二、亞洲地區
第二節 近零能耗建築物（nZEB）之案例分析
零碳建築的實踐，現階段仍有其技術上的困難與挑戰，茲列舉下列全球先進 永續綠建築技術發展的零碳建築實踐案例分析，以茲參考。
一、英國光屋(Kingspan Light House)
面對氣候變遷和全球暖化的議題，英國政府企圖透過零碳建築為目標，降低 二氧化碳排放量。英國零碳住宅定義，就是不消耗石化材料為來源的電力、暖房 及相關住宅使用的能源，表示新建住宅必須要盡量減少能源消耗的可能性，且裝 設太陽能或風力發電系統等再生能源系統與市電系統併聯，由住戶回送電力至國 家電網系統，達到電力供需平衡，並採用微型燃燒生質燃料或木質燃料的鍋爐等 相關技術，以減少瓦斯的使用。英國研究中心(BRE)整合各項新技術，興建了九棟 低碳至零碳排放的建築物，作為英國建築業新建零碳排放住宅的技術模型典範，
其中光屋(Kingspan Light House)完工於 2007 年，是英國第一棟零碳住宅範例，如 圖3-12 所示。
圖 3-12 英國光屋(Kingspan Light House)[D1]
英國光屋(Kingspan Light House)於整體結構系統採用具有固定二氧化碳功能 的木頭作為主要建材，且主體結構為特殊三明治牆板之木造牆體，中間層包覆對 臭氣無害的保溫材料，建築物外殼達到良好之氣密及保溫能力。於整體空間規劃 上，為了配合暖房能源需求，將客廳、餐廳等大眾空間配置於二樓，臥室私人空 間則配置在一樓，而個人工作室則配置在三樓。另外臥室採用高窗設計，確保個
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人私密性及採光需求，而臥室開窗面積較小，以避免夏季南向過量的日射量造成 室內不舒適的情形，如圖3-13 所示。
圖 3-13 英國光屋(Kingspan Light House)整體空間規劃[D2]
光屋因建築物所在基地與位置座向為坐西朝東，因此，建築物斜屋頂以將近 40 度角由北向南傾斜，可取得夏季最大陽光直射角，確保裝設於斜屋頂的太陽能 光電板和太陽能熱水器可發揮最大效能。此外，雨水也藉由這斜屋頂蒐集至埋設 於地下的雨水回收箱內，用來灌溉以及回收作為廁所馬桶沖洗使用，如圖3-14 所 示。
圖 3-14 英國光屋節能手法[D2]
二樓客廳部分，為了避免夏季強烈且過多的日射量經開口部直接進入室內，
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故於西南側外牆設計延伸的外遮陽系統，降低室內過熱及不舒適的情形，如圖 3-15 所示。
圖 3-15 英國光屋外觀[D2]
除了雨水回收外，本案一樓的廁所亦設置了中水回收系統，收集二樓廚房洗 碗機及洗衣機所排放的廢水，配合雨水回收系統的水一起供應作為沖洗馬桶使用，
約可以節省家庭用水的 30%。英國光屋使用階段各項耗能之比例，其中生活熱水佔 日常耗能最大宗約為 35%，但此棟建築物每年無須負擔任何電力費用，其所使用電 力皆來自於斜屋頂所設置之太陽能光電板，符合經濟及環保需求。但該建築每年 須採購生質燃料以維持冬天暖房之需求。英國光屋零耗能設計配置是透過各項節 能手法設計，若將英國光屋與 2001 年境內建築之耗能比較，英國光屋總耗能量僅 約一般同尺寸建築物的1/3。該建築實際消耗的電力為 47kWh/m2.a，但由於淨零 能源是採用初級能源(PrimaryEnergy)為計算單位，因此必須乘上初級能源的係數再 換算成初級能源（依據EN15603），故每年的初級能源消耗預設值為 166kWh/m2.a。
由於其再生能源可供應192kWh/m2.a，故該案例不僅達成零能源的目標，還有多出 26 kWh/m2.a 的可再生能源被使用。
二、英國巴瑞特綠屋(Barratt Green House)
Barratt Green house 是一個旨在展示和檢討可用於住宅環境的新材料和技術的 計畫，位於Watford 的 BRE Innovation Park 內，目前為樣品屋展示用，尚未實際 建造為真實建物。建築物外觀如圖3-16 所示。
該建築由建築師Gaunt Francis
的零印花稅標準。其背後的理念是該住宅具有高度的可持續性 智能科技、節能以及其易施工的工法
達成較高水準之零碳認證
計操作，詳如圖3-17 及其下述說明
圖 3-17Barratt Green house
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Gaunt Francis 設計，其符合可持續住宅規範的第
其背後的理念是該住宅具有高度的可持續性、採用可再生能源 節能以及其易施工的工法。Green House 擁有許多尖端的技術
達成較高水準之零碳認證，透過建築設計、設備、材料與技術等三方進行零碳設 及其下述說明。
圖 3-16 巴瑞特綠屋外觀照片[D20]
Barratt Green house 零碳設計操作手法示意圖
其符合可持續住宅規範的第6 級和政府 採用可再生能源、
擁有許多尖端的技術，幫助其 材料與技術等三方進行零碳設
零碳設計操作手法示意圖[D20]
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（一）設計操作方面
1. 靈活運用的內部空間可有不同的空間佈局，以適應不斷變化的家庭需求。
2. 三層玻璃和木質框架可以提供足夠的採光空間，使日光照射到住宿的深 處。
3. 其獨特的百葉窗可優化太陽能增益，控制過熱並防止眩光，同時達到隔熱 的效果。
4. 具有熱回收的機械通風系統利用來自建築物排出的熱空氣來加熱進入的 新鮮空氣，並通過管道系統將其循環到房間。
5. 朝南屋頂的太陽能光伏電池
（二）設備方面
1. 屋頂植被:朝北的屋頂覆蓋植被，擴大當地的生態系統。
2. 自動式百葉窗:由於夏季陽光強烈，利用電腦控制百葉窗，限制陽光照射量 以減少室內熱量積聚。
3. 大氣熱量轉換:其中央設備由空氣中提取熱量，提高室內溫度及將水加熱。
4. 與人互動之房屋:電力及網路分布於房屋周圍，以及藏於地板下無處不在的 有線和無線網路。
5. 自動控制:用於住宅的電腦控制系統以確保最佳的操作方式，具有最小的使 用者輸入，並提供音樂及數據中央儲存設施。
6. 太陽能:設置朝向南方的光伏電池為住宅內的設備提供電力。
7. 通氣控制:機械通風確保屋內空氣清新及乾淨，不會讓冷空氣直通。
8. 超級隔絕材料: 180 毫米厚度之高性能隔熱材料包裹整個房屋牆壁，以保持 住宅內的熱量。
9. 較厚的地板:具有光滑天花板飾面的混凝土地板將空氣與房屋的質量聯繫 起來，有助於緩和內部溫度波動。
10. 三層玻璃:絕緣木框架中的高性能玻璃有助於保持熱量。
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（三）材料與技術
1. 外牆採用 180mm 泡沫絕緣的混凝土牆
2. 加氣混凝土面板結構中的高質量熱量，減少了加熱和冷卻需求
3. 高性能三層玻璃和百葉窗，可優化太陽能增益，控製過熱並防止眩光 4. 熱回收機械通風系統
5. 計算機控制系統，確保建築服務的最佳運行並提供中央數據存儲設施 6. 大金(品牌)的太陽能光伏，太陽能熱能和空氣源熱泵
7. 全部使用 FSC 木材 8. 雨水收集
9. 景天植物屋頂
三、可再生房屋（The Renewable House ）
國家非糧食作物中心（NNFCC）於 2009 年在能源與氣候變化部（DECC）的支 持下建造了這座房屋。可再生房屋展示了可再生材料的可持續性，但不會影響設 計或價格。可再生房的成本僅為 75,000 英鎊，不包括地面工程和公用設施，因此 特別適合可負擔經濟的房市。這個概念設計為三居室獨立式住宅，也可以擴展到 半獨立式和梯形式住宅。有關於可再生房屋於建築設計、設備、材料與技術之操 作手法詳如圖 3-18、3-19 及其說明。
圖 3-18The Renewable House 建築外觀照片[D19]
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圖 3-19Barratt Green house 零碳設計操作手法示意圖[D19]
（一）設計操作方面
開發商指出，所有使用的產品均採用可再生材料製成，可提供高水平的隔熱，
透氣性和氣密性。選擇 Multi-Pro XS 是因為它採用環保的製造工藝，因為它是一 種低風險的建築產品，切割時不會產生有害的灰塵或碎屑。
對於 BRE 的可再生房屋，總建造時間為 12 週，從 2009 年 1 月至 2009 年 4 月。
可再生材料的特性使其成為一個有吸引力，健康和舒適的家庭，提供高水平的隔 熱，透氣性和氣密性，而不是提到構建的速度。Multi-Pro XS 能夠被刻劃並折疊 成尺寸並直接固定到木框架上。
（二）設備方面
1. 榫槽加熱木材覆層
2. 三層玻璃窗，帶軟木框架 3. 雨水對接
4. 粘土互鎖瓷磚 5. 閣樓式熱回收裝置 6. 木桁架
7. 300mm 羊毛保溫 8. 木材百葉窗 9. 空氣源熱泵
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（三）材料與技術
1. Hemcrete，大麻和石灰的混合物，用於木框架牆壁。
2. 木材和 Hemcrete 結構以及 FSC 認證的木窗，提供低 U 值和良好的氣密性。
3. 由英國羊毛製成的 Thermafleece TM 隔熱材料也可以減少碳足跡，油漆和 家具中的可再生材料可提供舒適的環境。
4. 杜邦公司生產的新型生物可再生地毯由玉米和糖製成。
5. 油漆和家具中的可再生材料提供了舒適的環境。
6. 仔細注意細節可以最大限度地減少冷橋接並最大限度地提高絕緣性。
7. 木材和 Hemcrete ®結構，以及 FSC 認證的木材窗口，提供低 U 值和高氣密 性。
故隨著 BRE 可再生房屋可能會影響當地的未來建築，新建築可能包括更多的 可再生材料，這些材料不僅長期具有成本效益。像這樣的家庭的潛在發展也可以 減少當地對化石燃料的依賴，減少產生的二氧化碳排放，並鼓勵企業，並使英國 處於新興產業的最前沿。
四、美國麻州丹佛[D3]
美國國家標準與技術研究院（NIST） 為了將零耗能建築於建材、結構關乎其 產能耗能結果進行標準化，在 2011 年擬定了「零耗能房屋實驗計畫」（Pettit, Gates, Fanney & Healy, 2015）。零能耗房屋是使用可再生能源在現場產生的能 量來滿足房屋的所有能源需求的房屋。零能耗房屋獨立於所有場外能源，必須具 備在現場收穫和儲存能源的能力。大多數房主沒有足夠的資源來滿足這些標準，
即獲得現場清潔和可再生能源，足夠的儲能能力以及持續不足的能源使用。另一 方面，淨零能源房屋是指一年內消耗的能源總量小於或等於該年度現場產生的能
即獲得現場清潔和可再生能源，足夠的儲能能力以及持續不足的能源使用。另一 方面，淨零能源房屋是指一年內消耗的能源總量小於或等於該年度現場產生的能