第一節 實驗平台
本文的實驗平台為六座全尺度實驗屋,如圖 3-1 所示。該實驗屋位於內政部建築 研究所台南市歸仁區的實驗群戶外空地。每一座實驗屋都是由 20 英呎標準貨櫃(20 英 呎長×8 英尺寬×8.5 英呎高)改裝而成的。每一間實驗屋安裝一台冷氣能力 4.2 kW 的變 頻分離式冷氣。每一間實驗屋面積為 14.4 m2。六間實驗屋的面積與室內佈置、窗戶氣 密性和外殼的隔熱性能基本上一致完全一致,窗戶的大小、位置也相同,實驗屋,窗 戶朝向正西方,窗外無樹木及其它建築物遮擋太陽輻射。
房間的外窗尺寸為由二片 1mx2m 的玻璃組成。由於實驗測試的主要目的是針對不 同玻璃在相同氣候條件下,對室內熱環境、光環境以及冷氣能耗的影響。因此實驗屋 必須進行不同性能的玻璃換裝。
圖3-1 做為實驗平台的內政部建築研究所節能實驗屋
(資料來源:本研究彙整)
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以利進行對比實驗。配合六間實驗屋現有安裝的是 8 mm 透明玻璃,本研究保留其 中一間不變作為對照組,其餘五間進行玻璃換裝。選用的五種玻璃分別是單層色版玻 璃、單層光致變色玻璃、雙層色版玻璃、雙層低輻射玻璃、雙層反射玻璃。它們的規 格說明以及 SHGC 和 U 值如表 3-1 所示。圖 3-2 說明了玻璃的換裝過程。
表 3-1 實驗用玻璃的 U 值和 SHGC
編號 玻璃組成
U 值(W-M
2/K) SHGC
1 8 mm 透明玻璃 5.6 0.85
2 8mm 色板玻璃 5.6 0.52
3 8 mm 光致變色玻璃 5.2 0.38 4 8 mm 色板+8 mm 空氣層+8 mm 透明 3.0 0.35 5 8 mm 反射+8 mm 空氣層+8 mm 透明 3.0 0.33 6 8 mm 低輻射+8 mm 空氣層+8 mm 透明 2.5 0.28
(資料來源:本研究彙整)
圖3-2 實驗玻璃的換裝
(資料來源:本研究彙整)
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第二節 使用儀器
配合實驗目的,實驗期間要記錄的參數項目包括冷氣的用電量、熱環境參數,照 度以及戶外氣候條件。各項儀器說明如下:
數位電表:在 6 間實驗屋裡都各裝設一台數位電表用以記錄冷氣的即時耗電量,
如圖 3-3。熱環境參數:本研究測量的熱環境包括空氣乾球溫度、相對濕度、風速和 以及室內黑球溫度。於現場測量的測量使用儀器規格如表 3-2 所示。
選用的儀器都符合 ISO 7726 對熱評估儀器設備的要求。在每一間實驗室裡都架設 兩套熱環境參數紀錄儀器。一套擺在離窗戶 1.5 米處,另一套擺在離窗戶 4.5 米處。
照度計:照度測量使用如圖 3-4 所示之 HE140 照度計。該儀器的照度量測範圍在 1~40000Lux。在每一間實驗室裡都架設 4 台照度計。擺設位置為距離窗戶 1.1m、2.2m、
3.3m、4.4m 處。戶外氣候測量:使用實驗室目前現有的小型氣象紀錄系統,紀錄的參 數包括溫溼度、風向、風速和日照強度。各項儀器在現場架設與設定情形,如圖 3-4。
圖3-3 數位電表及照度計
(資料來源:本研究彙整)
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表 3-2 用測量熱環境參數的儀器
測量參數 儀器名稱
儀器型號
精密度溫溼度 溫溼度計
CENTER314
濕度±25%RH 溫度 0.7°C黑球溫度 標準黑球
--
0. 7°C風速 風速計
DHLTA HD2103.2
±0.01m/s照度 照度計
HE140
±3% rdg輻射 輻射計
DHLTA HD2102.2
(資料來源:本研究彙整)
圖3-5 現場的儀器架設與設定
(資料來源:本研究彙整)
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第三節 歸零實驗
本研究將玻璃換裝安排在 4 月底,正式的比對測試時間則安排在 5 月到 7 月。為 了確保實驗的準確性,在玻璃改裝前的 4/21-4/27,我們進行了實驗屋的歸零實驗。
歸零實驗為實驗前的各實驗屋的測試與調整。經過歸零實驗方能保證各實驗屋的性能 是一致地,方能確保後續的實驗結果的準確性與可靠度。歸零實驗步驟則是參照內政 部建築研究所實驗屋的歸零實驗標準程序進行的。