模擬結果與討論

在討論空調耗能與室內熱舒適之議題時，需先定義建築使用類別與空調設備在建 築使用階段之運轉情形，始可以互相比較屋頂隔熱之差異。因此，本研究在模擬實驗 之空調運轉情境假以下二種情況討論：(1)全年空調運轉，藉以模擬全年中央空調使用 之辦公建築物，空調每日運轉自 9 時至 17 時；(2)複合式通風模式，模擬當實驗屋常 時以開窗自然通風為主，當自然通風無法維持室內之熱舒適時，則啟動空調運轉之情 形。

此外，本研究由台南 1998-2012 年間所建立之平均標準氣象年氣候資料挑選夏季 熱季典型日 7 月 21 日至 22 日作為探討對空調耗能與室內熱舒適之影響。

3.3.1 空調運轉情境

台南的典型夏季取 7 月 21 日當日晴朗高溫之天氣作為逐時變化之探討，當日逐時 之冷房負荷量逐時歷線圖如圖 3-4 所示。在每日空調運轉時間為每日九時至下午五時 止之情況下，各案例皆在 9-10 時有一空調負荷高峰，係因空調全負荷運轉以移除前一 晚蓄積之室內熱，屋頂綠化組由於前一晚之室內蓄熱較多，因此空調第一小時之高峰

頂與 PS 版隔熱屋頂之屋頂面熱流量在日間流入較大有關，如圖 3-5 所示。如以全年

圖 3-6 全空調運轉下全年冷房負荷量比較 (operative temperature)作為室內過熱判斷之基礎，同時考量了室內溫度與壁面(含屋頂 面)之周壁輻射對人體熱舒適之影響。分析方法為透過逐時之室內操作溫度模擬值與熱 全年冷房負荷 1283 1222 1274 1213 1360 1375

900

使得在沒有空調的情況下，其屋頂下表面溫度呈現相對較高的狀態。此外，冷屋頂與

隔熱屋頂與五腳磚隔熱屋頂其全年總冷房負荷量分別高了約 15%、17%、5%、29%與 29%。

在室內熱舒適性之維持方面，其評估除了分析室內發生過熱之頻率外，尚須評估 過熱情況下之嚴重程度，國際上常以 ISO 7730 標準內有關長期熱不舒適之評估法作為 評定室內過熱嚴重程度之指標。就過熱發生頻率而言，採用綠屋頂構造者室內發生過 熱之頻率較低，且其過熱嚴重程度亦較低；反之 PS 版隔熱屋頂與五腳磚隔熱屋頂不 論過熱發生頻率或過熱嚴重度都較高。顯示屋頂綠化較能維持室內之熱舒適性，原因 之一是綠化屋頂因隔熱較佳有較低之屋頂下表面溫度，然而，相對地由於綠化屋頂土 壤層的高蓄熱能力，使的全年空調負荷量較雙層通風屋頂與冷屋頂來得高。表 3-1 整 理了各屋頂構造在自然通風情況下室內過熱發生頻率及其過熱嚴重程度之模擬結果之 分析，其中以傳統之五腳磚隔熱屋頂過熱情形最為嚴重，其餘薄層屋頂綠化、密集型 屋頂綠化、雙層通風屋頂、冷屋頂與 PS 板隔熱屋頂之在室內熱舒適之改善效益相對 於五腳磚隔熱屋頂而言，分別為 20%、26%、18%、23%與 1%。

表 3-1 各屋頂構造自然通風情況下室內過熱分析

薄層屋頂綠 化

密集型屋頂 綠化

雙層通風屋

頂 冷屋頂 PS 板隔熱 五腳磚隔熱

過熱頻率 22% 21% 22% 21% 27% 27%

過熱嚴重度(K.hr) 3162 2951 3245 3052 3938 3976 熱舒適嚴重度改善效

益 20% 26% 18% 23% 1% -

(資料來源：本研究整理)