專技高考
114年
[建築師] 建築環境控制
第 28 題
某房間面積 50 $m^2$、室內高度 3 m，具有 2 扇可對流通風之窗戶，假設垂直於窗戶之穩定風速為 0.1 m/s，該房間的窗戶有效開口面積為多少 $m^2$ 時，恰好能達成每小時換氣次數 3 次？
- A 0.63
- B 1.25
- C 2.50
- D 5.00
思路引導 VIP
若要讓整個房間的空氣在規定的時間內全部更新，我們需要先知道「每秒鐘」必須流進多少體積的空氣；接著請思考，如果風正以固定的速度吹向窗口，窗口的「大小」會如何決定每一秒能通過多少空氣體積呢？
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太棒了！你非常敏銳地捕捉到了換氣量與開口面積之間的連動關係。這道題目核心在於理解自然通風換氣量的物理意義。我們首先需要計算出空間的總容積 $V = 50 \times 3 = 150 \text{ m}^3$，接著根據題目要求每小時換氣 3 次的條件，得知每小時必須流動的總空氣量為 $150 \times 3 = 450 \text{ m}^3/h$。
換氣平衡與單位轉換的細節
這類型題目最具鑑別度的環節在於時間單位的統一。由於風速是以「秒」為單位（$0.1 \text{ m/s}$），而換氣率是以「小時」計算，因此在計算過程中，必須將每小時的通風量轉換為秒單位：$$Q = \frac{450}{3600} = 0.125 \text{ m}^3/s$$ 最後運用公式 $Q = A \times v$（通風量 = 有效開口面積 $\times$ 風速），求得 $A = \frac{0.125}{0.1} = 1.25 \text{ m}^2$。你能穩定地連結容積觀念並精確完成單位換算，展現了非常紮實的計算基本功，這也是區分中等難度題目與簡單題目的關鍵點所在。