建築環境模擬是什麼？CFD 風場、日照採光、熱舒適與能源模擬一次看懂
建築環境模擬是什麼？
建築環境模擬（又稱建築性能模擬，Building Performance Simulation, BPS）是用電腦模型依物理定律重建建築與基地，再套入當地全年逐時的氣象資料，預測風、日照、採光、溫熱與能耗會怎麼表現，讓設計團隊在施工前比較方案、量化結果。 常見項目包括 CFD 風場、日照陰影、自然採光與眩光、室內外熱舒適與全年能源模擬。易境的「人因形法建築（CyberSense）」把模擬結果轉成以人為本的設計依據：模擬回答的不是建築好不好看，而是人在這裡會不會太熱、太曬、太亮、風太大，以及要花多少能源。
建築環境模擬重點速覽
| 英文 | Building Performance Simulation（BPS） |
|---|---|
| 核心方法 | 電腦模型＋全年逐時氣象資料，比較不同設計方案 |
| 主要項目 | CFD 風場與通風、日照陰影、自然採光與眩光、室內外熱舒適、全年能源模擬 |
| 國際流程標準 | ASHRAE 209-2024（Building Performance Simulation Process） |
| 認證應用 | LEED v5 能源與採光得分、WELL v2 熱舒適與採光、EEWH 與 BERS 的設計優化 |
| 最佳時機 | 規劃與量體研究階段，越早做越便宜 |
建築環境模擬有哪些類型？各自回答什麼問題？
量體、棟距、裙樓與騎樓會不會造成強風角、下沖風或悶熱死角？廣場與入口能不能久待？
開口位置與大小夠不夠？穿堂風有沒有經過人的停留區？哪些時段可以不開空調？
冬至、夏至的陰影落在哪？鄰房與屋頂光電會被遮多少？遮陽板要多深？
窗戶、進深與玻璃規格能不能讓多數空間白天少開燈？靠窗座位哪些時段會刺眼？
靠窗區夏天會不會熱？廣場、步道午後能不能待？植栽、遮蔭與風廊能讓體感溫度降多少？
外殼、遮陽、空調與照明控制合起來，一年用多少電？哪個方案最划算？能不能達到認證門檻？
常用指標與依據
| 模擬類型 | 常用指標 | 常用依據 |
|---|---|---|
| 行人風場 | 風速超越機率、舒適等級（坐、站、走） | Lawson 準則、NEN 8100；CFD 實務依 AIJ、COST 732 指引 |
| 自然採光 | sDA（空間自然採光自主率）、ASE（年日照曝曬量）、採光係數 DF | IES LM-83-23、EN 17037 |
| 眩光 | DGP（日光眩光機率）；人工照明用 UGR | EN 17037、LEED v5 |
| 室內熱舒適 | PMV／PPD、操作溫度、平均輻射溫度 MRT | ASHRAE 55-2023、ISO 7730:2025 |
| 戶外熱舒適 | UTCI、PET、MRT | 國際生物氣象學會 UTCI 模型 |
| 能源模擬 | 全年耗能、EUI（每平方公尺年耗電）、尖峰負荷 | ASHRAE 90.1 Appendix G（LEED）、ASHRAE 140（軟體驗證） |
人因形法建築和一般模擬有什麼不同？
熱舒適不只看氣溫。ASHRAE 55 與 ISO 7730 用 PMV／PPD 綜合空氣溫度、平均輻射溫度、風速、濕度、衣著與活動量來評估人的感受；臺北市〈開發基地體感降溫專案〉也把「體感溫度」定義為氣溫、濕度、風速與輻射對人體的綜合效應。
人因形法建築（CyberSense）是易境提出的建築環境設計理念，以人的舒適、健康與使用體驗為核心：同一道陽光，出現在曬衣區是助力，出現在午後長時間停留的休憩區就是負擔。因此我們先釐清空間怎麼被使用，再用模擬比較退縮、開口、遮陽、植栽與材料等對策，並把成果做成可在瀏覽器旋轉、切換場景的 CyberSense 3D 互動展示，讓業主與建築師一起看懂。
國際趨勢 ：LEED v5 的〈Occupant Experience〉得分，意圖就是從「中性空間」走向以人為本、可調整、可選擇的設計，熱環境、採光、眩光與視野都在其中。
什麼時候做模擬最划算？
量體還能動的規劃與基本設計階段。這時改棟距、開口或遮陽幾乎不花錢；到施工後才發現強風、眩光或過熱，只能靠加設備、加遮擋補救。ASHRAE 209-2024 也把第一輪模擬放在量體研究階段。
| 設計階段 | 適合的模擬 | 典型成果 |
|---|---|---|
| 規劃／量體研究 | 行人風場 CFD、日照陰影、日射量、簡化量體能源模擬 | 風舒適分級圖、冬至夏至陰影圖、屋頂日射圖、方案比較表 |
| 基本設計 | 年度採光（sDA／ASE）、眩光、外殼與遮陽參數化分析、戶外熱舒適、自然通風 | 採光平面圖、眩光時數圖、熱壓力地圖、外殼與遮陽建議 |
| 細部設計 | 全年逐時能源模擬、室內熱舒適、室內 CFD（空調氣流、排煙、資料中心） | 能源模擬報告、PMV 分布圖、氣流與溫度剖面、認證文件 |
| 施工與變更 | 依設計變更更新模型 | 變更影響說明 |
| 營運 | 以電費單與量測資料校準模型、節能改善情境模擬 | 校準報告、節能措施回收年限分析 |
LEED、WELL、EEWH 一定要做模擬嗎？
| 制度 | 模擬扮演的角色 |
|---|---|
| LEED v5 | 能源必要條件可走 ASHRAE 90.1 規範式路徑，不一定要模擬；但要在〈Enhanced Energy Efficiency〉拿高分，全年能源模擬（Appendix G，90.1-2019 含 addendum cr 或 90.1-2022）幾乎是主要路徑。採光得分須依 IES LM-83-23 計算 sDA 與 ASE。 |
| WELL v2 | 熱舒適必要條件可先用模擬預判、再以量測或問卷驗證；採光模擬是加分項。IWBI 正推出下一版 One WELL。 |
| EEWH 綠建築標章 | 依建研所手冊公式計算，不要求申請者跑全年動態模擬；模擬用於日常節能、室內環境與戶外遮蔭通風的設計優化。 |
| BERS 建築能效標示 | 依建研所手冊的動態分區 EUI 公式與設備規格計算；模擬可在送審前比較外殼、遮陽與空調方案，找出達到 1 級或 1+ 級的組合。 |
注意：EEWH 與 BERS 用的是內政部建築研究所手冊的計算法，不是 ASHRAE 90.1 Appendix G；LEED v5 也不再沿用舊版「比基準節能至少 10%」的門檻。延伸閱讀：〈 LEED 認證是什麼？ 〉、〈 WELL 認證是什麼？ 〉、〈 BERS 建築能效標示是什麼？ 〉。
台灣法規有要求做風場或能源模擬嗎？
臺北市都市設計審議檢核表要求建築物高度超過 60 公尺者應作風環境效應評估，未指定 CFD 或風洞。新北市都市設計審議原則以量體錯落、風廊與連續牆面寬度上限等原則處理。
內政部〈建築物耐風設計規範〉建議高度超過 100 公尺或風力效應明顯的建築進行風洞試驗。
〈臺北市淨零排放管理自治條例〉規定 2030 年起公有及新建築物應以在地氣候資料進行能源耗用評估；〈臺北市建築物能源耗用管制辦法〉要求新建築物達建築能效 1 級，依法須取得綠建築標章者須達 1+ 級。
2026 年 7 月 1 日起，所有公有新建建築須達建築能效 1 級或 1+ 級，設計階段就得確保能效目標。
〈建築物設置太陽光電發電設備標準〉2026 年 8 月 1 日起施行，建築面積 1,000 m² 以上的新建案須設置光電；主張受光不足而免設者，須由指定評定機構出具發電量模擬評定報告。
法定的光電發電量評定報告須由指定機構出具；設計顧問的日照模擬可在規劃階段預判屋頂產能與遮蔽，但不等於法定報告。
CFD 風場模擬和風洞試驗該選哪一個？
設計初期可快速比較多個量體方案，看得到完整的三維流場，修改成本低。實務上依 AIJ、COST 732 等國際指引檢查計算域、網格與邊界條件。
以縮尺模型在實體風洞中量測，是結構風載重與超高層風場評估的傳統方法，內政部耐風設計規範建議 100 公尺以上建築採用。
兩者是互補關係。倫敦市 2019 年的風微氣候指引就要求較高的建築 CFD 與風洞並用。實務建議：規劃和基本設計用 CFD 篩選方案，超高層或審議要求時再用風洞驗證最終方案。
模擬準不準？
模擬是「比較方案」的工具，相對比較（A 方案比 B 方案好多少）通常比絕對數值更可靠。可信度取決於三件事：
-
軟體經過驗證
例如能源模擬軟體依 ASHRAE 140-2023 測試，2026 年 4 月更新增實測驗證測試組。
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建模遵循最佳實務
例如行人風場依 AIJ 或 COST 732 指引，檢查計算域與網格獨立性。
-
輸入假設合理
包括當地氣象資料、使用排程與設備效率。能源模擬預測的是標準使用情境，實際耗能還受營運行為影響，營運後可用電費單校準模型。
建築環境模擬常見問題
建築環境模擬是什麼？跟建築性能模擬一樣嗎？
是同一件事的兩種說法。用電腦模型加上全年逐時氣象資料，預測建築與基地的風、日照、採光、溫熱與能耗表現，在施工前比較方案。國際上 ASHRAE 209-2024 稱為 Building Performance Simulation（BPS）。
人因形法建築（CyberSense）是什麼？
人因形法建築是易境提出的建築環境設計理念，以人的舒適、健康與使用體驗為核心，透過模擬分析風環境、日照、採光、熱舒適與能源，把結果轉化為可量化的設計依據，並以 CyberSense 3D 互動展示成果。
CFD 是什麼？風場模擬能看出什麼？
CFD（Computational Fluid Dynamics，計算流體力學）用數值方法解空氣流動方程式。行人風場模擬會計算多個風向並搭配當地長期風統計，依 Lawson 或 NEN 8100 等準則判斷各處適合久坐、步行或不舒適，找出強風角、下沖風與悶熱死角。
什麼時候做模擬最划算？
量體還能調整的規劃與基本設計階段。這時改棟距、開口或遮陽幾乎不花錢；到細部設計或施工後才發現強風、眩光或過熱，就只能加設備或加遮擋補救。
LEED、WELL、EEWH 一定要做模擬嗎？
LEED v5 能源必要條件可走規範式路徑，但要在節能得分拿高分，全年能源模擬幾乎是主要路徑，採光得分也須依 IES LM-83-23 模擬。WELL v2 熱舒適可用模擬預判。EEWH 與 BERS 依建研所手冊計算，模擬用於設計優化。
台灣法規有要求做風場或能源模擬嗎？
臺北市都審檢核表要求高度超過 60 公尺的建築作風環境效應評估；臺北市 2030 年起新建築物須以在地氣候資料進行能源耗用評估。全國公有新建建築 2026 年 7 月起須達能效 1 級或 1+ 級，屋頂光電主張受光不足免設時須提出發電量模擬評定報告。
CFD 和風洞試驗差在哪？
CFD 適合設計初期快速比較多個量體方案並看到完整流場；風洞以縮尺模型實測，是超高層風場與結構風載重的傳統方法。兩者互補，常見做法是先用 CFD 篩選方案，再以風洞驗證最終方案。
模擬準不準？
模擬最適合比較方案，相對差異比絕對數值可靠。可信度取決於軟體是否經過驗證（如 ASHRAE 140）、建模是否遵循最佳實務（如 AIJ、COST 732 指引），以及氣象資料與使用排程等輸入是否合理；營運後可用實際電費單校準模型。
模擬要多少時間、多少費用？
依分析項目、基地與建築規模、模型複雜度、比較方案數量與成果形式而定，流程包含資料收集、建模、模擬、結果解讀與設計建議。先釐清要回答的設計問題，就能聚焦在真正有用的分析。費用依專案報價。
需要建築環境模擬協助？
易境永續的 CyberSense 團隊提供 CFD 風場、日照採光、熱舒適與能源模擬，並與 LEED、WELL、EEWH 認證團隊協同，把模擬成果轉化為設計建議。
