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第壹篇 導讀篇
綠建築設計手法及實例彙編研究(一)住宅節能減碳案例圖解
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第一章 緒論
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第一章 緒論
第 一 節 研 究 源 起 與 背 景
台灣對於進口能源的依賴度逐年增高,自產能源使用率趨近於零,若再 一次發生全球能源危機時,台灣的經濟發展與民生問題將面臨恐慌。故降低 使用能源的需求量及開發新能源,成為我國未來極需努力的方向及目標。政 府近年來積極推動「節約減碳」,也是呼應全球潮流趨勢的重要政策。德國 政府也將於 2009 年開始推行住宅建築二氧化碳排放量的標章管制,透過有趣 的廣告等方式提早向人民宣傳節能減碳的重要性。由於「建築耗電」是國內 能源使用的大宗,而「住宅建築」的數量又是居台灣建築物之冠(圖 1-1.1),
因此若能有效從住宅建築著手進行節能減碳,將可有效降低環境的負荷。國 內住宅的設計風格逐漸走向豪宅裝修,過度消耗裝修建材與老舊家電耗能的 影響下,導致民間住宅建築排放大量的二氧化碳(圖 1-1.2),因此有必要 推行更環保的居住觀念與綠色建築。然而過去相關的研究報告侷限在理論上 的研究與呈現,缺乏清楚易懂的參考圖例與案例介紹,同時民眾也無管道取 得這些研究性的報告,因此有必要從使用者的角度出發,以簡單清楚的圖解 與案例照片來呈現其內容,讓使用者能夠以簡單迅速的方式查詢到所需的資 訊,作為住宅節能減碳的改善依據。
圖 1-1.1 住宅建築數量居台灣建築物之冠
綠建築設計手法及實例彙編研究(一)住宅節能減碳案例圖解
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圖 1-1.2 過量室內裝修與照明燈具導致過多二氧化碳排放量
許多民眾居住的房子隔熱不良、通風不佳、電器老舊耗電量高、生活習 慣等因素,導致住宅耗電量居高不下,但是非受過相關節能背景訓練的人,
通常苦無解決對策,只能繼續忍受下去或是以不當的方法改造建築,間接造 成惡劣的都市景觀。例如都市中經常可見鐵皮式的屋頂違建(圖 1-1.3、圖 1-1.4),與原本建築屋頂的隔熱設計不當有很大的關係,我們經常可見屋頂 隔熱施工不當,或年久失修等因素造成隔熱磚破損而喪失隔熱能力;甚至是 簡陋的外牆隔熱設計,造成牆體吸收大量的輻射熱能蓄積在構造體內,即使 到了夜晚仍不斷向室內放熱,形成夏季夜晚室內溫度高於戶外溫度甚多的奇 特現象。民眾居住的房間悶熱不堪,卻只能選擇默默接受或藉由空調冷氣降 低室內溫度,造成浪費大量能源與電費支出。過去有許多單位不斷鼓吹節約 能源的重要性,但是當我們處於物質不虞匱乏的優渥環境時,民眾並不會重 視這樣的議題。此時的大環境雖然不利,但是反而可以利用此時機,引起全 體人民重視節約能源,畢竟可以有效地節約能源並節省開支,正是所有人民 目前最期盼的事。因此,已經有越來越多的民眾開始重視節約能源的重要性,
舉凡隨手關燈、購買節能型電器用品、購屋時注意方位與開窗大小等問題,
但是目前仍缺乏全面性對「住宅類建築」完整的資料可供參考,有必要藉由 本計畫預期完成的工作內容來推廣,一旦各種節約能源的工作順利落實,便 可以減低因製造能源所產生的二氧化碳排放量,如此一來也可逐漸達成緩和 溫室效應的最終目標。
第一章 緒論
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圖 1-1.3 台灣建築屋頂隔熱普遍設計不良導致違建嚴重 圖 1-1.4 紅外線攝像儀紅色區域顯示金屬屋頂吸收大量熱量
第 二 節 研 究 範 圍
近年來「能源危機、地球暖化與金融海嘯」等衝擊下,我們正面臨前所 未有的危機。人類為了追求便捷的生活,對於能源與電力的需求激增,根據 經濟部能源會在民國 92 年 6 月份的統計資料,台灣的能源結構中有 65.5%
是依賴火力發電方式取得(包含燃油、燃煤及燃氣)。然而火力發電需要燃 燒煤炭、天然氣或石油,排放大量的二氧化碳,而二氧化碳正是「溫室效益」
中最關鍵的影響因子。近年來地球暖化與氣候異常等現象更甚以往,嚴重影 響地球生態環境並造成農作物欠收,全球面臨嚴重的糧食、水資源以及能源 短缺危機。由於台灣是一個能源短缺的國家,所有的能源供應幾乎全部仰賴 國外進口,能源進口依存度由 1986 年的 89.28%至 2006 年時已達到 98.24
%。根據能源資訊網 2004 年統計資料顯示,台灣原始能源消費成長率以 5%
速度成長,在亞洲僅次於中國的 15.5%與香港的 11.5%;每人平均最終能源 消耗量也只僅次於南韓(3.49 公秉)與日本(3.25 公秉)為 3.13 公秉油當 量,可見台灣亟需從各種管道落實節約能源政策。要知道各項公共建設、工 業生產、交通設施等類別都會耗用大量能源,其中不可忽視建築物的耗能狀 況,由於台灣地處亞熱帶夏季高溫溼熱,建築物在夏季期間的空調電力消耗 大,造成電力備轉率瀕臨負載極限,國家能源使用遭受極大考驗(圖 1-2.1)。
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13,442 14,511 15,321
16,704 17,666 18,610 19,933
21,762 22,237 23,830
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第 三 節 研 究 方 法
為了給建築從業者、學術單位以及民眾提供具實用性與參考價值的資 料,本研究將廣泛地收集適合用於台灣亞熱帶氣候特性下的住宅節能設計手 法與各種家電設備的節能手法,提供良好的案例與不佳的案例作比對。預計 內容從住宅生命週期內的二氧化碳排放談起,包括營建過程、住宅日常耗能,
以及未來修繕更新等範疇,廣泛地包含可採行節能減碳之手法。由於節能手 法與技術種類繁多,若分散式的介紹各類節能減碳的手法,將使讀者失去完 整 的 組 織 架 構 。 因 此 仿 效 國 外 的 住 宅 節 能 觀 念 所 採 用 的 宣 導 方 式 ( 圖 1-3.1),以虛構方式創造出一戶居住在兩層透天住宅的四口之家(夫妻與兩 個小孩),並透過建築 3D 模型呈現各個室內空間內所使用的家電設備、建築 節能設計以及家庭成員生活模式,用以帶出想要傳達的節能減碳觀念(圖 1-3.2)。內文輔以清楚的原理示意圖說明,讓民眾瞭解該項設備的相關知識。
本研究收集大量國內外住宅節能減碳的資料,在有必要的情況下進行編排校 正、改繪或拍攝,並註明所有引用資料的出處。全書分為四大篇十四章,分 別為「導讀篇」「住宅建築設計節能減碳策略篇」「住宅家電設備節能減碳 策略篇」「住宅生命週期評估篇」,廣泛的從外在環境觀念談到住宅節能減 碳的各種應用技術,以及提供可自行評估住宅耗能的工具,適合作為一般家 庭節能的參考書籍。
圖 1-3.1 以家庭空間作為介紹所有節能技術的主架構
(資料來源:W01)
綠建築設計手法及實例彙編研究(一)住宅節能減碳案例圖解
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