自然通風設計全解析：有效通風面積實際應用
自然通風設計全解析：有效通風面積、百葉通風率與綠建築應用
自然通風設計是綠建築的核心策略之一，能有效降低空調耗能、改善室內空氣品質，並提升居住舒適度。根據台灣內政部建築研究所綠建築評估系統 EEWH 的「室內環境品質指標」標準，自然通風能力已被列為建築節能與健康指標的關鍵指標之一。
本文將說明自然通風設計原理、有效通風面積的定義與計算方式、百葉窗通風率的實際應用，以及台灣具代表性的綠建築案例。
自然通風設計的目的與原理
自然通風是指不依賴機械裝置的通風方式，主要利用空氣溫差（熱浮力）與風壓差來驅動氣流，達到以下目的：
- 降低能源消耗
- 提升室內舒適度
- 減少機械通風依賴
- 改善室內空氣品質
關鍵設計策略：
- 橫向通風（Cross Ventilation）： 利用對角開窗或穿堂設計，讓風流經過整個空間。
- 堆疊效應（Stack Effect）： 透過高低開口設計，利用溫度差異自然排氣。
- 風導裝置設計： 使用導風牆、風帽或百葉窗導引氣流。
有效通風面積的定義與計算方式
根據《建築技術規則（建築設計施工編第26條）》與 EEWH 綠建築評估系統，有效通風面積（Av）的定義如下：
✅ 有效通風面積（Av）定義：
有效通風面積指可實際通風的開口面積，不僅是物理窗戶的總面積，而是乘以開啟率與通風效率所得的實際可用值。
✅ 基本計算公式：
有效通風面積（Av） = 開口面積 × 開啟率 × 通風效率
- 開口面積： 實際設計的窗戶或百葉開口面積（單位：m²）
- 開啟率： 窗戶可開啟比例，例如窗戶打開至90度則為 1
- 通風效率： 根據開口類型與氣流流線評估，一般約為 0.5~1
📌 範例計算：
若某窗戶開口面積為 1.5 m²，開啟率為 0.8，通風效率為 0.9，則：
Av = 1.5 × 0.8 × 0.9 = 1.08 m²
這 1.08 m² 才是實際有效的通風面積，而不是單純的窗戶面積。
固定百葉窗的通風率與計算方式
在自然通風設計中，固定百葉窗常被應用於外牆、樓梯間或地下室等位置，提供長時間、無需操作的被動通風方式。由於其無法調整開啟角度，因此需透過標準公式來估算其通風能力。
📐 百葉窗通風率計算公式：
百葉通風率（Vlouver） = 有效通風面積 ÷ 百葉窗總面積
通風率取決於葉片角度、厚度、間距與材質等因素。以常見之 45 度固定鋁製百葉窗為例，通風率約在 0.35～0.45 間。
常見參數參考：
- 百葉角度：45 度
- 通風率估值：0.4（中間值）
- 若實際百葉窗面積為 2.0 m²，則有效通風面積為：2.0 × 0.4 = 0.8 m²
與可調式開窗相比，固定百葉通風效率較低，但具備全天候無需開關、節能與防雨的特性，適合應用於無人空間或公共區域。
📊 有效通風面積與百葉窗比較分析表
| 開口類型 | 開口面積 (m²) | 開啟率 | 通風效率 | 有效通風面積 (Av) | 通風率估值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 水平推窗 | 1.5 | 0.9 | 0.95 | 1.28 | 0.85 |
| 固定百葉窗 | 2.0 | 1（固定） | 0.4 | 0.8 | 0.4 |
| 上掀窗 | 1.0 | 0.6 | 0.7 | 0.42 | 0.42 |
*註：以上數值為常見估算範圍，實際依窗型、風向與現場設計條件調整。
台灣綠建築案例應用：自然通風實踐
📌 案例一：內政部建築研究所總部大樓
- 地點：新北市
- 特色：榮獲 EEWH 鉑金級標章
- 通風設計：採用中央天井配合高窗，利用堆疊效應強化自然排氣。
- 設計策略：大面積可開窗設計達 40%，並設有可自動啟閉之排風百葉。
📌 案例二：臺南市立圖書館新總館
- 設計者：田中央聯合建築師事務所
- 設計特色：橫向通風搭配遮陽板，減少西曬熱負荷。
- 應用百葉窗：利用固定鋁百葉搭配天花縫通風，降低空調負載。
📌 案例三：台大綜合教學大樓
- 設計理念：自然通風與日照控制並重
- 設計策略：雙面開窗與穿堂走廊設計，確保風場流通
- 技術應用：設置可開式天窗，提升堆疊效應效率
結語：提升建築健康與節能的關鍵策略
自然通風不僅是節能的實踐工具，更關乎居住者的健康與舒適。透過科學的通風面積計算、合理應用百葉窗與其他設計策略，我們可以在無需大量機械輔助的情況下，實現環境與建築之間的和諧互動。
對於正在進行建築設計、改造或申請 EEWH 綠建築標章的設計團隊與業主而言，掌握有效通風面積與百葉窗設計原理，已成為不可或缺的基礎能力。透過制度化計算與案例學習，自然通風設計正邁向更智慧與永續的未來。