蒐集之資料文獻分析

國際能源署(IEA)於 2000 年的總結報告中指出，歐洲國家的辦公大樓利用複合式 通風可以降低建築能耗達 50%以上(International Energy Agency Energy Conservation in Buildings and Community Systems Program 2000)。在這份報告揭露之後，各國紛紛開始 研究複合通風建築的節能效益。複合通風建築的節能成效的評估可以通過程式模擬或 物理監測。當與傳統的空調建築物相比，一些基於簡化模型的初步模擬結果，說明了 複合通風模式降低能耗的潛力(Daly 2002, Emmerich 2006)。美國可再生能源國家實驗 室(National Renewable Energy Laboratory)在高性能建築研究計畫(High Performance Buildings Research program)執行了複合通風建築物節能效果的物理量測，該計畫主要 聚焦於對高性能商業建築(包括自然通風和複合通風的建築)的能源消耗進行廣泛調查。

淨節能效果從 22％至 77％不等(Torcellini, Deru et al. 2004)。這些節省的來源包括採暖、

供冷和風機的節能，並可以簡單地歸因於採用複合通風的結果(Charvat, Jicha et al.

2005)。

在自然通風對空調節能與熱舒適之研究方面，一篇探討位於墨西哥乾燥與熱濕氣 候區之住宅節能研究，在分析了 27 棟住宅後指出，熱濕氣候條件下應用夜間自然通風 與低熱質量之壁體構造，可降低全年空調負荷量達 54.4%(Oropeza-Perez and Ø stergaard 2014)。另一以電腦模擬之方式探討位於義大利雙拼之透天住宅之建築外殼設計當應用 自然通風時如何影響空調節能與室內舒適性之文章，顯示在最佳之方位下，最大可有

第一章緒論

52% 的 相 對 空 調 節 能 量 (Cardinale, Micucci et al. 2003) ， 如 圖 1-3 。 此 外 ， 根 據 (Oropeza-Perez and Ø stergaard 2014)在丹麥對一自然通風利用住宅之研究，在溫帶氣候 下自然通風可取代 90%需要冷房空調的時間，如下圖 1-4 所示。

圖 1-3 一棟位於義大利住宅雙拼住宅的自然通風空調節能模擬 (資料來源：Cardinale, Micucci et al. 2003)

圖 1-4 一棟位於丹麥之自然通風住宅在各夏季月之節能量 (資料來源：Oropeza-Perez and Østergaard 2014)

而 Yao 等人，則以 ASHRAE 熱適應模型評估了中國五大氣候區設計階段之辦公 建築，考量室內發熱量、建築開口部設計與氣候因素以室內熱舒適為基礎之各地自然 通風潛力(Yao, Li et al. 2009)。Schulze 與 Eicker 則應用 EnergyPlus 模擬解析在德國、

義大利與土耳之開窗風力通風，其室內熱舒適性與空調節能之效益(Schulze and Eicker 2013)。Borgeson 和 Brager 亦利用 EnergyPlus 以及不同的熱舒適標準，在美國加州六 種相異的氣候下量化評估一座複合通風大樓的室內環境過熱程度，並探討建築物外殼 性能和過熱度之間的關係(Borgeson and Brager 2011)，發現純粹的自然通風建築室內過

圖 1-5 美國加州不同氣候區下應用自然通風之熱舒適與節能潛力 (資料來源：Borgeson and Brager 2011)

一份在印度的研究顯示，在 80%可接受之範圍內教室內的學生可以透過開風扇、

開窗及衣著量來提高溫度容忍度 4 度 C，對舒適溫度的範圍有更高的容忍度，此意味 著自然通風教室在空調的啟用上可於較高之室溫下才使用空調，以進而達到空調節能 (Mishra and Ramgopal 2015)。另一在馬來西亞吉隆坡住宅之研究，顯示單純的對向開 窗自然通風可節能約 8.37%的空調負荷量，然而相較於全空調的環境，應用最佳化後 的自然通風策略可進而達到空調節能 27.92%(Homod and Sahari 2013)。

在國內之文獻方面，李君根據自然通風潛力 VP(Ventilation Potential)評估法，就開 窗位置與平面設計之條件所形成室內可自然通風面積與總居室面積的比例，評估七種 空間案例的通風效益，並與 CFD 數值模擬之結果比對，二者相關性達 0.93，顯示以 VP 值評估空間的通風效益用有其參考性(李怡萱 2014)。而有關於臺灣應用自然通風 對室內熱舒適之影響方面，則有(黃瑞隆, 郭乃榕 et al. 2006, 林盛隆, 楊靜宜 et al.

2010, 邱英浩, 戴育澤 et al. 2010, 周昌賢 2014)等人針對不同之建築類型個案進行過 探討。此外，Hwang et al.透過 15 間國中小的問卷調查發現，臺灣學生的熱舒適範圍 皆較 ASHRAE 所定義的熱舒適範圍來得寬(Hwang, Lin et al. 2006)，如圖 1-6 所示，意 即學生能忍受之溫度變動較廣，意味著應用複合式通風之教室在臺灣可能有較佳的空 調節能效益。

第一章緒論

圖 1-6 臺灣學生的熱舒適範圍皆較 ASHRAE 所定義的熱舒適範圍來得寬 (資料來源：Hwang, Lin et al. 2006)

另外，亦有碩論嘗試以自然通風應用之案例，以電腦模擬之方式對現行建築外殼 節能評估指標(ENVLOAD)進行優惠修正之研究(賴柏亨 2008)。過去內政部建築研究 所亦有針對複合式通風應用於臺灣各地之潛力分析，指出與空調溫度固定維持在 28°C 的情況相比，複合通風的所減少的冷房度時，至少超過 60%，最高可達 90%(黃瑞隆 and 黃國倉 2013)。然而，目前國內尚缺少大量長期之實測案例研究可供比對與驗證現行 綠建築對自然通風潛力對空調節能之抵減效果。