第四章 外殼隔熱對建築耗能之影響
第一節 建立實驗屋外殼參數
與外殼建材隔熱性能相關的三個參數分別是熱導係數（k）、
熱阻係數（R）、熱傳透率（U）。概述如下：
(1).熱導係數k：
在熱力學、機械工程與化學工程中，熱傳導係數是用來計算熱 傳導的，主要是對流的熱傳導或流體與固體之間相態變換的熱傳導，
其定義為在單位溫差下﹐單位時間通過單位面積單位距離的熱量﹐
稱為該物質之熱傳導係數﹐若以厚度L之物質量測﹐則量測值要乘以 L﹐所得之值是為熱傳導係數﹐通常記成k，單位為：W/m•k。綠建 築標章設計之熱導係數詳表4.2所示。
(2).熱阻係數：
為熱導係數之倒數，熱阻係數一般表示為1/kx，其單位為：m.K/W。
該係數乘材料厚度即為材料熱阻，熱阻一般表示為R，單位為(㎡.K) / W。例如矽酸鈣板 之熱導係數為0.15，熱阻係數為1/0.15，若使 用2.5公分之石膏板則其熱阻為0.025×（1/0.15）＝0.17。綠建築標 章設計之熱阻詳表4.3所示。
第四章 外殼隔熱對建築耗能之影響
表4.3 建材熱阻值(綠建築標章計算資料)
建材名稱 熱阻 R 建材名稱 熱阻 R
外氣膜 0.043 石膏板 0.0706
內氣膜(熱阻係數 1/9) 0.111 石棉浪板 0.003 內氣膜(熱阻係數 1/7) 0.143 岩棉保溫材 0.762
磁磚 0.008 石棉矽酸鈣板 0.167
水泥砂漿 0.007 璃棉 0.714
水泥砂漿 0.01 瀝青防音塗料 0.004
鋼筋混凝土 0.086 花崗石 0.009
鋼筋混凝土 0.107 柏油 0.004
紅磚 0.288 水泥防水粉光 0.007
輕質混凝土 0.125 馬賽克 0.004
鋼筋混凝土預鑄版 0.12 泡沫混凝土 0.471
鑽泥板 0.139 PU 板 0.04
玻璃 0.01 泡沫混凝土 0.588
石棉板 0.008 油毛氈 0.091
合板 0.1 岩棉吸音板 0.234
鋁板 7.62E-06 空氣層(無厚度) 0.086
鋁板 2.86E-05 空氣層 0.182
玻璃棉 0.714
（資料來源:蔡尤溪「空調負荷計算理論及降低空調負荷」簡報資料）
(3).熱傳透率（U）：
熱阻之倒數即為熱傳透率（U），其單位為W/(㎡.K)。所謂的 平均熱傳透率Uar與Uaw，指建築物外殼構造當室內外溫差在1K時，
單位建築物外殼面積在單位時間內之傳透熱量。也代表屋頂及立面 外殼的溫差熱取得。規定Uar(屋頂平均熱傳透率)及Uaw(外牆平均熱 傳透率)的目的在於維持建築外殼最基本的隔熱水準。
物體間會因為溫度不同而造成能量傳遞，這種傳遞的能量被定 義為熱。而根據能量傳遞的方法不同，可以將熱傳遞分成3種方式，
傳導（conduction）、對流（convection）、輻射（radiation）。
第四章 外殼隔熱對建築耗能之影響 conductivity）（W / m-oC）；因此根據能量平衡可得出熱傳導通式；
假設一個一維傳導系統，且考慮一自由體元素即可列出能量平衡
left right
q q c T dxdydz
4.1.1 牆體材料參數
節能實驗屋為鐵皮架構，鐵皮0.2公分，內外分別以木質角材 組裝0.6公分的矽酸鈣板及0.6公分的水泥板。木質角材厚度約為2 公分，視為空氣層。（詳圖4.2所示），其中鋼板熱導係數k為45 （W / K-m） ，矽酸鈣板為0.45（W / K-m），水泥板為0.31（W / K-m），
經計算其U值為2.83 W / m2．K (詳表4.4所示)，相較於建築技術規 則規定3.5 W / m2．K，U值較低但尚在合理範圍內。
表4.4 牆體材料組成及U值
材料 厚度
m
熱傳導係數 W/m•k
熱阻係數 m.K/W
熱阻
㎡.K / W
外氣膜 ---- ---- ---- 0.04348
水泥板 0.06 0.45 2.22 0.01333
空氣層 0.02 - - 0.086
鐵皮 0.002 45 0.022222 4.44E-05
空氣層 0.02 - - 0.086
矽酸鈣板 0.006 0.311 3.215434 0.01935
內氣膜 ---- ---- ---- 0.111
總熱阻 0.359
U(W / m2．K） 2.78
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圖4.2 外牆構造示意圖
照片來源：建研所「節能實驗屋驗證計畫」期中成果報告
4.1.2 屋頂材料參數
由於建築技術規則對於屋頂U值的規定是0.8，比外牆嚴格許多，
為了使實驗屋符合法規的相關要求並貼近實務做法，實驗屋在鐵皮 的內外各裝置一層3.5公分的EPS板，EPS板外面則以木質角材再構築 0.6公分的水泥板及矽酸鈣板，木質角材厚度約為2公分，視為空氣 層（詳圖4.2所示）。EPS熱導係數k為0.037（W / K-m），水泥板為 0.45（W / K-m），矽酸鈣板為0.311（W / K-m），經計算其U值為 0.438 W / m2．K，相較於建築技術規則規定0.8 W / m2．K，U值甚 低。