第三章 空調型建築
第五節 小結
本研究根據內政部頒佈七類建築物之最新「建築物節能設計技術規範」
[27]及林憲德教授「綠建築設計技術規範與計算實例專輯」[28]書中範例為 基本模型,於空調類建築(辦公類、百貨商場類、旅館類、醫院類)採用成功 大學建築系 Siraya 研究室開發之軟體 BEEP-II[29],進行輕質與常重骨材混 凝土建築物之外殼耗能量 ENVLOAD 分析比較。茲將結果,整理如下幾點 結論:
1. 根據上述空調型建築所作之常重/輕質骨材混凝土作為外殼主結構對空 調耗能之分析,所得之結果整理成表3-65、表 3-66 及表 3-67,由表得知:
ENVOLAD 差值最大發生在南部地區之 D 百貨商場類建築,可達 37.49 ,最小發生在北部地區之 A 辦公廳類建築其值為 1.54 ,如果考慮建築使用年限 50 年,南部地區 D 百貨商場 大樓 (外周區空調樓地板面積約 2100 坪)50 年內空調費用所節省之金額 將可達到 4 千 5 百萬元。
) yr m /(
kWh 2⋅ ) yr m /(
kWh 2 ⋅
2. 以外殼耗能量分析,茲將所得之結果做成圖 3-11 和圖 3-12,圖中顯示,
就 同 一 棟 建 築 物 比 較 時 , 在 南 部 氣 候 區 之 常 重/ 輕 質 骨 材 混 凝 土 ENVLOAD 差值皆比北部氣候區要來的高,由此結果可知在南部氣候區 使用輕質骨材混凝土在外殼耗能量之經濟效益將較北部地區為大。
3. 將常重/輕質骨材混凝土建築物與其規範中之基準值比較(圖 3-13、圖 3-14、圖 3-15 與圖 3-16、表 3-68、表 3-69、表 13-70、表 3-71)發現,建 築外殼耗能量相對規範基準值的百分比,在南部地區的比值較大,而常
39
重與輕質骨材混凝土建築物相對規範基準值百分比差值,最高的為南部
表 3-3 A 辦公大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 0.00003
0.0860
表 3-5 A辦公大樓各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係數Ki及角 度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-辦公廳類建築 p.97)
表 3-6 A辦公大樓各方位非空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係數Ki及 角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-辦公廳類建築 p.98)
表 3-7 A辦公大樓各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-辦公廳類建築 p.99)
表 3-8 A辦公大樓各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-辦公廳類建築 p.100)
表 3-9 A 辦公大樓改用輕質骨材混凝土後之外殼實牆部牆壁材料之種類 0.00003
0.0860
表 3-12 中彰投雲地區辦公廳類大樓氣候參數 DH 與 IHk 值 海拔高度(m) 200 以下
DH 值[K⋅h/yr] 14000 水平面(H) 978000
南(S) 403700 西(W) 464900 北(N) 234600 各方位IHk 值
)]
yr m /(
Wh
[ 2⋅ 垂 直 方
位 東(E) 363700
(資料來源:建築物節約能源設計技術規範 2005 年版-辦公廳類建築) 表 3-13 高屏地區辦公廳類大樓氣候參數 DH 與 IHk 值
海拔高度(m) 200 以下
DH 值[K⋅h/yr] 15500 水平面(H) 1219600
南(S) 512000 西(W) 585100 北(N) 283300 各方位IHk 值
)]
yr m /(
Wh
[ 2⋅ 垂 直 方
位 東(E) 446600
(資料來源:建築物節約能源設計技術規範 2005 年版-辦公廳類建築) 表 3-14 A 辦公大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗能量之比較
地區 使用常重/輕質骨材混凝土 ENVLOAD[kWh/(m2⋅yr)] 桃竹苗地區 使 用 常 重 混 凝 土
使 用 輕 質 混 凝 土
60.86 59.32 中彰投雲地區 使 用 常 重 混 凝 土
使 用 輕 質 混 凝 土
82.96 79.97 高屏地區 使 用 常 重 混 凝 土
使 用 輕 質 混 凝 土
107.07 102.55 (資料來源:自行整理)
表 3-15 A 辦公大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費用 地區 使用輕質骨材混凝土
後,ENVLOAD 減少值 [kWh/(m2⋅yr)] 0.08600 0.00001 0.0435 0.000036
0.1111
0.1546 6.47
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-百貨商場類建築 p.73)
45
表 3-18 D 百貨商場大樓外殼實牆部屋頂材料之種類
1/23.000 1/1.500
表 3-21 D百貨商場大樓各方位非空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係 數Ki及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-百貨商場類建築 p.75)
表 3-22 D百貨大樓各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-百貨商場類建築 p.76)
表 3-23 D百貨大樓各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-百貨商場類建築 p.77)
47
表 24 D 場大 輕質 混凝土 殼實牆 牆壁材料 類
1/23.000 .040
表 3-26 桃竹苗地區百貨商場類大樓氣候參數 DH 與 IHk 值
表 3 -29 D 百貨商場大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗
高屏地區 37.49 908,401 45,420,050
(資料來
(10:00-22:00)
商店、餐廳、宴會場、會議室、咖啡廳及其他 商業營業空間
第三類 10 小時系統 行政部門內之辦公室、會議室及其他辦公空間 (8:00-18:00)
第四類 6 小時系統 (18:00-24:00)
夜總會、舞廳、遊藝場、吧檯、酒吧、三溫暖、
公共浴室及其他夜間營業用空間
(資料來源:建築物節約能源設計技術規範 2005 年版-旅館類建築)
表 3-32 S 大 料之種類
表 3-3 館大 實牆 材料之種類
表 3-35(b) S 旅館 樓 12 小時系統各層外周區空調樓地板面積
樓 外周區空調 地板面積
Afp 大
層 樓
[m ] 2
1F 77.7 2F 516.2 3F 0 4F 0 5F 0 6F 0 7F 0 8F 0 9F 0 10F 0 合計 AFp=ΣAfp=593.9m2
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.100)
表 3-35(c) S 旅館 樓 10 小時系統各層外周區空調樓地板面積
樓 外周區空調 地板面積
Afp 大
層 樓
[m ] 2
1F 25.0 2F 61.7 3F 0 4F 0 5F 0 6F 0 7F 0 8F 0 9F 0 10F 0 合計 AFp=ΣAfp=86.7m2
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.101)
53
表 3-35(d) S 旅館 樓 6 小時系統各層外周區空調樓地板面積
樓 外周區空調 地板面積
Afp 大
層 樓
[m ] 2
1F 0 2F 0 3F 0 4F 0 5F 0 6F 0 7F 0 8F 0 9F 0 10F 0 合計 AFp=ΣAfp=0m2
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.102)
2)、
表 3-36(a) S旅館大樓 24 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m 遮陽係數Ki及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.103)
表 3-36(b) S旅館大樓 24 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º)
:綠建築設計技術規範與
(資料來源 計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.106)
表
遮陽係數Ki及角度( º)
3-37(a) S旅館大樓 12 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.104)
3-37(b) S旅館大樓 12 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º)
表
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.107)
表 3-38(a) S旅館大樓 10 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、
遮陽係數Ki及角度( º)
:綠建築設計技術規範與計算實
(資料來源 例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.105)
55
表 3-38(b) S旅館大樓 10 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.108)
3-39(a) S旅館大樓 24 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º)
表
:綠建築設計技術
(資料來源 規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.109)
表 3-39(b) S旅館大樓 24 小時系統各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積 (m2)及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯2005年版-旅館類建築p.112)
表 3-40(a) 時系統各方位外殼空調區實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º)
S旅館大樓 12 小
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.110)
表 (b 樓 時系 方位非 外殼實 份材料 積
度
3-40 ) S旅館大 12 小 統各 空調區 牆部 、面
(m2)及角 ( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實 年版-旅館類建築 p.113)
表 )
º)
例專輯 2005
3-41(a) S旅館大樓 10 小時系統各方位外殼空調區實牆部份材料、面積(m2 及角度(
(資 來源 設 規範 實例 05 年版 建築 .111)
表 3-41(b 樓 時系 位非 外殼實牆部份材料、面積
度
料 :綠建築 計技術 與計算 專輯 20 -旅館類 p
) S旅館大 10 小 統各方 空調區
(m2)及角 ( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版-旅館類建築 p.114)
57
表 3-42 S 旅館大樓改用輕質骨材混凝土後之外殼實牆部牆壁材料之種類
表 3 用)
表 3-44(d)桃竹苗地區旅館類建 物 數 DH 與 (6 小時系統用)
表 3-45(c)中彰投雲地區旅館類 參數 DH k 值(10 小時系統)
表 3-46(b)嘉南澎地區旅館類建 物氣 數 DH 與 (12 小時系統)
3-47 S 旅館大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗能量 之比較
地區 使用常重/輕質混凝土 ENVLOAD[ ] 表
) yr m /(
kWh 2⋅ 桃竹苗地區 使 用 常 重 混 凝 土
使 用 輕 質 混 凝 土
74.10 62.71 中彰投雲地區 使 用 常 重 混 凝 土
使 用 輕 質 混 凝 土
102.74 87.86 嘉南澎地區 使 用 常 重 混 凝 土
使 用 輕 質 混 凝 土
122.18 105.02 (資料來源
表 3-48S 館大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節 地區 使用輕質骨材混凝土
ENVLOAD 減少值 ) ]
:自行整理)
旅 省之空調費用
一年節省之
後, 空調費用
[元/ yr ]
50 年內節省之 空調費用[元]
[kWh/(m2⋅yr
建築物使用年限
桃竹苗地區 11.39 258,469 12,923,450
中彰投雲地區 14.88 337,666 16,883,300
嘉南澎地區 17.16 389,405 19,470,250
(資料來源:自行整理)
63
表 3-49 醫院類建築物內部各類空調空間分類表
空調空間分類 空調時間 空間名稱、用途
1.急症部門(急診區、手術室、加護病房) 2.病房部門(病房、產房、嬰兒室) 第一類 24 小時系統
.其他全日空調之空間 3
1.行政部門(掛號及諮詢、病歷部門、辦 太平間、圖
、資訊 及其他 門)
公、洗衣房、福利社、庫房、
書 中心 行政部
2.教學部 公、教學研究 圖書、實習 及其他教學空間)
門(辦 、
3.門診 科、婦產科、小兒科 家
庭保健 喉科、 科、泌尿科、皮
膚科、 精神 及其
空間)
部門(內外 、
科、耳鼻 眼
神經科、 科、牙科 他門診 4.檢驗 線、血液透析及其他檢驗 空間)
部門(放射
5.供應部門(供應、消毒清潔、藥局及其他 )
器材或藥品供應空間
6.復健部門(診療、治療、營養供應) 7.餐飲部門(餐廳、福利社)
類 時系統
8. 10
10 小 第二
其他屬於 小時空調之空間
(資料來源:建築物節約能源設計技術規範 2005 年版-醫院類建築)
S 樓 料之種類
構造編號 構造 ] 率
表 3-50 醫院大 外殼玻璃開口部玻璃材 大樣 厚度d[m 日射透過
η i
熱傳透率 Ui[W/m2 ⋅K ] CP5 5mm
線吸
6.21 厚古銅
熱 收玻璃
0.005 0.67
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.82)
表 3-51 S 醫院大樓外殼實牆部牆壁材料之種類
---1/23.000 1/1.500
表 3-53 (a) S 醫院大樓 24 小時系統各層外周區空調樓地板面積 樓
Afp[ 2
層 外周區空調樓地板面積
m ]
1F 287.5 2F 870 3F 1010 4F 1010 5F 1010 6F 1010 7F 1010 8F 1010 9F 1958 合計 AFp=ΣAfp=9175.5m2
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.80)
表 3-53(b) S 醫院大樓 10 小時系統各層外周區空調樓地板面積
Afp
樓層 外周區空調樓地板面積
[ m ] 2
1F 727.5 合計 AFp=ΣAfp=727.5m2
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.81)
表 3-54(a) S醫院大樓 24 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、
遮陽係數Ki及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.83)
表 3-54(b) 24 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º
S醫院大樓
)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.84)
表 醫院大樓 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2 遮陽係 及角度( º)
3-55(a) S 10 )、
數Ki
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.85)
表 3-55(b) S醫院大樓 10 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.86)
67
表 3-56(a) 2 系 位空 殼實牆部份材料、面積(m2) 及 º)
S醫院大樓 4 小時 統各方 調區外
角度(
( 源:綠建築設計 術規 計算實 05 年版-醫院類建築 p.87) 表 3 56(b) S 樓 2 系 位非 外殼實牆部份材料 積
資料來 技 範與 例 20
- 醫院大 4 小時 統各方 空調區 、面
(m2)及角度( º)
(資料來源 築設 術規 算實 05 年版 醫院類建築 p.88)
表 3-57(a) S醫院大樓 10 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)
:綠建 計技 範與計 例 20
-及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2 版-醫院類建築 p.89) 表 3-57(b) S醫院大樓 10 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)
005 年
及角度( º)
(資料來源:綠建築設計技術規範與計算實例 2005 年版-醫院類建築 p.90)
表 3-58 S 醫院大樓改用輕質骨材混凝土後之外殼實牆部牆壁材料之種類
表 3-60(b)桃竹苗地區醫院類建 物 DH 值(10 小時系統)
表 區醫院類 物氣候參數 IHk 值 統)
表 院 樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費用 中彰投雲地區 13.21 457,865 22,893,250
高屏地區 17.78 616,264 30,813,200
表 3-67 四種空調型建築物使用年限 南部 3,421,850 45,420,050 ,470,250 19 30,813,200
(資料來源:自行整理)
表 3-70 S 旅館之外殼耗能
75
圖 3-3 A 辦公大樓標準層平面圖
(資料來源:綠建築設計技術規範 與計算實例-辦公廳類 p.82)
圖 3-4 A 辦公大樓屋頂層平面圖
(資料來源:綠建築設計技術規範 與計算實例-辦公廳類 p.83)
圖 3-5 A 辦公大樓南向立
(資料來源:綠建築設計技術規範 與計算實例-辦公廳類 p.88)
辦公大樓北向立面圖
(資料來源:綠建築設計技術規 範與計算實例-辦公廳類 p.87)
圖 3-7 A 辦公大樓東向 面圖
(資料來
p.89)
3-8 辦公大樓西向立面圖
(資料來源:綠建築設計技術規範與 計算實例-辦公廳類 p.90) 面圖 圖 3-6 A
立 圖 A
源:綠建築設計技術規範 與計算實例-辦公廳類
1.17 2.2636 3.42
5 185
36.164 45.42005
12.92 16.8833
19.47025 16.62
22.89325 30.8132
7.7 1.54 2.99 4.52
22.38
29.85
37.49
11.39 14.88 17.16 9.59 13.21 17.78 0
常重/輕質混凝土建築外殼耗能 量ENVLOAD差值
圖 3-13 A 辦公大樓使用常重/輕質骨材混凝土所得外殼耗能量與法定基準值
100% 100%
100%
建物外殼耗能量(ENVLOAD) 辦公廳類法規基準
值
100% 100%
100%