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調查結果之分析與討論

第三章 醫療類建築耗能總量之調查研究

第四節 調查結果之分析與討論

本節將分別將台灣地區醫療院所,就區域別分成全區、北部區域、

南部區域、中部區域、東部區域:另就醫院別進一步區分成醫學中心、

區域醫院及地區醫院,針對單位面積耗用能量,加以分析探討如下:

(一)、針對區域別加以分析:

1. 參見圖 3-1,台灣地區醫院調查樣本面積分佈:

66451 67112

c家數以年面積平均耗電200-300(度/平方米)居首,其次主要分佈區 依次為 100-200(度/平方米)、300-400(度/平方米),以及 400-500 (度/

平方米)。

d由於區域級以上的醫院,皆進行某種程度的基本業務,加以各種 醫療設備不斷推陳出新,是以會呈現某相當程度的耗能水準。

0 5 10 15 20 25 30

100以下 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 度/平方米-年

家數

圖 3-2 台灣地區醫院年面積平均耗電(度/平方米)家數分佈

3. 參見圖 3-3 台灣地區醫療院所年平均耗電:

全區平均值為 235(度/平方米),以北部地區 251(度/平方米)為 最高,隨後依次為中部的223 (度/平方米),東部地區得 212 (度/平 方米)及南部地區的 179 (度/平方米)。

0 100 200 300 400 500 600 700

八十八年

度/平方米-

最大值 575 575 372 310 340

平均值 235 251 223 179 212

中間值 220 232 232 154 200

最小值 54 64 54 101 113

標準差 101 115 88 77 84

全區 北部 中部 南部 東部

圖 3-3 台灣地區醫院年面積平均耗電情形

4. 參見圖 3-4 台灣地區醫院月平均耗電量:

c月平均耗電量以4、5 月開始逐月上升,然後在 7、8、9 及 10 月間呈現相對較高峰,2 月間呈現較低現像,整體呈現一相 當平緩的曲現,此正以說明醫院全年持續耗能的特性。

d月平均耗電以北部較高,其次是中部和東部,相對較低者為 南部地區。

0 5 10 15 20 25 30

八十八年各月

度/平方米-月

全區 18 15 17 18 19 20 21 22 23 23 21 18 北部 19 16 19 19 20 22 22 23 24 24 23 20 中部 16 14 16 17 17 20 21 22 22 21 20 18 南部 12 12 13 14 14 16 17 18 18 17 15 13 東部 14 12 13 15 17 20 22 23 23 20 19 15

ㄧ月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一

十二

圖 3-4 台灣地區醫院月平均耗電量

5. 參見圖 3-5 台灣地區醫院面積與年平均耗電情形:

整體樓地板面積主要集中於60,000 平方米附近,而單位面 積年平均耗電大致分佈在200-300(度/平方米)附近。

0 100 200 300 400 500 600 700

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 平方米

度/平方米-年

圖 3-5 台灣地區醫院面積與年平均耗電關係

(二).依醫療院所分類別加以探討如下:

甲、醫學中心:

1. 參見圖 3-6 台灣地區-醫學中心年面積平均耗電家數分佈情 形:

年 平 均 耗 電 以 100-200 度 / 平 方 米 之 家 數 佔 18% , 200-300(度/平方米)之家數佔 65%,300-400(度/平方米)之家數 佔12%,400-500(度/平方米)之家數佔 15%,整體上以 200-300(度 /平方米)所佔之家數為大宗。

3

100-200 200-300 300-400 400-500

度/平方米-年

2.參見圖 3-8 台灣地區醫學中心月平均耗電量:

c月平均耗電量以4、5 月開始逐月上升,然後在 8、9 及 10 月間 呈現相對較高峰,1、2 月間呈現較低。

d月平均耗電以北部較高,其次是中部,較低者為南部。

0 5 10 15 20 25 30

八十八年各月

度/平方米-

全區 17 16 18 19 20 22 23 24 24 23 22 19 北部 21 17 20 21 22 25 25 25 26 27 25 23 中部 17 15 17 17 16 22 23 23 23 22 21 18 南部 13 11 13 14 15 16 17 17 18 19 17 17 東部 16 12 16 16 16 18 19 19 18 18 16 15

ㄧ月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月

圖 3-8 台灣地區-醫學中心月平均耗電量

3.參見圖 3-9 台灣地區-醫學中心調查樣本面積分佈:

以南區189,967(平方米)為最高,其次為北區,中區及東區二 者的數值相當接近。

136367

圖 3-10 台灣地區-醫學中心面積與年均耗電量的關係

乙、 區域醫院:

1. 參見圖 3-11,台灣地區-區域醫院年面積平均耗電與家數分佈情 形:

100-200 度/平方米-年之家數佔 40%,200-300(度/平方米)之 家數佔 44%,300-400(度/平方米)之家數佔 8%,400-500 佔 4%,

400-500(度/平方米)之家數佔 4%,整體上以 100-200(度/平方米) 及200-300(度/平方米)所佔之家數為大宗。

100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 度/平方米-年

0

4. 參見圖 3-14 台灣地區-區域醫院調查樣本面積分佈:

北、中、南三區數值皆相當接近,東部地區相對呈現較低值 。

43401

46929

56970

48502

34854

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

全區(25) 北區(13家) 中區(4家) 南區(5家) 東區(3家)

平方米

圖 3-14 台灣地區-區域醫院調查樣本面積分佈

5. 參見圖 3-15 台灣地區-區域醫院面積與年均耗電量的關係:

整體樓地板面積主要集中於 30,000~70,000 平方米之間,

而單位面積年平均耗電大致分佈在100~300(度/平方米)間。

0 100 200 300 400 500 600 700

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 平方米

度/平方米-年

圖 3-15 台灣地區-區域醫院面積與年均耗電量的關係

丙、 地區醫院:

1. 參見圖 3-16 台灣地區-地區醫院年面積平均耗電與家數分 佈情形:

100-200 度/平方米-年之家數佔 41%,200-300(度/平方米) 之家數佔 35%,300-400(度/平方米)之家數佔 12%,整體上以 100-200(度/平方米)及 200-300(度/平方米)所佔之家數為大宗。

1

100以下 100-200 200-300 300-400 500-600 度/平方米-年

圖 3-17 台灣地區-地區醫院年面積平均耗電

3. 參見圖 3-18 台灣地區-地區醫院月平均耗電量:

c月平均耗電量以4、5 月開始逐月上升,在 9 月達高峰,1 2 月到2 月間相對呈現較低值。

d月平均耗電以東部較高,南部較偏低。

0 10 20 30 40 50

八十八年

度/平方米-月

全區 15 14 14 16 19 22 23 22 23 21 20 16 北部 15 16 16 18 21 23 21 21 22 21 19 17 中部 18 15 18 19 20 23 25 25 25 24 22 20 南部 10 9 8 11 12 14 15 17 15 13 13 11 東部 18 15 17 20 26 35 40 41 42 34 30 22

ㄧ月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月

圖 3-18 台灣地區-地區醫院月平均耗電量

4. 參見圖 3-19 台灣地區-地區醫院調查樣本面積分佈:

北、中二區數值皆相當接近,南部地區相對呈現較低值 。

19453

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

平方米

度/平方米-年

圖 3-20 台灣地區-地區醫院面積與年均耗電量的關係

(三)醫療院所之 ENVLOAD 計算例:

以地下 4 層、地上 10 層,總樓地板面積 65,520 平方公尺之醫療院 所建築為例,每層樓高為3.3 米,基地長寬比為 25:1(78 米長,60 米寬),

長邊之開窗率為35%,短邊無開窗。牆壁為外覆瓷磚之 15 公分 RC 結構 牆(W002) ,屋頂為 15 公分混凝土、油毛氈及 10 公分的氣泡混凝土 (R600)。開窗部份採用 5 公分之平板玻璃(P5) 。遮陽部份採用 1:1 隔子 窗,遮陽角ψ之tanψ=6(1.2m/0.2m)以不同座向及不同地區計算該醫療院 所之ENVLOAD(KWh/m2 of floor area)值整理如下表及圖 3-21:

表 3-5 計算例之 ENVLOAD 值

建物長邊座向 台 北 台 中 高 雄

南北向 74.09 88.71 107.61

東西向 101.61 131.35 163.66

西北/東南向 98.37 126.55 156.75

東北/西南向 99.59 129.24 160.95

平均值 93.415 118.96 147.24

熱電轉換

(度/平方米) 35.38 45.06 55.77

0

=a0x+a1x+a2x×G+a2x×L×DH+a3x×ΣMK×IHK

=74.09[kWH/ M2.area.Yr<ENVLOADs=180.00

參考判定:

合 格

* : 表永久遮陰

建築外殼耗能量ENVLOAD 計算表(1)-外周區樓地板面積 Afp ,Afp 計算表 建物名稱:醫院案例分析(一) 建物類別:醫院類

總樓地板面積: 65,520m2-fl-area 氣候分區:北宜金馬 地面以上樓地板面積:46800.00 m2-fl-area

空調空間分類:24 小時系統 (試算 第一頁)

樓 層 外周區樓地板面積 Afp

1-9 樓 11520.00

10 樓 4680.00

合 計 AFp=Σafp= 16200.00 外周區空調總樓地板面積

Afp=16200(m2-fl-area)

建築外殼耗能量 ENVLOAD 計算表(2)-外殼構造熱傳透率 Ui 計算表

建築外殼耗能量ENVLOAD 計算表(3)

建築外殼耗能量ENVLOAD 計算表(4)-建築物外殼實牆部傳透熱計算表 ▓ 空調區 □ 非空調區 建築物名稱: 醫院案例分析 建築類別: 醫 院 類

建 築 空 調 分 類 : 24 小 時 系 統 (試算第四頁)

方 位 構造代號 Ui Ai (Ai´ ) Ui×Ai(Ui×Ai´) Σ(Ui×Ai) Σ(Ui×Ai´ ) W002 3.49 1521.00 5308.29 5308.29 西 W002 3.49 1800.00 6282.00 6282.00 W002 3.49 1521.00 5308.29 5308.29 W002 3.49 1800.00 6282.00 6282.00 水平面 W002 0.00 4680.00 0.00 0.00

註:(1)本表所載之各方位包括水平面 (3) Σ(Ui×Ai) 各方位分開計算 (2) Ui:熱傳透率[W/ m2 ·k]參見表 3 (4) Ai: 外殼面積[m2]

建築外殼耗能量ENVLOAD 計算表(5)-

Mk=[a+0.035×c+0.5×(b+0.035×d)]/Afp

=[(Σ(ki×ηi×Ai+0.035×Σ(Ui×Ai)+0.5×(Σki×ηi×Ai´ +0.035 ΣUi×Ai´)/ Afp L=[ (Ui×Ai)+0.5Σ(Ui×)/ Afp+2.480

=4.54 [H/ m2-fl-area.K]

Σ(Ui×Ai (Ai´)應包含開口部與實牆部等所有建築物外 殼)

Ac=a0+a1×Tu+a2×Tu

=6911.60[h/yr ]查表 7

G= Gi×Ac=273008.20 [Wh/ m2-fl-area.yr]

建築外殼耗能量ENVLOAD 計算表(6)建築外殼耗能量 ENVLOAD 計算表

ENVLOADx(全年建築物外殼耗能量)

= a0x+ a1x×Gx+ a2x×Lx×DHx+ a3x×ΣMKx×IHKx ENVLOAD1(24 小時系統)

=74088.87[Wh/ m2-fl-area.yr]=74.09[kWh/ m2-fl-area.yr]

ENVLOAD1(10 小時系統)

=0.00 [kWh/ m2-fl-area.yr]

◇全年建築勿外殼耗能量 EBNVE/OAD Afp=16200.00[ m2-fl-area.]

=(

= 74.09[kWh/ m2-fl-area.yr]< ENVLOADs =180 [kWh/ m2-fl-area.yr]

註:1.醫院類建築物之外殼耗能量基準 ENVLOADs 為 180[kWh/m2-fl-area.yr]

,但同一幢建築物內供兩類以上用途使用者,其外殼耗能量之基準,應依本規範 7.2 之規定,由本表下方計算。

2. Gx 值:全年室內發散熱量[Wh/ m2-fl-area.yr], 由前表計算。

3. Lx 值:外殼熱損失係數[W/ m2-fl-area.k],由前表計算。

4.ΣMKx×IHKx:全年日設取得量[Wh/ m2-fl-area.yr], 由前表計算。

5.DHx:冷房度時[Kh/yr]查表 2。

6. a0x:常數[Wh/ m2-fl-area.yr]查表 1-2。

7. a1x、a2x、a3x:偏回歸係數,查表 1-2。

◇同一幢建築物供兩類以上用途之建築物外殼耗能量計算

建築物類型 外殼耗能量計算值 ENVLOADm kWh/ m2-fl-area.yr

外殼耗能量基準值 ENVLOADsm kWh/ m2-fl-area.yr

表 3-7 台灣地區醫療院所問卷調查樣本設備容量耗電情形(kW) (續)

醫-1 750 472 135 105 4974.5 1800 57282(樓地板) 49495(空調使 用)

1566.7 31.50%

醫-2 44.7 2570 2520230

(實際用 電)

38819 樓地板) 1480 64.30%

醫-3 3152.26 (動力設備)

214.8 6273 900 14349(樓地板) 1586.67 25.28%

醫-4 263 (動力設備)

185 1278 1278(實際)

1350(契約)

66651(樓) 35858(空調)

754 58.90%

醫-5 73.7 (動力設備)

29.25 305.22 245 3397.22(樓) 1679.37(空調)

155.88 51.07%

醫-6 857 (動力設備)

404 3403 1770(實際)

1750(契約)

33508.13(樓) 28764.05(空調)

2126 62.47%

醫-7 675 (動力設備)

370 2720 3000(契約) 77695(樓) 59718(空調)

1650 55%

醫-8 102 (動力設備)

45 490 600(契約) 10580(樓)

7200(空)

200 33.30%

醫-9 2400 (動力設備)

369 8563 8750 261744(樓)

223470(空)

4521 52.80%

醫-10 1450 (動力設備)

388 6138 6450(契約)

6400(實際)

192047.3(樓) 131946(空)

3750 58.10%

表 3-8 台灣地區醫療院所問卷調查樣本設備容量情形

(各類百分比)

區分 醫-1 醫-2 醫-3 醫-4 醫-5 醫-6 醫-7 醫-8 醫-9 醫-10 空調 31.5 64.3 25.3 58.9 51.1 62.5 55 33.3 52.8 58.1

照明 49 21.4 23.7 20.4 18.7 12.3 19.5 45 18.5 19.6 動力 19 14.3 50 20.6 30.2 25.2 24.5 21.6 28.5 22.4 由表 3-6 至 3-8 顯示,空調設備之用電容量佔所有設備容量之 25%

到60%不等,照明設備約佔所有設備容量之 20%到 40%,電梯動力部份 佔有設備容量之20%到 30%,因為空調設備之時間較短,設備容量並未 能代表各項實際耗電比例,但設備容量所佔比例變化大,其中存在著系 統超量設計的節能空間。

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