第二章 文獻回顧
第二節 我國外牆節能相關法規及標章
以下謹列出與本研究所探討之整合式節能外牆相關之法規及標章,作為應用之參 考:
一、建築技術規則- 綠建築基準:
表 2-4 國內相關節能法規整理 建築技術規則
建築設計施工編 規範重點
第三百零八條之二
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應低於下表所示之基準 值。但符合本編第三百零九條、第三百十條、第三百十一條或第三百十 二條規定者,不在此限。
第三百零九條
針對辦公廳類、百貨商場類、旅館餐飲類及醫院類建築物,為維持室內 熱環境之舒適性,提供不同氣候分區外殼耗能量之基準值。但符合本編 第三百零八條之二規定者,不在此限
第三百十條
住宿類建築物外殼不透光之外牆部分之平均熱傳透率應低於三點五瓦∕
(平方公尺.度),且其建築物外殼等價開窗率之計算值應低於不同氣候 分區之基準值。但符合本編第三百零八條之二規定者,不在此限
第三百十一條 學校類建築物居室空間之窗面平均日射取得量應分別低於下表之基準 值。但符合本編第三百零八條之二規定者,不在此限。
第三百十二條
大型空間類建築物居室空間之窗面平均日射取得量應分別低於下表公式 所計算之基準值。但平均立面開窗率在百分之十以下,或符合本編第三 百零八條之二規定者,不在此限。
第三百十五條第二項
建築物強化外殼部位熱性能節約能源設計技術規範
為適用所有建築類型之建築部位別熱性能之特殊規定,與 ENVLOAD、
Req、AWSG 等綜合性能指標為二選一之規範,凡符合建築技術規則建 築設計施工編第三百零九條、第三百十條、第三百十一條及第三百十二 條之規範者,不在本規範適用範圍。(詳細內容請參考附錄三)
(資料來源:建築技術規則第十七章綠建築基準第四節建築物節約能源,
各基準數據查表請詳附錄三)
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二、綠建築標章:建築外殼耗能量 ENVLOAD
建築外殼耗能量及基準
所謂建築外殼耗能量 ENVLOAD 即 Envelope Load 的簡稱意旨為了維持健康、舒 適的室內環境建築外周區空間在全年中的全年冷房顯熱負荷量。其計算方法為:
ENVLOAD=a0+a1*G+a2*L*DH+a3*[Mk*IHk]
式中的 a0、a1、a2、a3 與 DH(溫度差)、IH(日射量)、與 G(室內熱)均為常數,由 規範可輕易查得不必另行計算。只要依規定公式算出外殼隔熱變數 L 與日射遮 蔽因素 M,就可完成 ENVLOAD 的計算。公式中的兩項變數 L*DH、Mk*1Hk 就 是「內外溫差熱得」與「日射熱得」二項最基本的熱負荷變數。即建築外殼的節 能設計只是在控制外殼的「隔熱性能(溫度差熱得)」和「遮陽性能(日射熱得)」。
建築設計者依調整方位、開口、玻璃、隔熱、遮陽等外殼變數來滿足上式的要求。
以辦公廳建築物外殼耗能量 ENVLOAD 為例,計算公式如下:
ENVLOAD=-20370+2.010*G-0.033*L*DH+1.079*(Mk*1Hk) …【精算法】
ENVLOAD:建築物外殼耗能量 G:全年室內發散熱量
L:外殼熱損失係數
Mk:k 方位外殼面之日射取得係數 DH:當地之「冷房度時」
1Hk:當地 k 方位外殼之「冷房日射時」
k:方位參數
……… 【簡算法】
Ai:i 窗面部位面積,包括屋頂天窗。
ki:i 部位開窗之外遮陽係數 η i:i 部位玻璃日設透過率
1Hk:當地 k 方位外殼之「冷房日射時」
Aen:辦公類建築物外殼總面積,包含外牆面積及屋頂面積
目前建築技術規則第 17 章有建築物節約能源規定。有關辦公、百貨、旅館的 ENLOAD 基準值 ENLOADs 請參考法規第 308 條~第 315 條規定。(詳附件三)
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2015 年版綠建築標章之外殼節能基準
2015 年新版綠建築標章中「日常節能指標」的評估,更要求建築外殼耗能的 合格基準比現行節能法規約嚴格 20%,由於空調與照明耗能佔建築物總耗能量 中絕大部分,此項指標同時也加強對空調設備及照明系統的節能要求,對於建築 的節能設計設定更高的目標。建築外殼節能效率 EEV,可採納「建築節約能源設 計技術規範」所規定之精算法或簡算法計算值來評估。最新技術規則採用除了 ENVLOAD(建築外殼耗能量)、AWSG(窗面平均日射取得率) ,EEV 採 Req(等價 開窗率)、與 SF(窗平均遮陽係數)雙軌制,兩者擇一規範即可。另外,主機容量 大於 50USRT 之中央空調型建築,為了檢討其空調超量設計(HSC)值,規定只能 採精算法,而不得採用簡算法。EEWH-BC 為基本型的評估系統,可適用於空調 型建築、學校、大型空間等建築類型。如表 2-5 建築外殼節能指標 EEV 在基本 型的得分比重佔比為 14%,計算公式如下公式(a)及表 2-6,由建築外殼節能指標 EEV 可求得外殼部分之評分 RS41,其中 a 值之認定,如表 2-7:
RS4=RS41+ RS42+ RS43 EEV = EV/EVc < EEVc = 0.8
RS41 = a x ((0.8-EEV)/0.8) + 2.0 ,且 0.0<RS41<14.0 ….. (a)
表 2-5 EEWH-BC 日常節能指標之得分配比
表 2-6 EEWH-BC 日常節能指標之計算公式
表 2-7 EEWH-BC 建築外殼秏能指標、基準與得分權重係數
(表 2-5 - 表 2-7 資料來源:2015 版綠建築標章之 EEWH-BC 日常節能評估)
第二章 文獻回顧
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住宿類之 EEWH-RS 日常節能指標外殼節能部分相關規定則在於落實建築 技術規則第三百零八條之二之相關規定,以強化外牆與窗的保溫性並達到節能舒 適之需求。EEWH-RS 分級評估系統總得分 RS 中,RS41 、RS42 、RS43為外殼 節能相關之三項得分,如下表對於住宿類建築節得分影響佔比 16%,如公式 a 當 EEV 值小於 0.8 則按級距取得優惠加分;當外牆平均熱傳透率 Uaw 達 3.0W/(m2.K) 以下者,如公式 b 給予優惠加分;當窗平均熱傳透率 Uaf 達 5.5W/(m2.K)以下者,
依公式 c 給予優惠加分。若 EEV 之計算採用「外殼耗能指標 Req」,則須採納「建 築節約能源設計技術規範」所規定之精算法來評估。
RS4=RS41+ RS42+ RS43 +RS44+ RS45+ RS46 (前三項為外殼節能得分) EEV = Req/Reqc 或 SF/SFc < EEVc = 0.8
RS41 = ei x ((0.8-EEV)/0.8) + 2.0 ,且 0.0<RS41<8.0 ….. (a) RS42 = 4.0 x (3.0-Uaw),且 0.0<RS42<4.0 ………(b) RS43 = 2.0 x (5.5-Uaf),且 0.0<RS43<4.0 ……….….(c)
表 2-8 EEWH-RS 日常節能指標之得分配比
表 2-9 EEWH-RS 日常節能指標之計算公式
(表 2-8, 表 2-9 資料來源:2015 版綠建築標章之 EEWH-RS 日常節能評估)
綠建築標章創新設計升級認定原則
此外在綠建築評估手冊中亦指出,任何一種綠建築評估系統都可能有美中不 足之處,應預留彈性以鼓勵良好之綠建築技術與創意,雙層牆除溼通風及誘導式 通風設計等即是現行系統無法評估的範圍,但卻是亟待獎勵之設計案例。綠建築 評估之得分項目中,目前增列創新設計升級評估項目(如圖 2-4),必須符合以下 之創新設計認定原則:(1) 必須是現有評估系統目前無法評估的內容;(2) 必須 能凸顯綠建築技術之造型美學、文化風貌、環境調和、自然生態、再生能源之創 意;(3) 僅適用於已取得建照之綠建築標章申請案件、不接受綠建築候選證書申 請;(4) 必須由綠建築預審委員推薦及「綠建築升級評估認定委員會」認定,三 分之二投票通過後始得晉升一級。
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圖 2-4 綠建築標章創新設計升級評估申請案例 (資料來源:2015 版綠建築標章之 EEWH-BC 日常節能評估)
三、智慧建築標章:節能管理指標
2011 版智慧建築標章中,與節能外牆設計相關之部分為節能管理指標之第 四項節能技術-智慧外層節能措施,評分辦法規定智慧外層節能措施,係指建築 物外牆設置具有可適應環境自動調整之遮陽或窗戶等,達到降低室內耗能之功能,
提出設置系統計畫且內容完整,再經由委員會審查認定最高可得 4 分,每項可 得 4 分,本項最高得 8 分(8%)。2016 年版草案中,以 200 分為滿分之標章評分 配比,其中節能管理指標中之鼓勵項目亦列出「建築外層智慧化節能」得分佔比 為 2 分 (建築外殼、屋頂、樓梯間、通風管道等設置具有可感知是內外環境,可 以自動調整整之遮陽、窗戶、通風管道等,達到降低室內耗能)。另外也鼓勵創 新設計與應用佔比為 10 分,亦可運用整合式外牆節能設計加以發揮。
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表 2-10 2011 版智慧建築標章節能管理指標評估項目 (資料來源:2011 版智慧建築解說與評估手冊) 項次 指標項目 評估項目 評估基準
一 能源監視系統 能源監視之功能 具有空調或動力或照明等設備之能源監視功 能。
二 能源管理系統 能源管理之功能 具有空調或動力或照明等設備之能源監控或 需量用電管理功能。
三 設備效率 採用高效率設備
冰水主機或冷氣機等空調設備符合能源局之 標準或具有各國節能標章認證。
螢光燈管或燈具等照明設備符合能源局之標 準或具有各國節能標章認證。
泵、電梯等動力設備具有高效率設備的說明 資料。
四 節能技術
智慧外層節能措施 具有可適應環境、降低室內耗能而可以自動 調整之遮陽或窗戶等。(各項節能措施最高 得 4 分)。
空調設備節能措施 設置主機運轉台數控制、全熱交換器、變冷 媒量、熱回收等(各項節能措施最高得 4 分)。
照明設備節能措施 採用晝光利用、初期照度調整、作業面照明 等(各項節能措施最高得 4 分)
動力設備節能措施 採用有諧波管理之變頻功能、最適契約容量 等(各項節能措施最高得 4 分。)
五 再生能源設備 再生能源設備之功 能
產生電力或熱能等替代能源(各項功能最高 得 4 分)。
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