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資一乙 A0261074 顏宥騫


目錄 公司簡介 執行目地 發展趨勢 趨勢影響 建築設計數位化 設計草綱及方向 綠建築之說明 綠建築與標章 綠建築之六大目的與九大指標 綠建築之主題與報告內容 主題及物理原理 >>>實例範例 世界各國風力發電廠 風力發電實用化現況 臺灣風力發電廠之介紹


公司簡介 台灣第一家提供全方位專業綠建築顧問服務的公司,服務內容包括 EEWH 與 LEED 綠建築標章申請顧問服務、生態綠建築設計顧問、 節能空調機電設計顧問、以及綠建築相關技術研發。 擁有眾多相關專業人員、包括 LEED AP 綠建築專家、建築師、智慧 綠建築認證專業人員(IGB AP)、室內設計師、景觀建築師、冷凍空調 技師、能源專家等,能夠提供業主一個整合式的綠建築顧問服務,並 且每位專案經理均具有國際專案管理師證照(PMP),能夠為業主控制 執行狀況與進度,確保綠建築專案的成功。 參與過超過 50 個台灣 EEWH 綠建築認證專案,以及超過 30 個美國 LEED 綠建築認證專案,建築物類型包括高科技廠辦、商業建築、集 合住宅建築、公共建築等,累計總面積多達 500 萬平方公尺,台灣許 多具代表性的綠建築均有參與的足跡,成為全台灣經驗最豐富的綠建 築顧問團隊。 近年來積極拓展海外事業,目前海外綠建築顧問專案地點擴及大陸、 東南亞以及歐洲。


執行目地 建築物理環境模擬

一、微氣候環境數值模擬作業服務 1. 室外風環境模擬:都更、環評外部風場模擬作業 2. 室內風環境模擬:建築室內風場與設計調整模擬作業 3. 光環境模擬:全區量體日照、陰影模擬作業 4. 濕度環境模擬:全區環境與人行範圍濕度模擬作業 5. 基地採光陰影模擬:全區外部環境溫熱模擬作業 6. 建築溫熱環境:建築外殼溫熱模擬作業

圖 1:開發前、後風場模擬


圖 2:室內風場模擬


圖 3:室內光環境模擬

引用:http://www.segreene.com/index.php/services/emulation


綠建築發展趨勢 探討綠建築未來的技術發展動向,最重要的就是要找出綠建築發展趨 勢。唯有符合發展趨勢的技術才能在長期技術研發的路途上持續發展, 置身於最新的技術應用範圍當中,也才能符合未來的市場需求,成功 掌握商機。 本篇主要探討綠建築發展趨勢及這些趨勢對綠建築造成的衝擊與影 響,提出未來綠建築技術發展動向,供參考。 透過廣泛地蒐集各國綠建築相關政策與計畫、以及國際前瞻研究論述 對未來重大趨勢相關文獻探討,並輔以綠建築相關產業、經濟、環境 等客觀數據及各類報導等資料,提出以下幾項綠建築未來重要發展趨 勢。 在這些趨勢下,將對綠建築產業造成衝擊與影響,相對的,也產生出 綠建築相關應用的機會與市場潛力,以下分別簡述這些重要趨勢:


趨勢影響 零碳趨勢之影響一覽表 一、建材在地化 未來建材將朝向「內含耗能 (Embodied Energy)減量化」方向發展, 內含耗能係指建材由原料提煉、製造到運輸至基地的過程中,必須使 用的能源總量,為了減少內含耗能,未來建築業將朝向使用在地建 材。 在地建材指基地周圍的地方性建材,一般以基地為中心,方圓 500 英 哩以內的區域視為「在地」,其在不消耗過多運輸能源下,就近取得 材料,降低建造過程中的排碳量。現各國已開始以政策鼓勵在地建材 的使用,如美國率先獎勵基地 500 英哩內在地建材及無天然匱乏建 材,如竹、亞麻等。 二、環保建材普及率逐漸提昇 目前使用的無機建材如混凝土、玻璃與合成高分子材料等在製造過程 中消耗大量能源且欠缺資源的再利用性,若長期大量使用對地球環保 將是一大負擔,尤其鋼筋水泥建築 (RC 建築 ) 因生產、興建、廢棄 處理過程中排碳量極高,且保溫隔熱效果差,因此許多先進國家已開 始降低鋼筋水泥建築,並鼓勵環保建材之使用。

環保建材為一具備資源再生性、再加工性、省能源及安全性的優良建


材,可達到二氧化碳減量之目的,例如可回收建材、廢棄物再生建材、 低碳足跡建材與有機建材等均屬之。目前如竹建材、回收紙建材、番 茄皮及薄雪草建材、再生磚與廢輪胎等均已為各先進國家所使用。 三、資源循環利用相關技術具市場潛力 未來建築物排放的廢棄物,如廚餘、廢水、垃圾與二氧化碳等開始供 其他單位再利用,相關技術如廚餘回收再生堆肥、固碳技術、碳捕捉 技術與垃圾循環處理等均為未來極具市場潛力之新興技術。目前英國 已有許多地區應用以垃圾在地焚化,直接發電、供熱,再提供建築物 使用之技術。

建築設計數位化


傳統建築產業一直以來即面臨「各階段整合不易」之議題,再加上近 年建築造型越來越多樣化與低碳效能試算的需求,建築設計數位化將 帶動未來建築產業的新革命。 由於工程從業人員的資訊化作業素養提高、電腦軟硬體演進快速,各 國政府及業者均開始重新思考將建築生命週期中各階段成果資訊予 以參數化並轉化為有意義的交換資訊,尤其綠建築標章不能保證節能, 必須靠電腦系統進行模擬,清楚標示出綠建築減了多少碳、省了多少 錢,其節能效果才較為具體。有鑑於此,近年各國政府開始輔導建築 資訊系統(BIM)導入建築業。 對建築或一般工程界而言,BIM 不論是在減少傳統作業上的浪費、 增加建築物附加價值的獲益、實踐節能減碳永續設計理念與交付竣工 後建築物完整資訊的整合等方面,均為一套省時省力的系統。

被動式節能設計 被動式節能設計的關鍵在於最大限度的利用自然環境。經被動式節能


設計的建築物又稱被動式房屋,是指一棟在冬季不需使用暖氣系統、 夏季不需使用空調系統即可達到高度舒適的建築物,其藉由通風設計 及良好的保溫與隔熱建築外殼代替空調的使用。被動式房屋初期被運 用於住宅建築,後來開始應用到辦公大樓和公共建築上,近年更進一 步擴展為能源屋,促進能源平衡,如丹麥 2010 年於斯坦洛埃斯區建 造的首座被動式能源屋,不僅「節能」亦可「開源」,以坐北朝南的 設計攝取陽光並將其轉換為能源供建築物使用。此外,其他如德國、 美國等先進國家亦已透過法律規章,將建築趨勢帶往高能源效率建築 和能源屋之方向。 被動式節能設計趨勢產生之影響包括:建築外殼為達到被動式節能設 計標準之關鍵,尤其保溫裝置為一個重要的設計元素,可減少從牆體、 屋頂以及地板的熱能流失,改善建築外牆能效,故未來將衍生相關技 術之需求。

未來綠建築技術動向 當綠建築轉型的契機被開啟,在上述趨勢的影響下,未來的技術發展 動向漸趨明朗,以往難以想像的技術與概念紛紛被運用到綠建築。就 在各個產業開始敲開這個傳統上進入門檻很高的行業大門時,也預料 了未來綠建築將如同有了生命一樣,到處生根、蓬勃發展;建築也開 始從「比高」、「比貴」轉向「比綠」、「比節能」。


綠建築 相關技術市場成長率最高為「節能服務」市場,成長最緩慢則為 「綠建材」市場

1.綠建築:因為近年來人為的破壞越來越多,導致臭氧層破裂,以 及溫室效應的形成,故要推動路建築之產業。綠建築之推動係為紓解


生態環境惡化、溫室效應及地球暖化之現象,在世界各國已蔚為風潮, 我國也不能例外。行政院於九十年核定「綠建築推動方案」,正逐步 推動此項具有時代性意義之工作。以消耗最少資源,製造最少廢棄物, 來達到環境共生、共榮及地球永續發展的目標。 2.綠建築之概念: 必須符合生態、節能、減廢、健康等四大概 念之建築。 3.何謂綠建築: 綠建築係指在建築生命週期中(指由建材生產 到建築物規劃、設計、施工、使用、管理及拆除之一系列過程), 消耗最少地球資源,使用最少能源及製造最少廢棄物的建築物。簡 而言之:所謂綠建築就是生態、節能、減廢、健康的建築。

綠建築要求的是建築基地綠化、建築基地水保、建築物節約能源、 建築物雨水或生活排水回收再利用、綠建築構造、綠建材等 6 大類, 依照政府規定綠建築實施辦法,綠建材分類要求有下列分項:1.塑橡 膠類、2.隔熱材料、3.水性塗料、4.木材、5.資源化磚類建材、6.資 源回收再利用建材(台九十內字第○一○八○七號函核定)

台灣「綠建築標章」的施行:


「綠建築標章」自 2002 年 1 月 1 日起實施,舉凡中央機關或受其 補助達二分之一以上,且工程總造價在新台幣五仟萬元以上之公有 新建建築物,應先行取得候選綠建築證書,始得申請建造執照。目 前「綠建築標章」共有七大指標,其內容分別為基地綠化指標、基 地保水指標、日常節能指標、水資源指標、二氧化碳減量指標、廢 棄物減量指標及污水及垃圾改善指標(綠建築推動方案,行政院 2001 年 3 月 8 日) 4.綠建築之標章: 何謂綠建築標章 內政部建築研究所為使一般社會大眾 瞭解綠建築涵義,易於識別選購綠建 築,並鼓勵建商、建築師及相關業界 投入興建綠建築,於八十八年初舉辦 綠建築標章徵選活動,藉由一系列的 專文報導,及民眾參與設計競賽的過 程,加深社會大眾對綠建築的印象, 擴大綠建築概念的宣導。 綠建築評估九項指標 本所為使一般社會大眾瞭解綠建築涵義,易於識別選購綠建築,並鼓勵 建商、建築師及相關業界投入興建綠建築,同時為了判斷建築物是否符 合環保永續之綠建築概念,及配合政府政策推廣之目的,在累積了多年 的研究成果後,乃以台灣亞熱帶氣候為基礎,充分掌握國內建築物耗 能、耗水、排廢、環保之特性,研訂完成一套本土化的綠建築評估系統, 針對「基地綠化」、「基地保水」、「水資源」、「日常節能」、「二 氧化碳減量」、「廢棄物減量」、及「污水垃圾改善」等七項指標,擬 訂可量化的評估基準,並自 88 年 9 月開始施行,且於 91 年修訂增加 「生物多樣性」及「室內環境」兩項指標,組成嶄新的綠建築九大評估 範疇,以作為我國最新綠建築評估的主軸,並於 92 年度正式施行,以


為檢視國內建築物綠不綠的工具。本系統為全世界僅次於英國、美國及 加拿大之後,第四個上路具科學量化的綠建築評估系統,同時也是目前 唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶的評估系統。 評定對象 為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,本評估系統之評定對象 包括:尚在施工中已取得建造執照之建築物,可申請「候選綠建築證 書」;及已完工之新建或既有建築物,可申請「綠建築標章」兩種。 詳細申請辦法 請至:財團法人臺灣建築中心 http://www.tabc.org.tw/ 綠建材標章

何謂綠建材標章 建築生命週期包括設計、施工、使用、 拆除及再利用。綜觀而論,建築物是 一種高耗能、破壞生態,且對於長時 間活動於期間的人們影響最深之產 業。據內政部建築研究所八十八年「建 築室內環境保健綜合指標之研究」成 果,空氣環境影響因子中建材相關要 項達一半以上,顯見建材對人體健康 影響之鉅。而建築構材在製造過程中 為了性能考量,經常添加各種化學物質以達硬化、膠合及防腐等作用, 致房屋裝修完成後,這些化學物質隨著時間和溫度變化大量地逸散於空 氣中影響室內環境品質。而綠建材標章制度之建立,即在有效評斷並整 合建材之健康、生態、再生、高性能資訊,以提供民眾選用材料時之依 據。 國際間綠建材發展 綠材料的概念於 1988 年第一屆國際材料科學研究會上首次提出。直到 1992 年國際學術界才為綠建材下定義:在原料採取、產品製造、應用 過程和使用以後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體 健康無害的材料,稱為綠建材。目前國際間對於綠建材的概念,可大致 歸納為以下幾種特性:再使用(Reuse)、再循環(Recycle)、廢棄 物減量(Reduce)、低污染(Low emission materials)。基本上綠建 材之優點如下: 1 生態材料:減少化學合成材之生態負荷與能源消耗。


2 可回收性:減少材料生產耗能與資源消耗。 3 健康安全:使用自然材料與低揮發性有機物質建材,可減免化學合成 材之危害。 自 1977 年德國提出藍天使標章,二十五年來世界各國之建材與環保標 章認證日臻完善。除藍天使標章外,目前世界上尚有許多綠建材相關標 章如:芬蘭建材分級、丹麥與挪威的室內氣候標章、歐盟生態標章、美 國綠防護計畫、中國大陸的中國環境標誌、加拿大環保標章、日本環保 標章與 JIS、JAS 對建材甲醛濃度之逸散量規定,以及最近推行之住宅 品質確保促進法與住宅性能表示制度等。針對上述標章制度本所進行綠 建材認證類別分析,其認證類別可歸納為健康、生態、再生、高性能等 四大方向(如圖 1 所示)。 1.健康綠建材: (1)低逸散;(2)低污染;(3)低臭氣。 2.生態綠建材: (1)抑制溫室效應;(2)抑制臭氧層破壞;(3)使用本土建築材料;(4)省資 源、省能源。 3.再生綠建材: (1) 再循環;(2) 再利用;(3) 廢棄物減量。 4.高性能綠建材: (1)耐久性佳;(2)不需維護;(3)高隔熱、高防音。 國內建材現況 目前國內現行認證制度對於性能管制及環保認證制度部分,由標準檢驗 局「中華民國國家標準」、「商品檢驗法」、政府「綠色採購制度」及 環保署「環保標章制度」進行規範,然建築空間之建築材料及室內裝修 材料健康方面之管制則顯得相對薄弱。 我國地狹人稠,大多數室內空間之使用均有人口密度極高之困擾。加上 國人在建材使用上,不論生產、施工或使用皆有過量趨勢,造成許多新 的室內污染源。為有效控制室內污染源,有必要研擬適用於國內本土化 之綠建材認定要項與標準,並提出具體可行之管制措施以保護國民健 康。國際間有關綠建材之研究,已將建材製造階段及室內環境品質等因 子訂定基準評估值。因應我國加入 WTO,為防止不良建材進口,加強 建材健康管制,並積極協助國內相關建材產業轉型,推動綠建材標章制 度有其必要性與迫切性。 推動建立綠建材標章制度 為追求舒適健康室內居住及永續地球環境,提昇國人生活品質,本年度


本所除積極擬定綠建材標章相關評定基準外,將透過一系列綠建材標章 之推廣作業,加強全民、廠商及相關政府機關對健康環境之體認。使其 對綠建材標章之概念、申請程序、資料準備、審查標準及評定作業流程 有更確實之了解。並配合內政部建築研究所實驗群檢測實驗機制建置, 預計該標章制度 2004 年正式上路接受廠商申請。 詳細申請辦法 請至:財團法人臺灣建築中心 http://www.tabc.org.tw/

智慧建築標章

何謂智慧建築標章 高科技資訊化時代的來臨,政府積極 推動要將台灣建構成為亞太營運中 心,以吸引各國企業集團到台灣設立 亞太總部或分支機構,加上台灣加入 世界貿易組織(WTO)後,國際商業 行為將更為頻繁,所以對高品質辦公 大樓之需求將更形殷切,根據媒體的 出步調查,國際企業集團均指定要承 租智慧型辦公大樓以作為台灣企業總 部之據點,建築物智慧化之需求與迫切性已不容忽視。配合數位化、網 路化之時代潮流,政府也大力推動全面實施電子商務,而智慧型建築之 建設乃是國家推動資訊化之基礎建設,近年來各國亦紛紛將各都市之智 慧型建築數量作為都市資訊化之指標。面對現今高資訊科技化的社會, 人們的生活型態已逐漸改變,居家利用網路從事辦公工作、資料收集、


預約各種票券乃至交友購物等,已儼然成為現代人生活的一部份。辦公 型態與企業組織也順應著社會的潮流而不斷的變革,「高資訊科技化」 與「人性化」的生活空間與環境,成為智慧建築提高生產力與經濟效益 外的另一項重要的規劃設計議題。 設置目的 智慧建築之發展乃源於國外電腦資訊之發達及自動化技術之進步,而應 用於建築物之設備自動控制與設施管理。我國於 1985 年起引進國外各 項智慧化技術後,經過十幾年來之研究發展,也逐步走出屬於我國特有 之智慧建築系統。因此,在制定「智慧建築標章」之評估指標時,應以 本土性之智慧建築體系作為評估之依據。才能使智慧建築標章之精神發 揮,並落實指標之評估性。智慧建築標章設置之主要目的如下: 

智慧建築之建設乃是 21 世紀都市資訊化之標竿,透過智慧建築 標章之推廣,促使我國建築自動化之技術更快速的成長與應用。 建築物之管理更具人性化與智慧化。進而延長建物之壽命,節省 能源、節約人力,並降低建物日後之營運費用。

透過智慧建築標章之宣導與推廣,直接可提高我國建築之品質,間接更 可提升國家競爭力。 評估指標項目 

資訊通信指標-評估網路資訊及通信系統,提供資訊通信服務能 力。

安全防災指標-評估自動偵測系統與「建築防災」及「人身安全」 之防護設施。 健康舒適指標-評估「視、音、溫熱、安全、水」與電磁」環境 等維護健康、舒適之自動化對策。 設備節能指標-評估建築物之空調、照明與動力設備等系統節約 用電與省能的手法,與利用再生能源之效益。 綜合佈線指標-評估一建築物或建築群之傳輸網路,含語音、數

    

據和控制信號連結,架構智慧化建築神經系統。 系統整合指標-評估應用於建築物之各項控制系統之整合作 為、介面與整合技術,與平台性能。 設施管理指標-評估「使用管理」與「建築設備維護管理」績效, 服務品質與設施管理人員之表現。

(二)


綠建築之六大目的: 1.促進建築與環境共生共利,永續經營居住環境。 2.落實建築節約能源,持續降低能源消耗及減少二氧化碳之排放。 3.發展室內環境品質技術,創造舒適健康室內居住環境。 4.促進建築廢棄物減量,減少環境污染與衝擊。 5.提昇資源有效利用技術,維護生態環境之平衡。 6.獎勵並建立綠建築市場機制,發展台灣本土亞熱帶建築新風貌。

綠建築之九大指標:


1. 生物多樣性指標: 2. 綠化指標:

生物系多樣性、物種多樣性、基因多樣性。

綠化建築物空地、屋頂、陽台及建築立面。

3. 基地保水指標:

利用土地涵養水分,生態水循環。

4. 日常節能指標:

減少建築物耗能。

5. 二氧化碳減量指標: 6. 廢棄物減量指標: 7. 室內環境指標: 8. 水資源指標:

減少建築產業之二氧化碳排放量。

減少建築產業產生之廢棄物。

評估通風換氣、隔音、採光、室內裝修、室內空氣品質。

減少及回收建築物用水。

9. 污水垃圾改善指標:

管制建築物污水垃圾量。

主題:風力發電


説明:在現今社會中,許多建築物已經慢慢趨向 綠化建築,有許許多多的建築,例如:風力發電, 水力發電,火力發電, 太陽能發電……等等的, 都具有環保的功能,在此我們舉例一項,風力發 電機,讓我們來探討它的原理以及所配有的功能 囉!!

風力發電機如下圖(地點:台中高美溼地):

1.風如何形成:

風的產生是由於太陽將地表的空氣加溫,空氣受


熱膨脹變輕而往上升,熱空氣上升後,低溫的重空氣就從四周橫向流 入,因而形成空氣的流動,這就是風的形成。

2.風力發電的原理:

利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機

將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約 是每秒三公尺的微風速度(微風的程度),便可以開始發電,並產生 風速在每秒十三至十五公尺時(大樹幹搖動的程度)的輸出力道。

3.為何使用風力發電:

風力發電因為具有潔淨、低溫室氣體排

放及自產能源的特性,在高油價與減少二氧化碳排放聲浪中,逐漸成 為再生能源的重要選項。台灣西岸地區與澎湖離島風能蘊藏豐富,風 力發電更成為我國再生能源發展的重點推展項目。與傳統石化燃料發 電方式比較,普遍認為風力發電存在著環境條件限制、供應不穩定及 成本偏高之問題。 風力發電正在世界上形成一股熱潮,根據估計,二○○○年時世界風力 發電容量將可達一千二百萬千瓦。因為風力發電沒有燃料問題,也不 會產生輻射或二氧化碳等公害。再加上先進國家在國際公約上,為防 止地球溫室效應,已達成抑制二氧化碳排放量目標的共識,因此,風 力發電便成為先進國家尋找替代電源的最佳選擇。

4.世界各地的風力發電廠(2000 年度統計)


國名

風力發電容量 (MW)

2000 年目 目 標

美國 1630 德國 643

10000 (2010 年) 2700

丹麥 540 荷蘭 153

可每年生產 8500 套大型風力發電 2007 to 設備

%

1500 (2005 年)

10 %

1000

英國 147 印度 120 西班 牙

72

3000 750

瑞典 40 希臘 27

400

中國 25

600

加拿 大

5 年內撥款 3.3 億美元開發及採用

23

義大 22 利

建設 19 萬千瓦風力發電場 新能源

600

葡萄 8 牙 愛爾 蘭

7

比利 5 時 芬蘭 5 日本 5

20

挪威 4 法國 3

500

其他 20

5.目前全世界風力發電量


全世界有 85%的風車集中在歐美地區 德國

二百八十七萬千瓦

美國

二百一十四萬千瓦

丹麥

一百四十二萬千瓦

歐美的風力發電 以每年兩位數的速度持續成長。

6. 風力發電實用化現況 近幾年來,受到美國加州能源危機的影響及各家電力公司開始推動長 期購買風力發電計畫,以及透過大型風車發電來降低成本的影響,以 風力發電為目的的風車有增加的趨勢。再加上風力發電設備技術的飛 躍性發展,也是促使風力發電逐漸普及的主要原因。

風力發電只要風力利用系數足夠,據估算發電成本每 1KW 約 0.7 港 圓,已進入實用化的階段。風力發電機的成本,以丹麥及德國製的產 品具有經濟效益。

7. 台灣北部的風力發電廠,共有八座。 1.核能一廠石門風場(石門風力發電站)裝置容量 3.96MW,六台


台電於民國 93 年設立於北海岸,共六部風力發電機;風力發電機高 45 公尺, 葉片長 23.5 公尺。位於台北縣石門鄉乾華村小坑 12 號。

2.大園觀音風力發電站,裝置容量 30MW,20 台

也是台電的,位於桃園縣大園鄉、觀音鄉西部沿海防風林區域,行駛台 61 號桃 園縣大園鄉、觀音鄉即可見到。共有 20 台風力發電機;高 65 公尺、葉片直徑 70.5 公尺。 3.大潭風力發電站,裝置容量 4.5MW,3 台


台電的桃園縣大潭電廠,是以天然氣發電為主,架設了三台風力發電機;高 65 公 尺、葉片直徑 70.5 公尺。 4.湖口風力試驗場

工研院能資所也在民國七十一至七十九年間進行長期而系統性的風能研究,除了 分區完成臺灣地區的風能潛力評估,並在新竹湖口風力試驗場陸續完成 4 瓩、 40 瓩、150 瓩三型風力發電機的開發。 5.竹北春風風場,裝置容量 3.5MW,2 台(現在剩一台)


竹北天隆造紙廠春風風力發電系統,應該有兩座;高 60 公尺,葉片直徑 66 公 尺。 6.香山風力發電站,裝置容量 12MW,6 台

這一帶共六台風力發電機,是屬於台電的,高 67 公尺,葉片直徑 80 公尺。 7.苗栗竹南風力發電廠,裝置容量 7.8MW,4 台


為英華威風力發電公司所有,高 67 公尺,葉片直徑 70 公尺。 8.苗栗大鵬風力發電廠,裝置容量 42MW,21 台

也是英華威風力發電公司所有,位於苗栗後龍後龍鎮沿海,共 21 座,高 67 公 尺,葉片直徑 70 公尺

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