第二章 建築設計
2.6 案例介紹
建築除了利用開窗來達到自然通風的效果,另可以搭配其他誘導式設計(passive design),來加強通風的效果,常見的設計手法說明如下。
1. 高架式設計
如:2002 年普立茲克建築獎得主 Glenn Murcutt 所設計的 MARIKA ALDERTON HOUSE,將建築物整個抬高,確保自然風的穿透,讓地面層保持良好的通風效果,是能 因地制宜的風土建築(參看圖2.29)。
圖2.29 MARIKA ALDERTON HOUSE 自然通風設計概念 (Daniel Ryan, 2007) 2. 可呼吸壁體(breathable wall)設計
無論是傳統原住民住屋(圖2.30)或是現代化的建築(圖 2.31)都不難看到這樣的 設計,建築物的表皮充滿著「氣孔」,讓風能無所不在地從任何位置穿越室內,確保良 好的自然換氣。
圖2.30 布農族住屋利用竹材間隙保持透氣 圖2.31 建築軀殼透氣性設計
3. 雙層皮層(double skins)設計
建築物的軀殼利用雙層皮層達到隔熱通風的效果。兩皮層間通常為空氣層,一般將 開口設置在整棟樓或各樓層較低的位置,並在高處設法讓皮層內的空氣排出,如此可減 少室內熱得。皮層內的空氣亦能依熱浮力原理和室內進行空氣的交換,達成通風換氣的 效果,在冬季時還具備保溫之特性。圖2.32 為常見的雙層皮層通風設計概念。
圖2.32 雙層皮層的自然通風設計概念 (Oesterle et al., 2001) 4. 導風設計
導風設計主要是利用導風板導引外部氣流的流向或設法使之流入室內,如:馬來西 亞著名的生物氣候建築大師楊經文(Ken Yeang)的設計就經常利用到導風設施。圖 2.33 為「漢沙與楊事務所」設計的Menara UMNO 辦公大樓,即有類似導風板功能的翼牆(wing walls)設計,可以引進室外空氣。圖 2.34 為花蓮教育大學學生宿舍外裝設之導風板,其 功能是設法將巷弄風導入室內走廊。
圖2.33 Menara UMNO 辦公大樓的導風板 圖2.34 花蓮教育大學學生宿舍外之導風板
5. 自然通風器與地下風道
屋頂裝設自然通風器有助於室內對流。氣流路徑過長者,可搭配風扇,甚至結合太 陽能板作為驅動風扇的電力。較空曠處可結合地下風道,讓空氣經過地下預冷後再進入 室內,如圖2.35。圖 2.36 為英國貝丁頓 Bed Zed 零碳社區自然通風器之外觀造型。
圖2.35 通風器結合地下風道之設計 (Lund School, 1999)
圖2.36 英國 Bed Zed 社區之自然通風器設計
圖 2.37 為結合太陽能集熱與自然通風器之方式驅動建築軀殼內部空氣層流動之設 計,在冬季時,關閉屋頂上方通風器,讓白天經日曬後的溫暖空氣回流入室內(上圖);
在夏季時,開啟通風器,並利用太陽的熱能加熱軀殼內部靠上端的空氣層,達到加速散 熱與換氣的效果,同時,另一側的水牆也開啟,以利較低溫的空氣進入室內(下圖)。
圖2.37 同時考量冬夏季需求的誘導式通風設計(Alan Ford, 2007)
6. 通風塔及中庭浮力通風之應用
在建築設計上,也經常利用垂直空間搭配上方通風塔的設計,形成熱浮力通風的氣 流路徑,如圖 2.38。也可以藉由太陽熱能驅動通風塔塔頂空氣,加強對流。另外塔頂的 造型也易使通過之外部氣流導引室內氣流排出。室內中庭也可以達到浮力通風之效,如 圖2.39 為 Norman Foster 設計的德國柏林議會廳(Reichstag)的中庭內部,在其中庭上 端設有通風口,夏天可開啟以利通風、冬天可關閉以防風寒。
圖2.38 通風塔的應用 (高雄市政府全
球資訊網)
圖2.39 德國柏林議會廳的中庭通風設計
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