氣候與建築耗能

不同地區的建築物會因氣候條件的差異，而擁有不同的能源消費特性。以低 緯度台灣地區的亞熱帶熱濕氣候為例，建築耗能以夏季的空調耗能為最大宗；而 相對於位處高緯度氣候寒冷的歐美等國，建築耗能以冬季的暖房為主要消費，冬 季越長越冷的地區，建築物的耗能量將會越高。以高緯度的北歐國家為例，建築 物的耗能量甚至佔了全國總耗能量的4～5 成。因此氣候條件是影響建築物耗能 的重大因子，能夠正確掌握氣候特性，才能進行精確的建築耗能預估與提出適當 的節能改善對策。

3-1.1 暖房度日與冷房度日

目前國際間對於氣候特性與建築物熱環境性能通用的評估方法為度日法

（DEGREE DAY METHOD，DD），這是一種根據穩定熱傳理論發展出來的氣候 積分指標，表示某一統計期間內每日的平均溫度大（低）於某一基準溫度的溫差 累計值。統計期間通常為1 年，基準溫度則視需求而訂，是可以彈性調整的基準。

此值可以表示某地在統計期間呈現的寒暑冷熱情形，相較於一般僅標示平均溫度 的氣象統計資料，度日法更能貼近當地氣候的實際生活體驗。因此歐美國家通常 使用度日法來評估某地區建築物的全年暖房耗能量。度日法假設建築暖房能耗決 定於室內、外空氣的溫度差（ΔT），建築物每天的暖房耗能量可如公式 3-1 表示 之。

暖房耗能量=A＊ΔT... (式 3-1) 其中

A：比例係數

ΔT：室內、外空氣的溫度差

透過上述的假設，寒帶氣候的暖房耗能通常可以單純的視為與室內外溫度差 成正比，耗能量與氣候參數（主要是外氣溫度、採暖天數）成線性關係，可以用 來預測實際的採暖燃料費用。暖房度日（HDD，heating degree days）已經常被使 用於寒帶氣候地區的建築能源法規當中，用來規範建築物外殼的隔熱保溫性能參

相對於HDD，冷房度日（CDD，cooling degree days）是模仿寒帶氣候寒冷 程度評估指標的 HDD，用來表示熱帶地區氣候炎熱程度的指標。但是由於使用

度，對於溫度變動大而導致間歇起停運轉的空調（暖房）型態，其能源預測將會 十分不正確。因此將氣象資料的日平均溫度改以逐時溫度來進行積分，以更進一 步精確的描述某地區氣候寒暑，產生了所謂的度時法（圖3-1）。

圖3-1 台北市冷房度時CDH22與暖房度時HDH18示意圖（林憲德，1986）

度時是指當地一年8760 小時的逐時溫度大（低）於某一基準溫度的全年溫 差累計值。暖房度時（HDH，heating degree hours）與冷房度時（CDH，cooling degree hours）指標如下所示：

HDH^



^Tb

^To

1

) (

HDH^



^Tb

^To

1

) (

其中

HDH：暖房度時（℃.hr）

CDH：冷房度時（℃.hr）

Tb：基準溫度，（暖房度時通常採用 18℃，冷房度時通常採用 26℃）

To：逐時外氣溫度 n：暖房（冷房）時數

度日與度時都是溫度差的積分值，只是計算時間的差異，雖然會增加計算的 繁複度，但是度時較能掌握細微的逐時氣溫變動，可更精確的累算氣溫變動，更 適合亞熱帶地區的建築能源預估，因此我國的建築外殼耗能基準ENVLOAD 評

估亦有使用度日法來進行相關評估。

3-1.3 台灣降低空調耗能潛力區預測

台灣的CDH研究可參考林憲德教授過往的研究成果（圖 3-2），由此圖可看 出台灣南北的CDH差異，平地與山區的炎熱程度亦有所差別，台灣中央山脈高海 拔地區甚至全年氣溫均低於20℃，因此其冷房度時CDH20統計結果為零。在此條 件下，建築物幾乎無須使用任何空調冷房。這即是零碳綠建築在台灣最可能實踐 的地區。不過當時的CDH評估基準溫度設定，並非以空調使用條件為考慮因子，

因此設定多訂為 20～23℃，此研究資料目前檢視其CDH基準溫定設定值偏低，

應用於一般空調耗能評估恐怕已不符合使用需求，此部分有待後續研究進行更 新。

圖3-2 台灣冷房度時 CDH20 分佈圖【單位：1000℃.h】（林憲德，1986）