建築節能可以透過應用不耗能的被動式策略得到改善,然而合適的被動式節能策 略需要依據當地的氣候條件而做選擇。延續前一節所提到的生物氣候圖的概念(如圖 3-1),我們能經由給定的地區,針對當地氣候找到最佳的被動式節能策略,部份研究(Lam, Yang, & Liu, 2006; Singh, Mahapatra, & Atreya, 2007)以這樣的分析方法探討尚在概念設 計階段的生物氣候設計策略。
一共有五種被動式設計策略可藉助生物氣候圖加以分析其應用潛力,這些策略包 括被動式太陽能採暖(PS)、自然通風(NV)、熱質量(HM)、熱質量耦合夜間通風(HMV) 和蒸發冷卻(EC)。為了全面性的探討各項節能策略,兩個主動式的方法也加註在生物氣 候圖上,也就是傳統的暖氣和空調(AC),各被動設計策略區的邊界如圖 3-5 所示。每 一種設計策略的應用潛力可藉由疊印在濕空氣線圖上的 12 條月氣候線來進行評估,每 一條氣候線的兩個端點,分別是月平均最低溫度和月平均最小相對濕度,以及月平均 最高溫度和月平均最大相對濕度。氣候線落入一個特定被動設計策略區的比例(以百
圖 3-5 台北之生物氣候與被動式策略 (資料來源:本研究整理)
第三章 未來氣候分析
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圖 3-6 台中之生物氣候與被動式策略 (資料來源:本研究整理)
圖 3-7 高雄之生物氣候與被動式策略 (資料來源:本研究整理)
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第三章 未來氣候分析
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的數字能夠發現,隨著氣候暖化,儘管自然通風策略的使用潛力並沒有明顯地變化,但 是需要啟用空調的比例卻有明顯的增加,主要是來自於暖氣與太陽能採暖的應用潛力 下降;若針對高溫室氣體排放量的 RCP8.5 情境,從當代至世紀末,自然通風使用潛力 由 34.2% 降低至 29.7%,需要空調降溫的比例由 30.6%上升至 47.1%。各項策略於台中 和高雄亦呈現相似的趨勢,其中高雄的冷房空調使用比率在世紀末 RCP8.5 情境下,使 用潛力超過 60%,最終將貢獻於住宅部門的溫室氣體放量,如何透過現有法規的調整 因應上升的空調耗能會是後面的章節所要討論的重點。
本研究從氣候的角度分析各項主動與被動式策略的應用潛力,必須特別注意的是,
濕空氣線圖上的自然通風區(NV)邊界,其假設條件為室內操作溫度和濕度與室外條件 相同,但實際上室內環境有可能不符合此假設條件。因此,表 3-4 至表 3-6 中的各項 評估只是概略依據氣候資料,反應可能的能源使用潛力,詳細評估仍需以實際由戶外 傳遞至室內環境的溫溼度為準。
第四章 未來氣候下單位空調耗能變動分析
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未來氣候下單位空調耗能變動分析
前一章從氣候資料切入,探討氣候變遷對於人體熱舒適的衝擊,並且針對各項被 動式節能設計與空調的機械式通風,分析其在未來的應用潛力。此章節進一步從建築 物理的觀點出發,藉由逐時的動態能源模擬軟體 EnergyPlus,在不受各個社會、經濟面 的因素影響下,評估氣候變遷對於單位樓地板面積空調耗能的衝擊。以下章節先行以 不確定性分析探討單位樓地板面積空調耗能在未來可能變化的趨勢與變動區間,並藉 由靈敏度分析找出對於降低空調耗能較為有效的建築外殼設計因子,以利訂定建築外 殼的改善方向,達到溫室氣體減量之目的。