案例分析(二)－台電福和辦公大樓

圖 3- 15、建築量體策略構想(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-16、建築物環境說明圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-17 是針對建築造型對於周遭風場環境的影響分析，基於對環境友善的概念，建築師根 據節能顧問的風場模擬結果修正建築的平面造型，利用圓角的造型減緩周遭風環境的亂流形成 平均風向，也有利於引導外部風場進入室內進行空氣自然對流交換(圖 3-18)。

圖 3-17、銳角造型(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-18、緣角造型(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-19 則是模擬屋頂造型的風場狀況，建築師希望在屋頂設置風力發電機，但是風力發電 機需要風速平均且方向穩定的風力來源，節能顧問透過 CFD 的風場模擬，在屋頂設置一造型平 板，藉以穩定風源。

圖 3-19、無造型板之屋頂風場模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-20、造型頂板之導流效果模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-21 則是考慮大樓風對於路上行人的影響，根據節能顧問的意見在五樓設置一造型平 板，它可以改善大樓底部的亂流，並且有效的阻隔底部的熱傳導，避免底部的熱能藉由建築外 殼(雙層外牆)傳導進入室內，造成室內溫度上升(圖 3-22)。

圖 3-21、考慮排熱之行人風場模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-22、排熱氣之路徑模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-23、排熱氣對雙層牆之影響模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

在建築設計的初步階段，建築師就有利用熱浮力通風塔的概念來進行建築自然通風採光，

但是實際落實的方式並不如原設計概念所想，節能顧問透過更專業的環境模擬軟體(STREAM) 分析，找出可能的通風路徑回饋修正給建築師，將原本單一的煙囪設計改成兩個分支路徑(圖 3-24)，加強通風的效率，這個部分對於設計方案有極大的影響，改變了各樓層的內部空間配置 與結構設計，也充分呈現設計與節能資訊的整合成果。

圖 3-24、煙囪設計示意圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-25 是節能顧問利用 STREAM 軟體分析建築物剖面的氣流模擬，依據外界的溫度狀況 分類成 18 度以下(冬季)、18 到 24 度(春秋兩季)、24 度以上(夏季)這三種狀況，根據外界的溫度 設計建築物的空調運作機制，根據這些狀況模擬氣流在建築平面與剖面的流通情形，找出需要 改善的地方，紅色表示溫度較高且無法藉由自然通風達到降溫的區域，這些區域就必須藉由空 調設備來改善(圖 3-26)。

圖 3-25、外溫 18-24 度 A 模式之氣流剖面模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-26、外溫 18-24 度 A 模式之溫度分佈模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

雙層牆主要應用於隔音，常見的雙層牆形式如圖 3-27 所列，而良好的雙層牆設計亦能達到 隔熱節能的效果。節能顧問根據這三種雙層牆形式（四層為一單元）對於排熱之效果進行模擬 分析。

圖 3-27、雙層牆之形式(資料來源:九典聯合建築師事務所)

雙層外牆的氣流模擬為求準確，考慮長年風向與風速(2m/s，東北風)，還有考慮太陽輻射 之影響，採用外殼表面日輻射量推估值來計算雙層牆會得到之熱得量(圖 3-28)。A 形式在三種 形式中氣流較為均勻，因此選定 A 形式搭配下層設備排熱再進行一次模擬。

圖 3-28、三種雙層牆形式之氣流模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

根據上述的模擬，A 形式若在極微弱風速時，底層的雙層牆單元排出的熱會有回灌上層單

元的現象產生，而將雙層牆設計調整為一層樓為一個 A 形式單元時，能稍有改善熱回灌現象，

但仍無法完全解決，故在檢討室內通風效益時應考慮此影響因素，適時地做關閉窗戶的調整(圖 3-29)。因此，節能顧問以 A 形式修改開口成圖 3-30 的雙層外牆形式。

圖 3-29、雙層牆於各層之氣流模擬圖(資料來源:九典聯合建築師事務所)

圖 3-30、建議採用之雙層牆形式(資料來源:九典聯合建築師事務所)

自然採光是用 Radiance 模擬結果，主要模擬的空間包含在標準辦公室單元(9mx10m)無天花 板及三種不同造型的天花板，與水平導光板及外部百頁(遮陽導光)的搭配。透過這樣的方式幫 助建築師做室內天花板的選擇(圖 3-31)。

圖 3-31、室內光環境模擬(資料來源:九典聯合建築師事務所)

從操作過程中可以發現，設計者所用的設計工具往往不能與環境模擬分析軟體連動配合，

建築師給節能顧問的資料有基本設計圖(2D)與 3D 模型，然而環境模擬分析軟體所需的檔案格 式與建築師提供的 3D 模型不合，即使透過轉檔讓檔案格式相容，也常產生 3D 模型是不完整的 量體、缺面或是有多餘的線條而無法進行模擬。節能顧問所需的僅是簡單的量體資訊，過多的 2D 標註與文字說明並不需要進入環境模擬分析軟體(圖 3-32)，因此節能顧問必須花時間將過多 的資訊去除，留下建築物的基本幾何形狀後再花費許多時間在環境模擬軟體內自己建置建築師 的設計模型。上述的過程是將建築資訊簡化後，再增加節能分析相關的資訊量，這一個過程花 費了節能顧問的工作成本(包含時間與金錢)，也花費了建築師的等待時間，雙方無法及時或快 速的得到意見回饋，可能錯失尋找更好的設計方案的可能，雖然這是一個電腦技術性的問題，

卻是建築業務流程中建築資訊整合的關鍵。

圖 3-32、建築資訊量的簡化(資料來源:九典聯合建築師事務所)