國內外建築節約能源規範之現況與比較

3.1 我國建築節能法規之概要

建築節能可減緩能源的消耗，進而降低經濟成長對能源的依賴，對 社會和經濟發展具有重要意義。目前，無論已開發國家或發展中國家，

建築節能都被視為該國節能工作和能源政策的重要一環，而且是其永續 發展的關鍵所在。在七十年代石油危機發生後，我國開始著手研究能源 效益和節省能源的問題。其後，於 1980 年制定『能源管理法』；1983 年研定『建築技術規則建節約能源編規範』草案；1989 年由內政部建築 研究所籌備處研擬本土化的建築節能評估指標與標準；1995 年內政部依 據「能源管理法」第17 條及第 18 條之規定，訂定建築物節約能源設計 規範，也就是於建築技術規則設計施工篇中，增訂第四十五條之一~四 十五條之三等節能設計條文，將辦公廳類、百貨商場類與旅館類等三種 建築物之節能設計納入規範；1998 年內政部進一步將集合住宅、醫院類 建築及一般建築物等的節能設計列入管制範圍；又於 2002 年增加「學 校類」建築物之管制對象；並且依台灣地區氣候之不同，分別修正各類 建築物之基準值。在我國現行能源法規中，僅就內政部頒布之建築技術 規則建築設計施工編中，將有關建築節能相關的條文分述如后。

1. 節約能源技術用語之定義

建築技術規則建築設計施工編第四十五條之一對節約能源技術用 語之定義如下(參考文獻中文部分[15-18])：

(1).建築物外殼耗能量

建築物外殼耗能量 Envelope Load (ENVLOAD)係指建築物室內臨 接窗、牆、屋面及開口部等外周區之顯熱熱負荷(耗能量)，亦即其定義 如下：

外周區的地板面積 荷 外周區的年間顯熱熱負

=

ENVLOAD (3-1)

依據成功大學建築研究所林憲德教授所推導之簡算法，全年建築物外殼

∑ Af

ENVLOAD 係假設在理想的建築環境與空調系統設計下之計算 值，其室內四季設定適當的溫濕度，且室內有健康的空氣品質，至於空

f_vi = 開窗部位 i 之通風修正係數

(4).窗面平均日射取得量

係指除了屋頂部位以外之建築物所有透光部位開窗表面之平均日 射取得量。

(5).外周區

外周區係指空間的熱負荷受到建築外殼熱流進出影響之空間區 域，以與外牆中心線五公尺深度內之空間為計算標準。一典型樓層之外 周區，如圖 2-3.1 所示。一般而言，因有外牆及開窗之熱滲透，外週區 之空調耗能比建築內週區高。而就環境之難易度為區劃目的時，常以熱 負荷變動傾向做為建築物劃分區域之首要因素。將區域劃分為外周區及 內部區，外周區再以方位劃分為四個區域。外周區主要為受日射影響，

依方位不同各具不同的熱負荷傾向，故外周區的空調耗能會受到開窗 率、建材、遮陽構造方式等建築設計之影響。內部區較少受氣溫及日射 等外部條件之影響，主要受照明、人體等內部負荷所產生熱負荷變動之 影響。而照明、人體發熱等室內條件，可依業務需求計算之，通常維持 一定水準而難以改變，是以內周區之空調負荷通常有一定標準可循。

(6).氣候分區

係指建築物辦理建築外殼節約能源設計時，依據不同氣候特性所區 劃之行政分區，如圖2-3.2 所示。

2. 外殼節約能源設計之基準值

如前所述，建築技術規則從建築設計著手，利用建築之方位、開窗 率、建材等其他耗能因子，評估其外週區每年每 m²之空調負荷，並訂 定建築耗能之標準，即全年建築物外殼耗能量(ENVLOAD)。有關 2002 年所修訂ENVLOAD 之內容，說明如下：

(1).第四十五條之二規定，同一幢或連棟建築物之新建或增建部分如表 2-3.1 各類用途，且最低地面以上樓層之總樓地板面積合計，在住宿 類或學校類建築物超過500 m²者，在其他各類建築物超過2000 m² 者，其外殼節約能源設計應分別符合第四十五條之四至第四十五條

之七規定，並依中央主管建築機關訂定之技術規範計算。但其用途 或構造特殊者，經中央主管建築機關認可之建築物，不在此限。

(2).第四十五條之四規定，辦公廳類、百貨商場類、旅館類及醫院類建 築物，為維持室內熱環境之舒適性，其外殼耗能量應低於下表2-3.2 之基準值。

(3).第四十五條之五規定，任宿類建築物外殼等價開窗率之計算值，依 北部、中部及南部氣候分區之不同，分別應低於 13%、15%及 18%

等基準值；住宿類建築物外殼不透光部位之平均熱傳透率應低於下 表2-3.3 之基準值。

(4).第四十五條之六規定，學校類建築物之屋頂平均熱傳透率應低於 1.2

（W/m²⋅˚K）且其窗面平均日射取得量依北部、中部及南部氣候分區 之不同，分別應低於160、200 及 30 (kWh/m²⋅yr)等基準值；其他類 建築物之屋頂平均熱傳透率應低於1.5(W/m²⋅˚K)。

(5).第四十五條之七規定，同一幢或連棟建築物中，有供第四十五條之 二表列二類以上用途者，其耗能量之計算基準值，除辦公廳類、百 貨商場類、旅館類及醫院類建築物應依各用途空間所佔外周區空調 樓地板面積加權平均計算外，其他各類型建築物應分別依其規定基 準值計算。

(6).第四十五條之八規定，建築物外殼節約能源設計應依建築物所在地 之氣候分區計算，其氣候分區依圖2-3.2 所示範圍辦理。

基本上，不透明部分的外殼之節能特性主要與壁體的隔熱能力有 關，即與熱傳透率(U_ar值)有關，但是它也承受來自日射的吸熱影響，故 增加隔熱性能與降低日射吸熱因子是其節能之道。因此，外牆構造應以 能減少外界熱量侵入為必要條件，在使用隔熱處理時，必須配合建築物 之使用型態而決定，惟文獻資料顯示，過份隔熱對於室內發熱量大之建 築物反而會增加其空調負擔，故應搭配合理的遮陽設施及良好的通風計 畫，以減輕外牆之受熱量。就外表面材料而言，以使用明度較高之表面

材料增加反射率為宜，通常以淺色材料為佳，白色牆體具有90%之反射 率而一般紅磚混凝土建材則在 10%~50%之間，相差頗大。就外牆構造 之熱傳透率而言，以12 cm 厚的 RC 外牆為例，其 U_ar值高達 3.78，而 有良好隔熱層的鋁金屬帷幕牆可在0.71 以下。相較之下，可知 RC 外牆 既笨重且隔熱能力又不佳，唯有加裝隔熱材方可擁有良好的節能外殼。

至於輕量化的玻璃或金屬外殼，只要加強中間空氣層及隔熱處理，亦不 失為十分優良的建築外殼。

3.2 國外建築節能法規與標準之概況

自 70 年代能源危機以來，世界各國相繼推展有關能源綜合利用與 節約之政策。換言之，推行建築節能已成為世界趨勢。現今，將近 60 個國家和地區頒布其建築節能法規與標準(如表 2-3.4 所示)，在建築節能 方面已獲致不同程度的成效，也因而減緩了人類活動對天然資源之消 耗。儘管如此，仍有許多國家在制定節能標準，而且已訂定者亦將節能 要求逐漸提高，俾供修訂標準之參考依據，或採用更精密和靈活的管制 方法。借鑒世界各地的經驗，將有助於促進國內日後的建築節能發展，

僅扼要介紹香港、新加坡、日本、歐美各國等在建築節能標準化之發展 情況如下。

1. 香港建築節能法規概要

如同多數國家，香港也是在七十年代石油危機發生後，才開始著手 研究能源效益和節省能源的相關課題。之後，在八十年代裡，隨著香港 經濟轉型成為一個金融和商業中心，其工業耗能需求逐漸下降，商業和 住宅耗能的比重則漸行增長。九十年代，香港節能政策的發展比以往更 為快速，在能源效益及節能工作上，針對設計及規劃具有能源效益的房 屋建築相關事宜，香港政府制訂一套全面的能源守則。該守則涵蓋若干 範疇，其中包括照明及空調兩方面，而總熱傳送值(Overall Heat Transfer Value，簡稱OTTV)屬於節省能源方面的一個範疇(參考文獻中文部分 [19]、外文部分[5-7])。簡言之，總熱傳送值是建築外殼的能源消耗量指

標，制定這個傳送值標準，讓認可人士、註冊結構工程師及其他負責設

Af_w = 牆壁玻璃窗孔的面積[m²]

a Construction Authority，BCA)即積極邀集產官學研各界著手研擬建築節 能標準。歷經兩年的努力，於1979 年 8 月正式頒行實施建築節能法規。

(1).熱傳送值之計算與基準值(2000年7月之前)

建築物外殼OTTV值的計算觀點係考量下列三項基本因素：(a).不透 光外殼的熱傳導；(b).玻璃窗的熱傳導；(c).透過玻璃窗的太陽輻射熱。

綜合上述三項顯熱熱負荷，外殼OTTV值之計算式為：

OTTV=TD_eq×(1-WWR)×Uw+∆T×WWR×Uf+SF×CF×WWR×SC (3-14) 式中：

OTTV = 外殼的總熱傳送值[W/m²]

WWR = 玻璃窗孔面積與外殼面積之比值 Uw = 不透光外殼的熱傳透率[W/m²⋅˚K]

Uf = 牆壁玻璃窗孔的熱傳透率[W/m²⋅˚K]

TDeq = 不透光外殼的等效溫差(˚K)(表 2-3.14)

∆T = 室內外溫差[˚K]

SC = 牆壁玻璃窗孔的遮陽系數 SF = 垂直表面的日光因子[W/m²] CF = 各方位及傾角之修正係數

新加坡建築節能法規規定，在設計及建造上，建築物外殼及屋頂的 總熱傳送值(OTTV)之基準值如下列：

ƒ 對於空調型建築物而言，其外殼之 OTTV 值不得大於 45 W/m²。

ƒ 對於空調型建築物而言，其屋頂設有天窗或採用可透光之建材者，

其 OTTV 值不得大於 45 W/m²；前述以外之屋頂，其平均 OTTV 值 應符合表 2-3.15 之規定。

(2).熱傳送值之計算(2000年7月之後)

由於原先的總熱傳送值(OTTV)之計算式與冷氣耗能量間無良好關 係，而且無法適切闡釋不透光外殼的熱傳導、玻璃窗的熱傳導與透過玻 璃 窗 孔 的 太 陽 輻 射 熱 間 之 關 係 ， 故 提 出 一 新 的 計 算 式(即Envelope Thermal Transfer Value，ETTV)，以與OTTV作一區隔。基本上，ETTV 計算式為OTTV計算式之修正公式，其已將電腦模擬所得之氣候因子考

慮在內，可精確評估前述三項顯熱熱負荷。外殼之ETTV值可依下式計

慮在內，可精確評估前述三項顯熱熱負荷。外殼之ETTV值可依下式計