第三章 隔熱性能量測與建築空調耗能電腦模擬原理分析
第三節 建築物空調系統耗能電腦模擬之原理分析
現象簡化為單純的冷房負荷溫差CLTD(Cooling Load Temperature Difference)
3陳瑞鈴、楊冠雄和黃瑞隆，“變冷媒量(VRV)空調系統於日常節能指標EAC應用之研究”， 內 政部建築研究所研究計劃成果報告，民國94 年。
計算壁體熱傳透，可以下式表示：
式中MSHGF 是方位、時間以及緯度的函數，另外 CLF 是建築物的蓄熱
照明負荷
外氣負荷計算
第四章 屋頂隔熱磚之物理特性與隔熱性能實測結果分析
本研究選定 PS 隔熱磚、五腳隔熱磚、斷熱陶隔熱磚、石英隔熱磚、保 麗龍隔熱磚、橡膠隔熱磚、板岩隔熱磚、磨石子 PS 隔熱磚、磨石子隔熱磚 等合計9 種之隔熱磚產品做為實測樣本，其主要組成結構、標準施工工法、
與隔熱性能實測結果分述如下。
試件一：PS 隔熱磚
PS 隔熱磚（如圖 4-1、4-2 所示）主要由上下兩層單一材質所組成，分 別為上層主要受力面之混凝土層及下層主要隔熱用途之PS 板層等，PS 板之 主要特性為：
1. 台灣及東南亞地區均用在屋頂隔熱和牆壁內層。
2. 寒冷國家(北方國家)住屋、廠房周圍使用 PS 板可保持屋內溫暖度及舒適 的生活空間。
3. PS 板材質穩定、不吸水、質輕耐用，工程施工方便，不增加建物的負載。
（資料來源：東岱環保工程公司）
而PS 隔熱磚之標準施工工法為：
1. 屋面防水層完工後，將表面殘留物清除乾淨，依施工圖面放樣。
2. 隨著屋面坡度用 1：3 水泥砂漿均勻粉刷舖設隔熱磚材，面應平整。
3. 磚材排置每 3.3M 預留伸縮縫 2.5cm 寬，伸縮縫間以環保伸縮條嵌密。
4. 完工不得有凹凸不平或積水現象。
（資料來源：東岱環保工程公司）
圖 4-1 PS 隔熱磚試件之整體近照
（資料來源：本研究整理）
PS 板層
混凝土層
圖 4-2 PS 隔熱磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
PS 板隔熱磚之熱性能實測合計進行 3 次，再由 3 次量測結果取平均做 為代表值，熱性能數據之量測結果則如表4-1、4-2 所示。
表 4-1 PS 隔熱磚之熱性能實測結果表（混凝土層）
λ Cp α 溫度
單位 W/m.K J/m3K m2/s ℃ 第一次量測 2.22 1.99×106 1.11×10-6 26.72 第二次量測 2.19 2.00×106 1.10×10-6 27.57 第三次量測 2.18 2.00×106 1.09×10-6 27.74
平均值 2.20 2.00×106 1.10×10-6
（資料來源：本研究整理）
表 4-2 PS 隔熱磚之熱性能實測結果表（PS 板層） 熱磚PS板層之熱傳導係數平均為 0.0391 W/mK，遠低於混凝土層之平均熱傳 導係數2.20 W/mK。在主控建材蓄積性熱傳特性之比熱方面，PS隔熱磚PS板 層之比熱平均為 0.140×106 J/m3K，亦遠低於混凝土層之平均比熱 2.00×106
試件二：五腳隔熱磚
五腳隔熱磚（如圖4-3 所示）主要構成要係以混凝土經高壓成型，成一 水泥板厚2cm，五個腳厚 3cm 之五腳磚，利用空氣層產生對流作用，而達到 隔熱效果。其標準施工工法為：
1. 施工前清除施作面的殘留物及查驗原防水材有否被破壞。
2. 施工前應逐一檢視隔熱材的表面及陵角完整無任何瑕疵。
3. 施工中施工面之整體放樣，應檢視洩水坡度及預留伸縮縫及工作縫尺寸距 離。
4. 完工後應進行積水試驗。
5. 隔熱材舖設平整及填縫材嵌縫應確實。
（資料來源：東岱環保工程公司）
高壓混凝土層
空氣層
圖 4-3 五腳隔熱磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
五腳隔熱磚之熱性能實測合計進行3 次，再由 3 次量測結果取平均做為 代表值，熱性能數據之量測結果則如表4-4 所示。
表 4-4 五腳隔熱磚之熱性能實測結果表（高壓混凝土層）
試件三：斷熱陶隔熱磚
斷熱陶隔熱磚（如圖4-4 所示）主要構成要係以陶土燒結成型，並利用 空氣層產生對流作用，而達到隔熱效果。其標準施工工法為：
1. 施工前清除施作面的殘留物及查驗原防水材有否被破壞。
2. 施工前應逐一檢視隔熱材的表面及陵角完整無任何瑕疵。
3. 施工中施工面之整體放樣，應檢視洩水坡度及預留伸縮縫及工作縫尺寸距 離。
4. 完工後應進行積水試驗。
5. 隔熱材舖設平整及填縫材嵌縫應確實。
（資料來源：東岱環保工程公司）
陶土層
空氣層 圖 4-4 斷熱陶隔熱磚試件之近照
（資料來源：本研究整理）
斷熱陶隔熱磚之熱性能實測合計進行3 次，再由 3 次量測結果取平均做 為代表值，熱性能數據之量測結果則如表4-6 所示。
表 4-6 斷熱陶隔熱磚之熱性能實測結果表（陶土層）
試件四：隔熱石英磚
隔熱石英磚（如圖4-5、4-6 所示）主要由上中下 3 層單一材質所組成，
分別為上層及中層主要受力面之石英磚及混凝土層，及下層主要隔熱用途之 PS 板層等，此兩結構層之主要特性如下，而其標準施工工法則與 PS 隔熱磚 相同。
1. 石英磚及混凝土層：堅固耐用，美觀多色樣。
2. PS 板層：具良好之隔熱效果。
（資料來源：東岱環保工程公司）
圖 4-5 隔熱石英磚試件之整體近照
（資料來源：本研究整理）
石英磚層
PS 板層 混凝土層
圖 4-6 隔熱石英磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
隔熱石英磚之熱性能實測合計進行3 次，再由 3 次量測結果取平均做為
試件五：保麗龍隔熱磚
保麗龍隔熱磚（如圖4-7、4-8 所示）主要由上下 2 層單一材質所組成，
分別為上層主要受力面之混凝土層，及下層主要隔熱用途之保麗龍層等。保 麗龍層之主要特性為利用發泡隔熱材獨立氣泡阻絕空氣產生對流作用，而達 到隔熱效果，而其標準施工工法則與PS 隔熱磚相同。（資料來源：東岱環保 工程公司）
圖 4-7 保麗龍隔熱磚試件之整體近照
（資料來源：本研究整理）
混凝土層 保麗龍層
圖 4-8 保麗龍隔熱磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
保麗龍隔熱磚之熱性能實測合計進行3 次，再由 3 次量測結果取平均做 為代表值，其中混凝土層因其成分組成與試件一（PS 隔熱磚）相同，故其熱
性能數據採用與試件一實測結果相同之值。其餘保麗龍層熱性能數據之量測
試件六：橡膠隔熱磚
橡膠隔熱磚（如圖 4-9、4-10 所示）主要由上下 2 層單一材質所組成，
分別為上層主要受力面之再生橡膠層，及下層主要隔熱用途之 PS 板層等，
此兩結構層之主要特性如下，而其標準施工工法則與PS 隔熱磚相同。
1. 橡膠層：堅固耐用，美觀多色樣。
2. PS 板層：具良好之隔熱效果。
（資料來源：東岱環保工程公司）
圖 4-9 橡膠隔熱磚試件之整體近照
（資料來源：本研究整理）
PS 板層
橡膠層
圖 4-10 橡膠隔熱磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
橡膠隔熱磚之熱性能實測合計進行3 次，再由 3 次量測結果取平均做為
試件七：板岩隔熱磚
板岩隔熱磚（如圖4-11、4-12 所示）主要由上下兩層單一材質所組成，
分別為上層主要受力面之水泥板岩層及下層主要隔熱用途之保麗龍粒層等，
其主要特性為：
1. 面層採用礫砂、水泥、色料等添加物，面層約 1 公分，底層約 3 公分為斷 熱泥及保麗龍粒層等隔熱材質一體成形。
2. 為確保產品與底層水泥砂漿結合，避免剝離縮短使用年限，影響隔熱、防 水 效 能 ， 因 此 材 料 須 符 合 附 著 強 度 4.5 kgf/cm2以 上 及 導 熱 係 數 0.2 kcal/m‧hr℃以下之隔熱材質。
（資料來源：山石地磚工業有限公司）
圖 4-11 板岩隔熱磚試件之整體近照
（資料來源：本研究整理）
保麗龍粒層
水泥岩板層
圖 4-12 板岩隔熱磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
而板岩隔熱磚之標準施工工法為：
1. 檢查施工底層是否堅固無不良附著物、油垢，應確實清理後方可施工(清 理動作不在本施工範圍內)，如為防水層或其他防水建材，應檢查地坪是 否符合施工條件。
2. 施工前應確定高度、範圍或有無特殊施工要求，如洩水施工坡度為 1/100、、、等。
3. 施工前地坪應先灑水，水泥砂漿(1：3)比例加水攪拌，確保水泥砂漿與地 坪接合（如圖4-13 所示）。
4. 施工時磚之縱橫線應筆直，磚與磚面交接處平順完整，接邊切除直順。
5. 總面積超過 200m2時，應每4.5 公尺留設約 2 公分之伸縮縫，用瀝美土或 其他防水彈性材料填平。
6. 磚與磚連接縫隙約為 7mm(依要求為準)，以水泥砂漿抹平填縫。
7. 施工時應設置警戒帶以管制人員進出，確保施工品質。
（資料來源：山石地磚工業有限公司）
圖 4-13 板岩隔熱磚試件之施工示意圖
（資料來源：山石地磚工業有限公司）
板岩隔熱磚之熱性能實測合計進行3 次，再由 3 次量測結果取平均做為 代表值。其中板岩層因其成分組成與試件一（PS 隔熱磚）之水泥層相同，故 其熱性能數據採用與試件一實測結果相同之值。其餘保麗龍粒層熱性能數據 之量測結果則如表4-14 所示。
表 4-14 板岩隔熱磚之熱性能實測結果表（保麗龍粒層）
試件八： 磨石子 P S 隔熱磚
磨石子PS 隔熱磚（如圖 4-14、4-15 所示）主要由上中下 3 層單一材質 所組成，分別為上層主要受力面之磨石子層、中層隔熱用途 PS 板層、及下 層隔熱用途保麗龍粒層等，其主要特性為：
1. 本隔熱磚之面層 2cm 採用花崗石、大理石碎粒及其他石材、水泥、石粉、
色料等添加物經研磨粉光而成，底層為PS 板隔熱材質 2cm 一體成形。
2. 為確保與底層水泥砂漿結合，避免剝離，影響防熱、防水效能，因此材料 須符合導熱係數0.18 kcal/m‧hr℃以下之隔熱材質。
（資料來源：山石地磚工業有限公司）
圖 4-14 磨石子 PS 隔熱磚試件之整體近照
（資料來源：本研究整理）
磨石子層 保麗龍粒層
PS 板層
圖 4-15 磨石子 PS 隔熱磚試件之側面近照
（資料來源：本研究整理）
而磨石子PS 隔熱磚之標準施工工法則與板岩隔熱磚相同（如圖 4-16 所示）。
（資料來源：山石地磚工業有限公司）
圖 4-16 磨石子 PS 板隔熱磚試件之施工示意圖
（資料來源：山石地磚工業有限公司）
磨石子PS 隔熱磚之熱性能實測合計進行 3 次，再由 3 次量測結果取平 均做為代表值。其中 PS 板層及保麗龍粒層因其成分組成分別與試件一（PS 隔熱磚）之 PS 板層，及試件七（板岩隔熱磚）之保麗龍粒層相同，故其熱
磨石子PS 隔熱磚之熱性能實測合計進行 3 次，再由 3 次量測結果取平 均做為代表值。其中 PS 板層及保麗龍粒層因其成分組成分別與試件一（PS 隔熱磚）之 PS 板層，及試件七（板岩隔熱磚）之保麗龍粒層相同，故其熱