110 專技高考高等考試 建築師 建築環境控制 考古題詳解

核心觀念

本題考查大空間音樂廳的空調氣流組織，重點是讓送風直接服務觀眾席的人員占用區，同時減少冷氣送入高處、無人區域所造成的能源浪費。可採用座席下方低速地板送風、上方高位回風，形成由下而上的置換通風氣流。

音樂廳觀眾席約有 $1800$ 人，人體散熱、照明及設備都會形成室內熱負荷。置換通風利用熱源產生的浮力，使較暖、較受污染的空氣上升，再由高處排出；送風則以較低速度供給觀眾區。其節能關鍵在於把主要空調處理集中於實際使用的觀眾席高度，而非將整個 $9\ \mathrm{m}$ 高空間都混合到相同溫度。

解題方法

題目要求同時滿足熱舒適與節能，應先看空間特性：觀眾長時間坐著、座席排列密集、人體熱源集中於低處，且廳堂高度大。因此適合採取低位送風，使新鮮冷空氣先到達觀眾席，再利用人體熱羽流將熱空氣帶往上方回風口。

空間體積為：

此體積說明廳堂屬大型高挑空間，但題目未提供人員新風量、室內設計條件、外氣狀態及熱負荷等資料，不能據此計算送風量或設備容量；本題應答出合理的氣流方式及其設計注意事項。

（一）空調出回風方式

採用座席下方低速送風、高位回風：

• 將送風口設於座椅下方、座席台階或觀眾席地板，低速送入經處理的空氣。
• 送風溫度略低於觀眾區室內空氣，冷空氣因密度較大而停留於低處，先供應觀眾席的呼吸與活動範圍。
• 人體及燈具等熱源形成熱羽流，將較暖、較污濁的空氣向上帶升。
• 在觀眾席上方或天花板高處設置回風口，將上升氣流與熱量排出。

此方式也稱為置換通風。相較於以高處混合送風、再讓冷氣充滿整個大廳的方式，置換通風可減少無人高處的冷房需求，並以低速送風降低觀眾區的吹風感。

（二）注意事項

核心觀念

本題考查水柱靜壓與重力給水的分區。水柱高度愈大，底部靜水壓愈大；重力給水時，水塔水面與用水器具之間的高差提供水壓。住宅各給水區的最大靜水壓，則以該區最高水面至最低用水器具的高差估算。

考題常用換算為：

其中 $\mathrm{kg/cm^2}$ 是工程慣用寫法，嚴格而言指 $\mathrm{kgf/cm^2}$。

解題方法

（一）10 公尺水柱底端的壓力

依靜水壓公式：

代入 $\rho=1000\ \mathrm{kg/m^3}$、$g=9.81\ \mathrm{m/s^2}$、$h=10\ \mathrm{m}$：

而 $1\ \mathrm{kgf/cm^2}\approx98066.5\ \mathrm{Pa}$，所以：

（二）水塔與蓮蓬頭所需高差

蓮蓬頭最低水壓為 $0.7\ \mathrm{kgf/cm^2}$。依 $10\ \mathrm{m}$ 水柱約等於 $1\ \mathrm{kgf/cm^2}$：

因此，水塔出水處至蓮蓬頭至少需有 $7\ \mathrm{m}$ 的垂直高差。

（三）住宅給水分區與系統圖

給水水壓上限 $3.5\ \mathrm{kgf/cm^2}$，換算為水頭：

住宅自地下 4 層至地上 20 層，每層樓高 $4\ \mathrm{m}$。可規劃為四個重力給水區，每區由一座水槽供水，並將水槽水面設在該區最高樓層上方。

核心觀念

本題測驗熱工學與建築環境控制中熱輻射（Thermal Radiation）之能量守恆與表面特性定義。

當輻射能投射於物體表面時，依能量守恆定律，入射輻射總量必分配為「反射」、「吸收」與「透射」三個部分，其無因次比率之和恆等於 $1$： $R + A + D = 1$

• $R$（Reflectivity，全反射率）：物體反射的輻射能量與入射輻射能量之比。
• $A$（Absorptivity，全吸收率）：物體吸收的輻射能量與入射輻射能量之比。
• $D$（Transmissivity，全透射率／透過率）：物體穿透的輻射能量與入射輻射能量之比。

理想輻射體之極限狀態定義如下：

1. 完全黑體（Blackbody）：指能吸收所有投射於其上、且不論波長與入射方向之所有輻射能的理想物體。其全吸收率 $A = 1$，且不發生反射與透射（$R = 0$、$D = 0$）。
2. 完全白體／完全反射體（White body / Absolute reflector）：將所有入射輻射完全反射，即 $R = 1$、$A = 0$、$D = 0$。
3. 完全透熱體（Diathermanous body / Transparent body）：將所有入射輻射完全透射，即 $D = 1$、$R = 0$、$A = 0$。

解題方法

由題幹「完全黑體」之物理定義切入：

1. 完全黑體為熱輻射理論中的理想吸熱體，其定義特徵為「入射輻射被百分之百吸收」。
2. 代入能量平衡方程式 $R + A + D = 1$： 因無任何反射，故 $R = 0$； 因無任何透射，故 $D = 0$；

核心觀念

本題考查室內空氣環境評估中的**知覺空氣品質（Perceived Air Quality, PAQ）**指標，該理論由丹麥學者 P. O. Fanger 於 1988 年提出，主要用來量化人體對室內異味與空氣污染的主觀感受：

1. olf（奧爾夫）——污染源發散強度單位： 源自拉丁文 olfactus（嗅覺）。$1\ \mathrm{olf}$ 定義為一位處於熱舒適（熱中性）狀態、每日沐浴、從事靜態活動（如久坐，代謝率約 $1\ \mathrm{met}$）的標準成年人，單位時間內所散發出的體臭及生物污染物（Bioeffluents）量。除了人體，室內的建材、家具、通風管路發散之異味亦可折算為等效的 olf 數值。
2. decipol（分波爾）——知覺空氣品質（污染感濃度）單位： 由 deci-（十分之一）與 pollution（污染）組合而成。$1\ \mathrm{decipol}$ 定義為室內存在 $1\ \mathrm{olf}$ 的污染源，且以 $10\ \mathrm{L/s}$（即 $0.01\ \mathrm{m^3/s}$）的無污染新鮮空氣進行通風換氣時，室內所達到的知覺空氣品質濃度。 其關係式為： $C = 10 \times \frac{G}{Q}$ 其中 $C$ 為知覺空氣品質濃度（$\mathrm{decipol}$）、$G$ 為室內總污染負荷（$\mathrm{olf}$）、$Q$ 為通風換氣量（$\mathrm{L/s}$）。

解題方法

本題屬於「定義與物理量概念辨析題」。解題切入點在於區分「污染源強度（olf）」與「感官污染濃度（decipol）」的定義基準：

1. 檢視各選項中名詞與指標性質是否對應：decipol 為「空氣品質濃度指標」，olf 為「源發散量指標」。
2. 檢視基準標準成人（1 standard person）在特定通風量（$10\ \mathrm{L/s}$）下所產生的對應關係。
3. 檢視 olf 的源起基準是否涵蓋人體氣味（體臭）。

核心觀念

本題考查空氣濕度的表示方式、表面結露的成因，以及材料受潮對熱傳導的影響。

• 重量絕對濕度：水蒸氣重量與乾燥空氣重量之比，常以每公斤乾燥空氣所含水蒸氣公斤數表示。
• 容積絕對濕度：單位體積濕空氣中所含水蒸氣的重量，常用單位為 $\mathrm{g/m^3}$。
• 表面結露：濕空氣接觸低於其露點溫度的表面時，水蒸氣凝結成液態水。
• 材料受潮：水分填入材料孔隙後，通常會增加材料的熱傳導能力，使保溫性能降低。

解題方法

逐一核對選項中的物理現象與濕度定義。A、B、D 分別檢視受潮對導熱的影響、結露條件及容積絕對濕度的定義；C 則確認重量絕對濕度的分子與分母所代表的質量。定義中若把乾燥空氣重量與含水蒸氣的重量倒置，即為錯誤。

選項分析

• (A) 錯誤。 材料受潮後，孔隙中的空氣被水分取代；水的熱傳導率通常高於空氣，因此材料的熱傳導能力一般會增加，而非降低。此敘述將導熱變化方向說反。

核心觀念

本題測驗「建築外殼熱傳透抑制機制」，主要涵蓋三大傳熱途徑之控制：

1. 熱傳導（Conduction）與熱阻（Thermal Resistance）： 依據傅立葉熱傳導定律，均質單層構造的熱阻 $R$ 為： $R = \frac{d}{k}$ 其中 $d$ 為材料厚度（$\text{m}$），$k$ 為材料熱傳導率（$\text{W}/(\text{m}\cdot\text{K})$）。 多層外牆總熱傳透率 $U$ 值為： $U = \frac{1}{R_i + \sum \frac{d}{k} + R_o}$ 外牆傳導熱流 $q = U \cdot A \cdot \Delta T$。若要減少傳熱量，必須降低 $U$ 值，即提高熱阻 $R$。
2. 日射熱（Solar Radiation）與遮陽控制： 透過外遮陽降低開口部之日射熱得係數（SHGC）與遮蔽係數（SC），阻絕直射日射。
3. 長波輻射控制： 使用低輻射（Low-E）鍍膜控制表面放射率（Emissivity, $\varepsilon$），抑制長波熱輻射交換。
4. 生物微氣候隔熱： 植栽之遮蔽、蒸散潛熱冷卻與空氣層阻熱作用。

解題方法

本題為反向選擇題，要求選出「錯誤」的隔熱方法。 解題切入點在於分析各項手法在物理機制上是「增加熱阻／減少日射得熱」（有效）還是「降低熱阻／增加熱傳透」（無效或反效果）：

• 遮陽設計 $\rightarrow$ 阻擋短波直射輻射。
• Low-E 玻璃 $\rightarrow$ 阻擋遠紅外線長波輻射與再輻射傳熱。
• 外牆綠化 $\rightarrow$ 遮蔽表面日射並以蒸散作用降溫。
• 外牆厚度 $\rightarrow$ 決定導熱熱阻之大小。

選項分析

• (A) 正確（非本題所選）： 開口部是建築外殼受熱最脆弱的部位。

核心觀念

本題考查建築物理環境中「照明環境」的作業照度基準（Illuminance standards）與視覺作業精密程度之對應關係。法源與技術規範以命題當年（民國 110 年）之國家標準 CNS 12112「室內工作場所照明」 及相關戶外照明基準為準。

照度（單位為勒克斯，$\text{lx}$）之設計值取決於：

1. 作業對象之細部尺寸與辨識難度（如線條粗細、文字大小）。
2. 作業對象與背景之對比度。
3. 作業時間與視覺疲勞容許度。
4. 空間活動屬性（通行、粗略活動、一般閱讀、精密作業）。

視覺作業越精密、細部辨識要求越高，所需之維持平均照度（$\bar{E}_m$）就越高。

解題方法

將各空間場所依照「視覺作業難度與機能類別」進行層級分類，並比對國家標準之照度需求區間：

• 精密視覺作業（如技術製圖、細部檢驗）：要求極高照度以辨別微小線條與符號（約 $750 \sim 1000\text{ lx}$）。
• 一般事務作業（如辦公室、會議室）：中等視覺作業需求（約 $300 \sim 500\text{ lx}$）。
• 休閒體育運動（如學校室外球場）：大尺度動態視覺辨識（一般練習級別約 $100 \sim 200\text{ lx}$）。
• 交通引導與停泊（如停車場車道）：單純空間導航與防撞避障（約 $20 \sim 75\text{ lx}$）。

選項分析

• (A) 製圖作業空間：【正確】
• 作業性質：包含手繪製圖、工程圖審閱、CAD 及細部設計，需精確辨別細微線條、幾何尺寸與註記符號，屬於「精細／極精細視覺作業」。
• 照度標準：依 CNS 12112 規範，技術製圖室之設計維持照度基準通常要求為 $750\text{ lx}$，甚至達 $1000\text{ lx}$，為四個選項中要求最高者。

核心觀念

本題測驗建築音響環境中的「聲能平衡原理」、「聲學係數定義」以及「吸音與隔音之本質差異」：

1. 聲能守恆定律：當入射音波射入界質材料表面時，總入射音能等於反射、吸收與傳透音能之和： $I_i = I_r + I_a + I_t$
2. 聲學係數定義：以入射音能 $I_i$ 為基準，各能量所佔之比率分別定義為反射係數、傳透係數與吸音係數。在建築聲學定義中，「吸音係數」包含材料內部消耗的熱能及穿透材料的音能（即「未反射回原室內之所有能量」）。
3. 吸音與隔音的物理機制：吸音著重於「降低室內反射音與殘響」，材料多為輕質、多孔、透氣；隔音著重於「阻隔室間傳遞」，材料多為重質、緻密、不透氣（遵循質量定律）。兩者物理需求完全相反。

解題方法

依據音能守恆方程式與各項係數之嚴格物理定義進行比對推導：

將音能平衡式 $I_i = I_r + I_a + I_t$ 兩邊同除以入射音能 $I_i$： $1 = \frac{I_r}{I_i} + \frac{I_a}{I_i} + \frac{I_t}{I_i}$

• 反射係數（$r$）： $r = \frac{I_r}{I_i}$
• 傳透係數（$\tau$）： $\tau = \frac{I_t}{I_i}$
• 吸音係數（$\alpha$）：在建築音響學（如 Sabine 殘響理論）的觀點中，只要沒有反射回原本音源空間的聲音，對該空間而言皆視同「被吸收（不再產生反射音）」，因此吸音係數為入射能量扣除反射能量之比例： $\alpha = 1 - r = \frac{I_i - I_r}{I_i} = \frac{I_a + I_t}{I_i}$

根據上述定義，(A)、(B)、(C) 皆符合公式定義；再由材料構造機制檢驗 (D)，判定吸音材與隔音材之適用性。

選項分析

• (A) 吸音係數為 $(I_t+I_a)/I_i$【正確】： 建築音響學中，吸音係數 $\alpha$ 定義為「非反射音能佔入射音能之比例」，即：

核心觀念

本題測驗「建築聲環境」中**共振吸音構造（赫姆霍茲共振原理）**的物理機制、頻率特性與構造參數影響。

1. 赫姆霍茲共振器（Helmholtz Resonator）吸音原理： 沖孔板搭配背後密閉空氣層，其構造等同於連續排列的多個赫姆霍茲共振器。孔洞內之空氣質量相當於「活塞（質量塊 $m$）」，板後封閉空氣層因具備壓縮性而相當於「空氣彈簧（勁度 $k$）」。當外來聲波頻率與該系統之固有共振頻率一致時，孔內空氣劇烈震盪摩擦，使聲能大量轉化為熱能消散，形成具高度選擇性的共振吸音峰值。

2. 沖孔板共振頻率公式： $f_0 = \frac{c}{2\pi} \sqrt{\frac{P}{D \cdot t'}}$ 其中：

• $f_0$：吸音共振頻率（峰值頻率，$\text{Hz}$）
• $c$：空氣中聲速（常溫下約 $340 \text{ m/s}$）
• $P$：開孔率（Perforation ratio，孔總面積與板面積之比值）
• $D$：板後側空氣層厚度（背後腔體深度，$\text{m}$）
• $t'$：孔之有效頸長，即板厚 $t$ 加上開口端部修正（開口補正），通常 $t' \approx t + 0.8d$（$d$ 為孔徑）

3. 吸音材料頻率特性比較：

• 多孔質吸音材料（如岩棉、玻璃棉、聚酯纖維棉）：以中高頻吸音為主，對長波長的低頻吸音效果較差。
• 共振吸音構造（赫姆霍茲共振器、沖孔板、板振動構造）：具備窄頻吸音特性，可經由尺寸設計精準調節吸收低頻至中頻聲音。

解題方法

判定吸音峰值隨構造尺寸變化的移動趨勢時，直接檢視共振頻率公式中各變數的比例關係：

$f_0 \propto \sqrt{\frac{P}{D(t + 0.8d)}}$

特別是空氣層厚度 $D$ 與共振頻率 $f_0$ 的反比關係：

$f_0 \propto \frac{1}{\sqrt{D}}$

• 當後側空氣層厚度 $D$ 減少時，分母變小，共振頻率 $f_0$ 提高（吸音峰值往高頻移動）。

核心觀念

本題以命題當年（民國 110 年）之《建築物給水排水設備設計技術規範》為準，測驗集合住宅「一日設計給水量計算」與「受水槽有效容量」的法規標準：

1. 一日設計給水量（$Q_d$）：由「居住總人數」乘以「每人每日用水量」求得。
2. 受水槽（蓄水池）有效容量規範：依《建築物給水排水設備設計技術規範》第 2.4.1 節規定，受水槽之有效容量，原則上為一日設計給水量之十分之二（$2/10$）以上至十分之四（$4/10$）以下。

• 容量下限：$V_{\min} = 0.2 \times Q_d$（確保給水穩定與緩衝）。
• 容量上限：$V_{\max} = 0.4 \times Q_d$（避免自來水滯留過久導致餘氯散失、水質劣化）。

解題方法

解題切入點為先求出該建築物一日之總需水量，再依規範要求乘以受水槽法定最低容量係數（$0.2$）。

步驟一：計算建築物之計畫居住總人數（$N$）

$N = 64 \text{ 戶} \times 5 \text{ 人/戶} = 320 \text{ 人}$

步驟二：計算一日設計總給水量（$Q_d$）

$Q_d = 320 \text{ 人} \times 250 \text{ L/(人}\cdot\text{日)} = 80,000 \text{ L/日}$ 換算為公秉（立方公尺，$\mathrm{m^3}$）： $Q_d = \frac{80,000}{1,000} = 80 \mathrm{m^3/日}$

步驟三：計算受水槽最低有效容量（$V_{\min}$）

依規範規定，受水槽有效容量最低不得小於一日設計給水量之十分之二（$20\%$）： $V_{\min} = 80 \mathrm{m^3} \times \frac{2}{10} = 16 \mathrm{m^3}$

因此，設計受水槽之容量最低不得小於 $16 \mathrm{m^3}$。

選項分析

核心觀念

本題考查建築設備中**電梯交通計畫（Elevator Traffic Analysis）**的基本定義、設計基準與計算公式。

1. 運轉一周時間（Round Trip Time, RTT）：指電梯自基準層（通常為地面主大廳）出發、加速、上升行駛、停靠減速、開門、乘客進出、關門、返降並回到基準層所耗費的總循環時間（單位為秒）。
2. 出發間隔時間（Interval, $I$）：指群控電梯自大廳相繼出發之平均等待時間。公式為： $I = \frac{\text{RTT}}{N}$ （式中 $N$ 為該群電梯的總台數）。
3. 5 分鐘輸送能力（5-Minute Handling Capacity, $HC_5$）：指電梯系統在連續 5 分鐘內所能輸送的總人數。公式為： $HC_5 = \frac{300 \times P \times N}{\text{RTT}} = \frac{300 \times P}{I}$ （式中 $300$ 為 5 分鐘換算之秒數，$P$ 為單部電梯每次循環之平均載客數，$N$ 為電梯台數）。
4. 設計容量基準：各類建築物（特別是辦公大樓）之電梯台數與容量規劃，必須滿足人流最嚴峻的尖峰時間（Peak Time）（通常以晨間上班集中上行之「尖峰 5 分鐘」為基準，要求輸送能力需達到全棟大樓常駐人口的 10%～15% 以上），以防大廳壅塞與等待時間過長。

解題方法

本題要求選出「敘述錯誤」者，切入點為比對電梯運動物理特性、交通量公式與工程規劃基準：

1. 檢視電梯運動特性：電梯有加速、減速、爬行等非線性運動過程，規格以「額定速度」標註。
2. 檢視出發間隔公式：$I = \frac{\text{RTT}}{N}$，即運轉一周時間除以台數。
3. 檢視設計基準：任何建築設備之容量選定必以「最大／尖峰負荷」為設計準則，絕非「離峰」。
4. 檢視輸送能力公式：$HC_5 \propto \frac{1}{\text{RTT}}$，兩者呈現反比關係。

選項分析

核心觀念

本題考查《建築環境控制》中「電氣設備－避雷設備」之法定規格與施工安裝標準。核心法源以**命題當年（民國 110 年）**之《建築技術規則建築設備編》第一章「電氣設備」第二節「避雷設備」（第 21 條與第 22 條）為準：

1. 導線規格與截面積：以建築物高度 $36\ \mathrm{m}$ 為級距分界，規範引下導線（銅導線）之最小截面積。
2. 安裝路徑與彎曲限制：雷擊電流為極高頻率之突波，依據高頻電氣特性，導線轉彎處具較大之感抗（$V = L \frac{di}{dt}$），故法規嚴格限制彎曲半徑以避免逆向閃絡。
3. 固定支持間距：導線需承受強風吹襲及大電流通過時產生之強大電磁排斥力（勞侖茲力），故對固定器間距設有嚴格上限。
4. 接地電阻要求：避雷系統必須具備極低的對地阻抗，使雷電流能迅速安全導入大地。

備註：現行避雷設備設計亦廣泛參採 CNS 12872 規範，但專技高考選擇題命題仍以《建築技術規則建築設備編》法條明文數字為準。

解題方法

直接對照《建築技術規則建築設備編》第 21 條（避雷導線裝設）與第 22 條（避雷接地）：

1. 檢視高度與截面積搭配：高度 $\ge 36\ \mathrm{m}$ 需使用 $100\ \mathrm{mm^2}$ 以上銅導線；未達 $36\ \mathrm{m}$ 則用 $60\ \mathrm{mm^2}$ 以上。
2. 檢視總接地電阻：獨立避雷系統之總接地電阻上限為 $10\ \Omega$。
3. 檢視導線固定器間隔：法規規定固定器最大間距為 2 公尺，而非 3 公尺。
4. 檢視彎曲半徑：導線轉彎處之彎曲半徑不得小於 $20\ \mathrm{cm}$，轉彎角度不得小於 $90^\circ$。

比對後即可判定 (C) 之數值不符法定標準，為錯誤敘述。

選項分析

• (A) 正確： 依據《建築技術規則建築設備編》第 21 條第 1 款：「建築物高度在三十六公尺以上時，應用一百平方公厘（$100\ \mathrm{mm^2}$）以上之銅導線；未達三十六公尺時，應用六十平方公厘（$60\ \mathrm{mm^2}$）以上之銅導線。」高層建築遭受雷擊機率與放電能量較大，故要求較粗之導線以承載雷突波電流並確保熱穩定性。

• (B) 正確： 依據《建築技術規則建築設備編》第 22 條第 1 款：「避雷設備之接地應依左列規定：一、接地電阻：總接地電阻應在十歐姆（$10\ \Omega$）以下；但受雷部採用避雷網者，其總接地電阻應在五歐姆以下。

核心觀念

本題測驗內政部建築研究所「綠建築標章」（EEWH 評估系統）中**「二氧化碳減量指標」之結構合理化設計**評估內涵。

1. 指標精神：建築結構之建材（鋼筋、混凝土等）佔全棟建築物生命週期初始隱含碳排（Embodied Carbon）之最大宗。結構外型越規則、單純，傳力路徑越直接對稱，材料耗用量即越低，碳排量亦隨之降低。
2. 法源與評估基準：以命題當年（民國 110 年）適用之內政部建築研究所《綠建築評估手冊－基本型》（EEWH-BC 2019 年版）為準（現行評估手冊亦維持相同核心結構原則）。
3. 形狀係數 $F$ 的構成：結構合理化評估中，形狀係數 $F$ 用以量化評估建築物幾何幾形之複雜度，主要分為兩大子向度：

• 平面形狀係數：評估平面長寬比、平面凹凸率、樓板挑空率等水平向規則性。
• 立面形狀係數：評估建築高寬比、立面退縮率、層高均等性等垂直向規則性。

解題方法

本題的破題關鍵在於空間維度的區分。題幹限定為「形狀係數 $F$ 在平面形狀設計時所考量的因子」：

1. 平面形狀因子（水平 2D 幾何特徵）： 凡是能在建築平面圖（Plan）中顯現並計算的特徵，如平面凹凸、長寬比例、樓板橫隔成（Diaphragm）的開洞與挑空大小等，皆屬平面形狀設計因子。
2. 立面形狀因子（垂直向/高度向特徵）： 凡是需仰賴建築立面圖或剖面圖（Elevation / Section）判定之垂直剛度變化、斷面突變、高度比例等，皆屬立面形狀設計因子。

依此切入，即可將四個選項依「平面」與「立面」準確歸類。

選項分析

核心觀念

本題測驗《建築技術規則建築設計施工編》第十七章「綠建築基準」第二節「綠建材」之法定使用率門檻（以命題當年民國 110 年法規為準）。

依據《建築技術規則建築設計施工編》第 321 條規定，建築物應使用綠建材，並符合下列基本比率標準：

1. 室內部分：建築物室內裝修材料、樓地板面材料及窗，其綠建材使用率應達總面積 $60\%$ 以上。但窗未計入室內裝修材料總面積者，不在此限。
2. 戶外部分：建築物戶外地面材料，其綠建材使用率應達總面積 $20\%$ 以上。

解題方法

本題屬於建築法規與環境控制考科中標準的「法規重大修正數值題」。內政部於民國 108 年 8 月 19 日修正發布該條文，並定自民國 110 年 1 月 1 日施行。

解題核心在於辨析法規歷程沿革與修法過渡節點：

• 民國 95 年初版：室內 $5\%$
• 民國 98 年修正：室內 $30\%$
• 民國 101 年修正：室內 $45\%$、戶外 $10\%$
• 民國 110 年 1 月 1 日起施行現行標準：室內大幅調高至 $60\%$、戶外調高至 $20\%$

本題為民國 110 年考題，正逢新制實施當年，考生應鎖定民國 110 年 1 月 1 日生效之法定數值 $60\%$ 即為正確解答。

核心觀念

本題旨在測驗考生對於**《建築物節約能源設計技術規範》**（以命題當年民國 110 年版本為準）中「中空層熱阻 $R_a$」數值規定之理解，並評量考生對建築外殼傳熱物理機制的融會貫通能力。

外殼部位（外壁、屋頂等）之總熱傳透率 $U$ 值計算公式為： $U = \frac{1}{R_i + \sum R + R_a + R_o}$ 其中：

• $R_i$：室內側表面熱阻（$\text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$）
• $\sum R$：各固體材料層熱阻之總和（$\text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$）
• $R_a$：構造中空層（空氣層）之熱阻（$\text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$）
• $R_o$：室外側表面熱阻（$\text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$）

在建築物理學中，「密閉空氣層」僅能仰賴靜止空氣之低導熱係數阻隔熱流，且空氣層內仍存在輻射換熱與微弱之自然對流；而「可通風中空層」則利用日照受熱後產生的熱浮力（煙囪效應），自中空層開口引導氣流迅速將大部分外層吸納的熱量帶排至室外。台灣節能法規以「夏季防熱」為導向，規範在簡化計算法中，將此強大的自然排熱效益等效折算於空氣層的隔熱能力中，因而給予通風中空層極高之熱阻數值。

解題方法

依據《建築物節約能源設計技術規範》規定之各類型中空層熱阻 $R_a$ 基準值，可歸納數值級距如下：

1. 封膠密閉之雙層玻璃中空層： 空氣層厚度一般在 $6\text{ mm} \sim 12\text{ mm}$ 之間，其熱阻值隨厚度微增，介於 $0.12 \sim 0.16\ \text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$。
2. 半密閉之雙層窗中空層： 受限於窗扇交疊與框料微滲氣，熱阻值一般取 $0.15\ \text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$ 左右。
3. 密閉式屋頂中空層： 水平密閉空氣層在夏季（熱流向下）因熱空氣聚集於頂部、抑制了垂直對流，熱阻略高於垂直密閉層，約為 $0.18\ \text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$（熱流向上時則僅約 $0.15\ \text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$）。
4. 可通風雙層壁（或可通風屋頂）之中空層： 規範直接認定通風構造具備卓越之排熱效益，明訂可通風空氣層之熱阻 $R_a = 0.35\ \text{m}^2\cdot\text{K}/\text{W}$。

核心觀念

本題考查建築環境控制中「濕空氣之熱力學性質」與「空氣狀態變化（空氣線圖特性）」的基本定義與物理現象。涉及之核心觀念與公式如下：

1. 水蒸氣分壓（$P_v$）：空氣中所含水蒸氣分子所產生的局部壓力，正比於空氣中的水蒸氣含量（莫耳數或絕對濕度）。
2. 飽和水蒸氣壓（$P_{ws}$）：在特定溫度下，水蒸氣達到氣液平衡狀態時的最大分壓。飽和水蒸氣壓僅隨溫度上升而急劇增大（呈現單調遞增指數關係）。
3. 相對濕度（Relative Humidity, $RH$ 或 $\phi$）：空氣中實際水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓之比值，定義式為： $\phi = \frac{P_v}{P_{ws}} \times 100\%$
4. 顯熱冷卻（Sensible Cooling）：空氣冷卻但未達露點溫度（未產生結露）時，空氣中的水蒸氣並未凝結析出，水蒸氣總量保持不變。

解題方法

分析空氣狀態變化題型時，依循以下步驟：

1. 確認含濕量是否變動：檢查有無水分增減（加濕、凝結結露或除濕）。未結露且未加濕時，系統內水分總量守恆，水蒸氣分壓 $P_v$ 實質上維持定值。
2. 確認飽和容量（$P_{ws}$）之變動：判斷溫度上升或下降。升溫則 $P_{ws}$ 變大；降溫則 $P_{ws}$ 變小。
3. 由比值關係推導相對濕度 $\phi$ 之趨勢：結合 $P_v$ 與 $P_{ws}$ 的增減，由公式 $\phi = \frac{P_v}{P_{ws}}$ 判斷相對濕度上升、下降或不變。

選項分析

• (A) 加熱該空氣時，溫度與飽和水蒸氣壓上升：正確。 對空氣加熱直接提升其乾球溫度；而飽和水蒸氣壓 $P_{ws}$ 為溫度的單調遞增函數，溫度愈高，空氣所能容納水蒸氣之飽和能力愈大，故 $P_{ws}$ 必然上升。

核心觀念

本題測驗建築熱工學與我國《建築技術規則建築設計施工編》節約能源專章（以命題當年民國 110 年法規為準）中，外殼部位熱性能指標——**熱傳透率（$U$ 值，Thermal Transmittance）與屋頂平均熱傳透率（$U_{ar}$）**的定義與組成要素。

熱傳透率 $U$（單位為 $W/(m^2 \cdot K)$）代表穩定熱傳導狀態下，構件兩側空氣溫差為 $1\text{ K}$ 時，單位時間通過單位面積構件的熱量。它屬於建築構造的「固有熱物理性能指標」，完全由構造各層的材料熱傳導率、材料厚度以及室內外表面氣膜邊界條件決定，與「外在環境的當前氣溫高低」無關。

解題方法

依據建築熱環境理論及節約能源設計規範，單一複合壁體構造之熱傳透率 $U$ 為整體熱阻 $R$ 的倒數：

$U = \frac{1}{R} = \frac{1}{R_i + \sum R_k + R_o} = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_i} + \sum \frac{d_k}{k_k} + \frac{1}{\alpha_o}}$

其中各項參數定義如下：

1. $R_i$：室內表面氣膜熱阻，$R_i = \frac{1}{\alpha_i}$（$\alpha_i$ 為室內內氣膜熱傳遞率，單位為 $W/(m^2 \cdot K)$）。
2. $R_k$：各單一構造層之熱阻，$R_k = \frac{d_k}{k_k}$（$d_k$ 為材料厚度，單位為 $m$；$k_k$ 為材料之熱傳導係數，單位為 $W/(m \cdot K)$）。
3. $R_o$：室外表面氣膜熱阻，$R_o = \frac{1}{\alpha_o}$（$\alpha_o$ 為室外外氣膜熱傳遞率，單位為 $W/(m^2 \cdot K)$）。

屋頂構造（含水泥砂漿層、鋼筋混凝土結構層、隔熱層等）計算其 $U$ 值及面積加權之平均熱傳透率 $U_{ar} = \frac{\sum (U_j \times A_j)}{\sum A_j}$ 時，僅取決於構件內部各層的材料物性（$d_k$、$k_k$）與表面換熱條件（$\alpha_i$、$\alpha_o$）。

核心觀念

1. 表面結露機制：當濕空氣接觸到固體材料表面，且該材料表面溫度 $T_s$ 低於接觸空氣的露點溫度 $T_{dp}$ 時（即 $T_s \le T_{dp}$），貼附表面的薄層空氣達到飽和狀態，水蒸氣即凝結成液態水，形成表面結露。
2. 防結露之熱工原理：防止內部表面結露的核心在於「提高表面溫度使其高於空氣露點溫度」（$T_s > T_{dp}$）。材料構造的熱阻 $R$ 越大（熱傳透率 $U$ 值越小），內表面溫度越接近室內空氣溫度，越不易發生結露。反之，熱阻小、導熱快或溫度過低的表面極易結露。

解題方法

本題切入點為評估各部位之「表面溫度維持能力（熱阻大小）」與「溫差條件」：

• 易結露條件：表面熱阻低、散熱快、存在冷橋或直接輸送低溫流體，導致 $T_s \le T_{dp}$。
• 不易結露條件：構造施作隔熱層（增加熱阻 $R$），阻絕熱流散失，維持表面溫度 $T_s > T_{dp}$。

選項分析

• (A) 產生熱橋現象之部位：錯誤（極易結露） 熱橋（Thermal Bridge）係指建築外殼斷面中局部熱阻顯著小於周圍平壁的部位（如梁柱外露、金屬構件貫穿等）。冬季時熱流自此處集中逸散，導致熱橋部位室內側表面溫度急遽下降，遠低於周遭牆面，極易跌破室內空氣露點而發生局部結露。

核心觀念

本題測驗「建築環境控制」中「室內空氣環境」的重要法規——依《室內空氣品質管理法》授權訂定之法規命令**《室內空氣品質標準》**（以命題當年民國 110 年法規為準；現行法規各項指標數值亦維持相同規定）。

法規明定之 9 類室內空氣污染物管制標準及時間加權基準如下：

1. 二氧化碳（$\mathrm{CO_2}$）：$1000\ \mathrm{ppm}$（8 小時值）
2. 一氧化碳（$\mathrm{CO}$）：$9\ \mathrm{ppm}$（8 小時值）
3. 甲醛（$\mathrm{HCHO}$）：$0.08\ \mathrm{ppm}$（1 小時值）
4. 總揮發性有機化合物（$\mathrm{TVOC}$）：$0.56\ \mathrm{ppm}$（1 小時值）
5. 細懸浮微粒（$\mathrm{PM_{2.5}}$）：$35\ \mathrm{\mu g/m^3}$（24 小時值）
6. 懸浮微粒（$\mathrm{PM_{10}}$）：$75\ \mathrm{\mu g/m^3}$（24 小時值）
7. 二氧化氮（$\mathrm{NO_2}$）：$0.1\ \mathrm{ppm}$（1 小時值）
8. 二氧化硫（$\mathrm{SO_2}$）：$0.075\ \mathrm{ppm}$（1 小時值）
9. 臭氧（$\mathrm{O_3}$）：$0.06\ \mathrm{ppm}$（8 小時值）
10. 生物性污染物：

• 真菌（Fungi）：$1000\ \mathrm{CFU/m^3}$（最高值）
• 細菌（Bacteria）：$1500\ \mathrm{CFU/m^3}$（最高值）

解題方法

本題屬於「法規數值記憶型」題目。解題切入點為比對選項所列之污染物項目與法定標準值：

1. 檢視化學性污染物（甲醛、二氧化氮）、生物性污染物（真菌）及物理性懸浮微粒（$\mathrm{PM_{2.5}}$）之數值是否符合規定。
2. 找出與法規標準數值相異之選項。

選項分析

• (A) 甲醛：$0.08\ \mathrm{ppm}$（正確，不選） 甲醛（$\mathrm{HCHO}$）主要來自裝修合板、黏著劑與塗料，具刺激性與致癌性。依標準規定，甲醛 1 小時值為 $0.08\ \mathrm{ppm}$，此項標準值正確。

• (B) 二氧化氮：$0.25\ \mathrm{ppm}$（錯誤，符合題意為正確答案）

核心觀念

本題測驗建築物理環境控制中「自然通風」之**重力通風（浮力通風 / 溫度差通風 / 煙囪效應）**的基本原理與計算特性。

在無風狀態下，重力通風是藉由室內外空氣溫差所造成的密度差（浮力差），在不同垂直高度的開口之間產生熱壓差，進而驅動空氣流動。根據流體力學與建築物理原理，重力通風的換氣量公式為：

$Q = C_d \cdot A \cdot \sqrt{2 g h \frac{\Delta T}{T}}$

由公式可知：在開口面積、阻抗係數與室內外溫差固定的條件下，換氣量 $Q$ 與高低開口中心點的垂直距離 $h$ 之「平方根」成正比（$Q \propto \sqrt{h}$）。

解題方法

1. 列出重力通風換氣量公式： $Q = C_d \cdot A \cdot \sqrt{\frac{2 g h (T_i - T_o)}{T}}$

• $Q$：重力通風換氣量（$\text{m}^3/\text{s}$）
• $C_d$：開口流量係數（無因次）
• $A$：開口有效通風面積（$\text{m}^2$）
• $g$：重力加速度（$\text{m/s}^2$）
• $h$：高低兩開口中心點之垂直高度差（$\text{m}$）
• $T_i - T_o$ 或 $\Delta T$：室內外絕對溫差（$\text{K}$）
• $T$：絕對溫度基準值（$\text{K}$）

2. 確立正比關係： 題目設定為同一室內空間、無風狀態，且開口大小與溫差條件未變，故其他參數均視為常數，換氣量與開口垂直高度差之關係簡化為： $Q \propto \sqrt{h}$

3. 計算變化倍數： 設原本距離為 $h_1$，原換氣量為 $Q_1$；改變後距離為 $h_2 = 4 h_1$，新換氣量為 $Q_2$：

核心觀念

本題測驗《建築環境控制》中「採光與照明」單元之基礎物理指標，涵蓋以下核心知識：

1. 色溫度（Color Temperature, $T_c$）的定義：以絕對黑體（Blackbody）加熱時所發出光輻射的光色為基準，將特定光源所呈現的光色以黑體對應之絕對溫度（單位：開爾文，$\mathrm{K}$）表示。
2. 光源色溫與光色屬性：

• 低色溫（約 $< 3300\ \mathrm{K}$）：偏紅、橙、黃色，具溫暖感（暖色光）。
• 中色溫（約 $3300\ \mathrm{K} \sim 5300\ \mathrm{K}$）：偏中間白光，清爽中性。
• 高色溫（約 $> 5300\ \mathrm{K}$）：偏藍白色、淡青色，具冷冽感（冷色光）。

3. 自然光與人工光源的光譜特性：放電燈（如高壓水銀燈）為線光譜放電，連續光譜不足；熱輻射光源（如白熾燈）為連續光譜，長波長（紅、黃）能量充沛。

解題方法

由色溫的高低判斷光色感知：

• 白熾燈泡（鎢絲燈）是典型的熱輻射光源，發出顯著的暖黃光，其色溫必然位於低色溫區（約 $2500\ \mathrm{K} \sim 2800\ \mathrm{K}$）。
• 題目給予白熾燈之色溫度為 $7000\ \mathrm{K}$，此數值已屬於高色溫之「冷藍光」（如陰天或藍天散射光之色溫），顯與白熾燈特性完全不符，故能直接鎖定 (B) 為錯誤選項。

選項分析

• (A) 正確： 色溫度的物理定義是當某一光源所發出光譜分布之色品（色度座標），與某溫度下的完全黑體相同時，該黑體之絕對溫度（Absolute Temperature，單位為 $\mathrm{K}$）即稱為該光源之色溫度。因此色溫度本質上是以絕對溫度計量光源之光色外觀。

• (B) 錯誤（本題選此）： 白熾燈泡主要利用電流將鎢絲加熱至白熾狀態產生熱輻射，其光譜集中於可見光的長波長端（紅、黃光），色溫度約在 $2500\ \mathrm{K} \sim 2800\ \mathrm{K}$（一般住宅常用標準值約為 $2700\ \mathrm{K}$）。

核心觀念

本題考單面側窗採光時，室內漫射日光照度隨離窗距離增加的變化。側窗附近可直接接收較多天空漫射光，照度較高；越深入室內，直接收到的天空光越少，照度便明顯下降。室內表面反射光會補足部分照度，因此曲線在遠離窗戶處會趨於平緩。

解題方法

先看圖形的橫向位置：左側為側窗，往右是室內深處。再判斷照度曲線是否符合「窗邊高、深入室內迅速降低、遠處下降趨緩」的分布。符合此特徵的是（C）。

選項分析

核心觀念

本題考查室內光環境品質與照明設計基準，主要依據我國國家標準《CNS 12112 室內工作場所照明》（以命題當年民國 110 年法規標準為準），涵蓋以下核心面向：

1. 作業面維持照度（Maintained Illuminance, $E_m$）：不同視覺精細度空間的水平面照度階層配置。
2. 眩光控制（Glare Limitation）：

• 燈具**遮光角（Shielding Angle）**對直射眩光與螢幕（VDT）反射眩光的防護原理。
• 國際照明委員會（CIE）之統一眩光值（Unified Glare Rating, UGR）。

3. 光源演色性（Color Rendering）：一般演色評價數 $R_a$ 的最低標準。

解題方法

本題為觀念判斷題，切入點為檢驗照明設計中的幾何光學原理與規範數值：

1. 比對 CNS 12112 標準中各類建築空間之照度需求高低排序。
2. 透過燈具遮光角與人眼視線、螢幕反射光路的幾何關係，研判眩光防制手段。
3. 確認國際與國內標準對「不舒適眩光指標」與「辦公環境演色性指標」之定量規範。

選項分析

• (A) 正確： 依據《CNS 12112》之室內工作場所照明基準，視覺作業越精細、對比辨識需求越高的場所，其工作面維持照度要求越高：

• 繪圖室（技術製圖）：屬高精密度視覺作業，基準值約為 $750\text{ lx}$。

• 會議室：屬一般溝通與簡報閱讀作業，基準值約為 $300 \sim 500\text{ lx}$。

• 走廊／通道：屬單純通行與動線引導空間，基準值約為 $100\text{ lx}$。 因此，水平面照度基準值順序為：繪圖室（$750\text{ lx}$）＞ 會議室（$300 \sim 500\text{ lx}$）＞ 走廊（$100\text{ lx}$），敘述正確。

• (B) 錯誤（本題應選此項）：

• **遮光角（Shielding Angle）**定義為「燈具發光體邊緣與燈具開口外緣之連線，與水平線之間所夾的角度」。

核心觀念

本題測驗建築音響學中**餘響時間（Reverberation Time, $RT$ 或 $RT_{60}$）**的物理定義與決定要素。

餘響時間定義為室內聲源停止發聲後，音能密度衰減 60 dB（即能量衰減至原有的百萬分之一）所需的時間。在漫射音場（diffuse field）假設下，餘響時間由古典**賽賓公式（Sabine Formula）**推導計算：

$RT_{60} = \frac{0.161 \cdot V}{A}$

式中各變數定義如下：

• $V$：室內總容積（$\text{m}^3$）
• $A$：室內總吸音量（$\text{m}^2 \cdot \text{sabin}$），其組成包含： $A = \sum (S_i \cdot \alpha_i) + A_{\text{人}} + A_{\text{氣}}$
• $S_i$：各內周壁界面（牆、地、天花）表面積（$\text{m}^2$）
• $\alpha_i$：各界面的吸音率（無因次）
• $A_{\text{人}}$：室內人員（聽眾/使用者）所貢獻的吸音量
• $A_{\text{氣}}$：空氣吸收衰減量（於大容積空間或高頻時顯著）

若室內平均吸音率較大（$\bar{\alpha} > 0.2$），則採用**艾靈公式（Eyring Formula）**修正： $RT_{60} = \frac{0.161 \cdot V}{-S \ln(1 - \bar{\alpha})}$

無論採用何種公式，決定餘響時間的主要物理量均為室容積 $V$ 與總吸音量 $A$。

解題方法

本題以**統計音響學（Statistical Acoustics）**的原理作為切入點：

1. 宏觀能量衰減機制：餘響時間由「空間儲存的聲能量（與容積成正比）」與「邊界及內容物消耗聲能量的速率（總吸音量）」兩者之比值決定。

核心觀念

本題測驗室內幾何聲學中「室內界面形態」與「音響障害（Acoustical Defects）」的對應關係。

1. 凹面反射與聚焦（Sound Focus）：依據幾何聲學的反射定律（入射角等於反射角），當室內界面呈現凹曲面（如球面、穹頂、拋物面、圓拱天花）時，反射聲波會向幾何焦點匯聚，使焦點處音壓異常過高，而其他區域則音能低弱（聲陰影），造成音場分布極端不均勻。
2. 音回走（Creep / Whispering Gallery）：聲波沿著圓弧形凹面或圓形周壁連續多次反射向前傳播，衰減極慢的特殊聲學現象（最著名的實例為圓頂教堂的低語迴廊）。

解題方法

解題的切入點在於**「邊界幾何形狀對聲線反射的影響」**：

• 建築室內聲學設計中，室內幾何界面直接決定了反射音的分佈：
• 凸面（Convex）：發散聲波，具備均勻擴散效果。
• 平面（Flat）：產生鏡面反射。
• 平行對向平面（Parallel Surfaces）：容易形成聲波往復震盪的顫動回音。
• 凹面（Concave / Spherical / Dome）：將反射聲波收斂匯聚，必然產生音焦點或誘發音回走。
• 題目指明為**「球面形體的小教堂」**，其天花與壁面包含大量凹曲面，最顯著且無可避免的聲學缺陷即為「音焦點」與「音回走」。

選項分析

• (A) 錯誤：過度染色（或遮蔽效應）
• 染色（Coloration）：多因室內駐波（Room Modes，固有振動頻率）或強烈梳狀濾波（Comb Filtering）導致某些特定頻率被異常放大或抵消，改變了聲音原本的音色與平衡感。
• 遮蔽效應（Masking Effect）：屬於聽覺心理學現象，指較大強度的聲音（如低頻背景噪音）降低了人耳對其他聲音的聽覺敏感度。兩者皆非球面形體幾何反射下的特徵性障害。

核心觀念

本題測驗「建築給水系統」之水壓基本物理原理、器具所需壓力特性及高層建築給水壓力分區原則。涉及以下法規與工程標準觀念（以命題當年民國 110 年相關設計規範為準）：

1. 水靜壓與高程換算公式： 水柱高度 $h$（$\mathrm{m}$）與靜水壓 $P$（$\mathrm{kg/cm^2}$）之關係式為： $P = \frac{\rho \cdot g \cdot h}{10000} \approx 0.1 \times h\ \mathrm{(kg/cm^2)}$ 即每增加 1 公尺水頭，靜水壓力增加約 $0.1\ \mathrm{kg/cm^2}$（精確值約 $0.098\ \mathrm{kg/cm^2}$）。
2. 給水器具所需水壓：

• 最低工作水壓：維持器具正常出水所需之最低動水壓（如普通水栓約 $0.3\ \mathrm{kg/cm^2}$、大便器沖洗閥約 $0.7\ \mathrm{kg/cm^2}$）。
• 適正水壓（適用水壓）：兼顧出水量、使用舒適感、防止水花飛濺及避免水錘噪音的最佳運轉水壓，標準範圍約在 $1.0 \sim 2.0\ \mathrm{kg/cm^2}$（最高容許靜水壓一般不宜超過 $3.5 \sim 4.0\ \mathrm{kg/cm^2}$）。

3. 高層建築給水壓力分區： 當建築物高度過高造成低樓層水壓超過容許上限（一般超過 $3.0 \sim 4.0\ \mathrm{kg/cm^2}$）時，須採分帶給水，設置減壓閥或中間水槽以維護管件壽命並降低噪音。

解題方法

解題切入點在於比對各選項陳述與建築設備水壓標準數值的合理性：

1. 先利用高程差與壓力換算驗證 (B) 的水力學原理；
2. 再驗證 (A) 的給水栓最低出水壓力標準值；
3. 比對 (C) 之適用水壓數值，確認 $6.0 \sim 7.0\ \mathrm{kg/cm^2}$ 是否符合給水器具之正常工況；
4. 最後計算 (D) 中 50 公尺建築物所產生的靜水壓，判定是否超過標準需配置分區減壓設備。

選項分析

• (A) 正確： 依據《給水排水衛生設備設計技術規範》，一般水栓（洗面盆水栓、廚房水栓等普通水龍頭）能順暢出水的最低動水壓約為 $0.3\ \mathrm{kg/cm^2}$（相當於 3 公尺水頭）。若水壓低於此數值，出水量將明顯不足。

• (B) 正確： 水的密度 $\rho \approx 1000\ \mathrm{kg/m^3}$。高度差每增加 $1\ \mathrm{m}$，作用於單位面積的靜水壓力為：

核心觀念

本題測驗建築設備中**「衛生器具（大便器）的構造分類、排污機制、供水給水配件（沖水閥）特性」以及「省水標章法規標準」**。 涉及的核心定義與規範如下：

1. 沖水裝置特性：沖水閥（Flushometer valve）與水箱式（Water closet tank）在空間配置、連續使用性、管徑與供水壓力需求之差異。
2. 大便器洗淨排污機制：洗出式（Washout）、洗落式（Washdown）與虹吸式（Siphon）之水力傳輸特徵與沖水效率。
3. 省水設備法規規範：以命題當年（民國 110 年）經濟部水利署《省水標章作業要點》與 CNS 3221（衛生陶瓷器—大便器）之標準為準。

解題方法

本題為觀念判定題，解題切入點分為三個維度逐一核對：

1. 給水與設備空間配置：檢驗沖水閥式便器與傳統水箱式的運作差異（連續沖水、管徑水壓要求、防逆流措施）。
2. 便器構造之水力作用比較：分析洗出式（靠重力水流推擠淺池污物）與虹吸式（靠滿流管管內負壓抽吸）的沖洗能效與耗水量比較。
3. 法規數值檢驗：核對兩段式省水馬桶之沖水量門檻值。

選項分析

• (A) 正確： 沖水閥（Flush Valve / Flushometer）直接接管於建築物給水幹管，沖洗時由閥體內的活塞或膜片控制開啟時間與出水量，不需要預先蓄水於水箱。因此：

• 省去水箱體積，不占壁面及浴廁空間。

• 每次沖水完畢後閥門復位，隨即可進行下一次沖水，具備可連續沖水的特性，特別適用於公共建築。

• (B) 正確： 沖水閥沒有水箱預存水量，沖洗時瞬間出水流量極大（通常需維持 $1.0\sim 1.5\text{ L/s}$），因此要求配管管徑較大（通常為 $25\text{ mm} / 1\text{ 吋}$ 以上）與足夠的動水壓（最低需達 $0.7\sim 1.0\text{ kgf/cm}^2$）。若管徑過細或水壓不足，當相鄰管路同時大量用水時容易產生管內負壓；一旦產生負壓，便器內的污水即可能透過沖水管回吸逆流污染飲用水管網。因此沖水閥必須確保充足管徑、水壓，並強制裝設**真空破壞器（Vacuum Breaker，破真空器）**以防污水虹吸逆流。

核心觀念

本題以命題當年（民國 110 年）之法規《建築技術規則建築設備編》第 115 條「火警探測器之裝置位置」為考點。核心在於結合「法規條文數值」與「火災煙熱流體力學（頂棚射流與空調氣流交互作用）」：

1. 熱浮力與煙層聚集：火災初期燃燒產生的煙氣與熱氣因密度較小，受熱浮力作用垂直上升，撞擊天花板後向四周擴散形成「頂棚射流（Ceiling Jet）」。為及早感應，探測器必須裝設於天花板下方特定厚度之煙熱滯留層內。
2. 空調送風之稀釋與阻隔效應：出風口吹出的新鮮空氣會吹散、稀釋火災煙霧，降低局部煙濃度與溫度，並干擾自然對流，導致探測器延遲感應甚至失效，因此探測器必須「遠離出風口」（維持一定距離以上）。
3. 空調排氣之集煙效應：排氣口（或回風口）為負壓吸風處，室內空氣與上升之煙氣會順著氣流被導引匯聚至排氣口周遭，因此探測器應「靠近排氣口」（裝設於其周圍特定範圍內），以提升偵測靈敏度。

解題方法

1. 掌握法源依據：直接對照《建築技術規則建築設備編》第 115 條全文：

火警探測器之裝置位置，應依下列規定： 一、應裝置在天花板下方三十公分範圍內。 二、設有排氣口時，應裝置於排氣口周圍一公尺範圍內。 三、天花板上設出風口時，應距離該出風口一公尺以上。 四、牆上設有出風口時，應距離該出風口三公尺以上。

2. 對比關鍵動態方向：

• 「排氣口」：氣流聚集，探測器應設在周圍「範圍內」（靠近）。
• 「出風口」：氣流吹拂干擾，探測器應設在「距離以上」（遠離）。

3. 核對各選項數據與空間關係：逐一檢視各選項之數值及「範圍內／以上／範圍外」之敘述是否合規。

選項分析

• (A) 正確：符合《建築技術規則建築設備編》第 115 條第 1 款規定。探測器應裝置在天花板下方 $30\text{ cm}$ 範圍內，此深度正是火災初期頂棚射流煙層蓄積最有效的偵測厚度。

核心觀念

本題的核心在於區分建築防火工程中**「主動滅火設備」（Active Fire Extinguishing Systems）與「被動防火／防煙設備」（Passive Fire Protection / Fire Containment）**的功能定位，並結合室內火災歷程（從成長期、閃燃至最盛期）的消防戰術需求（以命題當年民國 110 年之《建築技術規則》建築設計施工編及《各類場所消防安全設備設置標準》學理架構為準）：

1. 火災最盛期（Fully Developed Stage）的搶救特性： 火災越過「閃燃」（Flashover）後進入最盛期，室內所有可燃物全面燃燒，室內溫度急遽上升至 $800^\circ\text{C}\sim 1000^\circ\text{C}$ 以上，燃燒釋熱率（Heat Release Rate, HRR）達到峰值。此時室內人員已無法以滅火器等初期設備自救，必須仰賴消防部隊到達現場，利用大量水流進行冷卻與包圍滅火（如消防車加壓、消防栓水源、連結送水管系統）。
2. 滅火設備與防火區劃設備之區別：

• 滅火設備：指利用水、泡沫、氣體或化學藥劑等滅火介質，以冷卻、窒息、抑制或隔絕方式「主動撲滅火源」的設施與管線系統。
• 防火設備（區劃設備）：指設置於開口部或管線貫穿部位，透過耐火、阻熱或自動遮斷機制阻止火煙蔓延擴散的構件（如防火門、防火捲門、防火閘門），其作用為「被動局限火災」，本身不具備滅火功能。

解題方法

解題關鍵在於檢驗各選項設備的**「物理作用機制」**：

1. 判斷該設備是否提供或傳輸「滅火介質（水流）」以撲滅最盛期火災。
2. 辨識是否有選項屬於「阻絕延燒、防止火煙擴散」之被動防火構造／防煙構件。

選項分析

核心觀念

本題考查建築設備中消防安全設備——滅火設備之配置法規標準。

以命題當年（民國 110 年）法規為準，依據《各類場所消防安全設備設置標準》第 31 條第 1 項第 3 款之規定：

「設有滅火器之樓層，自樓面居室任一點至滅火器之步行距離在二十公尺以下。但依前條規定免設或減設者，不在此限。」 （註：現行法規該條文規定亦同，未作修正。）

滅火器屬於「初期滅火設備」，旨在使室內人員在火災初起、尚未蔓延之際，能於最短時間內取得滅火器材進行撲救。因此，法規特別規範以人實際行走的「步行距離」（計算沿通道、門、轉角等實際步行路線）不得超過 $20\text{ m}$，而非以圓形半徑涵蓋的「水平距離」計算。

解題方法

本題為純粹的消防安全設備法規數字記憶題。解題步驟如下：

1. 確認設備類型與防護層級：題目所詢問為「滅火器」，屬於最基礎的手提式/移動式初期滅火設備。
2. 釐清距離計算方式與法規限值：滅火器要求的是人員取用的實際路徑，即「步行距離」，法定上限標準為 $20\text{ m}$ 以下。
3. 比對選項：各選項中僅 (B) 符合《各類場所消防安全設備設置標準》第 31 條之規定。

選項分析

• (A) 15：錯誤。$15\text{ m}$ 並非法定滅火器之配置距離。在建築防火避難法規中，$15\text{ m}$ 多見於無開口樓層或特定地下層重複步行距離之限制，與滅火器設置標準無涉。
• (B) 20：正確。

核心觀念

本題測驗建築設備中**輻射冷暖房系統（Radiant Heating and Cooling Systems）**的基本原理、構造整合、熱舒適度以及聲學環境特性。

1. 熱交換原理：傳統空調多屬「對流型」，藉由風機強制輸送冷／熱空氣來調節室溫；輻射系統則是將水管（或電熱線）埋設或整合於建築構造面，以水為熱媒循環，利用構造表面與室內人體及物體間的長波輻射（約占 $50\%\sim 70\%$）及自然對流來進行熱量交換。
2. 系統特性：

• 熱舒適性佳：有效控制平均輻射溫度（Mean Radiant Temperature, MRT），室內垂直與水平溫差小，且無高速氣流吹拂所產生的「吹風感」（Draft）。
• 運轉安靜：室內末端主要藉由表面輻射換熱，無需在室內空間配置運轉的送風風機。
• 限制與造價：初設成本與工法精度要求高；冷房模式時必須嚴格控制表面溫度高於室內空氣露點溫度（Dew Point），避免表面結露，通常需另設專用外氣除濕系統（DOAS）。

解題方法

解答本題的切入點在於區分「輻射空調」與「對流型強制送風空調」的本質差異： 輻射系統最大的優點即為「消除室內強制對流的風機噪音與吹風感」。比對各選項對設備運作、安裝位置、舒適度及環境音品質的描述，即可快速找出與輻射空調核心優勢相互矛盾的敘述。

選項分析

核心觀念

本題測驗「蒸氣壓縮式冷凍循環」（Vapor-Compression Refrigeration Cycle）之四大基本構成元件及其熱力歷程。 壓縮式冷凍循環藉由冷媒在密閉系統內的狀態變化與相轉移，達到熱量轉移之目的。系統由四大設備組成，對應四個主要歷程：

1. 壓縮機（Compressor）：壓縮歷程（外力作功，將低溫低壓氣體提升為高溫高壓氣體）。
2. 冷凝器（Condenser）：冷凝歷程（高壓定壓放熱，冷媒由氣態凝結為液態，將熱量排至室外介質）。
3. 膨脹閥／節流閥（Expansion Valve）：膨脹歷程（等焓節流降壓，高壓液體變為低溫低壓之氣液混合態）。
4. 蒸發器（Evaporator）：蒸發歷程（低壓定壓吸熱，冷媒吸收周圍空氣熱量而沸騰汽化，使空氣降溫達到冷卻效果）。

解題方法

從熱力系統的「吸放熱平衡」與「空調空間熱交換機制」切入判斷：

• 冷凍循環中的熱量轉移機制為：冷媒在低壓側吸收熱量 $Q_L$（製冷效應），並在高壓側釋放熱量 $Q_H$（排熱效應）。
• 當空調箱或室內機的循環空氣流經冷凝與蒸發兩側時，唯有低壓側之「蒸發器」具備低於室內空氣露點／乾球溫度的冷媒流動。
• 此時低溫低壓液態冷媒自流經的空氣中吸收「汽化潛熱」而蒸發為氣體；空氣則因失去顯熱與潛熱而溫度下降、達成「空氣冷卻」。因此，使空氣冷卻（冷媒吸熱）的過程即為「蒸發」。

核心觀念

本題評量空調熱負荷之分類架構、熱傳機制（顯熱與潛熱），以及**顯熱比（Sensible Heat Factor, SHF）**之定義與計算：

1. 建築熱負荷構成：

• 外部負荷（External Load）：由建築外部環境引起之負荷，包含「建築外殼負荷」（實體部之傳導熱、開口部之傳導與日射輻射熱）以及「外氣與間隙風負荷」。
• 內部負荷（Internal Load）：由室內發熱體引起之負荷，包含人員發熱、照明設備、事務機器及動力設備等。
• 全熱負荷（Total Cooling Load, $q_t$）：外部負荷與內部負荷之總和。

2. 顯熱（Sensible Heat）與潛熱（Latent Heat）特性：

• 顯熱負荷（$q_s$）：引起室內空氣乾球溫度升高的熱量（如外牆導熱、日射、照明與機器發熱、溫差引起的空氣交換）。
• 潛熱負荷（$q_l$）：伴隨水蒸氣增加（濕度上升）而產生的熱量（如人體散濕、外氣與間隙風帶入之水蒸氣、室內水分蒸發）。
• 一般建築實體構造（如鋼筋混凝土外牆、屋頂）具密閉性與不透水性，熱傳機制為單純之熱傳導與對流，不產生質量傳遞，故無潛熱負荷。

3. 顯熱比公式： $SHF = \frac{q_s}{q_t} = \frac{q_s}{q_s + q_l}$ 相對應之潛熱比為： $\frac{q_l}{q_t} = 1 - SHF$

解題方法

步驟一：計算全熱負荷與外部負荷

• 外部負荷 $q_{\text{ext}}$： $q_{\text{ext}} = \text{外殼熱負荷} + \text{外氣與間隙風熱負荷} = 40\ \mathrm{kW} + 30\ \mathrm{kW} = 70\ \mathrm{kW}$
• 全熱負荷 $q_t$： $q_t = \text{外部負荷} + \text{內部負荷} = 70\ \mathrm{kW} + 30\ \mathrm{kW} = 100\ \mathrm{kW}$

步驟二：依顯熱比求算潛熱負荷 已知全熱負荷 $q_t = 100\ \mathrm{kW}$ 且 $SHF = 0.7$：

• 顯熱負荷 $q_s$： $q_s = q_t \times SHF = 100\ \mathrm{kW} \times 0.7 = 70\ \mathrm{kW}$

核心觀念

本題測驗「建築設備」中**垂直輸送設備（電梯與電扶梯）**之物理特性、輸送效能、安全法規與工程實務：

1. 昇降機道（Hoistway）之通風與排煙：依據《建築技術規則建築設備編》第 108 條及相關消防安全規範（以命題當年民國 110 年法規為準），昇降機道頂部不得氣密，必須設置通風孔或排煙排氣設施，以利通風散熱、排除火災煙氣並減緩「活塞效應（Piston Effect）」。
2. 輸送能力（Handling Capacity）評估：電扶梯屬「連續式輸送」，電梯屬「間歇式（批次）輸送」；在相同時間內，連續式輸送之人數容量遠大於間歇式。
3. 頂部安全距離（Overhead Clearance）：車廂運行至最高樓層時，車廂頂部與機道頂部結構底面之間所必須保留的安全淨距。該距離取決於緊急極限開關作動與緩衝器之衝程距離，其衝程與制動動能（$\frac{v^2}{2g}$）正相關，故額定速度越高，頂部安全距離必須越大。
4. 超高速電梯實務數據：現代超高層建築所使用之高速及超高速電梯，其運行速度遠超過每分鐘數百公尺。

解題方法

本題為標準的觀念整合型選擇題，解題切入點如下：

1. 檢驗空氣與熱流物理機制（選項 A）：由流體力學與建築防火觀點出發，檢視機道內部活塞效應的洩壓需求及排煙散熱法規，排除「氣密」之不合理敘述。
2. 比較輸送模式（選項 B）：利用交通流量分析中「連續流」與「間歇循環」的特性，直接比對兩者的每小時載客容量（PPH, Persons Per Hour）。
3. 應用運動學制動原理（選項 C）：依據機械安全餘裕原理，車廂速度 $v$ 越高，過衝（Overtravel）所需之機械緩衝器壓縮行程及減速煞車距離越大，推導頂部空間之變化趨勢。
4. 比對工程實績常識（選項 D）：調用國內外知名超高層建築（如台北 101）之電梯規格數據，驗證速度上限。

選項分析

• (A) 錯誤： 昇降機道頂部絕不可為氣密構造。

• 通風與散熱：機道頂部通常設有機房或通風孔，需排除機械運轉熱量及提供空氣流通。依《建築技術規則建築設備編》規定，昇降機道頂部應設有通風孔（其開口面積不得小於昇降機道水平斷面積的一定比例，且不得小於 $0.2\text{ m}^2$）。

核心觀念

本題考查《建築技術規則建築設備編》第五章「昇降設備」中關於昇降機房之構造、空間尺度與安全防護規範（以命題當年民國 110 年之法規為準）。

昇降機房作為容納捲揚機（曳引機）、控制盤、調速機及各項配電設備之核心機電空間，其空間規劃必須同時滿足「設備安置」、「散熱通風」與「技師檢修作業安全通道」之要求，因此法規對機房的水平投影面積倍數、室內淨高階梯式標準、檢修樓梯傾角及寬度、出入門扇規格與材質均有明確的法定下限。

解題方法

本題屬於法規數字與工程常理結合的記憶題型，切入點如下：

1. 空間機能與工程常理判斷：昇降機道（昇降路）垂直投影面積僅為車廂與配重行進之井道範圍。若機房面積「等於」機道水平面積，機房地板將被鋼索孔與昇降井道開口佔滿，完全無多餘空間設置捲揚機底座、控制盤櫃及合法的維修通道。因此機房面積必定需大於機道面積。
2. 法條嚴格比對：檢驗《建築技術規則建築設備編》第 109 條（昇降機房之構造）各款法定數值：

• 第一款：機房面積與機道水平投影面積之倍數關係。
• 第二款：機房淨高與運轉速度之對應關係及最低極限。
• 第三款：檢修通道/樓梯之寬度、傾斜角及安全設施。
• 第四款：機房出入門之淨尺寸、材質與防護鎖具。

選項分析

• (A) 錯誤： 依據《建築技術規則建築設備編》第 109 條第一款規定：

「機房面積應為昇降機道水平投影面積之二倍以上。但設有二部以上昇降機並列於同一機道者，機房面積應為該昇降機道水平投影面積之二倍再加上其餘各部昇降機道水平投影面積之總和。」

選項所述「機房面積等於昇降機道水平面積」與法規要求的「二倍以上」嚴重不符，且無法滿足控制盤設置與檢修空間需求，故為本題正確選項目標（錯誤選項）。

• (B) 正確： 依據同條第二款規定：

「機房之淨高應依設計速度依下表規定，但最小淨高度不得小於二公尺。」

法定標準如下：

• 設計速度在 $60\text{ m/min}$ 以下者：淨高應在 $2.0\text{ m}$ 以上。
• 超過 $60\text{ m/min}$，在 $150\text{ m/min}$ 以下者：淨高應在 $2.2\text{ m}$ 以上。

核心觀念

本題考「照明功率密度」（Lighting Power Density, LPD），即空間內照明設備的總功率除以該空間面積，單位為 $\mathrm{W/m^2}$。在綠建築照明節能評估中，$LPD_{cj}$ 是主要作業空間的照明功率密度基準；辦公室、行政空間、會議室及視聽室的表列基準為 $15\ \mathrm{W/m^2}$。

命題當年的參考依據為《綠建築評估手冊》照明評估表所列的主要作業空間照明功率密度基準。辦公室設計以不超過該基準作為節能檢核依據。

解題方法

辨認題目中的 $LPD_{cj}$，再依空間用途查照明功率密度基準表。辦公室屬於一般辦公作業空間，基準值為 $15\ \mathrm{W/m^2}$，因此選項中與表列值相符的是（B）。

選項分析

核心觀念

本題測驗《建築技術規則建築設備編》第一章「電氣設備」第五節「避雷設備」之法定設置標準與幾何保護範圍規定（以命題當年民國 110 年法規為準）：

1. 設置門檻（第 21 條）：

• 普通建築物（如住宅、辦公、商業類等）：建築物高度在 $20\text{ m}$ 以上者，應裝設避雷設備。
• 危險物品建築物（火藥庫、危險物倉庫、可燃性液體／瓦斯槽等）：建築物高度在 $3\text{ m}$ 以上者，應裝設避雷設備。

2. 受雷部保護角（第 22 條）：

• 普通建築物：受雷針（突針）之保護角應在 $60^\circ$ 以內。
• 危險物倉庫等：保護角應在 $45^\circ$ 以內。

解題方法

本題採「法規數值直接對應法」解題，步驟如下：

1. 確認建築物性質與高度門檻：題目載明為「住宅類建築物」，屬一般普通建築物，非危險物品儲存場所。因此，法定應設置避雷設備之高度門檻為「高度 $20\text{ m}$ 以上」（排除高度 $15\text{ m}$ 之選項 A、B）。
2. 確認受雷針保護角角度：住宅類建築物適用普通建築物之標準，受雷部形成之圓錐形保護空間角度規定為「保護角 $60^\circ$ 以內」（排除非典型法定角度 $30^\circ$ 之選項 C）。
3. 綜合判定：兩項條件交集為「高度 $20\text{ m}$ 以上、保護角 $60^\circ$ 以內」。

核心觀念

本題測驗「都市氣候（Urban Climate）」之基本成因與微氣候特徵。 都市化過程使自然地表被人工結構物取代，改變了能量平衡、水文循環及空氣動力學特性，進而形成特殊的都市微氣候。核心機制包括：

1. 地表熱平衡方程式： $R_n = H + LE + G$ 其中 $R_n$ 為淨輻射量、$H$ 為顯熱通量（Sensible Heat Flux，直接加熱空氣）、$LE$ 為潛熱通量（Latent Heat Flux，水分蒸發散吸熱消耗量）、$G$ 為地熱傳導量（地表與建物蓄熱）。
2. 都市水文與蒸發散受阻：不透水鋪面導致逕流迅速流失，土壤涵養水分降低，潛熱通量 $LE$ 驟減，大部分淨輻射轉化為顯熱 $H$ 與建物蓄熱 $G$，形成「都市熱島效應」（Urban Heat Island, UHI）。
3. 都市微氣候主要特徵：通常呈現「高溫化（熱島）」、「乾燥化（乾島）」、「平均風速衰減（阻風）」及「大氣混濁度提高（塵罩效應）」。

解題方法

從都市物理環境的熱平衡與流體動力學原理切入，檢驗各選項論述的科學因果：

• 能量轉換與水文機制：檢驗不透水面如何干擾蒸發散與潛熱耗熱。
• 都市濕度變化：分析高溫對相對濕度及地表水分蒸發源之綜合影響。
• 熱島與污染之交互作用：檢討熱力環流（熱島環流）及懸浮微粒長波輻射的關聯性。
• 空氣動力學粗糙度：區分「局部行人層強風（角隅風）」與「都市整體宏觀平均風速」的尺度差異。

選項分析

• (A) 正確：都市內部大量鋪設瀝青、混凝土及建築屋頂等不透水面，降雨時水分迅速轉為地表逕流排入雨水下水道，使得地表土壤及植被無法有效蓄水。

核心觀念

本題考查**建築生命週期評估（Life Cycle Assessment, LCA）與建築碳足跡（Building Carbon Footprint）**的各階段能耗與碳排分布特徵。

建築生命週期通常劃分為五大階段：

1. 建材生產與運輸階段（原物料開採、加工製造、運送）
2. 營建施工階段（基地開挖、構造體施工、設備安裝）
3. 日常使用階段（建築營運期之空調、照明、動力設備等日常耗能）
4. 更新修繕階段（內裝更換、外牆拉皮、設備換新）
5. 拆除廢棄階段（拆除工程、營建廢棄物處理與回收）

碳排主要分為兩大類：

• 營運碳（Operational Carbon）：建築物在日常使用階段因消耗電力、瓦斯、水等能源所產生的碳排放。
• 蘊含碳（Embodied Carbon，或稱內含碳）：建材開採、生產、施工、更新修繕及拆除等非營運階段所產生的碳排放。

一般建築設計使用年限多設定為 50 至 60 年，因營運期跨度極長，日常能耗產生的碳排累積量極為龐大，為生命週期中碳排放量最顯著的階段。

解題方法

本題應從**「時間跨度（生命週期長度）」與「能源消耗強度」**兩個切入點進行量級比較：

1. 時間維度差異：建材生產與營建施工通常耗時 1 至 3 年；拆除廢棄僅數週至數月；然而，日常使用階段長達數十年（一般以 50~60 年計）。
2. 累積碳排放總量：在台灣亞熱帶氣候條件下，建築長年依賴空調冷房、人工照明與動力設備，電力消耗量持續不斷，日積月累造成巨額碳足跡。
3. 減碳熱點（Carbon Hotspot）判定：在全生命週期碳足跡分析中，佔比最高者即為最具減碳潛力與投資效益的關鍵熱點。