由上一節可知在空調設定溫度26°C 恆定之控制下，室內因為大面積玻璃輻 射熱影響下仍會產生過熱之問題，本節進一步探討倘若室內為了維持熱舒適之情 況下，空調設定溫度必須隨著調降改變而產生之空調耗能情形，意即空調設定溫 度是以PMV 之熱舒適上限為控制要件。本研究在只考慮冷房、不考慮暖房的情 況下，維持室內在不超過PMV 值+0.5，即 PPD 小於 10%為原則，探討室內全年 之空調能耗。同時依相同的空調設定溫度控制邏輯，評估外遮陽以及隔熱膜的節 能效益，避免在設定室內空調狀態為定值的情況下，忽略使用者熱不舒適的情形，
導致低估在使用者具有空調設定權力時之實際冷房耗能。圖 5-6 顯示了清玻璃、
最佳與最差隔熱膜及其等效外遮陽在PMV 控制空調設定溫度下之全年冷房負荷 量，雖然隔熱膜與其等效外遮陽之總量大至相同，但以逐月觀之(如圖 5-7)，夏 季月外遮陽甚至是比隔熱膜來得耗能的，研判因為模擬案例係面南向之故，在夏 季時太陽位置偏北方，減低了外遮陽遮蔽直達日射之能力；而隔熱膜案例，則因 為整面窗玻璃貼膜，得以全面地透過隔熱膜之日射折減減少日輻射取得。
今進一步以晴朗日 10/17 之逐時變動來看，圖 5-8(a)呈現了為了維持室內 在熱舒適範圍時，空調設定溫度所必須調控的溫度值，顯示清玻璃之日曬最嚴重，
因此最需低溫的空調，而不論是最佳或較差的隔熱膜，其等效外遮陽之空調設定 溫度都較隔熱膜案例來得高，因此也反映在空調耗能量上，使得外遮陽案例擁有 較低的能耗，如圖 5-8(b)。
圖 5-6 台北面南單元空間全年空調負荷比較 (資料來源：本研究繪製)
191
131 136
163 166
0 50 100 150 200 250
6mm清玻璃 最佳隔熱膜 最佳隔熱膜
對應外遮陽
最差隔熱膜 最差隔熱膜
對應外遮陽 冷房負荷(kWh/m2.a)
第五章 室內熱舒適分析
圖 5-7 PMV 控制下逐月冷房負荷比較 (資料來源：本研究繪製)
0 5 10 15 20 25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
冷房負荷(kWh/m2.m)
月份
6mm清玻璃 最佳隔熱膜 最佳隔熱膜對應外遮陽
(a)
(b)
圖 5-8 晴朗日隔熱膜與外遮陽表現(a)PMV 控制時之空調設定溫度(b)PMV 控制 時之逐時冷房負荷
(資料來源：本研究繪製)
15.0 17.0 19.0 21.0 23.0 25.0 27.0
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00
空調設定溫度(°C) 6mm清玻璃
最佳隔熱膜
最佳隔熱膜對應外遮陽 最差隔熱膜
最差隔熱膜對應外遮陽
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 單日冷房負荷(Wh/m2)
6mm清玻璃 最佳隔熱膜
最佳隔熱膜對應外遮陽 最差隔熱膜
最差隔熱膜對應外遮陽
第六章 成本效益評估
成本效益評估
此章節模擬一棟既有辦公建築進行外殼節能改善，評估(1)傳統外遮陽改善 方案以及(2)以玻璃隔熱膜作為外殼節能改善方案之投入總成本、每年節省電費 以及回收年限，探討進行外殼改善之經濟效益，以利評估是否具有足夠誘因引導 市場上既有建築外殼開口部以貼附玻璃隔熱膜之方式進行改善。
本研究假設一既有10 層樓之中央空調型辦公建築大樓，其建築形如圖 6-1 所示，與建築能源相關之參數如表 6-1。以 16 種目前市面流通之玻璃隔熱膜，
依其詳細之熱性能透過建築性能模擬軟體(EnergyPlus)進行在貼附隔熱膜之後的 全年空調耗能量模擬，並與未貼隔熱膜前(原為 6mm 清玻璃)之全年空調耗能量 進行比較。另一方面，為了比較同樣以增設外遮陽之情境其成本差異，遮陽版之 比較基準延續第三章之隔熱膜與外遮陽板熱得折減率等效性概念，建築之各方位 以模擬等效外遮陽的節能表現進行省能成本分析。由於相異方位下太陽角度不同 之影響，相同的隔熱膜在不同建築面向方位會具有不同的等效外遮陽深度，其各 方位對應之深度比及其水平遮陽版深度如表 6-2 所示。而在實際案例中，水平外 遮陽之設計有其寬度限制，因此在模型中將帶狀開窗切割為 2 公尺寬之連續開 窗，以盡量接近帶狀開窗的設定。因此10 層樓高各向建築立面寬 30 公尺之辦公 建築大樓各立面將有140 扇窗戶，整棟共 560 橖窗戶需要進行開口部節能改善。
研究假設水平外遮陽之設計示意如圖 6-2，本研究將以此遮陽設計樣式進行施工 與材料成本之估算。
總成本為效益比較之關鍵因素。隔熱膜之成本估價方式，以蒐集市面上建 築玻璃隔熱膜每才含工帶料之單價，在計算整棟大樓所需要的才數後，估算其總 成本。而水平外遮陽板部分，則根據不同外遮陽板的深度先進行結構設計，並據 此結構設計進行其所需鋼板材、結構管料、支撐材等資材數量估算以及資才與施 工成本之估價。外遮陽板之單價分析如表 6-3 所示。此外，因為增設外遮陽版施 工所需額外增加之假設工程(如施工鷹架、吊車等)同樣以各立面估算後計入外遮 陽之總成本內。因同一方位之外牆具有相同的外遮陽深度，估價以每面牆視為一 個工程單元進行估價，再將四個建築立面加總即為在與隔熱膜具有熱得折減率等 效性下，以水平外遮陽板作為外殼改善策略之總成本。
本研究以回收年限探討隔熱膜與遮陽版之經濟效益。「回收年限」為進行投
第六章 成本效益評估
效外遮陽方案在經濟效益分析上是不利的。在16 個案例中，有 11 個案例之水平 外遮陽策略回收年限高於玻璃隔熱膜策略，5 個案例外遮陽之回收年限表現較佳，
1 個案例呈現回收年限相同的情形，隔熱膜與其等效外遮陽之回收年限比較如圖 6-3 所示。從數量統計的觀點，隔熱膜之總體效益表現較佳。
圖 6-1 成本效益評估模擬之示意圖 (資料來源：本研究繪製) 表 6-1 成本效益評估之建築大樓設定
類別 項目 輸入值 單位 備註
建築外殼
開口率 40 %
屋頂U 值 0.75 W/m2K 外牆U 值 3.495 W/m2K 單層樓地板面積 30m*30m
淨樓高 3.5 m
樓層數 10
室內發散熱
人員密度 0.15 人/m2 根據ASHRAE90.1 照明密度 15 W/m2 根據ASHRAE90.1 設備密度 10 W/m2 根據ASHRAE90.1 辦公室使用時間 8:00-18:00
空調設定
冷房室內溫度設定 26 ℃
新鮮外氣量 0.0025 m3/s.人 根據ASHRAE90.1 主機大小 340 RT
COP 6.1 W/W (資料來源：本研究繪製)
(a) (b) F14 0.44 0.62 0.36 0.50 0.45 0.63 0.78 1.09 F15 0.54 0.76 0.43 0.60 0.55 0.77 1.05 1.47 F16 0.50 0.70 0.41 0.57 0.51 0.71 0.94 1.32 F17 0.45 0.63 0.38 0.53 0.46 0.64 0.82 1.15 F19 1.09 1.53 0.84 1.18 1.15 1.61 2.50 3.50 F21 0.50 0.70 0.41 0.57 0.51 0.71 0.94 1.32 F23 0.67 0.94 0.57 0.80 0.70 0.98 1.54 2.16 F25 0.42 0.59 0.34 0.48 0.43 0.60 0.74 1.04 F26 0.48 0.67 0.40 0.56 0.49 0.69 0.90 1.26 F27 0.58 0.81 0.49 0.69 0.59 0.83 1.17 1.64
第六章 成本效益評估 40mm*H-40mm*T-2.0mm,300cm(10 尺) 5 矽利康防水塗佈 支 1.00 40 40 接縫防水300ml,1cm 用量
單向牆面小計 508394 合 計 908,100
F1 6,646,154 967,546 4,837,728 23,384 116,919 44 F2 6,646,154 968,620 4,843,101 22,309 111,546 45 F3 6,646,154 970,019 4,850,096 20,910 104,551 48 F4 6,646,154 971,396 4,856,982 19,533 97,665 50 F7 3,692,308 968,725 4,843,623 22,205 111,024 28 F8 3,323,077 977,506 4,887,532 13,423 67,115 39 F9 3,323,077 984,507 4,922,533 6,423 32,114 69 F14 3,544,615 973,101 4,865,503 17,829 89,144 32 F15 4,615,385 966,832 4,834,160 24,097 120,487 31 F16 2,953,846 975,420 4,877,101 15,509 77,546 31 F17 2,953,846 976,364 4,881,821 14,565 72,826 33 F19 2,030,769 957,053 4,785,264 33,877 169,383 10 F21 2,953,846 972,110 4,860,549 18,820 94,098 26 F23 4,246,154 964,314 4,821,572 26,615 133,075 27
(資料來源：本研究整理)
F1 7,345,006 967,546 4,837,728 23,384 116,919 47 F2 5,852,553 968,620 4,843,101 22,309 111,546 41 F3 5,747,224 970,019 4,850,096 20,910 104,551 42 F4 4,957,126 971,396 4,856,982 19,533 97,665 40 F7 5,852,553 968,725 4,843,623 22,205 111,024 41 F8 4,587,676 977,506 4,887,532 13,423 67,115 51 F9 3,944,293 984,507 4,922,533 6,423 32,114 78 F14 6,701,162 973,101 4,865,503 17,829 89,144 54 F15 5,918,271 966,832 4,834,160 24,097 120,487 39 F16 5,747,224 975,420 4,877,101 15,509 77,546 54 F17 5,326,845 976,364 4,881,821 14,565 72,826 53 F19 10,554,880 957,053 4,785,264 33,877 169,383 47 F21 5,747,224 972,110 4,860,549 18,820 94,098 46 F23 8,122,944 964,314 4,821,572 26,615 133,075 46 F25 5,057,554 974,153 4,870,764 16,777 83,883 46 F26 5,610,163 972,578 4,862,889 18,352 91,758 46 F27 5,989,615 970,543 4,852,715 20,386 101,932 45 F28 4,413,985 977,968 4,889,842 12,961 64,805 50
(資料來源：本研究整理)
F1 5,323,105 967,546 4,837,728 23,384 116,919 36 F2 3,959,921 968,620 4,843,101 22,309 111,546 29 F3 3,923,208 970,019 4,850,096 20,910 104,551 31 F4 3,169,080 971,396 4,856,982 19,533 97,665 27 F7 3,959,921 968,725 4,843,623 22,205 111,024 29 F8 2,855,070 977,506 4,887,532 13,423 67,115 34 F9 2,322,656 984,507 4,922,533 6,423 32,114 53 F14 4,734,074 973,101 4,865,503 17,829 89,144 41 F15 4,044,589 966,832 4,834,160 24,097 120,487 28 F25 5,538,462 974,153 4,870,764 16,777 83,883 49 F26 5,538,462 972,578 4,862,889 18,352 91,758 46 F27 5,538,462 970,543 4,852,715 20,386 101,932 42 F28 3,507,692 977,968 4,889,842 12,961 64,805 42
第六章 成本效益評估 F16 3,923,208 975,420 4,877,101 15,509 77,546 40 F17 3,501,767 976,364 4,881,821 14,565 72,826 38 F19 8,199,586 957,053 4,785,264 33,877 169,383 38 F21 39,232,08 972,110 4,860,549 18,820 94,098 34 F23 60,641,55 964,314 4,821,572 26,615 133,075 36 F25 3,269,763 974,153 4,870,764 16,777 83,883 32 F26 3,785,809 972,578 4,862,889 18,352 91,758 33 F27 4,097,320 970,543 4,852,715 20,386 101,932 33 F28 2,680,964 977,968 4,889,842 12,961 64,805 33
(資料來源：本研究整理)
第七章 玻璃隔貼附熱膜節能改善建議與對策
玻璃隔貼附熱膜節能改善建議與對策
本研究以電腦動態解析模擬方法探討玻璃隔熱膜之節能效益評估與對室內 熱舒適之影響。所獲量化結論可為建築所有者、設計者、玻璃隔熱膜業者或政府 作為評估以玻璃隔熱膜替代外遮陽節能改善之參考。
在實際應用面上，玻璃貼膜建議應以貼附於玻璃室內側為較佳之方案，玻 璃隔熱膜貼附於室外側時，將同樣面臨與增設外遮陽時需搭建假設工程等成本增 高與施工不便之問題。此外，在現階段在無玻璃膜之耐候性性能實驗數據前，面 對較室內嚴苛之戶外環境，貼附於室外之隔熱膜其隔熱性能之衰減問題則是此節 能改善手法應用上存在之最大不確定因子。本研究因研究限制，無法評估各隔熱 膜產品之耐用年限，據訪談台灣生產或代理建築用玻璃隔熱膜產品之廠家，其宣 稱之保固年限約為五至十年之譜，然而期間各家產品光學性能衰減之程度無實驗 資料可茲參考。在以成本效益之觀點評估選用何種建築外殼節能改善對策時，玻 璃隔熱膜耐久性問題建議仍應加以納入衡量，於此合先敘明。以下整理應用玻璃 隔熱膜進行既有建築節能改善之建議與對策要點：
1. 玻璃隔熱膜應以貼附於建築室內側為宜，成本較為低廉、施工無須假設工程較 便利、以及具較高之耐候性。
2. 整體而言，隔熱膜之選用應以具越低之日射熱取得係數(SHGC)，擁有較優良 之節能與熱舒適改善效果。
3. 玻璃隔熱膜之選用應符合現行(2017 年)建築技術規則有關建築外殼玻璃可見 光反射率(Rvis)小於 0.25 之規定。
4. 以節能之觀點，隔熱膜之選擇應以日射輻射反射率越高(Rsol)且日射輻射透過 率越低(Tsol)之產品能獲得較佳之整體建築空調節能成效。
5. 以熱舒適之觀點，在具同樣日射熱取得係數(SHGC)之隔熱膜，高日射輻射反 射率(Rsol)之產品較不易造成玻璃表面溫度之溫升，能夠提供室內較佳之熱舒 適；以及可減少室內日射輻射之吸收減少長波放射，進而降低空調耗能。
6. 為了維持室內良好光環境之品質，玻璃隔熱膜應選用具可見光透過率(Tvis)大 於0.30 之產品，以避免發生室內過暗之情形。
7. 玻璃隔熱膜之改善應用對象以全年中央空調型之建築類型較具節能效益，對 以複合式通風為主之住宿類、學校類建築則以外遮陽改善較具節能與室內熱 舒適改善之效益。
第八章 結論與建議
結論與建議