氣口太小、濾網等妨礙空氣流動而損失的壓力。壓力損失越大,同一台抽風機的實際風量就越比型錄值小。 |
| 抽風機 | 用電動風扇把房間空氣排到外面(或引進外氣)的設備,也稱為換氣扇、排風扇。有壁掛式、天花板埋入式(接風管)、排油煙機等,性能用風量(m³/h、CMH)表示。 |
| 常時換氣 | 用抽風機和進氣口,或全熱交換器,一直慢慢更換房間空氣的方式,也稱為 24 小時換氣。住宅居室常用換氣次數 0.5 次/h。住宅換氣設備在法規上的要求,請向建築師或主管機關確認。 |
| 局部換氣 | 只在廚房、浴室、廁所等會產生氣味、濕氣、油煙的地方,短時間強力換氣。換氣次數的參考值比居室(0.5 次/h)大,一般用約 5~15 次/h。 |
| 全面換氣 | 一點一點更換整個房間空氣的換氣。常時換氣就是這個概念,換氣次數較小(0.5 次/h 等)。 |
| 進氣 | 把外面的空氣引進房間。只用抽風機把空氣排出去(排氣),房間的空氣會變少、風量出不來,所以需要從進氣口或窗縫進來同樣量的空氣。 |
| 排氣 | 把房間的空氣排到外面。抽風機的風量一般用這個排氣量表示。 |
| 在室人數 | 同時在房間裡的人數。會議室或教室多半由人數而不是房間大小決定所需換氣量,用「人數 × 每人所需換氣量」求出。 |
| 二氧化碳濃度 | 空氣中 CO₂ 的比例(ppm),人呼氣會讓它上升,換氣會讓它下降。每人所需換氣量就是從把這個濃度保持在一定以下的想法決定的;台灣環境部的室內空氣品質標準以 8 小時平均值 1,000 ppm 為基準(這個計算機不計算濃度本身)。 |
| 滿足率 | 抽風機的合計風量相當於所需換氣量的幾 %。100% 以上就滿足所需換氣量。 |
| 室內淨尺寸 | 從牆內側到牆內側的尺寸,是房間內實際能使用的大小,容積用這個尺寸計算。會比量到牆中心線的尺寸小一點。 |
| 坪 | 台灣常用的面積單位,1 坪約 3.3058 m²(400/121 m²)。格局圖或房屋廣告寫坪數時,坪數 × 3.3058 就是這個計算機用的平方公尺。 |
| 天花板高度 | 從地板完成面到天花板完成面的高度。台灣的住宅常見約 2.4~2.8 m,做了天花板會比樓板到樓板的高度(樓高)低。 |
建議先了解的基礎知識
為了讓您「理解意思」地使用這個頁面的計算,這裡整理了事先了解會更好懂的基礎知識。
| 長方體的體積(國小五年級,10~11 歲) |
|
| 單位量(國小五、六年級,10~12 歲) |
|
| 小數的乘法與除法(國小五年級,10~11 歲) |
|
| 比率與百分率(國小五年級,10~11 歲) |
|
| 時間的單位(國小二~三年級,7~9 歲) |
|
| 長度的單位換算(國小二~三年級,7~9 歲) |
|
用 Excel 計算的方法
| 房間的長(m) | 3.6 |
| 房間的寬(m) | 2.7 |
| 天花板高度(m) | 2.4 |
| 容積(m³) | =B1*B2*B3 |
| 容積(m³) | 23.328 |
| 換氣次數(次/h) | 0.5 |
| 所需換氣量(m³/h) | =B1*B2 |
| 抽風機的合計風量(m³/h) | 100 |
| 容積(m³) | 23.328 |
| 實際的換氣次數(次/h) | =B1/B2 |
| 空氣換一次的時間(分鐘) | =60/B3 |
| 在室人數(人) | 3 |
| 每人所需換氣量(m³/h·人) | 30 |
| 依容積的所需換氣量(m³/h) | 11.664 |
| 依人數的所需換氣量(m³/h) | =B1*B2 |
| 採用的所需換氣量(較大者)(m³/h) | =MAX(B3,B4) |
| 樓地板面積(m²) | 9.72 |
| 每平方公尺的通風量(m³/h·m²,臥室 8) | 8 |
| 天花板高度(m) | 2.4 |
| 依樓地板面積的通風量(m³/h) | =B1*B2 |
| 換算成換氣次數(次/h) | =B4/(B1*B3) |
第 1 個表格的容積是 23.328 m³,第 2 個的所需換氣量是 11.664 m³/h。第 3 個是抽風機 100 m³/h 時的實際換氣次數約 4.2867 次/h,空氣換一次的時間約 14.0 分鐘。
第 4 個表格用 MAX 函數比較依人數的 90 m³/h 和依容積的 11.664 m³/h,較大的 90 就是採用的所需換氣量。第 5 個是台灣建築技術規則的機械通風量,臥室 9.72 m² × 8 = 77.76 m³/h,換算成換氣次數約 3.33 次/h。B2 請依房間用途改寫(住宅浴廁 20、住宅廚房 35、辦公室 10 等)。
用 Google 試算表計算的方法
| 房間的長(m) | 3.6 |
| 房間的寬(m) | 2.7 |
| 天花板高度(m) | 2.4 |
| 容積(m³) | =B1*B2*B3 |
| 容積(m³) | 23.328 |
| 換氣次數(次/h) | 0.5 |
| 所需換氣量(m³/h) | =B1*B2 |
| 抽風機的合計風量(m³/h) | 100 |
| 容積(m³) | 23.328 |
| 實際的換氣次數(次/h) | =B1/B2 |
| 空氣換一次的時間(分鐘) | =60/B3 |
| 在室人數(人) | 3 |
| 每人所需換氣量(m³/h·人) | 30 |
| 依容積的所需換氣量(m³/h) | 11.664 |
| 依人數的所需換氣量(m³/h) | =B1*B2 |
| 採用的所需換氣量(較大者)(m³/h) | =MAX(B3,B4) |
| 樓地板面積(m²) | 9.72 |
| 每平方公尺的通風量(m³/h·m²,臥室 8) | 8 |
| 天花板高度(m) | 2.4 |
| 依樓地板面積的通風量(m³/h) | =B1*B2 |
| 換算成換氣次數(次/h) | =B4/(B1*B3) |
用 Python 計算的方法
room_length_m = 3.6 # 房間的長(m)
room_width_m = 2.7 # 房間的寬(m)
ceiling_height_m = 2.4 # 天花板高度(m)
air_changes_per_hour = 0.5 # 換氣次數(次/h)。住宅居室常用的參考值
fan_flows = [100] # 抽風機風量(m³/h)的清單。有好幾台時像 [100, 50] 這樣排列
persons = 3 # 在室人數(人)。不用依人數計算時設為 0
flow_per_person = 30 # 每人所需換氣量(m³/h·人)。一般常用的參考值
volume = room_length_m * room_width_m * ceiling_height_m # 容積(m³)
required_by_volume = volume * air_changes_per_hour # 依容積的所需換氣量(m³/h)
required_by_persons = persons * flow_per_person # 依人數的所需換氣量(m³/h)
required = max(required_by_volume, required_by_persons) # 取較大者
fan_total = sum(fan_flows) # 抽風機的合計風量(m³/h)
actual_air_changes = fan_total / volume # 實際的換氣次數(次/h)
turnover_minutes = 60 / actual_air_changes # 空氣換一次的時間(分鐘)
sufficiency = fan_total / required * 100 # 相對於所需換氣量的滿足率(%)
print(f"容積:{volume:.5g} m³")
print(f"依容積的所需換氣量:{required_by_volume:.5g} m³/h")
print(f"依人數的所需換氣量:{required_by_persons:.5g} m³/h")
print(f"採用的所需換氣量:{required:.5g} m³/h")
print(f"抽風機的合計風量:{fan_total:.5g} m³/h")
print(f"實際的換氣次數:{actual_air_changes:.3g} 次/h")
print(f"空氣換一次的時間:{turnover_minutes:.3g} 分鐘")
print(f"滿足率:{sufficiency:.4g} %")
用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)
V = L × W × H = S_f × H
V = L \times W \times H = S_f \times H
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>L</mi><mo>×</mo><mi>W</mi><mo>×</mo><mi>H</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mi>f</mi></msub>
<mo>×</mo>
<mi>H</mi>
</mrow>
</math>
V = L xx W xx H = S_f xx H
V = L*W*H
V := L*W*H;
V = L*W*H;
V = L × W × H = S_f × H
Q = V × n
Q = V \times n
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>Q</mi>
<mo>=</mo>
<mi>V</mi><mo>×</mo><mi>n</mi>
</mrow>
</math>
Q = V xx n
Q = V*n
Q := V*n;
Q = V*n;
Q = V × n
n' = Q_f ÷ V, T = 60 ÷ n'
n' = \dfrac{Q_f}{V},\quad T = \dfrac{60}{n'}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mi>n</mi><mo>′</mo></msup>
<mo>=</mo>
<mfrac><msub><mi>Q</mi><mi>f</mi></msub><mi>V</mi></mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>T</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mn>60</mn><msup><mi>n</mi><mo>′</mo></msup></mfrac>
</mrow>
</math>
n' = Q_f / V, T = 60 / n'
nActual = Qf/V; T = 60/nActual
nActual := Qf/V; T := 60/nActual;
nActual = Qf/V; T = 60/nActual;
n' = Q_f/V, T = 60/n'
Q_p = N × q, Q = max(Q_v, Q_p)
Q_p = N \times q,\quad Q = \max(Q_v,\ Q_p)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>Q</mi><mi>p</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mi>N</mi><mo>×</mo><mi>q</mi>
<mo>,</mo>
<mi>Q</mi>
<mo>=</mo>
<mi>max</mi>
<mo>(</mo>
<msub><mi>Q</mi><mi>v</mi></msub>
<mo>,</mo>
<msub><mi>Q</mi><mi>p</mi></msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</math>
Q_p = N xx q, Q = max(Q_v, Q_p)
Qp = nPersons*q; Q = Max[Qv, Qp] (* N 是 Mathematica 的保留字(數值化函數),所以在室人數取名為 nPersons *)
Qp := N*q; Q := max(Qv, Qp);
Qp = N*q; Q = max(Qv, Qp);
Q_p = N × q, Q = max(Q_v, Q_p)
Q_A = S_f × q_A
Q_A = S_f \times q_A
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>Q</mi><mi>A</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mi>f</mi></msub><mo>×</mo><msub><mi>q</mi><mi>A</mi></msub>
</mrow>
</math>
Q_A = S_f xx q_A
QA = Sf*qA
QA := Sf*qA;
QA = Sf*qA;
Q_A = S_f × q_A
請 ChatGPT 幫忙計算的方法
你是建築設備(換氣)的數量計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行以下計算,並只以執行結果的數值為根據回答(請不要用心算或推測回答)。 有一個長 3.6 m × 寬 2.7 m、天花板高度 2.4 m 的長方體房間。 1. 請求出房間的容積(m³)。 2. 請求出換氣次數 0.5 次/h 時的所需換氣量(m³/h)。 3. 請求出在這個房間裝 1 台風量 100 m³/h 的抽風機時的實際換氣次數(次/h),以及房間空氣換一次所需的時間(分鐘)。 4. 這個房間有 3 人在室,每人所需換氣量以 30 m³/h 計算,請求出依人數的所需換氣量(m³/h),並和第 2 題依容積的值比較,採用較大的。 5. 依台灣建築技術規則建築設備編第 102 條,臥室設置機械通風時每平方公尺樓地板面積需 8 m³/h,請求出這個房間依樓地板面積的通風量,並換算成換氣次數。 請列出計算用的公式和執行結果的數值。也請補充說明換氣次數和每人的值是一般的參考值,不一定是法規上的要求。
使用方法
-
1輸入數值在輸入欄中輸入要計算的數值
-
2計算按下「計算」按鈕
-
3查看結果計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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