113 年 國立成功大學建築學系碩士班己組《建築物理及設備》
第 一. 1 題10 分
蘊含碳排 EC (Embodied Carbon)
登入後即可作答並保存紀錄。
此題考查建築領域中關於碳排放的重要名詞解釋，特別是「蘊含碳排」。
解釋：
蘊含碳排 (Embodied Carbon, EC) 指的是建築生命週期中，從原物料的開採、製造、運輸，到建築物的建造、維護、拆除及廢棄處理等所有階段所產生的溫室氣體排放總量。它不包含建築物在營運階段因使用能源（如空調、照明）所產生的碳排放（此部分稱為 Operational Carbon）。
蘊含碳排主要可分為以下幾個部分：
- 材料碳排 (Materials Carbon): 指建築材料從生產到現場的過程中所產生的碳排放，包括原物料的提煉、加工、製造、包裝和運輸。
- 施工碳排 (Construction Carbon): 指建築施工過程中，包括機具使用、運輸、現場作業等所產生的碳排放。
第 一. 2 題10 分
天空可視率(sky view factor, SVF)
登入後即可作答並保存紀錄。
此題考查建築物理學中與建築物熱環境及日照相關的重要參數「天空可視率」。
解釋：
天空可視率 (Sky View Factor, SVF) 是指從建築物某一點或某個平面，能夠直接看到的天空所佔的比例，通常以無因次的比值（介於 0 到 1 之間）表示。SVF 值越高，表示該點或平面能直接看到的天空越多；SVF 值越低，則表示被周圍建築物、地形或植被遮蔽的比例越高。
數學上，SVF 可以定義為從一個觀察點向半球空間發出的輻射，有多少比例會到達天空（而非被周圍物體反射或吸收）。
計算與影響：
SVF 值的大小與觀察點周圍的建築物高度、密度、幾何形狀以及地形有密切關係。在開闊的平原地區，SVF 值接近 1；而在高樓林立的都市峽谷中，SVF 值可能非常低。
第 一. 5 題10 分
Low-E(Low-Emissivity)玻璃和 Low-R(Low-Radiation)玻璃
登入後即可作答並保存紀錄。
此題考查建築材料中關於玻璃的熱工性能，特別是兩種常見的低輻射玻璃。
解釋：
Low-E 玻璃 (Low-Emissivity Glass) 和 Low-R 玻璃 (Low-Radiation Glass) 實際上指的是同一類型的玻璃產品，都屬於「低輻射玻璃」。它們的名稱差異主要源於不同的市場習慣或早期技術術語的延續。
Low-E 玻璃 (Low-Emissivity Glass)：
Low-E 玻璃是在玻璃表面通過物理或化學方法鍍上一層或多層極薄的金屬或金屬氧化物膜。這層膜具有非常低的熱輻射率 (Emissivity)，因此得名 Low-E。
-
原理：
- 阻擋紅外線輻射： 這層膜能夠顯著反射遠紅外線（熱輻射）。
- 夏天： 阻擋室外熱量透過紅外線進入室內，減少空調負荷。
- 冬天： 阻擋室內熱量透過紅外線向外輻射，減少暖氣散失，提高室內保溫性。
- 可見光透過率： 該膜對可見光具有較高的透過率，因此不會顯著影響室內採光。
- 太陽輻射： 根據膜的種類（軟鍍膜或硬鍍膜，以及膜層設計），Low-E 玻璃對太陽輻射的反射率也不同，可以選擇性地允許或阻擋太陽熱量進入。
-
類型：
- 軟鍍膜 (Soft-coat/Sputtered)： 在真空濺射過程中沉積，膜層非常薄且易受損，通常用於夾層玻璃或中空玻璃的內表面。
第 二. 1 題20 分
請說明隔音材與吸音材差異,並且列舉應用空間(圖文說明為佳)
登入後即可作答並保存紀錄。
此題考查建築聲學中的基礎概念，要求區分「隔音材」與「吸音材」的差異，並舉例說明其應用空間。
核心觀念：
- 隔音 (Sound Insulation): 目標是阻止聲音從一個空間傳播到另一個空間。
- 吸音 (Sound Absorption): 目標是減少聲音在空間內部的反射，降低空間內的聲壓級和殘響時間。
差異說明：
| 特徵 | 隔音材 (Sound Insulation Material) | 吸音材 (Sound Absorption Material) |
|---|---|---|
| 原理 | 質量、密實度、氣密性。透過增加質量、提高密度、封閉縫隙來阻礙聲波傳播。 | 疏鬆、多孔結構。透過纖維、孔隙將聲能轉化為熱能（摩擦、黏滯阻力）。 |
| 作用 | 阻隔聲音傳播，減少聲音穿透。 | 吸收聲音反射，減少室內殘響，提高語音清晰度。 |
| 物理特性 | 質量大、密度高、結構連續、無縫隙。 | 質量輕、密度低、多孔、纖維狀。 |
| 主要指標 | 傳聲損失 (Sound Transmission Loss, STL)、隔音量 (Sound Insulation Index, Rw) | 吸音係數 (Absorption Coefficient, α)、噪音降低係數 (Noise Reduction Coefficient, NRC) |
第 二. 2 題20 分
以圖例說明『自然換氣』與『機械換氣』方式,並且列舉說明建築設計之應用層面與影響層面
登入後即可作答並保存紀錄。
此題考查建築通風方式，要求說明「自然換氣」與「機械換氣」的原理，並探討其在建築設計中的應用與影響。
核心觀念：
通風 (Ventilation) 是指將室內污濁空氣排出，並引入室外新鮮空氣的過程。其目的在於改善室內空氣品質、調節溫度濕度、去除異味及有害物質。
『自然換氣』 (Natural Ventilation)：
- 原理： 利用建築物內外存在的自然力量來驅動空氣流通，主要有兩種機制：
- 風壓差 (Wind-driven Ventilation): 當風吹過建築物時，會在迎風面產生較高壓力，背風面產生較低壓力，形成壓力差，驅使空氣從高壓區流向低壓區。開窗、通風口的位置和大小對此影響很大。
- 煙囪效應 / 熱壓差 (Buoyancy-driven Ventilation / Stack Effect): 室內空氣受熱後密度變小，向上流動；室外空氣密度較大，在室內外溫差作用下，室內暖空氣會從建築物高處（如屋頂天窗、高窗）排出，同時室外冷空氣從低處（如地窗、百葉窗）進入。
- 圖例說明：
- 風壓差： 想像一個盒子（建築），一側有風吹來，風吹到的那一側（迎風面）空氣壓力較高，另一側（背風面）壓力較低。若在迎風面和背風面都有開口，空氣就會從迎風面流入，從背風面流出。
- 煙囪效應： 想像一個加熱的煙囪，熱空氣（密度小）會沿著煙囪向上冒出。建築物在高處（如屋頂）設置通風口，低處設置進風口，當室內外有溫差時，室內暖空氣就會從高處排出，新鮮冷空氣從低處進入。
- 建築設計應用層面：
- 開窗設計： 窗戶的尺寸、位置（高低窗）、開啟方式（推拉、上翻、下懸）都影響自然換氣效果。
- 建築佈局： 建築物朝向、建築群之間的間距、建築物的長寬比，都會影響風的引入。
- 開敞空間設計： 利用庭院、天井、中庭、走廊、門廳等，形成空氣通道，促進室內空氣循環。
- 屋頂設計： 設置屋頂通風口、天窗、涼亭式屋頂，利用煙囪效應。
- 材料選擇： 選擇透氣性好的牆體材料（如磚石結構）。
- 影響層面：
- 優點： 節能（不耗電）、環保、提供舒適的微氣候、有助於排除室內污染物。