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第四章 台灣住宅節能法令介紹

第一節 住宅建築節能規範

前面章節已對台灣的住宅耗電結構與各項家電設備的耗電狀況做了分析 說明,那麼要如何節約住宅的耗電量才是當前最重要的課題,世界各國無不 努力推行各種節約能源的技術與政策,希望達到節省能源、減少環境污染的 最終目標。一般大眾認為節約能源好像只要做好順手關燈以及正確的使用電 器設備習慣就可以了,其實這樣只做到「使用管理節能」的層面。真正的節 能對策應該是全面性的考量,例如:從「建築設計」階段就應該進行建築節 能設計的規劃,以建築設計的手法來避免不合理的大開窗或隔熱性能不佳的 外牆。因此台灣的建築節能法規便希望在房屋設計初期,能兼顧到建築物節 能的目的,避免將來產生大耗能的設計後,再來改善或補救就太晚了。因為 都市中經常可見鐵皮式的屋頂違建(圖 4-1.1),與原本建築屋頂的隔熱設 計不當有很大的關係,因此民眾普遍採取這種違法的方式來隔熱。我們也可 常見屋頂隔熱施工不當或年久失修等因素造成隔熱磚破損而喪失隔熱能力;

甚至是簡陋的外牆隔熱設計造成內部空間過於炎熱,即使到了夜晚仍然悶熱 不堪。這種隔熱性能設計不良的構造是造成建築耗用大量空調能源的原兇之 一。

圖 4-1.1 台灣建築屋頂隔熱普遍設計不良導致違建嚴重

綠建築設計手法及實例彙編研究(一)住宅節能減碳案例圖解

第四章 台灣住宅節能法令介紹 of Equivalent Transparency)」是用來評估建築物外殼的遮陽性能,簡單來 說就是建築物屋頂與外牆的窗戶與實體外殼面積比例(還包括依照不同地區 Uar(屋頂隔熱)與 Uaw(外牆隔熱)」,讓設計者簡單有效地調整外殼設計 以符合節能上的需求。也就是說住宅的設計必須同時符合「等價開窗率 Req」

與「屋頂、外牆隔熱」性能才可。目前台灣的住宅節能是依照(圖 4-1.1)

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所示之三個氣候分區訂立不同設計基準,這是為了反應南北氣候的差異性所 做的調整,因此依不同氣候區分級基準值來訂定節能設計規範,各地區的標 準請見(表 4-1.1)。

圖 4-1.1 建築節能法令中針對台灣氣候特性進行分區認定

(資料來源:C09)

表 4-1.1 台灣住宅建築外殼節能設計基準概要(2009 年 7 月新 修訂)

建築類別 使用項目

例舉 節能指標 氣候分區 基準值

屋頂平均熱傳透率 Uar 不分區 <1.0W/(m2.k)

外牆平均熱傳透率 Uaw 不分區 <3.5W/(m2.k)

北區 <13%

中區 <15%

住宿類 建築

住宅、集合住 宅、寄宿舍、

養老院、安養

中心、招待所 等價開窗率 Req

南區 <18%

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台灣的住宅建築節能設計規範是一個兼顧遮陽、隔熱與通風的綜合性評 估指標,一般人認為節約能源就是採用省電高效率的設備,其實這樣的節能 工作只作了一半。要有效提高節能效果應該從建築設計的階段就導入節能觀 念,這樣達成的節能成效將更為可觀。過去許多人以為汽車、機械、燃燒等 工業方面所佔的耗能比較大,因而其節能效果也較大,同時認為建築部門的 耗能比例不大,因此從建築來實施節約能源的效果有限。事實上這是一種錯 誤的看法。事實上,建築的節能效果遠比其他產業更大。優良與不良的建築 外殼設計,可使其空調耗能量相差四、五倍之多,這是機械、燃燒、車輛等 所有產業所無法達成的節能效果。其他工業產品的節能效果要達成 10~20%

的目標已非容易之事(圖 4-1.2),而建築外殼設計得宜的話,可輕鬆地達 到 50~60%的節約能源效果,因此位於日照強烈地區的建築物均相當重視外 遮陽設計(圖 4-1.3)。這也是建築節能比其他產業的節能更形重要的原因,

加上建築物的使用壽命遠比其他工業產品長,因此節能的效果更是影響深遠。

圖 4-1.2 汽車引擎要節能 10%以上已是相當不容易達到的目標

圖 4-1.3 日照強烈的夏威夷相當重視建築物的外殼遮陽設計

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由於民眾用電量多寡牽涉的範圍廣大,政府不可能限制民眾的用電量,

也不可實行總量管制。因此台灣現階段執行的方式是採用兩項較簡易的建築 外殼指標,也就是代表外殼遮陽性能的「等價開窗率 Req」,以及代表外殼 隔熱性能的「平均熱傳透率 Uai」,來作為住宿類建築節能設計的指標。所 謂「等價開窗率 Req」,指建築物各方位外殼透光部份之開窗面積,經標準 化之日射與遮陽、通風修正計算後之開窗面積,對其建築外殼總面積之比值。

「平均熱傳透率 Uai」則是指屋頂不透光部位之平熱傳透率 Uar 及外牆不透 光部位之平均熱傳透率之 Uaw。Req 所管制的範圍只限於門窗之透光部位,而 Uar 及 Uaw 所管制的範圍只管制外牆及屋頂之不透光部位。Req 計 算 中 的 日 射修正係數 fk,即方位的日射加權,是以台北市的南向全年日射量為基準值 1.0,所換算的各地各方位比例。因此在中部氣候區 Req 小於 0.15 的意義,

事實上就是將各地各向建築外殼的日射取得量,限制在與台北南向 15%開窗 率相同日射取得量條件下之開窗率。「等價開窗率」的「等價」之意,就是 各地各向的日射取得均以台北南向日射量為基準之意(圖 4-1.4)。當然,

遮陽設計是可以大大地彌補開窗面積受限之苦。例如在台北南向本只可有 13%的開窗限制,只要您設計有遮蔽角 2.0 之水平遮陽(如高 2m 之窗配上 1.0m 深陽台),其開窗就可放大成兩倍。因此,所謂開窗面積的限制是實上是很 容易解決的,只要作好陽台、遮陽板的設計,基本上是可自由地開窗設計。

圖 4-1.4 等價開窗率是以臺北市南向為基準所換算的相當開窗 面積比

(資料來源:C10)

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另外屋頂及外牆隔熱規定的基準值,只是要求維持建築外殼最基本的隔 熱水準。根據 2002 年屋頂的 Uar 規範基準值為 1.2 w/(m2.k),相當於 15cm RC 樓版、油毛氈防水層外加內附保力龍隔熱層之水泥五腳磚的屋頂構造,或 是 1.5mm 彩色鋼版內加 10mmPU 保溫層及鋁箔處理的屋頂構造。至於外牆的 Uaw 基準值 3.5w/(m2.k)未能再強化要求之原因,在於它是國內最普遍、

最常用的一般外牆構造水準,相當於 15cm RC 外牆、外貼磁磚或洗石子的外 牆構造,一般住宅的外牆設計很容易達到基本的水準(圖 4-1.5)。我國之 所以採取較寬鬆的規定,是希望不違反現行一般設計者及業主的使用習性,

以增加配合意願並落實法令的執行。

圖 4-1.5 某戶住宅的外牆設計符合住宅節能法令的要求

台灣住宅的節能規範中,除了「遮陽與隔熱」兩項因子之外,對於「通 風」的因子更有獨到的見解。通風設計尤其對於亞熱帶氣候的「住宿類建築」

特別重要。基本上開窗形式具有不同導風與通風效果。所謂開窗導風效果的好 壞,在於其開口比例的大小與垂直導風整流效果的好壞。一般具有外推功能 的外推窗與旋轉窗,其最大開口面積約為橫拉窗的兩倍,同時垂直外推部分 的窗面對於通風氣流的誘導有很大助益,因而具有較好的通風性能(圖 4-1.6)。一般台灣所採用的開窗方式大部分皆為左右橫拉窗,事實上是一種

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通風品質較差的開窗方式。近來市面上很流行只留設一小窗之大面封閉玻璃 的開窗方式,這種開窗方式為了眺望景觀而嚴重妨害通風的功能,同時因玻 璃的溫室效應而使室內環境惡化,並增加空調負荷,此乃當前住宅設計最嚴 重破壞環保的歪風。因此鼓勵住宅導風開窗、懲罰封閉固定窗的作法,並改 變目前一味地採用密閉開窗及依賴空調設備的不良設計習慣。上述的節能計 算由於涉及的內容較為複雜,若非受過相關訓練較不容易理解,即使不清楚 計算的過程,但是民眾只需要知道最後規範的結果即可,可以要求設計的建 築師或營造單位符合法規的規定。若有興趣的民眾可以參考(圖 4-1.7)的

「2009 綠建築設計技術規範」一書,裡面有詳細的計算教學與範例,較適合 建築從業者與相關領域的人閱讀。

圖 4-1.6 垂直外推部分的窗面對於通風氣流的誘導有很大助益

圖 4-1.7 2009 綠建築設計技術規範

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