第三章 屋頂隔熱設計規範及綠廳舍改善案例探討
第一節 屋頂隔熱相關法令及設計規範
無論是新建或既有建築物,在設計屋頂隔熱之前,應先了解現 有之建築法令相關規定,以免違反相關法規。
首先於通則部分,茲蒐集整理說明如下:
1、建築法第一條:為實施建築管理,以維護公共安全、公共交通、
公共衛生及增進市容觀瞻,特制定本法,本法未規定者,適用其 他法律之規定。
※說明:不得違反相關法令對公共安全、公共交通、公共衛生、
市容觀瞻的規定。
2、消防法第一條:為預防火災、搶救災害及緊急救護,以維護公共 安全,確保人民生命財產,特制定本法。本法未規定者,適用其 他法律規定。
※說明:不得違反相關法令對預防火災、搶救災害、緊急救護的 規定。
3、建築技術規則建築設計施工編第一條第三項:建築面積:建築物 外牆中心線或其代替柱中心線以內之最大水平投影面積。但電業 單位規定之配電設備及其防護設施、地下層突出基地地面未超過 1.2m 或遮陽板有二分之一以上為透空,且其深度在 2.0m 以下者,
不計入建築面積;陽臺、屋簷及建築物出入口雨遮突出建築物外
牆中心線或其代替柱中心線超過 2.0m,或雨遮、花臺突出超過 1.0m 者,應自其外緣分別扣除 2.0m 或 1.0m 作為中心線;每層陽 臺面積之和,以不超過建築面積八分之一為限,其未達八平方公 尺者,得建築八平方公尺。
※說明:需遵守相關法令對於建築面積的規定,二分之一以下透 空之遮陽板及屋頂出簷超出外牆中心線 2.0m 以上者,
必須計入建築面積,因此如果設置深度 2.0m 以上之外 遮陽及屋頂出簷,必須檢討建蔽率與容積率是否超過法 規規定。
4、建築法第五十一條:建築物不得突出於建築線之外,但紀念性建 築物,以及在公益上或短期內有需要且無礙交通之建築物,經直 轄市、縣(市)(局)主管建築機關許可其突出者,不在此限。
※說明:外遮陽及屋頂出簷不得超出地界線與建築線。
5、建築技術規則建築設計施工編第一條第九項第五點:建築物高度:
自基地地面計量至建築物最高部分之垂直高度。但屋頂突出物或 非平屋頂建築物之屋頂,自其頂點往下垂直計量之高度應依下列 規定,且不計入建築物高度:非平屋頂建築物之屋頂斜率(高度 與水平距離之比)在二分之一以下者。
※說明:採用斜屋頂式雙層通風時,建議斜屋頂坡度取 1/2~1/4 即可不計入建築物高度。
二、相關設計規範:
由於台灣地區屬於亞熱帶*4氣候,主要用電以空調冷房為大宗,
故整體建築耗能相對較歐、美、日等溫帶*5
註4:亞熱帶是地球上的一種氣候地帶。一般亞熱帶位於溫帶靠近熱帶的地區(大致 23.5°N-40°N、23.5
°S-40°S 附近)。亞熱帶的氣候特點是其夏季與熱帶相似,但冬季明顯比熱帶冷,最冷月在攝氏 0 度以上。
地區國家低很多,加上 我國營建業者為了節約成本,通常不會特別施作外殼隔熱。因此我
註5:由南回歸線至南極圈,以及北回歸線至北極圈附近的中緯度地區。每年的平均氣溫大多在攝氏 20 度到 0 度之間,例如美國、德國、中國、日本等。
國歷次在檢討修訂外殼節能法規時,常因顧慮民間營建習慣與投資 效益,對建築外殼隔熱之相關基準,相較其他歐、美、日乃至中國 等位處溫帶之國家低很多。例如美國佛羅里達州對屋頂的隔熱性能 規定約為台灣的 3.3~7.8 倍,對外牆的隔熱性能規定約為台灣的 4.0~6.9 倍,中國華南對外牆的隔熱性能約為台灣的 2.3 倍,對屋頂 的隔熱性能約為台灣的 1.0~1.2 倍等,故相對之下我國建築之居住環 境較易有悶熱而不舒適的情形。
故為此我國經多次檢討修正建築技術規則中有關建築外殼耗能 相關規定,目前除要求屋頂之平均熱傳透率 U 值應低 0.8W/m2‧k 以外,
當設有水平仰角小於 80 度之屋頂透光天窗之水平投影面積 HWa 大於 1.0 平方公尺時,其透光天窗日射透過率 HWs 應低於下表之基準值 HWsc。
但建築物外牆透空二分之一以上之空間,不在此限。
表 3-1 屋頂透光天窗日射透過率 HWs 之基準值
水平投影面積 HWa 條件 透光天窗日射透過率基準值 HWsc HWa<30m2 HWsc=0.35
HWa≧30m2且 HWa<230m2 HWsc=0.35-0.001×(HWa-30.0)
HWa≧230m2 HWsc=0.15 計算單位 HWa:m2 ; HWsc:無單位
資料來源:「建築技術規則」建築設計施工編第十七章綠建築基準 關於建築物外牆、窗戶與屋頂所設之玻璃對戶外之可見光反射 率不得大於 0.25。受建築節約能源管制建築物之外牆平均熱傳透率、
立面開窗部位(含玻璃與窗框)之窗平均熱傳透率及窗平均遮陽係 數*6則應低於下表所示之基準值:
註6:窗平均遮陽係數=外遮陽係數 Ki × 玻璃日射透過率ηi
表 3-2 外牆及立面開窗部位(含玻璃與窗框)之節能基準值
註8:窗平均熱傳透率 Uaf(Average Fenestration U Value)係所有建築立面開窗部位熱傳透率之平均 值。
建築類別 使用項目例舉 節能指標 氣候分區 基準值 ENVLOAD
北區 <240 kWh/m2‧yr ENVLOAD
北區 <100 kWh/m2‧yr 中區 <120 kWh/m2‧yr 南區 <135 kWh/m2‧yr 醫院類 醫院、療養院 建築外殼耗能量
ENVLOAD
北區 <140 kWh/m2‧yr
註9:建築物外殼耗能量 ENVLOAD[KWh/(㎡.a)],係為維持室內環境之舒適性,建築物之單位外周 區空調樓地板面積全年冷房顯熱負荷量。計算公式詳見各類型建築物節約能源設計技術規範。
註10:建築外殼等價開窗率 Req,是指建築物「各方位」外殼之透光部位,經標準化日射、遮陽及通 風修正計算後之開窗面積,對建築外殼總面積之比值。外殼等價開窗率 Req=(Σ窗面積 Agi × 各方位日射修正係數 fk × 開窗部位外遮陽修正係數 ki × 開窗部位通風修正係數 fvi) ÷ 外殼 總面積 Aen。
註11:窗面平均日射取得量(Average Window Solar Gain)簡稱 AWSG [kWh/(㎡ .a)],係除了屋頂部 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。計算公式詳見各類型建築物節約能 源設計技術規範。
及大型空間類建築」的 AWSG 兩種指標屬於「綜合熱性能指標」; 整體建築能源的影響權重約為 3.33%(亦即 50%×1/3×1/5),是所有 建築外殼各部件(窗、牆、屋頂等)中,影響建築日常耗能較小的 一個部位。
空調耗能:50%
外殼負荷:
50%×33.3%=16.65%
窗戶: 13.32%
RC 牆與屋頂:3.33%
外氣負荷:
50%×33.3%=16.65%
- 室內負荷:
50%×33.3%=16.65%
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