影響建築物冷房耗能量之因子

為檢討各類建築物的冷房耗能量，相關研究（集合住宅建築節 能設計的指標與基準，1995年）曾統計數十棟既有建築物的分析結 果，發現：「在建築條件方面的影響因子以開窗率最大，其他依序 為遮陽、方位配置與玻璃透射率，而屋頂隔熱處理，建材等方面的 設計，對ENVLOAD的影響效果最小。」

本所 100 年度協同研究計畫「隔熱材料對建築外殼隔熱性能及 節能效益影響之研究」利用 e-Quest 動態解析軟體，以台北之辦公 建築為對象，來模擬建築外殼熱性能對於建築空調耗能之影響。該 研究的模擬方式首先建立模型的原型，原型之外殼熱性能之因子皆 採用一般建築外殼常用的材料性質，對於改善建築外殼熱性能的手 法則包括「降低外殼 U 值」、「降低玻璃 U 值」、及「降低玻璃 η 值（日射透射率）」，分述如下：

1. 降低外殼 U 值

本方案主要變因為降低外殼 U 值，提升一倍的外殼隔熱性 能。故相對於原型設定之台灣現行法規一般外牆的熱傳透率上 限值 3.5W/ m²•k、屋頂熱傳透率上限值 1.0 W/ m²•k；本方案 設定之外牆 U 值為 1.75 W/ m²•k、屋頂 U 值為 0.5 W/ m²•k，

如表 2.10 所示。

表 2.10 降低外殼 U 值設定參數之模擬方案 外牆熱傳透率

Ui(W/ m²•k)

屋頂熱傳透率 Ui(W/ m²•k)

原型外殼 3.5 1

改善後之外殼 1.75 0.5

2. 降低玻璃 U 值

本方案主要變因為降低玻璃 U 值，將玻璃的隔熱性能提升一 倍。故相對於原型設定之一般 6mm 單片玻璃的熱傳透率為 6.16 W/ m²•k，本模擬方案的玻璃 U 值設定為 3.23 W/ m²•k 之雙層 玻璃夾 6mm 乾燥空氣層，其相關變因如表 2.11 所示。

表 2.11 降低玻璃 U 值相關設定參數之模擬方案 類型 厚度 熱傳透率

Ui(W/

m²•k)

日射透過 率 ηi 原型玻璃 單片玻璃 6mm 6.16 0.82 改善後玻

璃

雙層玻璃夾 6mm 乾燥空氣層

6+A6+6 3.23 0.73

3. 降低玻璃 η 值

本方案主要變因為降低玻璃 η 值（日射透過率），將玻璃 的遮陽性能提升一倍。相對於原型設定一般 6mm 單片玻璃的日 射透過率 ηi 為 0.82，本模擬方案設定之玻璃日射透過率 ηi 為 0.42，其相關變因如表 2.12 所示。

表 2.12 降低玻璃 η 值相關設定參數之模擬方案

類型 厚

度

熱傳透率 Ui(W/ m²•k)

日射透過 率 ηi 原型玻璃 單片玻璃 6mm 6.16 0.82 改善後玻璃 單片玻璃 6mm 6.16 0.42

第二章 文獻回顧與探討

研究結果顯示「降低外殼 U 值」及「降低玻璃 U 值」僅分別降 低空調耗能 3.3％及 2.4％，而「降低玻璃η值」可降低 15％之空 調耗能，詳表 2.13。

表 2.13 建築外殼隔熱性能模擬結果 台北 原型 降低

外殼 U 值

降低 玻璃 U 值

降低 玻璃η值 平均空調 EUI

( kwh/ m² yr ) 65.3 63.2 63.7 55.6 空調節能效率 - 3.3% 2.4% 15.0%

改善玻璃、外牆及屋頂材料之U值係為抑制建築外殼溫差傳透 熱（thermal transfer heat）的進出，亦即在於減少經由玻璃面、

外牆及屋頂以熱傳導方式進出的熱能。在溫帶或寒帶地區，透過提 升材料保溫性（降低U值），可獲得顯著之節能效果，而台灣地區由 於氣候溫和，室內外溫差相對較小，經由溫差產生的熱傳導較少，

因此，U值對於空調耗能影響也較小。

室外的熱源除了以溫差熱傳導方式進入室內以外，亦可從開口 部位以輻射方式進入室內，因此降低玻璃之日射透過率（η值），

可抑制經由太陽輻射傳入室內的日射熱得（solar heat gain），其 對於建築耗能之影響較為顯著。

至構造蓄熱部分，相關研究（成大建築 95 年碩士論文，亞洲地 區辦公建築外殼節能計畫）曾對亞洲地區 11 個城市建築進行解析，

該研究指出，蓄熱造成建築熱時滯效應，但在各氣候區下，構造體 蓄熱對於建築全年空調耗能影響皆不明顯，建築構造隔熱性能對熱 負荷之影響遠大於蓄熱之作用。