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隔熱相關文獻之探討 .1 隔熱目的及重要性之探討

在文檔中 誌 謝 (頁 32-37)

隨著全球工商業的發展,能源的消耗量不斷的增加,在 1974 年 二次石油危機之後,世界各國都體認到節約能源的重要性,尤其是我 國大部分的能源,需經由國外進口,更應重視能源的節約。

建築節能之探討台灣業已歷經餘年,國內建築節約能源方面,是 以 1998 年公佈之綠建築節能指標為評估依據,並以建築技術規則設計 施工編第四十五條之一至第四十五條之七的規定,為節約能源基準進 行管制,希望從建築設計時就能進行節能管制,如設備部分之空調與 建築部分之屋頂等節能評估要項,以期達到減低用電耗能之目標。

一般建築物頂層的室溫通常較其下層室溫高,其主要原因來自大 量的水平日射量,水平日射熱量約為其他面之 2 倍左右。且台灣位於 亞熱帶氣侯區,夏季時常利用空調系統來調整室溫,但大量的使用空 調系統的結果,將耗費了大量的能源,根據台電的統計在夏季尖峰外,

氣溫每上升 1℃,空調耗電量約上昇 6%[39],都市的高溫化亦急劇上 升,造成了都市的熱島效應(heat island effect islande),在空調系統的 應用的同時,建築室內環境品質及微氣候亦受到了影響,因此使用空 調系統並非改善建築熱環境的最佳方法。

2.5.2 建築節能影響因子與設計重點之探討

氣候因素,造成建築室內外的「溫度差」,是建築耗能的主要原 因,而能減少「溫度差」的技術就是「隔熱」;減少太陽的「日射量」

的技術,就是「遮陽」。以下就以四個氣候區的建築節能特性,分成「隔 熱優先」、「遮陽優先」;及「隔熱遮陽並重」等三個類型,因其氣候類 型不同,其各氣候主要影響因子亦異,茲說明如下[37]:

一、「隔熱優先」的寒冷、乾熱型建築

建築外殼的隔熱與室內外氣溫差成正比,在寒帶氣候室內外 溫差高達 30℃。在寒帶地區就在阻擋當地巨大溫度差所引起的熱 損失。另一方面,在乾熱地區如中東、撒哈拉沙漠之室外氣溫最 高可達 50℃,這種氣候下的建築物室內外溫差約 25℃,其隔熱 的效果大。因此在乾熱地區,都以隔熱的手法來改善溫差與日射 所帶來的熱浪侵襲。寒帶的隔熱措施在於防止「由內往外的熱損 失」,乾熱地區的隔熱措施在於抑制「由外往內的熱取得」,兩者 的功用均在減緩室內外溫差的衝擊,其隔熱原理是一致的。在建 築節能技術上,寒冷氣候及乾熱氣候兩者皆可說是「隔熱優先」

的地區。

二、「遮陽優先」的熱濕型建築

熱濕熱帶區之氣候終年如夏如東南亞及大洋洲群島、熱帶亞 馬遜河流域、中西非洲熱帶雨林氣候之典型熱濕氣候,其,最高 氣溫年平均值約 30℃、最低氣溫年平均值約 24℃,全年的室內 外溫差很小,建築外殼的隔熱處理對耗能量的影響十分微弱,建 築物的「隔熱」設計並無明顯的經濟效益。因此東南亞的建築體 都建造大的屋頂,外牆多為單薄、多孔而具有通風遮陽的外殼。

其最大的功能在於遮陽,因此,熱濕熱帶氣候區是屬於「遮陽優 先」,的地區。

三、「隔熱遮陽並重」的亞熱帶型建築

居於「隔熱優先」與「遮陽優先」之間的氣候區,如台灣、

中國大陸之華南以及長江以南的軋熱帶氣候區域。此地氣候雖是 熱濕氣候,有短暫的寒冬,大部分時間為不熱不冷的中間複雜地 區。在這種不冷不熱的亞熱帶及次熱濕氣候下,建築冷房負荷量 不比熱帶大,暖房負荷又遠比北方寒冷氣候小,建築外殼的隔熱 與遮陽的節能效果都不能發揮最大的功效。此區域其節能的最大 功效,必須兼顧「隔熱」與「遮陽」。因此亞熱帶氣候區稱為「隔 熱遮陽並重」的地區。

2.5.3 屋頂節能因子之探討

熱濕地區緯度較低,屋頂接受極大日射熱,屋頂節能要考慮因子:

一、增加屋頂的遮陽能力

台灣水平方位的日射量為南向的 2.78 倍[39]。每在水平面開 一面窗,在南面就必須減少 2.78 倍的開窗面積,可考慮改成側向 型天窗改善,避免大量的水平日射。

二、增加屋頂的隔熱能力

屋頂隔熱層設在外側較佳,並且加以利用屋頂空氣層可以達 到隔熱與通風的目的。

2.5.4 屋頂部位節能對策之探討

屋頂部位節能對策有(1)遮蔽日射(2)避免水平天窗(3)舖 設隔熱層(4)降低屋面溫度(5)加設天花板並留空氣層(6)屋頂通 風塔或排氣裝置等項分述如下[39]:

一、遮蔽日射

屋頂上搭鋼棚或處理成雙層屋頂,避免太陽光直接照射屋 面。

二、避免水平天窗

台灣水平日射量大,應避免於屋頂設置大面積水平天窗,若 要設置必須加水平外遮陽或是採北向側面型天窗改善。

三、舖設隔熱層

屋頂外部舖設隔熱層藉以反射太陽輻射熱。

四、降低屋面溫度

屋頂表面選用明度高的材料(如白色),或屋頂覆土、植草。

五、加設天花板並留空氣層

屋頂下的樓層最好加設天花板,與屋頂間留設足夠的空氣層 及通風口,以便利用通風迅速排除熱量。或利用空氣層可以達到 通風與散熱兩種目的。

六、屋頂通風塔或排氣裝置(限用於非空調空間)

設置屋頂通風塔或是利用屋頂排氣裝置,減低室內的熱負 荷。

2.5.5 隔熱工程目的之探討 隔熱工程目的有:

一、保持室溫之穩定

隔熱層不但於夏天可隔絕太陽輻射熱之侵入室內。亦可防止 冬季室溫之外洩,故可穩定室溫,達省能效果。

二、保護防水層

隔熱層有一定厚度與強度,施舖於平屋頂防水層上,行人與 堆物時不致於損及防水層。

三、防範防水氈之鼓起

可防止油毛氈等防水材在太陽曝曬後發生鼓起之現象。

四、做成坡度以利排水

一般 RC 平屋頂為期急速排水均用隔熱層來增加屋頂之排水 坡度。

2.5.6 隔熱層種類之分析

為達隔熱工程之目的,隔熱層種類[25]:

一、泡沫水泥:泡沫混凝土。

二、輕質混凝土:煤渣混凝土、蛭石混凝土、輕質空心磚。

三、鋁板複合隔熱片:防熱膜。

四、有機質纖維製品:鑽泥鑽泥板。

五、無機質纖維製品:玻璃棉。

六、泡沫合成樹脂隔熱材:泡沫 PU 板、保麗龍隔熱磚。

七、其他。

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