第五章 結論與建議
第一節 結論
台灣 Green BIM,台灣的綠色的建築資訊建模強調從設計之初(PD、SD、DD 階段),便以 建築資訊建模(Building Information Modeling, BIM)作為基礎工具,因應台灣在地化的氣 候條件,進行建築效能分析(Building Performance Analysis, BPA),透過“設計”、“評 估”的決策循環,產生符合環境效益的最適化的設計方案,最終達到追求環境永續發展的目 的。本研究藉由文獻回顧與案例分析,歸納出 Green BIM 決策循環模型(圖 2-12)作為建築 生命週期的設計、評估階段的”整合性設計程序”, “Green BIM 決策循環模型”亦適用 於採光權、遮陽與陰影分析、太陽熱幅射、空氣與對流、音效設計、視覺影響、建築物生命 週期耗能量與碳排量等等的設計與評估分析,本文以”嘉義港區旅館新建工程”專案為例,
舉證其在生命週期耗能量的應用,以驗證其理論架構的可行性。除此之外,值得注意的是,
本研究使用的 Vasari 軟體,藉由虛擬氣象站的運算技術,獲取嘉義地區擬真的氣象資料,
並轉化成建築效能軟體可以運算與並應用的資料格式,是過去做不到的革命性技術,終於落 實了 Green BIM 的本土化與區域性應用。因此,Green BIM 在永續建築設計上的應用成為當 代重要的研究議題。Green BIM 的應用,可達成效益如下:
(1) 利用 BIM 操作過程的效率與精準特性,達到節省成本(縮短時程、減少錯誤)的目 的。
(2) 設定節能減碳之設計目標,如初始階段的物理環境評估與省能對策、有利於綠能發
究建築耗能整體性綜合指標的方案評估基準。證明能夠整合與更簡化國內綠建築標 章 EEWH 之建築節能指標依不同建築類型採用的計算指標,包括:建築外殼耗能量 ENVLOAD(辦公、百貨、旅館、醫院類建築),外殼等價開窗率 Req (住宿類建築),
窗面平均日射取得量 AWSG(學校、大型空間)。
經由本研究之實作驗證,探討理論與軟體應用操作之差異性探討如下:
(1) “目標”採用的單位:
本研究建議以 EUI 作為軟體輸出的”綜合性能指標”的單位,並根據”設計方案 EUI 值”與”基準方案 EUI 值”的差異與基準方案 EUI 值的“比值”,得到”優化 性能百分比”為評級或目標設定的條件。採用 EUI 為單位,是一個容易與台灣”能 源局”依建築類別所作的統計表產生”有感的評比”的方式。目標的基準單位製訂,
主要是看設計方案,所欲達成的理想,並且能夠使參與者產生有感共鳴,並方便用 來輔助”設計決策”,並沒有不可變動性、不可取代性。例如:有專家亦提出以拆 解建築空間組成的動態 EUI 為指標單位,然而,要考慮採取其方法是不是一個已經 獲得國際驗證的有效方式、或者是已獲得區域性的普遍共識,而且經過採用之後,
容不容易被有關單位普查?普查與統計結果能否足以驗證推廣認證的成效。
(2) 氣候數據的真實性:
虛擬氣象站的真實性與準確性經常落入爭議,在實際應用上,我們必需認知,虛擬 氣象站建立的目的是為了更準確的模擬那些”缺乏實質氣象站”區域的氣象。一般 的基地,很難建立實質氣象站並且持續觀察 30 年,得到 TMY 數據。採用虛擬氣象 站,已是最接近真實的方法。因此,如果專案基地處在具備實質氣象站附近,則真 實度與實測相同。虛擬氣象站是以真實氣象站之 TMY 數據為基礎,Autodesk 再進 行虛擬氣象站的模擬運算,以補足各實際測站間的數據落差,並使建置的氣象網格 距離達到 14 公里以內,提升模擬準確性(Malkin, 2008)。國際通用的 TMY 典型氣 象年度(Typical Meteorological Year),即各氣象站以近 30 年的月平均值為依據,
並從近 10 年數據中選取一年各月接近 30 年的平均值作為典型氣象年。VASARI 結 合各地氣象站資料的雲端伺服器並持續進行系統維護建構,已較 Ecotect 受制於有 限的城市氣候數值提升甚多,但針對個別基地微氣候影響因子如旁有大水塘、森林、
或工業廠區等,若能進行個案校正或納入影響模擬,將使評估結果更具決策價值,
並有利於設計者衡量生態補償措施之效益。
(3) VASARI、Green Building Studio 能耗分析服務與 DOE2 模擬引擎
本 研 究 的 VASARI 所 採 用 的 ” 能 耗 分 析 ” 是 ”Green Building Studio,(詳:http://help.autodesk.com/view/BUILDING_PERFORMANCE_ANALYSIS/
ENU/?guid=GUID-43DAB177-3A4F-496C-BECB-2591FD04FC10)”它是雲端服務的應 用軟體、採用 DOE2 引擎模擬,支援 Energy Star 與 LEED 認證,並符合 ASHRAE 的 規範(包括:ASHRAE 90.1, ASHRAE 90.2, ASHRAE 62.1 and CBECS data)(圖 5-1) (4) 能耗模擬引擎的有效性
Green Building Studio 採用 DOE2 模擬引擎,在 2008 年完全通過 ANSI/ASHRAE Standard 140 的測試與認證,ANSI/ASHRAE Standard 140 是美國健康與空調工程 協會(American Society of Heating and Air-Conditioning Engineers)的建築能 源 分 析 運 算 程 式 標 準 測 試 與 評 沽 方 法 (Standard Method of Test for the Evaluation of Building Energy Analysis Computer Programs),其有效性與公 信力無庸置疑。
(詳:http://knowledge.autodesk.com/support/green-building-studio/learn-explore/caas/CloudH
圖 5-1Grreen Buildding Studiio 與 DOE2 引引擎、BIM、BPA 軟體體架構圖