4-1 研究對象設定與說明
此研究所研究的對象為標準建築辦公空間，模擬地點位於亞熱帶熱溼氣候的 台北。採用的標準模型為建築的中間層，僅有面南的牆面為外牆，而其他牆面皆 為鄰接其他室內空間的內牆並假設為絕熱(adiabatic)壁面。另外，面南的外牆設有 與牆寬等寬的帶狀窗戶。室內的照明密度為15 W/m²、人員密度為 0.15 人/m²、設 備密度為10W/m²，辦公室的工作時間為 9:00 – 17:00。空調設備部分，使用設定 溫度(Thermostat Setpoint)為 24˚C 的窗型空調機，為了讓不同的模擬樣本可以互相 比較，同一室型的樣本會統一使用該室型基線建築所autosize 的主機容量。關於 材質的性質設定、人員和設備的時程安排，皆參考自內政部建築研究所出版的綠 建築解說與評估手冊[28]。
表4-1 本研究建築方案的基本資料
項目 模擬輸入之參數
(a)建築基本資料
空間尺寸 室型一:6.83(m)×9.80(m)；室型二:8(m)×8(m)；
室型三:9.80(m)×6.83(m)，高皆為 3.5(m)
空間機能 標準辦公空間
開口面向方位 南方
(b)建築外殼熱性能
外牆 U 值=3.49(W/m2K)；磁磚，水泥砂漿，鋼筋混凝土，水泥砂漿 隔間牆 U 值=2.59(W/m2K)；水泥砂漿，紅磚，水泥砂漿
(c)空調系統
窗型空調機(Unitary)
(主機容量是透過基線建築案例進行 autosize 而得。
室型一:2.30(USRT)；室型二:2.45(USRT)；室型三:2.59(USRT)) (d)模擬氣象資料 台北 TMY3 氣象資料
圖4-1 辦公建築相關的時程安排
本研究的工作區域設定為距離東西兩側牆面1 m，以及距離北面(無開窗之 側)牆面 1.5 m 之區域。此外，為了考慮晝光利用帶來的節能效益，燈光控制系統 採用了自動開關(on/off)的全區照明系統，考慮遠離窗邊的區域會有晝光不足的情 況，以下為自動燈光控制的邏輯：在距離工作區域底側1.0 m 內(遠離窗之側)的 區域計算其平均照度，當平均照度小於300 Lux 時，打開人工照明以解決照明不 足問題。示意圖如圖4-2。
圖4-2 工作區域及判斷開燈示意圖
註: 斜線區域為工作區域 若此區域平均照度
<300 Lux，就會開燈
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4-2 選用因子介紹
為了瞭解不同建築外殼設計對於建築耗能和晝光利用的影響，分別對室型、
開口率、遮陽板位置和深度、和屋頂和遮陽板反射率、和玻璃材質進行不同變數 水準的安排。
本研究選用因子和其水準的介紹如下：
(1) 室型
為了因應不同室型空間的設計考量，在空調系統所需冷房之室內容積不 變的情況下，本研究針對了三種室型進行研究，分別為窄長型、正方型、和 寬長型三種室型，其寬深比分別為2:3、1:1 和 3:2 (長寬尺寸為 6.83 (m)×9.80 (m)、8 (m)×8 (m)，和 9.80 (m)×6.83 (m))，可參考圖 4-3 的示意平面圖。
圖4-3 三種室型的平面圖
(2) 開口率 (%)
開口率定義為建築開口面積佔該立面面積的比例，是建築設計中變化很 大、同時對於採光和空調能源影響極大的因子，本研究由小至大分別探討 40%、60%、和 80%的開口率。
(3) 遮陽板深度 (m)
由於本研究開窗面南，因此採用水平遮陽板。不同深度會影響日射遮蔽 效果及晝光導光效果，本研究採用的三種深度水準為0.3 m、0.6 m 和 1.0 m。
3:2 2:3 1:1
註：斜線區域為工作區域
(4) 遮陽板位置
遮陽板的擺放位置亦會影響導光效果。若定義遮陽板位置為遮陽板上方 窗戶與下方窗戶的高度比例，本研究探討的三種水準為1:1、1:2 和 1:4 (1:1 表示遮陽板恰於窗戶正中間；1:4 表示遮陽板位於距離窗戶上緣 1/5 處)。
(5) 天花板反射率
晝光導光效果和室內天花板的反射率有直接的相關。本研究探討了不同 表面處理的天花板，水準分別為0.5、0.6 和 0.9。
(6) 遮陽板反射率
不同表面處理的遮陽板也會影響晝光導光效果，本研究探討的兩種反射 率水準為0.5 和 0.9。
(7) 玻璃種類
不同的玻璃材質對應的性能(見表 4-2)，會影響進入室內的輻射熱和可見 光。可見光透過率描述了多少晝光之可見光可進入室內，U 值和進入建築室 內的熱傳導有關，SHGC(Solar Heat Gain Coefficient)則代表輻射熱穿透玻璃的 程度。採用的三種玻璃分別為清玻璃、低輻射玻璃和染色玻璃。
表4-2 本研究採用的玻璃性能
厚度(mm) 可見光透過率(%) U-value(W/m2K) SHGC 清玻璃
(Clear Glass) 6 0.91 5.51 0.90 低輻射玻璃
(Low-E Glass) 24 0.70 1.66 0.51 染色玻璃
(Tinted Glass) 20 0.55 2.70 0.37
採用的因子和水準如表4-3 所列，進行全配列的總模擬次數為 35✕21=1458 次。圖4-4 為其中一個方案的建築模型示意圖。
表4-3 本研究採用的因子與水準
室型 開口率 (%)
遮陽板深 (m)
遮陽板 位置
天花板 反射率
遮陽板
反射率 玻璃種類 窄長型 40 1.0 一比四 0.9 0.9 清玻璃
(Clear Glass) 正方型 60 0.6 一比二 0.6 0.5 低輻射玻璃
(Low-E Glass) 寬長型 80 0.3 一比一 0.5 － 染色玻璃
(Tinted Glass)
註：窄長型=6.83 (m)×9.80 (m)；正方型=8 (m)×8 (m)；寬長型=9.80 (m)×6.83 (m)
圖4-4 某一方案的建築模型示意圖(窄長型、開口率 80%、遮陽板位置為 1:4)
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4-3 基線建築介紹
為了瞭解使用不同策略所帶來的效益如何，因此本研究分別對三種室型各設 置了一個基線(Baseline)的建築案例以供比較。為了看出遮陽板和其他策略的效 益，基線建築所選用的都是較為常見且性能較差的因子水準，除此之外，也不另 外設置遮陽板。照明系統在工作時刻為全開燈，不會針對不同的晝光利用而自動 調節開關。而其餘的設定則與其他方案相同。
表4-4 基線建築的因子選用
室型 開口率(%) 天花板反射率 玻璃材質 窄長型 80% 0.5 清玻璃 正方型 80% 0.5 清玻璃 寬長型 80% 0.5 清玻璃