屋頂隔熱改善之節能與室內熱舒適度模擬分析.80

RC 結構+2 公分水泥砂漿粉光+1 公分防水層，其 U 值約為 2.5。依 現行建築技術規則規定，屋頂平均熱傳透率 Uar＜0.8W/ m²‧k，故 本研究模擬之屋頂層 U 值分別取改善前之 2.5，以及改善至符合法 規之 0.8，惟為了解 U 值每降低 0.1 其節能及室內熱環境舒適度之影 響程度，故再取 U 值為 0.7、0.6、0.5、0.4 分別進行模擬分析。

另為了解綠屋頂之節能效果，經參考國外對綠屋頂相關之模擬 文獻資料，本研究選取薄層綠化進行模擬，採用之土壤厚度 18 公分、

植栽高度 10 公分，模擬選用之參數如表 4-5 所示。

表 4-5 屋頂薄層綠化模擬參數表

資料來源：A. Gagliano et al.，2014

一、屋頂隔熱（含綠屋頂）改善對於節能之模擬分析：

經以上述假設之條件輸入後，分別採用台北、台中及高雄等三 個主要地區之 TMY3 氣象輸入檔，對應不同屋頂層之熱傳透率（U 值為 2.5、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4），以及設置綠屋頂薄層綠化（土 壤厚度 18 公分+植栽高度 10 公分）時，進行全年之能耗及熱舒適

地

圖 4-2 頂層樓空調耗能及 U 值關係圖

若就地域性來看，由上圖可看出台中地區之能耗最高，其次高

註¹⁶：詳見網址 http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/climate_info/statistics/statistics_2_1.html

地

圖 4-4 台灣北、中、南地區頂樓空調節能率比較

圖 4-6 台灣北、中、南地區全棟空調節能率比較 資料來源：本研究繪製

圖 4-7 台灣北、中、南地區全棟總節能率比較 資料來源：本研究繪製

0%

1%

2%

3%

4%

5%

綠屋頂 U=0.4 U=0.5 U=0.6 U=0.7 U=0.8

整 棟 總 節 能 率

屋頂隔熱改善

台北 台中 高雄

二、屋頂隔熱改善對室內環境熱舒適之模擬分析：

地 區

屋頂隔熱 改善方式

PMV PPD(%)

F1 F2 F3 F1 F2 F3 U=0.7 0.280 0.739 0.864 10.65 22.54 27.70 U=0.6 0.280 0.738 0.857 10.65 22.50 27.30 U=0.5 0.280 0.737 0.849 10.64 22.45 26.89 U=0.4 0.280 0.736 0.842 10.64 22.39 26.46 綠屋頂薄

層綠化 0.276 0.703 0.589 10.50 20.77 15.44 註：表中 F1、F2、F3 表示樓層別

資料來源：本研究整理

由上表可發現，當屋頂層 U 值由原有之 2.5 改善至符合法規之 0.8 時，以台北地區頂層 3F 為例，PMV 值由 0.808 降至 0.734，約 降了 0.073，另預測不滿意百分比 PPD 亦由 29.58%降至 25.38%，約 降了 4.21%；另若 U 值每降低 0.1 時，其 PMV 值約可再降低約 0.006、

預測不滿意百分比 PPD 可再降低約 0.33%~0.37%左右。

另關於屋頂綠化部分，PMV 值由 0.808 降至 0.475，約降了 0.332，

另預測不滿意百分比 PPD 亦由 29.58%降至 14.31%，約降了 15.28%，

其對室內熱舒適度之改善效果遠較傳統屋頂隔熱磚工法好許多。

為方便檢視上述數據，以台北、台中、高雄等地區之頂層 3F 為例，以桿狀圖分別表示 PMV 及 PPD 之分佈如圖 4-8 及圖 4-9 所 示，可看出當 U 值由原有之 2.5 改善至符合法規之 0.8 時，室內熱 環境舒適度已獲得明顯改善，惟屋頂綠化之效果更加明顯。至於 1F~2F 樓層之 PMV 與 PPD 改善幅度均不明顯，故屋頂隔熱對室內 熱環境舒適度，僅對頂層樓具有改善效果。

圖 4-8 台灣北、中、南地區頂層樓 PMV 及 U 值之分布圖

另為了解屋頂層 U 值與 PMV 及 PPD 之關聯性，以台北、台中、

第五章 結論與建議

本研究依據原規劃時程，已蒐集整理有關建築日照、屋頂隔熱 及綠屋頂、太陽輻射能、熱傳遞及室內熱舒適性等基本理論之相關 文獻，並就本所「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」歷年來補助建 置之屋頂隔熱實際改善案例，列舉介紹常見之屋頂隔熱及綠屋頂類 型，並探討其推估之改善效益。最後整理出屋頂隔熱改善節能成效 之簡易推估模式，並進一步以 EnergyPlus 電腦軟體，模擬某假想之 建築物於不同屋頂層 U 值及屋頂綠化下，其頂樓及整棟之空調與總 節能比率，以及其室內熱環境舒適度改善程度。