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第八章 結論與建議

第二節 建議

1. 立即可行之建議

為開啟國內使用輕質混凝土預鑄構件之契機,政府應積極推動輕質 骨材混凝土相關之應用性研究計畫,以促成輕質骨材混凝土之推廣應用 及產業化。

2. 長期性建議

土木營建材料中,輕質骨材混凝土即擁有良好的隔熱性,可用來製 作輕質圬工磚、輕質樓板、牆板或屋頂,從節約能源的角度考量時,它 的性能極具意義,建議將營建材料的熱阻抗值納入法規與標準,藉以改 善建物的隔熱性。

附錄一 期中審查會議紀錄情形

時間:94 年 8 月 2 日(星期二)下午 2 時 30 分正

地點:本所會議室(台北市敦化南路二段 333 號 13 樓) 主持人:丁所長育群

審查意見 處理情形

沈教授進發:

1. 本項子計畫針對不同區域及不同類型 建築進行調查分析,探討深入詳實,

並初步獲得不錯之成果,進度掌握亦 得宜。省能計算方法高明,甚具價值。

1. 謝謝委員指教。

高教授健章:

1. 國內大多數的屋舍與鄰房之距離甚 近,其兩側牆或屋後牆之日照程度必 定與獨棟無鄰房者不同,建請對此進 行分析,以符國內實際環境需要。

1. 建築物外牆日照程度的確 會受屋舍與鄰房之距離因 素影響,然而此因素變因太 多,並不能有效預測實際情 況。因此考量建築外殼耗能 量分析時,以建築節能法規 中規定之標準情況分析之。

黃教授然:

1. 謝謝委員指教。

1. 報告內容完備詳實,進度亦符合計畫 要求。

2. 由於材料參數、構建幾何參數、曝露 環境變數三者之組合不同,結果表現 亦不同,建請就以上三種參數詳加敘 明,以提供參考者了解。

2. 於「建築外殼使用輕質骨材 混凝土構材經濟效益評估」

研究中,材料參數乃使用常 重或輕質骨材混凝土作為 建築物外牆材料之選取,構 件幾何參數採用我國的建 築節能法規(2005 年版本) 中對建築物分類,共取七類 如辦公室類、百貨類、旅館 類、醫院類、住宿類、學校 及大型空間類、其他類等。

而曝露環境變數則以北、

中、南三氣候區作比較。已 說明於報告中。

145

審查意見 處理情形 行政院公共工程委員會:

1. 本案是否可考量將使用輕質骨材混凝 土對結構體造價之經濟效益(如減少 鋼筋量等)列入報告內。

1. 已列於報告中。

中華民國土木技師公會全國聯合會:

1. 已納入骨材生產成本進行 分析。

1. 對於輕質骨材混凝土構材經濟效益之 分析,宜將輕質骨材混凝土構材之生 產成本納入評估項目。

2. 關於研究報告第 96 頁之表 5-1 至表 5-3,其所述之各建築物型式之樓地板 面積如何求得,請補充說明。

2. ENVLOAD 之定義為單位 外周區空調樓地板面積全 年冷房顯熱負荷量,而外周 區空調樓地板面積算法以 各層樓外牆中心線起算深 度 5m 內(外周區)的所有空 調總樓地板面積及臨接外 氣之屋頂層整層所有使用 空調之地板面積,已補充說 明。

中華民國建築師公會全國聯合會:

1. 本案對於建築外殼節能效益之計算,

建請註明引用規範之年份版本,以免 混淆。

1. 本案建築外殼節能效益之 計算採用建築節約能源設 計規範 2005 年版,已補充 說明之。

何副所長明錦:

1. 本案耗能分析所採用之熱傳導係數,

應以本材料實驗所得之熱傳導係數帶 入計算為宜。

1. 子計畫一中用於內隔間牆 板之輕質骨材混凝土熱傳 導 係 數 平 均 值 約 為 0.35 ,而於此處因 做為外牆用輕質骨材混凝 土熱傳導係數需稍放大,合 理假設為0.5 。

K m / W 2

K m / W 2

附錄二 研究計畫審查會議情形

時間:94 年 11 月 14 日(星期一)下午

地點:國立台北科技大學建築系設計管館 8 樓國際會議廳 (台北市忠孝東路三段 1 號)

主持人:葉組長祥海

審查意見 處理情況

蔡教授得時:

1. 現今營業用電價夏日每度 電為3.465 元,然考慮 50 年 物價指數上升,於本研究中 以每度電 3.5 元作為計算;

而學校用電費則採用非營 業 用 電 最 低 電 價 每 度 2.1 元,住宅用電價則是依現今 非營業用電價再考慮物價 指數上升假設為每度電 3.0 元。

1. 子計畫二之經濟效益評估中,電費ㄧ度 以 3.5 元計算,但實際之電費計價則有 尖峰、離峰之價差區分。有關電費方 面,是否以某ㄧ範圍表示較好?請考 量。

2. 依本計畫預期成果所列,需提出國內 (外)相關領域研討會議發表論文至少 乙篇,請研究單位注意。

2. 本研究已於第二屆輕質骨 材混凝土研討會暨國科會 產學合作成果發表會發表。

張科長振成:

1. 已補充於本文。

1. 請補充英文摘要。

2. 本研究已考慮建築材料成 本,由於輕質骨材混凝土與 一 般 混 凝 土 施 工 方 法 類 似,本研究之基本假設施工 機具與工期成本兩者相同。

2. 關於經濟效益評估,除於能源方面外,

應計算對建築成本、工期、品質之影響 等整體效益評估。

3. 子計畫二之第 177 頁之部份材料單價 (如:常重骨材 800 元/方、鋼筋 18,000

元/噸)恐有過高,宜修正。 3. 參照 93 年 12 月臺灣營建研 究院製作之物價指數而得。

4. 子計畫二之研究報告第六章有關建造 成本分析,其中牆是否包括內部隔間 牆?如未包括內部隔牆,則倘若考量前 述隔間牆、其建造成本之比較又為何?

4. 已包含內部隔間牆。

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附錄三 發表於「第二屆輕質骨材混凝土研討會暨國 科會產學合作成果發表會」之論文

時間:94 年 10 月 27~28 日

地點:國立中興大學土木環工大樓 主辦單位:中興大學土木工程系

中華輕質骨材協會 內政部建築研究所

台灣電力公司

國家科學委員會-工程科技推展中心

中國土木水利工程學會

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空調型建築之建築外殼使用輕質骨材混凝土構材 經濟效益評估

廖惠雯1、陳豪吉2、簡國璋3、葉祥海4、張嘉凌5

1嶺東科技大學資訊管理系 助理教授

2國立中興大學土木工程系 教授

3國立中興大學應用數學系 教授

4內政部建築研究所 組長

5國立中興大學應用數學系 碩士研究生 摘 要

本研究根據內政部頒佈七類建築物之最新「建築節能設計技術規範」[1]及林憲德教 授「綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版」[2-5]書中範例為基本模型,採用 成功大學建築系 Siraya 研究室開發之建築節能設計標準軟體 BEEP-II(Building Energy Evaluation Program-Second Edit) [6],於辦公廳、百貨商場、旅館、醫院等空調類建築,

進行輕質與常重混凝土建築物之外殼耗能量 ENVLOAD(Envlope Load)分析,並評估建 築外殼使用輕質骨材混凝土構材之經濟效益。

關鍵詞:輕質混凝土、建築節能設計標準軟體、空調類建築、外殼耗能量

一、前言

過去的建築物能源使用效率十分低落,其節能成效尚有很大的改善空間。優良的建 築設計技術及建材使用,可以省下許多資源和成本,地球環境才有永續發展的可能。本 研究目的在分析以輕質與常重混凝土為建築外殼之空調型建築其能源耗用量,據以比較 評估建材的能源消耗成本與經濟效益。

二、研究方法

由房屋建築的隔熱性評估其能源耗用量時,主要的考慮對象是房屋與外界接連的部 件,如屋頂、外牆、門窗、遮陽等建材的隔熱效果。假設為維持室內溫度持續低於室外,

則必須經由空調設備製造的冷氣平衡之。此時,若透過建築外殼進入室內的熱流愈多,

則用以製造冷氣所需的能源,即其對應的能源耗用量也將愈大。因此,對於建材的能源 耗用量評估可從熱平衡觀點出發。一方面推算經由外牆或屋頂傳入室內的熱量;另一方 面,依據室內所要求的溫度條件,推求溫度平衡上所需的冷空氣量。因此,依冷氣需求 量的多寡,即可據以比較評估建材的隔熱效率及能源耗用量。

依據建築外殼之熱傳導,分析輕質/常重混凝土外殼的熱傳透率與熱散發量,並據以 比較其隔熱效率、能源消耗量(即建築物的外殼耗能量)。至於全年建築物外殼耗能量

(ENVLOAD)之計算,ENVLOAD 其定義為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。外周區是由外牆中心線起算5m 深度內之 所有空間,而外周區空調樓地板面積則是在這區域內所有使用空調之區域面積。

ENVLOAD 方程式之最大特色在於它只採用了 DH、IHk 兩種氣象變數和 L、Mk、G 三 種建築變數來預測ENVLOAD[7],其公式為:

)

* (

* 3

*

* 2

* 1

0+ + +

=a a G a L DH a Mk IHk

ENVLOAD (1)

] 其中

ENVLOAD :建築外殼耗能量 [Wh/m2 flareayr

G :全年室內發散熱量 -建築物使用時段內,全年室 內人體與照明及設備發散熱量總值。

)]

/(

[Wh m2 flareayr

L :外殼熱損失係數 -建築物空調區與室外溫差在絕對 溫度1K 時,單位空調樓地板面積在單位時間內進出建築物外殼之熱量。

Mk:k 方位外殼面之熱射取得係數-建築物某方位空調區單位樓地板面積 全年取得之日射量,與建築物毫無遮蔽時取得日射量之比值。

)]

/(

[W m2 flareaK

DH:當地之冷房度時 [Kh/yr]-建築物使用時段內之逐時外氣溫高於冷房基 準溫度23℃之全年溫差累算值。

IHk:當地 k 方位外殼之冷房日射時 -建築物使用時段內某方位 之逐時外氣溫高於冷房基準溫度23℃時之全年總日射量累算值。

)]

/(

[Wh m2 yr

a0:常數 。 [W/(m2 flareayr)]

a1,a2,a3:偏迴歸係數。

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ENVLOAD 在計算時需要經過繁複的查表與計算,使用上較不容易,因此可利用內 政部所公佈的「建築節能設計標準軟體 BEEP」,BEEP 乃由內政部建築研究所委託成 功大學建築系Siraya 研究室所開發的電腦軟體,使用者僅需詳細閱讀使用手冊後,便可 迅速上手操作,省去繁瑣的計算與查表過程[6]。本研究將取建築節能法規中的空調類建 築為變數並參考文獻資料選定適宜之結構系統與材質,如門窗、遮陽、室內外溫差及開 窗率等條件,進行 24 種模型之分析,以得全年建築物外殼耗能量。最後評估輕質與常 重混凝土建築物之能源消耗成本與經濟效益。

三、外殼耗能分析

空調型建築計有辦公廳、百貨商場、旅館及醫院等四類,我國的建築節能法規採用 外殼耗能 ENVLOAD 作為此類建築的評估標準,法規中依照氣候分區表 1 的不同,對

空調型建築計有辦公廳、百貨商場、旅館及醫院等四類,我國的建築節能法規採用 外殼耗能 ENVLOAD 作為此類建築的評估標準,法規中依照氣候分區表 1 的不同,對