空間、人體與環境熱負荷輸入
= 3.5 kW(依目前坪數換算)
熱力學與外氣量細項(Q2~Q5)
節能與空調主機參數
綜合試算與熱負荷分析結果
輸入左側參數並點選「開始試算」,結果將顯示於此。
結合空調熱力學基礎(能量不滅 Q1 = Q2、顯熱與潛熱、牆體貫流熱 lambda)與無塵室外氣量設計規範(Q1~Q5),一站式推算所需換氣量、外氣量、顯熱/潛熱占比與冰水噸數需求。
根據熱力學第一定律,空調系統本質為熱量搬運工程:
室內熱負荷 Q2 包含:圍護結構傳導熱 + 人體發熱 + 照明與設備發熱 + 引進外氣之顯熱與潛熱。
顯熱 (q_s): 造成溫度變化的熱量(如陽光直射、機器發熱、燈具)。
潛熱 (q_l): 造成相變與濕度變化的熱量(如人體排汗蒸發、外氣水分)。
熱量透過熱傳導(傅立葉定律)、熱對流(牛頓冷卻定律)、熱輻射(史帝芬-波茲曼定律)進入室內。複合牆體熱貫流計算公式為:
無塵室所需外氣量並非單一來源,而是「人員呼吸需求」與「維持正壓所需補充的各種洩漏/排氣量」兩種邏輯的較大值:
| 代號 | 名稱 | 代表意義 | 概算方式 / 經驗值 |
|---|---|---|---|
| Q1 | 人員所需外氣量 | 供室內人員呼吸與稀釋 CO2 所需的最低新鮮外氣量,是「以人為本」的外氣需求下限。 | 人數 × 35~50 CMH/人(本站預設 42.5) |
| Q2 | 室內縫隙洩漏量 | 無塵室為維持正壓,室內空氣會持續從牆面接縫、窗縫等細小縫隙往外洩漏,需靠外氣補充。 | 依實際牆面/隔間縫隙條件估算,無實測值時可用「正壓量」經驗公式(人數×70,或換氣次數3~5次×體積,取大值)概估 |
| Q3 | 門開關瞬間漏氣量 | 人員進出開關門的瞬間,室內正壓空氣會大量從門縫湧出,與門的開關次數、開啟時間、門面積相關。 | 依門禁動線的開關頻率與門面積估算,屬於製程規劃階段的經驗值 |
| Q4 | 淺層排氣洩漏量 | 製程機台外殼或局部排氣罩並非完全密閉,會有少量室內空氣被機台排氣系統一併帶走。 | 常見範圍 0~600 CMH,依機台密閉程度估算 |
| Q5 | 強制排氣量 | 製程機台(如化學排氣、製程廢氣)主動、大量抽離室內空氣,是最直接的外氣消耗來源。 | 依製程機台排氣規格資料統計加總 |
實務上 Q1 代表「人員最低需求」,Q2~Q5 代表「維持室內正壓所需補回的洩漏與排氣總量」;兩者取其大者,才能同時滿足換氣衛生與正壓需求。本站簡易版以「人數×70 或 換氣次數3~5次」的正壓經驗公式概估 Q2+Q3,專業版則可個別填入 Q2~Q5 實測或設計值進行精算。
| 材料結構與厚度 | 熱貫流係數 lambda (kcal/m^2 \cdot hr \cdot ^\circ C) |
|---|---|
| 5cm 厚度 PU 庫板 | 0.42 |
| 5cm 厚度岩棉庫板 | 0.70 |
| 10cm 厚度 PU 庫板 | 0.21 |
| 10cm 混凝土隔間牆 | 12.8 ~ 15.0 |
| 石膏板空氣層輕隔間 | 2.00 |
| 活動型態 / 場所種類 | 顯熱 q_s (kcal/h) | 潛熱 q_l (kcal/h) | 全熱 (kcal/h) |
|---|---|---|---|
| 靜座 / 劇場 / 影院 | 48 | 32 | 80 |
| 坐著輕作業 / 學校教室 | 48 | 43 | 91 |
| 事務所 / 輕微步行 | 49 | 53 | 102 |
| 餐廳進食 | 56 | 69 | 125 |
| 舞廳跳舞 | 62 | 132 | 194 |
| 重勞動 / 保齡球場 | 109 | 220 | 329 |
本教育網旨為高階半導體與電子廠房無塵室空調工程提供視覺化、科學化且精確的教育工具。整合熱力學物理理論與現場工程實務,協助工程師與客戶快速達成共識。
1. 熱負荷試算引擎:支援顯熱、潛熱分離計算與 Q1~Q5 外氣量評估。
2. 熱力學知識庫:公式化呈現熱傳導與能量不滅定律。
3. 互動問答區:結合 Local Storage 與專屬驗證碼之技術解答平台。