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國內外綠建築案例分析

在文檔中 中 華 大 學 (頁 35-60)

本章節以國內外綠建築案例作比較分析,案例依國內綠建築評估指標系統 EEWH 四大指標群,分別為生態、節能、減廢、健康等四大面進行其分析,生態面包含生態 保育及環境保護,節能面包含天然資源運用及節能設備規劃,減廢面包含環保建材使 用與資源回再利用,健康面包含健康居住環境。本章節分為案例簡介、案例設計手法 分與小節。

3-1 案例簡介

貝丁頓零碳開發社區

貝丁頓所在為英國南部,氣候溫和,四季濕潤,一年當中溫度最低不過-10℃,

最高則不超過 32℃,與台灣不同的是,貝丁頓需要較多的暖氣多於冷氣。社區構想 為全方位永續發展社區,創造高生活品質、低耗能、零碳排放、零廢棄物、再生能源、

生物多樣性的生活空間。為了符合零耗能理念,發電完全取自於廢木材回收燃燒之汽 電共生,並在向陽面(南面)裝設光電板,以供給社區內熱水及電動車輛使用。社區內 每棟房屋均配有自然通風管道,內部裝設熱交換機,可將排出室外空氣之熱量保留,

並預熱進入室內的冷空氣,保持建築內各房間恆溫 18℃。社區內水資源也規劃利用,

家家戶戶均有雨水收集設備,進入及水池前,需經過一次淨化過程,全部匯集後,再 利用小型污水處理場與生態溼地自然淨化,在排入河川中。

台大綠房子

綠房子位於台大公館校區內,是一棟集展示、教育、推廣與研究於一身的綠建築,

設計原則主要依循安全、健康、舒適、省能、環保、生態、智慧與人文,整棟建築採 自然、永續、可回收的材料搭建。包含能源的應用、基地土方的處理、雨水應用與滲 透,並將建物造型融入自然周邊環境,使用自然與生態設計手法,達到永續經營與環 境共生的理念。

3-2 案例應用手法分析 3-2-1 生態面設計應用

以生態指標群包含的三個指標,基地綠化、保水與生物多樣性,創造生物綠網,

以環境親合功能作為案例比較並分析其差異性。

表 3-1 貝丁頓零碳開發社區生態面設計要點【Nicole Lazarus2006】

英國貝丁頓零碳開發社區

設施名稱及照片 應用分析

生態 頂部 綠化

建築頂部外層均由植披覆 蓋,優點為吸引鳥類築巢,

對於生態保育有極大助益,

亦可減少屋頂輻射熱,減弱 熱島效淨。

透水 鋪面

區內幾乎沒有不透水鋪面,

雨水滲流至預設的地下貯存 系統,或填補原基地下方水 資源平衡。

(本研究整理)

表 3-2 台大綠房子生態面設計要點 台大綠房子

設施名稱與照片 案例狀況與分析

生態 透 水 鋪面

一般道路滲水設計多以空心 磚植草,綠房子以人造岩留 縫,使植物可從縫中自然生 長,使雨水能滲入地下,發 揮水資源涵養與生態復育的 功能。

降 雨 保水

結合透水鋪面與生態池等設 施作水循環系統,透過土層 埋設暗管,引導至屋旁的溝 渠,再利用地形高低差排水 導入水井儲存,既可保水又 能 吸 引 與 水 有 關 的 動 、 植 物,。

(本研究整理)

在生態面運用狀況中,生態社區內建築屋頂均設計為空中花園,屋頂沒有太陽 能光電板的地方都栽種植物,二樓陽台花園與北面鄰居用天橋連接,空中花園利用植 物覆蓋屋頂,既減少了熱輻射進入室內,又為鳥類提供了棲息地,社區內有專人提供 生態手冊,指導種植當地原生植物等相關知識,並提供種子以鼓勵種植。

台灣許多城市屬於高度開發階段,使用了許多柏油與水泥,使得地面不透水性增 高,白晝時地面所吸收之熱氣,到了傍晚也無法自然降溫,就像人類皮膚毛細孔完全 堵塞。貝丁頓社區內停車場及走道均使用透水磚,減少雨水排水問題,涵養地下水源,

達到生態維護保育之目的。兩個案例都有將保水作為考量,貝丁頓社區以部分雨水截

取作為生活上資源使用之一,屋頂雨水部分流入陽台花園儲水槽,部分流入地下儲水 槽,經處理後用於廁所。從空中花園、道路、人行道所匯集之雨水排入集中溝渠,提 高溝渠水位,亦可吸引野生動植物。在地下儲水槽收集之雨水與循環水約佔區內水消 耗的五分之ㄧ,由於利用雨水,居民自來水消耗減少 47%。其餘滲入地下的雨水,和 台大綠房子保水設計理念相同,主要涵養地下水資源,兼具環保與生態。

表 3-3 透水磚試驗方法與品質檢驗標準【陳世傑 2009】

評估要項 試驗項目 評估基準

鋪面透水 性與保水 性

透水性 滲透係數(k)

透水鋪面滲透係數 k 應大 於 0.1cm/s

鋪面本身保水性 孔隙率(n)

鋪 面 孔 隙 率 應 大 於 或 等 於 15%

鋪面系統保水性 鋪面積水性

採 五 年 重 現 期 距 研 時 為 60 分鐘的降雨強度下不 產生積水

鋪面材料 耐久性

吸水率 吸水率 小於或等於 10%

耐磨性 洛杉磯磨耗率 磨耗率小於或等於 50%

氯離子含量 氯離子含量 含量小於或等於 0.4%

鋪面材料 安全性

抗壓強度 抗壓強度

A 級為 280kgf/cm2 B 級為 245kgf/cm2 C 級為 175kgf/cm2

抗彎強度 抗彎強度

A 級為 70kgf/cm2 B 級為 60kgf/cm2 C 級為 45kgf/cm2

3-2-2 節能面設計應用

以國內綠建築評估指標來看,建物外殼、空調與照明節能為主要評估項目,並 加入自然能源運用比較,分析個案例應用之差異與可行性。

表 3-4 貝丁頓零碳開發社區節能面設計要點【Nicole Lazarus2006】

英國貝丁頓零碳開發社區

應用設施名稱及照片 應用分析

節能 方位 為了提高保溫性能與能源使

用,住宅空間皆位於南面,

以充分使用太陽能,為三層 樓之設計,而北面則以大量 柔和採光設置工作室,工作 室上方為空中花園,以減少 額外熱量導致室溫過高。

通風 罩

經特殊設計的 WindCowl,可 隨風向改變轉動,利用風壓 給建築內部提供新鮮空氣,

同時排出室內的汙濁空氣。

建築 外牆

由於地處高緯度,需防冬季 嚴寒,外牆採用厚達 30 公分 之空心牆且具導熱作用,填 充絕緣材質,天氣熱時,可 儲存熱能於牆體中,天涼時 釋放熱能並減少散失,具保

溫功能。

隔熱 玻璃

採用內充氬氣之兩層或三層 中空玻璃,此項為本案唯一 非取自英國國內之資源。

再生 能源

由於南面向陽日照強烈,向 陽面之屋頂及部分玻璃窗與 光電板結合,充分利用太陽 光熱。

(本研究整理)

表 3-5 台大綠房子節能面設計要點 台大綠房子

設施名稱 案例狀況與分析

節能 方位 綠房子設計座南朝北,以抵

擋台灣東西向之日曬,也可 避免南面基隆路車流的噪音 與空氣汙染等問題。

通 風 孔

夏季時空氣由屋內下方通氣 孔進入,各樓層設置好連接 的通氣孔,屋內熱空氣再由 上方透氣孔排出,達到室內 換氣效果,也降低對空調之 負擔。

內 倒 窗

或稱內傾窗,綠房內部窗戶 均採用內倒窗設計,利用內 傾翻轉效果,兼具採光通風 性能。

複 層 玻璃

採兩層中空玻璃,中間置入 聚脂薄膜,經抗紫外線處理 後,可達到斷熱效益,除隔 熱外,對於紫外線也有良好 抵抗。

熱 泵 機

吸收空氣中熱能或空調廢熱 來進行熱交換,使其成為能 加熱的可用能源,經由室內 外 溫 度 調 節 時 , 產 生 之 廢 熱,利用來加熱。

風 力 發電

綠房子為示範用綠建築,此 風力發電系統可提供室內 2 樓展示室照明用,造價約為 35 萬,一般住宅較不適用。

此為推廣與教育用途

(本研究整理)

建築方位選擇是建築節能一項重要條件,如貝丁頓社區內建築都朝向南面,目 的是最大限度的使用太陽熱能,屋內配置也將居住空間設置在南面,工作室設置在北 面。居住空間之南向立面為三層樓高的溫室,可提供暖房與光電板所需之大量太陽熱 能,室內溫度藉由開窗調整,冬天藉由吸收大量太陽熱能來保持室內溫度,夏天將開 放式陽光房打開,成為開放式陽臺,採光則由窗簾控制,大量使用天然光源,大幅減

少人造光源使用,也因此提供室內植栽可行性,加上屋頂與陽台花園,可讓高密度社 區擁有一整年之綠意。而台大綠房子採座南朝北,避免較炎熱的西曬,台灣以南北座 向為主,包含朝西南或東南方位,為傳統民居常見佈局方位,若必須為東西座向時,

建築物必須對東西向日照做因應。不同方位採用攸關建物採光、節能、植物行光合作 用與生活品質,世界衛生組織對於健康住宅之定義,其中以一天日照需超過三個小時。

貝丁頓社區內最引人注目的是建築屋頂上各式顏色的通風罩,目的為調節室內溫 度,利用風壓輸送新鮮空氣排出室內髒空氣。風罩可隨風向轉動方向,可不耗能即達 到室內外空氣循環,內部設置熱交換器,讓空氣流通時保持 50%~70%溼度,根據實驗,

有 70%通風熱能損失能從熱交換中喚回。

圖 3-1 通風罩構造圖【Paul Jeffrey2003】

圖 3-2 通風罩熱回收與熱泵機並聯【Paul Jeffrey2003】

台大綠房子通風換氣系統,主要以調節室內溫溫與淨化室內空氣為目的,設置 方式為一樓近地面區塊設置進氣孔,天花板設置通氣孔並連接各層樓,以進入口小排 出口大方式,加強通風循環。

圖 3-3 綠房子各樓層上方通氣孔

由於貝丁頓社區內較需要防範寒冷,外牆重點以導熱材料建造,藉由天氣較熱 時儲存能量,並於天氣變冷時釋放熱能,加上建築門窗氣密性良好,減緩熱能散失速 度。牆體內絕緣材料也能將日常生活產生之熱能保存起來,用於各房間內加熱,藉由 以上各措施,一般住宅不用安裝暖氣,社區內也沒有中央暖氣供給系統。

圖 3-4 貝丁頓建築外殼隔熱通風示意圖【Paul Jeffrey2003】

兩個案例中都使用複層隔熱玻璃,不同的是貝丁頓社區使用回收木製成的木窗 框,台大綠房子使用則是塑鋼窗,兩種窗框熱傳導率不同,以塑鋼框較佳。貝丁頓社 區使用的複層玻璃為三層中空玻璃,內充為氬氣,目的為降低散失日間所吸收之太陽 熱能,保持室內溫暖,而綠房子使用的複層玻璃以隔熱為主要目的,透過塑鋼窗框與 複層玻璃搭配,使得外牆熱傳導無論在牆身或玻璃窗口部位,均能大幅降低,且每個 開窗部位都裝設可活動式外遮陽捲簾,兼具窗簾隔熱與防盜功能,如此可降低夏天或 冬天室內外溫度相互影響,空調系統也能因為外殼斷熱功能良好,節省大筆電費。

在文檔中 中 華 大 學 (頁 35-60)

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