節能衫材料技術研發計畫

撰文／ 施陽平（紡織產業綜合研究所副主任）、王立主（紡織產業綜合研究所研究員） 圖片提供／紡織產業綜合研究所

面對極端氣候的愈趨頻繁，嚴寒與酷暑現象將會持續在亞熱帶地區的臺灣出現。甫進入2016年6月的第1天，臺北市就已經創下38.7℃高溫，打破中央氣象局臺北站設站120年來6月高溫歷史紀錄！政府多年來推動「夏日輕衫」活動，希望藉由舒適衣著達到降低空調用電的目的，「節能衫材料技術研發計畫」即應運而生。

中央氣象局預報中心主任鄭明典在5月20日表示，最近已連續11個月，月平均氣溫創新高，這是從有現代分析儀器的137年以來，從沒有發生過的持續高溫創紀錄的現象。「擋不住的增溫趨勢」，將帶來什麼樣的衝擊？

高溫的直接衝擊就是冷氣空調用電造成的尖峰負載居高不下。多年來，政府持續推動「夏日輕衫」等活動，提倡不穿西裝、不打領帶，呼籲空調溫度維持26〜28℃。根據工研院進行穿著舒適度之研究顯示，不穿著西裝不打領帶，空調舒適溫度平均可提高1.6℃，若改穿夏季節能衫，冷氣調高1℃（適溫26〜28℃），並穿著涼感輕衫，生活品質不變還可節省6％空調用電，全國住商部門並可節約10億度電。1年就可減少62萬噸的CO2排放量，對於節能環保、舒適省錢有極大的幫助。根據台灣綠色生產力基金會辦公大樓能源查核統計分析，主要耗能設備全年用電量所占比例，空調占40％以上。

如果能不穿西裝，改穿輕便節能衫，就能節省冷氣又穿著舒適。因此經濟部能源局委託「紡織產業綜合研究所」，針對夏季上班用正式服飾，進行節能衫材料及評估技術等研發。

節能衫材料技術研發

「節能衫材料技術研發計畫」對室內辦公族群，透過節能紗線開發、織物結構設計與節能服飾與穿著系統開發，依據符合國際標準或規範之人體熱舒適評估與驗證分析技術，發展滿足辦公族群穿著舒適之節能服飾（見圖）。

因應國內節能減碳政策落實推動下，這項計畫藉研究場域與環境控制室穿著體驗方式，一方面引導國內優質之機能性紡織產業，積極投入節能紡織品新興市場，另一方面則藉由企業推廣，鼓吹國內工商團體將住商節能與節能服飾列入企業社會責任（CSR），期許達成產業雙效目標。

熱舒適性評估與材料開發的關聯

不管從事什麼活動，服飾穿對了，會讓身體感覺舒適而工作事半功倍，在尋求舒適服裝過程中，最重要的是瞭解「人體─服裝─環境」的相互影響，我們的身體因活動產生的超額熱量必須散出，才能維持「舒適」，人體溫度的變化成為布料材質研發的參考數值之一。

人體就像一支大型溫度計，四周環境過冷或過熱都會自動拉警報，提醒你該添加或脫掉衣服。人體擁有溫度自動調節系統，可以感應到外在的環境變化及身體需求；當人的體溫超過37℃或低於34℃，身體就會啟動防護系統，以免體溫過高或過低。人體感覺溫暖時，身體的冷卻動作有2個方式，首先是血管開始擴張，主要是增加面積讓血液流經皮膚散熱；再來是身體開始發汗，流汗是人體用來冷卻溫度的重要調節系統，汗水蒸發所排放的能量主要來自於皮膚。研究發現，人體核心體溫只要上升數十分之一度就會啟動身體的流汗機制，同時身體的體熱散發速度會比平常快上4倍。而人體感覺寒冷時，身體也會產生2項動作，1是血管產生收縮，以減少血液流經皮膚減少散熱面積；2是身體肌肉會透過打顫來增加身體熱度。

熱舒適（Thermal Comfort）就是人體感覺不冷也不熱， 也就是所謂的熱平衡（Thermal　Neutrality），這個時候，人體最感舒服。讓身體感覺到熱舒適的基本條件有2種平衡關係，1是熱平衡─皮膚溫度與身體的核心溫度達到平衡；2是身體能量平衡─身體因為新陳代謝分解產生的熱量等於身體損失的總熱量。

新陳代謝的量測單位是Met，1 Met 等於58.15W／m2（身體表面積），成人的身體表面積約為1.7m2，所以一個人在身體舒適的情況下，1Met大約可以消耗身體100W的能量。通常我們在睡覺時新陳代謝最低，大約只消耗0.8Met，最激烈的運動則可能會高達10Met，而一般辦公室工作的消耗大約為1.2Met。

服裝以clo（Clothing Value）做為絕緣值（Insulation　Value）的單位，簡單地說，1clo = 0.155 m2℃／w。當一個人裸體時，clo值就是零，穿著上班的正式西裝時，clo值為1。clo值可以利用查表來得知，如果想要精確量測，就必須利用發熱假人（Heated　Manikin）實際測試。服裝在人體與環境間扮演著熱平衡交換的角色，如果讓「衣服內微氣候」的溫濕度維持在32±1℃、50±10％ RH的穩定範圍內，就會讓穿著者感到舒適。

貢獻與展望

在臺灣夏季高溫的熱環境下，對工作空調環境設定溫度26〜28℃的上班正式服裝，這項計畫研發高撚度、低毛羽的輕薄織物，使其具備接觸皮膚有清涼感、快速導熱、吸濕排汗速乾、透氣性佳等性質，以適用於節能衫材料。在研發過程中，選擇假人、流汗軀幹等生理舒適性儀器做為評估節能衫材料的篩選與改善工具，最後以真人在模擬的類似情境下進行穿著試驗，驗證穿著舒適性，並將技術轉移至業界，推廣應用於市場上，讓工作者能夠穿著舒適涼感的節能衫，企業界與公部門亦不致因空調溫度提升而影響工作效率，共同達到節能減碳的目標。

關鍵字：熱舒適,節能衫,新陳代謝,衣服內微氣候