第五章 節能減碳的住宅設計策略
第二節 住宅的開窗與遮陽
台灣位於亞熱帶，屬於高溫高濕的熱濕氣候，依照生態風土特色來勾勒
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建築風格的話，因為短暫的冬天需要一點隔熱措施，夏天又需要遮陽的措施，
所以是「隔熱遮陽並重的建築文化」， 最具體的建築特徵無非是「適中的開 口」、「豐富的陰影」和「充分的通風」三大要素。「適中的開口」就是希 望開窗滿足基本的通風、採光、眺望等需求即可，才不會因為開窗過大而引 進過多的熱流；「豐富的陰影」則是以遮陽的方式來遮擋陽光以減少進入室 內的熱量；「充分的通風」則能提高室內的舒適感，進而減少空調的耗能。
這三種要素都是建築設計階段不可或缺的重要節能手法。接下來就要告訴大 家，建築物開口和外遮陽的設計手法。
二、住宅的開窗要適中
亮晶晶的玻璃大樓、大面積的落地窗，往往給人一種高科技、現代感的 印象，可是你所不知道的是，「開窗越大」反而會讓你「漏財越多」（圖 5-2.1）。 這到底是怎麼一回事呢？原來，炎熱的台灣並不適合大開窗。玻璃具有「溫 室效應」，一旦太陽光的熱量進入室內之後不易消散，使得熱氣在室內累積 而越來越熱！如果建築物的立面都是大面積的玻璃，無形中就會提高室內空 調的耗能，可以說是能源的大殺手！在台灣的建築物每增加 1 % 的玻璃開 窗，大約就會增加 1 % 的空調耗電量，所以全面玻璃設計的大樓，會比一般 開窗 30 % 的大樓高出六成以上的空調用電量。
圖 5-2.1 環境風水告訴你「開大窗漏大財」
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更糟的是，就算開了空調，也很難維持室內的舒適狀況，因為烈日曝曬 下的玻璃溫度可能高達 50～60 度，但是玻璃面和內牆面的溫差高達 30～40 度，就好像人在冰櫃裡面對大面烤爐一樣。有些人因為買了這種耗電兇又炎 熱的住宅，只好拉起大窗簾、或是在窗戶上貼上反光貼紙，也有受不了乾脆 用格板封起來的情形。如果能早點知道開大窗的壞處，就能避免這種窘境了。
在眺望、景觀、節能等多重考慮下，適中的開口是相當重要的。一般只要在 一米高台度以上留有全面開窗的開窗率（約為 40%的開窗率），就已經有充 足的視野開放感。很多人以為開窗越大，越能滿足視覺眺望的需要，其實不 然。一項英國的實驗發現，大多數人在開窗率 20%時已感到大致滿意，在開 窗率 30%時已達滿意的顛峰，當開窗率超過 30%時對於視覺的滿足程度已經沒 有顯著的貢獻，所以 30 ％以上的開窗只是增加空調能源的浪費而已（圖 5-2.2）。以一般的 RC 構造而言，通常住宅在 20％以下的平均開窗率就已具 備良好的採光眺望開口。
圖 5-2.2 開窗面積與心理滿足程度的關係
（資料來源：C11）
此外，開窗的的條件也必須因地制宜。北部和南部因為氣候及環境條件 不同，以一般的住宅開口率而言，在相同的節能基準下，台北的開口率可略
不滿意度
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大於高雄的開口率。在沒有外遮陽的情形下，在台北可擁有 35％以下的開窗 率，但炎熱、日射強烈的高雄則應降至 27%以下；如果加上一米深的陽台，
在台北開窗率可達 50%，在高雄可達 40%，超過此開口比率即不合宜。此外也 別忘了，建築物的東西向盡量少開口，若有開口必須加外遮陽設計，以減少 開口部的熱得。
圖 5-2.3 地理位置與開口率大小的關係
三、立面遮陽要有豐富的陰影
豐富的陰影講的就是建築的遮陽設計，就好比我們在大太陽底下戴上有 帽沿的帽子，就能幫我們擋掉頭頂的陽光，也能避免刺眼的眩光使得視線更 加清楚。對於建築物來說，外遮陽也有同樣的功用，在滿足節能的需求之外，
也能確保由屋內向外眺望的舒適性。外遮陽設計在亞熱帶地區是節能最有效 的方法之一，它影響整體空調耗能變動約兩成左右。例如在南向設置仰角 45 度的水平遮陽板（一米窗高，一米遮陽深度），就可以可輕易遮去 68﹪的日 射熱，而室內遮陽百葉簾只能遮掉 17﹪的日射熱，可見外遮陽的節能效果遠 優於內遮陽（圖 5-2.4）。另外，進行建築外遮陽設計時，應注意各種形式 遮陽版的最佳設計方位，否則使用錯誤的遮陽方式，既花錢又達不到良好的
台北 高雄
集合住宅無遮陽 35％以下 27％以下 集合住宅1m陽台 50％以下 40％以下
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遮陽效果，在此列出各方位的最佳遮陽形式建議如（圖 5-2.5）所示。例如：
東西兩方位應該設計垂直遮陽版，而非水平遮陽（因為日出與日落時的太陽 角度較低，需要以垂直遮陽版才能有效抵擋低角度的光線）。
圖 5-2.4 以遮陽設施來減少開口部日射熱得（建築左側立面的遮 陽）
圖 5-2.5 台灣各方位最佳遮陽設計形式
（1）水平遮陽
可擋高度角傾射之太陽日射，台灣位於北緯，南向立面最適合使用水平 遮陽（圖 5-2.6、圖 5-2.7），遮陽需做在外側才能有良好的效果。
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圖 5-2.6 各種形式的水平遮陽示意圖
圖 5-2.7 顏色豐富有趣的帆布外遮陽
（2）垂直遮陽
垂直遮陽可擋方位角斜射之日射，台灣地區東西向射入室內的輻射角度 很低（早晨及午後），水平遮陽較無效果，然而垂直遮陽對風向有引導及屏 障兩種作用，宜小心處理以避免引起通風不良問題（圖 5-2.8、圖 5-2.9）。
圖 5-2.8 垂直遮陽形式剖面示意圖
圖 5-2.9 垂直遮陽形式實例（日本沖繩糸滿市役所）
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（3）格子遮陽
格子遮陽兼具水平及垂直遮陽之特點，於各方位的效果均佳，為一理想 的遮陽形式（圖 5-2.10、圖 5-2.11）。
圖 5-2.10 水平遮陽形式剖面示意圖
圖 5-2.11 水平遮陽形式實例（宜蘭厝住宅）
（4）可調整式遮陽
若採用可調整式外遮陽板，需注意轉軸處的結構加強，以抵禦台灣颱風 季節時的強風侵害。若採固定式的外遮陽板，也需留意金屬部件與外牆間錨 定的防鏽處理，避免風雨侵蝕造成鏽化與立面的污損。可調整式遮陽板又可 分為以下兩種：
1.捲簾式：可收納於上方窗簾盒內，具有防風、遮陽的效果，靠海邊地區的 住宅裝設這類產品時，需特別注意產品的耐候性（圖 5-2.12、圖 5-2.13、
圖 5-2.14）。這類遮陽捲簾也可裝設於陽台上方，在陽光強烈的季節將 烈日遮擋於外（圖 5-2.15、圖 5-2.16）。
圖 5-2.12 利用架設在外處的捲門窗遮陽
圖 5-2.13 法國南部的住宅開窗採用遮陽兼具防盜效果的捲門窗
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圖 5-2.14 使用捲門窗室內的效果
（資料來源：C25）
圖 5-2.15 法國南部的民宅在陽台外架設帆布遮陽 圖 5-2.16 義大利羅馬近郊的民宅在陽台外架設帆布遮陽
2.外百葉遮陽：建築物也可視情況採用葉片式的遮陽版，這類遮陽版因為葉 片排列緊湊，可以達到良好的遮陽效果。常見的形式可分為外推式（圖 5-2.17～圖 5-2.20）與橫拉式。其中的百葉設計又可分為「葉片固定式」
與「葉片活動式」，可視需要調整葉片角度，避免眩光等問題。例如位 於高雄市的內政部營建署南工處，位於為了避免遮陽過深超過建築線，
故建議採用深度 20cm 之金屬遮陽板 6 片固定於窗台之上。同時，遮陽版
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具有適當之傾斜角，將有助於減少低角度日射量。雖然是辦公建築，但 是也可應用類似的手法在住宅設計上，是一種不錯的應用方式（圖 5-2.21、圖 5-2.22）。
圖 5-2.17 白天可降下遮擋西曬陽光的外遮陽板（台南某餐廳）
圖 5-2.18 夜晚可升起維持空間的穿透感（台南某餐廳）
圖 5-2.19 法國高速公路旁的休息站利用水平遮陽擋住強烈的陽 光
圖 5-2.20 室內靠窗處也不會有過熱的情況，維持涼爽的空調環
境
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圖 5-2.21 高雄市內政部營建署南工處可調式百葉外遮陽板
圖 5-2.22 可調整葉片角度控制室內明亮
（5）導光與遮陽並用
利用可改變角度或長度之導光板來兼具採光與遮陽的功效。過去傳統型 遮陽版有陰暗笨重之感，讓人不樂於採用，新型遮陽板設計採用金屬材料，
例如以金屬穿孔版、百葉版、流線型版、半透明版、組合設計等，令人耳目 一新（圖 5-2.23、圖 5-2.24）。
圖 5-2.23 利用反射導光板進行遮陽與間接採光
圖 5-2.24 位於天花板的導光金屬板可將光線反射到室內深處
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（6）導光管（導光通風管）
此技術大多用於屋頂層，尤其較深平面或室內暗房無對外開口之空間（圖 5-2.25～圖 5-2.28）。利用內管材質之高反射率將自然光傳入室內以達滿意 之照度及省能效果（圖 5-2.29、圖 5-2.30）。甚至可以利用外管內部與室外 之溫差產生浮力通風效果，以提高建築物內部空間換氣率達到較佳的室內空 氣品質。對於底層空間之室內空氣品質及採光改善，長管或彎折管也可達到 一定之效果。
圖 5-2.25 彎折式採光管 圖 5-2.26 直式自然通風採光管
（資料來源：W04）
圖 5-2.27 導光管可輔助室內無法採光的空間
（資料來源：W05）
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圖 5-2.28 導光管的運作原理
（資料來源：C12）
圖 5-2.29 導光管應用實例 1
圖 5-2.30 導光管應用實例 2
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 風）、風速 0.0~3.0m/sec（因室外風速 3.0m/sec 以上難以降至室內風速 1.5m/sec 以下，會引起紙張飛揚）、濕度 40~90﹪之範圍（筆者建議熱濕氣候的濕度範圍擴大 至 90﹪）；對於「浮力通風」的通風利用條件設定於氣溫 12~20℃（因 12℃以下低 氣溫外氣難以利用）、風速 0.0~3.0m/sec 之範圍（濕度不設限）。塗佈顏色的區塊 為通風利用率高於 20﹪的都市。