亞凡設計

亞凡設計 / 建築物室內裝修專業工程管理

空調工程

室內空調冷氣機型一般分為分離式壁掛型(適用於住家及小賣場)、分離式懸掛型(適用於住家及小賣場)、分離式崁入式(適用辦公大樓及小賣場)、分離式箱型(適用於商場及辦公室)、窗型(適用於住家)、、中央系統冰水機(適用於辦公大樓及廠房)等。而各款項的空調冷氣都有獨自的優缺點，分離式空調冷氣的特點是安靜，在無窗密閉的環境下亦可安裝，而主機運轉的噪音已經隔絕於室外，冷媒銅管在施作路徑上會比較費時，在崁入式機型下必須要搭配輕鋼架和木作裝潢，至於窗型的部分，在運轉時噪音和震動聲會比較大，價格和施作安裝上也比較經濟快速，而中央系統冰水機適用於大空間上，但用電量比較大會有部份負載，有浪費電力的部份。

冷氣的產生是利用冷媒的壓力改變，產生吸附熱的作用。循環路徑是由主機內的壓縮機將低溫低壓的氣態冷媒壓縮成高溫高壓的氣態冷媒，再由主機內冷凝器利用水或空氣當介質，將高溫高壓的氣態冷媒冷卻散熱，成為高壓常溫液態冷媒送往室內機的蒸發器將低壓液態冷媒，利用水或空氣當介質，吸收其熱量蒸發為低壓氣態冷媒，再回倒壓縮機內壓縮送出，並推動冷媒的系統循環。

冷凍噸RefrigerationTon簡稱為噸(RT熱容量單位)，分別有英制和公制單位。BTU(British Thermal Unit )為英制熱量單位，1BTU等於1英磅(Lb)的水，升高到華式1度所需的熱量，1公制冷凍噸等於1.1 英制冷凍噸，在國際上，都以英制冷凍噸為基準，通稱為標準冷凍噸，英制冷凍噸 1RT是將1噸(2000磅)32°F的冰(冰的融解熱為144BTU/Lb)，在24小時內溶為32°F的水時所吸收的熱量。而Kcal為公制熱量單位，1Kcal等於1公升的水，升高攝氏1°C所需的熱量，公制冷凍噸(1RT)是將1噸(1000公斤)0°C的冰(冰的融解熱為79.68Kcal/Kg)，在24小時內變為0°C的水時所吸收的熱量。

1英制冷凍噸(1RT)= 144 BTU/Lb × 2000Lb / 24h = 12000 BTU/h

1公制冷凍噸(1RT)= 79.68 Kcal/Kg × 1000Kg / 24h = 3320 Kcal/h

1 Kcal/h = 3.968 BTU/h ≒ 4 BTU/h

1 RT = 12000 BTU/hr = 12000 / 3.968 = 3024kcal/hr

坪數 = 室內空間的長(公尺) × 寬(公尺) × 0.3025

冷氣噸數 = 坪數 × 450 Kcal/hr (一坪約需之冷房能力)

冷氣能力單位換算 1KW = 860 Kcal/hr(熱功率)

而每一個國家的冷凍噸的設定也不同，台灣8000BTU為1噸(2016kcal/h)日本10000BTU為1噸(2520kcal/h)，美國是12000BTU為1噸(3024kcal/h)再者，冷房能力，是指一台冷氣機在運轉時，一小時內可從室內移走的，最大熱量(單位為Kcal/hr或BTU/h)，而能源效率比EER(Energy Efficiency Ratio)是指冷氣能力(BTU/Hr或Kcal/Hr)/耗電量(W)，EER值愈高，表示愈省電、愈強冷。另外耗電力，是冷氣機額定運轉時，總共所需的電力，它的單位是KW(仟佤)或W(瓦)消耗電力越小就越省電。

一般在無西曬、頂樓和落地窗、挑高等場所，室內空間的冷氣能力和坪數計算，分離式壁掛型、窗型在一般的客廳和餐廳採用每坪依500kcal/hr計算，而一般臥室及書房採用每坪依450Kcal/hr。另外，分離式懸掛型，在一般的客廳和餐廳採用每坪依550kcal/hr計算，而一般臥室及書房採用每坪依500Kcal/hr。對於太陽直曬的牆壁和落地窗，會傳導和輻射熱較多的熱量進入室內和挑高的空間，由於空調的空間體積，大於一般高度的空間體積，這些都會增加室內空間的熱負荷，所以對這些西曬、頂樓和落地窗、挑高等高熱源的環境時，不可單純的以坪數大小挑選空調冷氣的機型，必須請專業的人員依照實際使用條件和空間狀況，來挑選能力等級適合的機種。

在設計面上，設計師和工程管理者，對空調冷氣的冷熱交換概念和人因工程的知識，要有一定程度上的了解。一般都會提供室內空調管線平面規畫圖(有標註的空間隔間尺寸、開窗及坪數、梁柱、房屋方位)、空調冷氣品牌、樓板高度、樓層別，給專業的空調設備人員評估，進而實地勘察，微調配置。在室內空調冷氣規劃配置上，客廳的位置，大部份壁掛送風機的設定，會優先考量在大面的開窗門上方(或木作封板牆面)或是沙發牆位置的上方(必須考量人的活動範圍，避開對人的直吹位置)，利用熱空氣往上昇而冷空氣往下降的物理原理，從出風口吹出的冷空氣會以拋物線的風流下降，找熱空氣吸附成為熱空氣後，再從壁掛冷氣機的上方迴風口吸入，轉換成冷氣出風後形成循環，如有開放式的廚房，也可在餐廳處增設壁掛冷氣機(避開餐桌直吹)分擔客廳的冷氣循環，進而依空間活動使用範圍來各別開關冷氣，達到節能省電環保的部份。臥室的部份在配置上，會優先考量在房門入口處上方的牆面(或木作封板牆面)，避開床面的直吹，儘可在床尾走道二側的牆面上安裝壁掛冷氣機。壁掛冷氣機的出迴風儘量保持四周機體無遮蔽物的順暢，避免掉過多的裝飾，藏於倒扣盒狀的天花板裡或以木作格柵做修飾面的設計，這都會造成出迴風上的不良和冷凝水的形成，冷氣機體的壽命也會縮短，這都是美觀上的迷思。

至於隱藏式冷氣機的設置，會考量機體的大小和擺放的位置，去爭取室內天花板的高度(木作天花板)，通常機體都會設置在牆、樑邊(再由木作包出假樑)或是走廊過道、儲藏室可容許降低天花板高度的空間。出迴風口的設計，一般都是以線性對稱方式出迴風，例如在電視牆的天花板下出風，由對稱面的沙發牆天花板上迴風或是落地窗面的側出風，再由對稱的牆面或走道面側迴風。而下出下迴的冷房能力效果也會比較差一點，站在設計面上，對稱的出迴風固然美觀，但出風直接往地板下方向吹，會有侷限冷氣在特定區域的部份，冷空氣擴散比較慢，此外也要注意下吹的方式，盡量在過道的動線上，避免對人體上的直吹。除了對稱性以外，也可一條線性的出迴風方式，但是出風跟迴風的設計中間要隔斷開來，例如200公分的線板裡，1至50公分為出風口51至100公分內做間隔，101至200公分做迴風，才不會造成短循環的現象，讓冷空氣迅速的被迴風回去，導致設定的室溫被感知器誤判溫度已到達設定值，冷氣出不來的窘境。再者，廚房要有涼爽舒適的工作環境，可以避開熱源、爐具的範圍，依下吹或側吹的方式增設冷氣，但勿設置迴風口，避免油煙汙染出風及機體受損。

在施作面上，在冷媒和排水管配管的路徑遇有樑柱時，切勿將樑面洗洞或打除局部水泥砂漿層(PC層)和切除部份鋼筋以及在柱面上打槽埋管，這都會影響到建築結構的承重上的危險，在新建大樓裡，目前都已在樑面(內部有補強配筋)或是牆面上都有管線的預留孔，方便各項工種配管穿線，儘可管線以貼附過樑的方式後在由木工裝潢包樑包柱，冷媒管線內有大小銅管(直徑有6.4mm至15.9mm的管徑，大管為氣管，小管為液管)外有包覆一公分以上的白色玻璃纖維和耐熱聚乙烯PE泡棉絕緣，可保溫及防日曬雨淋。銅管內為中空，分別輸送高、低壓氣液體的關係，所以配置銅管時，不可過度的彎折，產生凹陷，進而導致冷媒系統管路壓損過大，冷媒輸送不易，造成冷房能力效率的降低，配管過程中，保溫層的泡棉勿在拉扯時，造成的破損，使得銅管曝露在空氣中導致室內機結露滴水的情形，此外，室外機與室內機距離愈短愈好，冷媒連接管宜在10公尺以內，如果太長或彎曲部份太多，也會妨礙冷媒之熱移動，配管彎曲的部份，曲率半徑應在10公分以上。在冷媒管線配線的部分，儘可勿把管線埋於牆面內，因而導致維修冷媒偵漏以及抽換不易的情形。至於在壁掛型的排水部份，在舊公寓上，當時的時代並無分離式冷氣機的出現，所以建商無預留在室內的冷氣排水管和樑、牆面上的管線預留孔，所以在室內裝修時，大部份都是由水電師傅在牆面上打鑿埋設水管，在經由浴廁的整修，配管接連於地面排水管後，再一併排出。現今的大樓，在室內預留的排水口如果太低，也可由水電師傅打鑿埋管，延伸管線至預定的室內壁掛機位置處，並切留意排水管的洩水坡度，在排水管配置完成後，再進行排水試水試驗，而室內壁掛機的安裝，牆面必須預留三十五公分至四十公分安裝位置，機體外殼的上緣與天花板距離最少10公分以上，出風口與前方的牆面最少在一五○公分以上的距離，才不會出風後馬上被吸附回去，也不適合裝於前方有深厚樑柱的後方，這都會影響出迴風的循環，至於機體安裝高度自地面算起一七○至二五○公分最為適當，機體稍微的傾斜，以利排水的順暢(傾斜角度約莫3至5度左右)。

室外主機的安裝上，一般都在建築外牆或是大樓規定的區域內。室外主機安裝時應避免裝在日光直射的地方，陽光直射機體造成機體溫度昇高，致使冷凝器散熱效率降低，而且會增加約16.5%的電力消耗。所以要使機器效率高，冷房效果好，室外主機應該安置在通風較好，不受日光直接照射的地方，另外裝設的地點亦應避免靠近其他熱源。如果對於無法避免，需安裝在陽光直射的地方時，應裝設遮陽蓬以保護室外主機機不受太陽直射。同時也可避免雨淋，延長室外主機的壽命。另外室外主機的吸風口至少與牆面有30公分的距離，機體的側面與牆面需各留一○○公分以上空間，而室外主機風扇出風口避免有障礙物遮蔽，而影響排散熱氣的功能，也儘可避掉直吹左鄰右室的窗戶或大門，如有密閉式的的陽台窗面或是各種空間上的限制(高度和寬度)也可改裝一扇門窗為排風百葉窗板以及在主機風扇處裝設導風板，讓主機的風扇排散熱氣，避免熱循環而影響室外主機的電力消耗以及縮短機器的壽命。此外，安裝室外主機的牆面，必須要有踩踏的空間或是戶外的鐵窗架處，以安全、牢固，有人員維修的空間為考量。

室內隱藏懸掛型，由於機體比壁掛型還大，所以機體設於天花板內的空間尺度和迴風量以及濾網清潔、維修空間的部份都需要考量進去。室內懸掛型的機體高度大約在二十至二十八公分左右，分別為各大品牌機種上。在施作面，隱藏懸掛式與壁掛式的不同，在於隱藏懸掛型需要拉風管和集風箱以及維修孔的部份。一般安裝於室內機體的位置和室內線型出風口的位置，可以在不同一處，藉由拉風管和集風箱的方式，選擇在空間上任何一處，以下、側出風或上、側迴風的模式，讓室內的冷氣能夠藉由線型風口至集風箱到風管連接到機體，做冷熱氣體的循環，這樣迴風的方式，室內機體就不會吸附在施工中或是藏於天花板上的落塵，而髒空氣就不會併入在活動範圍內的乾淨空氣裡，也不會造成室內機體轉換冷熱氣體的負荷，這樣迴風的方式，稱謂強制迴風。然而，在還沒有拉風管和集風箱前，機體可封上一層塑膠膜，可防止施工中的粉塵來汙染機體。

風管，如遇到樑面或是消防撒水管擋住時，儘可能夠閃避或是包樑包柱的方式，不可過度擠壓風管，導致出迴風量不足，影響到冷房能力的效果的降低。

至於隱藏懸掛型的排水管配置，因機體是懸掛在天花板內，相對的排水管也會有一段是在懸空的部份，而懸空的排水管也需要一層的玻璃纖維和耐熱聚乙烯的PE泡棉絕緣包覆，來防止冷凝滴水的狀況，另外，排水管須以三通方式設置一處通氣管讓機體下方的水盤排水順暢。再者，維修孔開孔預留的位置，最好以室內機體的正下方位置，長度等同室內機體大小，寬度為四十五公分至六十公分左右，而維修孔的功用，是方便於清洗濾網以及避免室內機體風扇馬達故障時，須拆除木作裝潢的維修情形。

最後，冷媒管再與室內外機的銅管串聯(喇叭管)後，須將銅管內含有水份的空氣抽為真空(避免銅管內結冰)後，在從主機內的冷媒釋放，經由壓縮機到室內機體循環，再開始檢驗室內機體冷氣的循環。而有貼附和穿洞在外牆的冷媒管，須有管槽蓋覆保護以及洞隙發泡劑填補，避免日後泡棉破損及漏水的情勢，至於有暖氣功能空調冷氣，室外的主機，需要有排水口的設置，勿將冷氣水管以牆面貼附的方式順流而下，如嚴重影響人行道行走之行人或住戶不便，可依法處以新台幣1,200元以上，4,500元以下的罰鍰，並得按日連續處罰，因而冷氣機的排水應為妥善處理。

圖/亞凡設計提供

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