本章節分為二部份，第一部份為節能住宅的個案探討與分析，第二部 份為國內外健康住宅的個案探討與分析。並從節能住宅與健康住宅兩者 之間彙整出共通點和差異點後，再提出本研究對健康節能住宅設計方式 的假設。
3-1 節能住宅個案分析
本章節以國內二個著名學術性節能示範住宅：木柵節能屋和台大綠房 子，與美國著名的節能、健康住宅-西雅圖智慧屋，為個案分析對象，依 再生能源、節能設計與設施、環保設計、健康設計與設施等項目，分析 出學術性節能示範住宅和真正在使用的節能、健康住宅的共通點和差異 點。
3-1-1 個案敘述
個案一為木柵節能屋。木柵節能屋位於台北市立木柵動物園中，是一 座結合空間設計、節能設計及再生能源利用的節能建築。此建築是經由 經濟部能源局及工業技術研究院，結合了台北市立木柵動物園的環境教 育及生態保育理念，所共同打造的。設置的目的，主要是推動日常節能 的方式，讓節約能源從生活開始，從個人開始，以減少能源的浪費及對 大自然的破壞【12】。
個案二為台大綠房子。台大綠房子是由台大生物環境工程系鄉村建築 與環境組，以節能、生態為主要設計考量，採用本土研發的建材來興建 的綠建築。設置的目的，主要是希望讓購屋者對建築品質有更清楚的了 解，如隔音設計、節能設計、環保、永續、安全、健康等，進而帶動台
灣建築及營建品質的提昇【31】。
個案三為美國西雅圖智慧屋。西雅圖智慧屋為民間住宅的建案，設計 者的主要用意，是希望透過智慧屋住宅，向外人展示環保型建築技術，
不僅便於應用，也能創造出舒適、健康、美觀的家居，此外，也希望藉 由智慧屋來說明，建造綠建築無需按照全套環保概念，而應根據個人需 要擇善而用【16】。
3-1-2 綠色能源的運用
在一般住宅中，可運用的綠色能源有二種，即太陽能與風力。在太陽 能部份，又可分為太陽能光電板和太陽能熱水器兩部份；本研究將三個 個案的相互應用比對、設備運用分析與分析結果，細述於表 3-1。
表 3-1 個案中綠色能源運用情形與分析(本研究整理)
案例比對 個案
設備
木柵 節能屋
台大 綠房子
西雅圖 智慧屋
設備運用分析 應用建議
太陽能
光電板 ○ ○
1.使用成本：以年平均日照時數 3~4 小時計算，每一峰瓦（1000W）的太 陽能發電系統，一天大約可發 3~4 度電，以台灣平均日用電量 10 度計 算，要全仰賴太陽能發電需設置 3~4 峰瓦的太陽能光電系統；以每一峰 瓦設備費用 30 萬元計算，約需 120 萬元設置費用；台灣每度電約 3.3 元，需
1200000÷33≒36364 天≒99 年，才 可將成本回收。
2.設施空間：選用晶矽太陽能光電 系統，每一峰瓦約需 3~4 坪空間面 績；若選用非晶矽太陽能光電系 統，每一峰瓦約需 4.5~6 坪空間面 積。
設備太昂貴，且所 需設置空間過 高，不建議在住宅 裝設，若要裝設，
建議取代部份屋 頂作為遮陽使 用，以節省空間，
並搭配台電電 力，以免影響用電 品質。
太陽能
熱水器 ○ ○ ○
1.使用成本：太陽能熱水器年集熱 量計算＝Σ(頃斜面修正日射量×集 熱板月集熱效率×設置單元×每月日 數) ≒3,855Mcal/yr 與天然瓦斯加 熱（9,070 Kcal/度）瓦斯費用（每 度 13 元）換算，每年可節省燃料費 約 8,000 元；在政府補助下，設備 費用約 3.5~6 萬元，以平均值 4.8 萬計算，48000÷8000=6(年)，即可 將成本回收。
2.設備壽命：依國家安全檢定合格 之太陽能熱水器，平均使用壽命為 15 年以上。
3.設施空間：設備需求空間約 1~2 坪。
設 備 成 本 回 收 年 限低，且環保無污 染，又可降低一氧 化碳中毒機率，非 常 適 合 一 般 住 宅 安裝。
風力發
電 ○
1.使用成本：一般小的風力發電設 備造價約 9 萬元，但因其發電效率 會依其葉片大小、風速與設置地點 等影響，如表 3-2 所示，一般住宅 較少使用，設備回收成本不易估算。
2.設施空間：依不同需求調整設備 的大小。
不 建 議 當 作 住 宅 用電，但可將它與 小 型 太 陽 光 電 板 結合，組成環保路 燈使用，如圖 3.1 所示，或用於景觀 造景用電之用。
綠色能源需搭配蓄電池使用，一顆 12V，100Ah 的循環電池，約台幣 3000~6000 元左右，正常使用下，蓄電池的壽命約二年，若家中再生能源 的發電量過多，可向台電申請 聯，將多餘的電賣給台電，一度電售價 約 2 元。
圖 3.1 太陽能光電板結合風力發電路燈
表 3-2 小形風力發電機根據葉片大小分為 4 種類型【32】
風車高度 1.6m 2.0m 3.0m 4.0m 風車直徑 0.9m 1.6m 2.0m 2.0m 日平均風速 2 m/s 1.5W 3 W 6 W 8 W 日平均風速 4 m/s 12 W 26 W 51 W 67 W 日平均風速 7 m/s 66 W 150 W 280 W 370 W 日平均風速 8 m/s 97 W 220 W 410 W 550 W 日平均風速 9 m/s 140 W 310 W 580 W 770 W 日平均風速 10 m/s 190 W 430 W 800 W 1060 W 輸出
功率
（日）
日平均風速
12 m/s 以上 320 W 730 W 1400 W 1800 W
以綠色能源來看，目前較適合運用於一般住宅的設備以太陽能熱水 器為主，太陽能光電板造價太高，風力發電不穩定，若要使用，應作為 輔助性能源。
從上述三個個案中可以看出，木柵節能屋與台大綠房子是示範住宅，
因此，在能源的選用方面，會多結合幾項能源設備，以供參觀者參考；
而西雅圖智慧屋是實質住宅，因此，必須要考量到售價與購屋者接受度 等問題；回歸技術面，太陽能光電板的技術到目前為止，並稱不上成熟，
再加上科技研發的高額成本尚未回收，設備的售價很難下跌，在此時要 推廣，會有一定的困難度，但是隨著能源成的高漲、科技的進步，太陽 能光電技術仍是為發展的重點
3-1-3 節能設計與設施運用
台灣營建業對能源消耗量，約佔全國能源消耗比例的 33%【33】，因 此，建築節能就顯得格外重要。在節能設計與設施部份，是這三個個案
中運用最多的，除建築手法外，也使用了不少科技產物作為輔助；本研 究將針對這三個個案所採用的節能方式與應用設備，作一系列的分析比 較，其分析比對結果，如表 3-3 所示。
表 3-3 個案中節能設計與設施運用情形與分析(本研究整理)
案例比對
個案 建築手法
與設備
木柵 節能屋
台大 綠房子
西雅圖 智慧屋
建築手法與設備運用分析 應用建議
方位設計 ○ ○ ○
這三棟建築，皆利用建築所處 地理位置，依照風向、日照情 形等，設計住宅方位，以達到 採光、通風的效果。
建議住宅在開始規劃 時，就將方位設計考 慮進去，但此設計會 因建築所在位置，而 受到限制。
空間佈局 ○ ○
利用住宅內的空間使用模式，
如表 3-4 所示，來達到節能的 效果。
建議住宅在開始規劃 時，就將空間佈局考 慮進去，但會受到建 築形狀而受到限制。
複層牆體 ○ ○ ○ 以多層次組合方式建構成的壁 體，隔熱、隔音效果良好。
若要作為主體牆壁，
則建築高度會受到限 制。
複層玻璃 ○ ○ ○
於二片或多片平板玻璃之間，
嵌夾透明薄襯片或其他材料，
經加熱、加壓、黏合而成，如 表 3-5 所示，比一般平板玻璃 的隔熱效果好。
非常適宜取代一般傳 統平板玻璃，增加隔 熱效果。
隔熱塗料 ○ ○
隔熱塗料的功能，即是降低熱 傳透率值 U （W/(m2.K) ）。
U=1/[(1/ 外 表 面 對 流 傳 遞 率 )+( Σ dx/ 第 x 層 導 熱 係 數)+(1/外表面對流傳遞率)]
但隔熱塗料的效果會因不同材 料壁體，而有不同程度的隔熱 效果，如表 3-6 所示。
隔熱塗料的隔熱效果 有限，且會因長期風 雨、曝曬而脫落，外 表若佈有灰塵，也會 影響隔熱效果。
亦可利用建築顏色的 反 射 特 性 來 降 低 U 值，如表 3-7，圖 3.2 所 示 ， 降 低 建 設 成 本。
斜屋頂 ○ ○ ○
斜屋頂具有遮陽、導風、美觀、
防雨及間接採光作用，並可利 用屋頂與樓板間的空間，作為 隔熱層。
國內標榜綠建築的建 案，皆是將屋頂設計 成斜屋頂，可增加隔 熱效果與增進美觀。
覆土植栽 ○
第二章文獻回顧中，指出覆土 植栽可有效的隔熱，可以阻擋 99.6%的日射熱能，為有效、經 濟的隔熱方式。
屋頂覆土植栽，覆土 厚度應達 15 公分以 上，且對風雨的抵抗 能力較差，使用時，
應嚴防大雨造成土壤 的流失。
變頻空調 ○ ○ ○
採用一對多的變頻空調系統，
可以依空間所需，調整空調供 給量，減少不必要的浪費。
一般小型住宅不適合 採用中央空調系統，
宜採用小型冷氣機，
原因為：設備費用較 高、冷卻效果較差、
用電量較大。
全熱交換機 ○ ○ ○
全熱交換機，如圖 3.3 所示，
可將室內空氣與室外空氣作交 換，達到空氣流通的效果，亦 可將室內熱空氣排出室外，可 節省空調用量。
全熱交換機雖可將室 內外的空氣作交換，
但室外空氣品質較差 時，所交換進入室內 的髒空氣，將會對人 體造成傷害。
內倒窗 ○ ○
內倒窗的設計，如圖 3.4，有 導風的作用，而其特殊的開口 設計，亦有防盜的功能。
內 倒 窗 開 口 大 小 有 限，會減少開窗欣賞 室外景觀的樂趣。
在窗檯接合處的萬向 接頭設計，應注意其 磨損情況。
LED 燈具 ○
LED 燈具，除較一般傳統燈具 省電外，其光源效果，也比一 般傳統燈具高了 30%。
雖然 LED 燈具價格高 於一般傳統燈具，但 它比一直傳統燈具耐 用、省電，光源效果 也更好，非常適合取 代一般傳統燈具。
省水設備 ○ ○ 省水設備可運用於馬桶與水龍
頭上，可減少水資源的浪費。 可有效省水。
從表 3-3 中，可以看出在外殼節能部份的建築方式大同小異，而在 設備的使用上，則有很大的不同。主因還是在於示範住宅與真實住宅的 差異。
示範住宅考慮到的是各種節能設施的運用，而運用這些設施，的確 可以讓建築省下不少能源，但是，若考慮到設施的費用時，就不能算真 正的節能。
表 3-4 住宅的內部空間格局設置（本研究整理）
住宅的方位 住宅的方位應採南北向，落地窗及面積較大的窗 戶應避免東西向，以減少陽光直接曝曬。
臥室、客廳 每間臥室、客廳應保持兩面以上的開窗，以獲得 良好的通風效果。
廚房 廚房因內部較為溼熱，建議設置於住宅的北面。
儲藏室、走廊、樓 梯間
儲藏室、走廊、樓梯間，因對採光、通風的要求 度不高，可設置於建築內部位置。
浴廁 浴廁位置的選擇，需考慮衛生及除濕，建議設置 於日照最強的東西面。
表 3-5 各種複層玻璃導熱系數值【34】
複層玻璃種類 導熱系數 W/(m2.K) 充氮複層玻璃（D=12.03mm，一個氮氣層） 0.097 充氮複層玻璃（D=21.42mm，二個氮氣層） 0.0916 充氮複層玻璃（D=30.16mm，三個氮氣層） 0.0893 乾空氣複層玻璃（D=12.06mm，一個空氣層） 0.0963 乾空氣複層玻璃（D=21.04mm，二個空氣層） 0.0893 乾空氣複層玻璃（D=29.83mm，三個空氣層） 0.0893 夾層玻璃（D=8.6mm，中間空氣層 3mm） 0.103 夾層玻璃（D=15.92mm，中間空氣層 6mm） 0.128 夾層玻璃（D=15.92mm，中間空氣層 10mm） 0.094