109 鐵路特考高員三級 建築工程 建築環境控制 考古題詳解

核心觀念

風配圖（風花圖，Wind Rose）是將某地一段期間內的風向、風速觀測資料，依各方向出現的頻率統計後，以放射狀圖形表示的氣候圖。它呈現某地「風從哪些方向吹來、各方向出現得多頻繁，以及風速分布如何」。

風配圖的方向以風的來向標示：例如「東風」代表風由東方吹來。各方向線段或扇形的長度通常表示該風向的發生頻率；若以不同色帶或分段表示，則可同時呈現各風速級距。圖心常另標示靜風頻率。

常見型態與繪圖說明

常見風配圖可依呈現資料的內容分為以下型態：

1. 風向頻率圖：以各方向的放射線段表示該方向風的出現頻率；線段越長，該方向越常出現。可用八方位、十六方位或更多方位繪製。
2. 風向與風速分級圖：以扇形或線段長度表示風向頻率，並用不同色彩或分段表示各風速級距，可同時比較風向與風速。
3. 期間別風配圖：依全年、季節、月份、日夜或特定時段分別統計繪製，用來呈現不同時段的風況差異。

考卷繪圖示意：

 N
 ↑
 NW │ NE
 \ │ /
 \ │ /
 W ←─────── ● ───────→ E
 / │ \
 / │ \
 SW │ SE
 ↓
 S

作答時可在各方向射線上標示頻率刻度，並以不同色帶區分風速級距；再以圖例說明頻率、風速分級及統計期間。圖形應有方向標示、尺度及靜風資料，才能正確判讀。

解題方法：風配圖在建築通風設計的應用

本題宜由「讀圖」連結到「設計決策」：先判讀盛行風向與風速，再說明如何據以安排建築、開口與空間。

1. 選取適用的氣象資料 採用接近基地的氣象觀測資料，並選取與建築使用時間相符的期間。住宅、學校或辦公建築的使用時段不同，應參考對應的日夜或季節風配圖，避免只看全年平均而忽略季節差異。

核心觀念

本題考查綠建築「日常節能指標」中建築外殼的規劃。外殼節能的目的，是減少太陽輻射與室外熱量經屋頂、外牆及開口部進入室內，降低空調冷房負荷；規劃時須兼顧遮陽、隔熱、採光與通風，不能只以增加玻璃或加厚隔熱材作為單一手段。

以命題當年（民國 109 年）法規與評估手冊為準。當年配合《建築技術規則》綠建築基準專章修正，綠建築評估手冊採用建築外殼耗能指標 ENVLOAD 評估相關建築類別之外殼節能；ENVLOAD 表示建築外殼所造成的空調耗能負荷，數值愈低，外殼節能表現愈佳。評估時依建築用途、耗能特性及規範條件檢討，不能把不同用途的空間一概以同一基準處理。

解題方法與規劃重點

作答可依「減少日射得熱、降低傳熱、妥善處理開口、配合使用型態」四個方向，逐項說明：

1. 控制開窗面積與方位 避免全面玻璃帷幕及過大的開窗率；依採光、視野與通風需求合理配置窗面。東、西向容易受低角度日射影響，應避免設置大面積無遮陽開窗。辦公、學校等間歇空調建築，可配合平面深度與開口配置，讓適宜季節能採自然通風，減少空調使用。

2. 加強開口部遮陽與玻璃性能 開窗處宜設外遮陽、陽台、雨遮或退縮等設計，降低直射日光進入室內。空調型建築可選用日射透過率較低的節能玻璃，例如低輻射玻璃；同時兼顧可見光與採光需求，避免只靠深色玻璃降低日射，卻造成室內照明耗能增加。

3. 降低屋頂與外牆傳熱 屋頂受日照時間長、熱負荷大，應優先做好隔熱，並以符合規範的熱傳透率作為設計檢核。外牆也應依氣候、用途及法規基準選擇適當構造與隔熱性能。

核心觀念

本題考查綠建築「日常節能指標」中照明系統的節能控制。照明節能除了降低燈具功率，也可依空間使用情形、自然採光和人員活動狀況控制點燈，避免不必要的照明耗電。

照明控制的效益排序，可依民國109年命題時採用的綠建築評估手冊概念，從基本的分區開關控制，依序提升至自動點滅、照明管理、調光控制及整合建築能源管理平台。控制越能配合實際需求，通常節能效益越高。

解題方法：依節能效益由低至高說明

1. 分區開關控制 依空間用途、工作區與非工作區、窗邊與內部等劃分照明迴路，使用者可只開啟實際需要的區域。住宅燈具也可採分段開關，按需求選擇不同亮度或點燈範圍。此法可避免全區照明一律開啟，是基本且直接的節能控制。

2. 自動點滅控制 以人體感知、紅外線、超音波或定時控制等方式，依人員進出或預設時段自動開燈、關燈。適合廁所、走廊、樓梯間、倉庫等短暫使用或容易忘記關燈的空間。其節能效果取決於感知範圍、延遲時間及設定是否符合實際使用情形。

核心觀念

本題考查智慧建築「資訊通信指標」的設計思維：建築物須能依使用者需求，提供內外部快速、穩定且有效的資訊與通信服務。規劃時除了確認各項系統是否設置，也要檢視服務品質、操作便利性、資訊安全及日後擴充能力。

本題以民國 109 年適用的《智慧建築評估手冊（2016 年版）》為準。當時資訊通信指標涵蓋廣域網路之接取、數位式（含 IP）電話交換、區域網路、公共廣播、公共天線等基本規定，並有公眾行動通信涵蓋、視訊會議、公共資訊顯示及公共環境資訊導覽等鼓勵項目。

解題方法

可依「服務需求 → 傳輸網路 → 通信與資訊應用 → 可靠安全 → 維運擴充」的順序作答。先說明系統要服務哪些使用者與資訊型態，再分述外部連線、建築物內部網路、語音及公共資訊服務，最後補上可靠性、安全性、便利性與擴充性。如此能同時涵蓋評估手冊的項目與規劃設計原則。

規劃設計應考慮內容

1. 使用需求與服務範圍 依建築用途、使用人數、空間配置與營運需求，確認所需的通信服務。應涵蓋建築物內外的資訊傳輸，以及有線、無線、固定通信、行動通信等方式；傳輸內容包括語音、文字、圖形、影像及視訊。

2. 廣域網路接取 規劃寬頻電路接取廣域網路，使建築物能與外部網際網路或相關通信網路連線。設計時應考量所需頻寬、服務品質、線路配置與未來容量需求。

3. 電話交換與語音通信 規劃數位式（含 IP）電話交換系統，支援建築物內部分機互通及對外通話，並預留對內、對外的連接介面。亦應考量停電時的電話服務維持需求，例如配置不斷電設備。

4. 區域網路與資訊安全 建置供建築物內部使用的有線或無線區域網路，並規劃網路管理系統及適當的資訊安全保障設備。設計時應考量網路覆蓋、容量、管理維護與安全控管，使內部資訊傳輸穩定且可管理。

核心觀念

本題考「油脂截留器」的工作原理、剖面構造，以及依法應設置的場所。廚房排水中的油脂通常比水輕，進入截留器後會浮在水面；較重的食物殘渣則沉至底部。經過沉澱與浮除後，較清潔的水由出口排出，可減少油脂與固體物進入排水管造成阻塞。

以民國109年適用的《建築技術規則建築設備編》第29條及《建築物給水排水設備設計技術規範》第4.6節為準。規範要求特定建築物附設的食品烹飪或調理場所，其水盆及容器落水應裝設油脂截留器；截留器應設通氣管，並安裝於便於保養清理的位置。

解題方法：依水流方向說明剖面

作圖時依序標出「進水、攔渣、油脂浮除、沉渣、出水及通氣」等構件，並畫出水面與隔板。答題重點是呈現水流在槽內減速，使油脂上浮、殘渣下沉，出口則取較清潔的中層水。

 通氣管
 ↑
廚房水盆落水 │
 │ │
 ▼ │
 進水管 │ 出水管
 └──────┐ │ ┌────→ 排水管
 ▼ │ │
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│ 可拆式攔渣籃 油脂浮層 │
│ ┌───┐ ~~~~~~~~~~~~~~~~~ │
│ │渣 │ 水流減速、油脂上浮 │
│ └───┘ ┌────────隔板────────┐ │
│ │ │ │
│ │ 水相 │ │
│ │ └─────────────┤
│ │ │
│ └─水流由隔板下方通過 │
│ 沉積殘渣／污泥 │
└──────────────────────────────────────────────────┘
 可拆卸清理蓋 出口前水封

圖示為原理剖面，實際產品的隔板與管口形式依設備設計而異。答題時應畫出可檢修清理的上蓋，並標明通氣管、進出水方向、油脂浮層及底部沉渣。

設置目的

1. 截留油脂：讓油脂浮於水面，避免大量油脂進入建築物排水管及公共下水道。
2. 截留殘渣：利用攔渣裝置與槽底沉積，減少食物殘渣進入管路。