第四章 電力消費量與氣候要素
第三節 電力消費量與水平日射量變動
太 陽 照 射 至 地 面 上 的 單 位 能 量 稱 為 日 射 量，它 除 了 與 日 照 時 數 有 影 響 外，對 熱 環 境 而 言 日 射 量 的 多 寡 會 影 響 氣 溫、濕 度、
照 度 等 物 理 因 素 。 在 建 築 空 調 熱 負 荷 中 由 外 界 進 入 室 內 部 份 均 是 由 建 築 物 外 殼 傳 透 進 入 的 ， 而 建 築 物 外 殼 可 分 為 透 光 與 非 透 光 部 份 ， 透 光 部 份 係 指 日 射 直 接 射 入 室 內 而 轉 變 為 室 內 之 熱 負 荷 ， 而 非 透 光 部 份 則 包 括 因 日 射 輻 引 起 之 熱 得 及 內 外 溫 差 所 引 起 之 傳 導 熱 。 因 此 日 射 量 之 大 小 對 空 調 熱 負 荷 影 響 甚 大 。 日 射 量 的 資 料 可 提 供 建 築 物 遮 陽 板 之 設 計 、 建 築 物 配 置 計 畫 、 建 築 物 省 能 設 計 及 太 陽 能 利 用 之 參 考 依 據 。
由 於 日 照 之 變 化 易 造 成 在 冬 季 期 間 產 生 日 照 不 足 之 寒 冷 氣 候 環 境 ， 或 於 夏 季 期 間 日 照 過 度 導 致 令 人 體 不 適 之 炎 熱 環 境 ； 因 此 ， 建 築 物 之 遮 陽 設 計 ， 必 須 考 量 冬 季 防 寒 與 夏 季 避 暑 的 條 件 下 找 尋 最 佳 設 計 方 式 。 建 築 物 室 內 的 冷 暖 寒 暑 等 居 住 舒 適 性 也 因 日 照 條 件 的 不 同 而 相 異 ， 甚 至 建 築 物 空 調 的 耗 電 量 也 會 因 日 射 量 的 多 寡 而 深 受 影 響 。 一 般 而 言 ， 日 照 時 間 較 長 者 其 日 射 量 也 較 大 。
壹 、 台 北 市 旅 館 類 建 築 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量
在 台 北 市 方 面 ， 其 年 平 均 水 平 日 射 量 約 為 241 [MJ/
㎡.mon.]， 夏 季 期 間 六 至 九 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 約 為 342 [MJ/
㎡.mon.] 最 高 ； 三 至 五 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 約 為 237 [MJ/
㎡.mon.]次 之；十 至 十 二 月 份 及 冬 季 期 間 一 至 二 月 份 之 平 均 水 平
日 射 量 則 在 161~164 [MJ/㎡ .mon.]之 間 。
圖 4-20 台 北 市 觀 光 旅 館 用 電 與 水 平 日 射 量 變 化 圖
A 類 ： 國 際 觀 光 旅 館 B 類 ： 觀 光 旅 館 C 類 ： 一 般 旅 館
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
0 50 100 150 200 250 300 350 400
C類用電量 水平日射量 MJ/m2.mon.
KWH/m2.mon.
圖 4-21 台 北 市 一 般 旅 館 用 電 與 水 平 日 射 量 變 化 圖
將 台 北 市 國 際 觀 光 旅 館 、 觀 光 旅 館 及 一 般 旅 館 之 年 間 單 位 面 積 電 力 消 費 量 資 料 與 各 月 份 水 平 日 射 量 之 變 化 資 料 進 行 迴 歸 分 析 ， 可 以 得 知 其 兩 者 呈 二 次 曲 線 相 關 趨 勢 ， 決 判 係 數 （R２） 約 在 0.70~0.90 左 右，顯 示 就 台 北 地 區 而 言，各 月 份 水 平 日 射 量 之 變 動 對 國 際 觀 光 旅 館 、 觀 光 旅 館 及 一 般 旅 館 之 單 位 面 積 電 力 消 費 量 影 響 效 果 並 不 一 致 。 其 建 立 之 迴 歸 方 程 式 如 下 所 示 ： 一 、 國 際 觀 光 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = 0.0002x
2- 0.0587x + 21.33…..（ 8）
R
2= 0.75
式 中 y： 單 位 面 積 電 力 消 費 量 [KWH/㎡ .mon.]
x： 水 平 日 射 量 [MJ/㎡ .mon.]
二 、 觀 光 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = 0.0002x
2- 0.0413x + 18.712…..（ 9）
R
2= 0.77
式 中 y： 單 位 面 積 電 力 消 費 量 [KWH/㎡ .mon.]
x： 水 平 日 射 量 [MJ/㎡ .mon.]
三 、 一 般 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = 0.0002x
2- 0.0426x + 14.975…..（ 10）
R
2= 0.90
式 中 y： 單 位 面 積 電 力 消 費 量 [KWH/㎡ .mon.]
x： 水 平 日 射 量 [MJ/㎡ .mon.]
貳 、 台 中 市 旅 館 類 建 築 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量
在 台 中 市 方 面 ， 其 年 平 均 水 平 日 射 量 約 為 306 [MJ/
㎡.mon.]， 夏 季 期 間 六 至 九 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 約 為 351 [MJ/
㎡.mon.] 最 高 ； 三 至 五 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 約 為 316[MJ/
㎡.mon.]次 之；十 至 十 二 月 份 及 冬 季 期 間 一 至 二 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 則 在 250~270 [MJ/㎡ .mon.]之 間 。
由 於 在 台 中 市 夏 季 期 間 為 平 均 水 平 日 射 量 最 高 之 期 間，其 國 際 觀 光 旅 館 及 一 般 旅 館 在 電 力 消 費 上 亦 隨 水 平 日 射 量 之 變 化 而 產 生 改 變 ， 由 圖 4-22、 4-23 可 以 得 知 ， 六 至 九 月 份 水 平 日 射 量 與 單 位 面 積 用 電 量 均 呈 高 峰 趨 勢 。
A 類 ： 國 際 觀 光 旅 館 B 類 ： 觀 光 旅 館 C 類 ： 一 般 旅 館
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
A類用電量 水平日射量
KWH/m2.mon. MJ/m2.mon.
圖 4-22 台 中 市 國 際 觀 光 旅 館 用 電 與 水 平 日 射 量 變 化
A 類 ： 國 際 觀 光 旅 館 B 類 ： 觀 光 旅 館 C 類 ： 一 般 旅 館
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
C類用電量 水平日射量
KWH/m2.mon. MJ/m2.mon.
圖 4-23 台 中 市 一 般 旅 館 用 電 與 水 平 日 射 量 變 化 圖
將 台 中 市 國 際 觀 光 旅 館 及 一 般 旅 館 年 間 單 位 面 積 電 力 消 費 量 資 料 與 各 月 份 水 平 日 射 量 之 變 化 資 料 進 行 迴 歸 分 析 ， 可 以 得 知 其 兩 者 呈 二 次 曲 線 相 關 趨 勢，決 判 係 數（R２）介 於 0.40~0.55 之 間 ， 顯 示 就 台 中 地 區 而 言 ， 水 平 日 射 量 之 變 動 對 其 旅 館 類 建 築 單 位 面 積 電 力 消 費 量 之 影 響 並 不 顯 著 。 建 立 之 迴 歸 方 程 式 如 下 所 示 ：
一 、 國 際 觀 光 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = 5×10
-5x
2+ 0.0082x + 15.948…..（ 11）
R
2= 0.44
式 中 y： 單 位 面 積 電 力 消 費 量 [KWH/㎡ .mon.]
二 、 一 般 觀 光 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = -7×10
-5x
2+ 0.0503x - 4.3369…..（ 12）
R
2= 0.53
式 中 y： 單 位 面 積 用 電 量 [KWH/㎡ .mon.]
x： 水 平 日 射 量 [MJ/㎡ .mon.]
參 、 高 雄 市 旅 館 類 建 築 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量
在 高 雄 市 方 面 ， 其 年 平 均 水 平 日 射 量 約 為 313 [MJ/
㎡.mon.]， 夏 季 期 間 六 至 九 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 約 為 360 [MJ/
㎡.mon.]； 三 至 五 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 約 為 364[MJ/㎡ .mon.]最 高 ； 十 至 十 二 月 份 及 冬 季 期 間 一 至 二 月 份 之 平 均 水 平 日 射 量 則 在 240~250 [MJ/㎡ .mon.]之 間 。
由 於 高 雄 市 之 平 均 水 平 日 射 量 最 高 期 間 在 三 至 五 月 份，夏 季 期 間 之 平 均 水 平 日 射 量 次 之 ， 其 國 際 觀 光 旅 館 及 一 般 旅 館 在 電 力 消 費 上 亦 隨 水 平 日 射 量 之 變 化 而 產 生 改 變，由 圖 4-24、4-25 可 以 得 知 ， 水 平 日 射 量 之 高 峰 在 六 月 份 ， 單 位 面 積 用 電 量 之 高 峰 出 現 於 八 月 份 。
A 類 ： 國 際 觀 光 旅 館 B 類 ： 觀 光 旅 館 C 類 ： 一 般 旅 館
4-28
10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
100 150 200 250 300 350 400 450
A類用電量 水平日射量 MJ/m2.mon.
KWH/m2.mon.
圖 4-24 高 雄 市 國 際 觀 光 旅 館 用 電 與 水 平 日 射 量 變 化
A 類 ： 國 際 觀 光 旅 館 B 類 ： 觀 光 旅 館 C 類 ： 一 般 旅 館
高 雄 市 國 際 觀 光 旅 館 及 一 般 旅 館 年 間 單 位 面 積 電 力 消 費 量 資
２
圖 4-25 高 雄 市 一 般 旅 館 用 電 與 水 平 日 射 量 變 化 圖
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
C類用電量 水平日射量 MJ/m2
n. .mon.
KWH/m2.mo
將
料 與 各 月 份 水 平 日 射 量 之 變 化 資 料 進 行 迴 歸 分 析 ， 可 以 得 知 其 兩 者 呈 二 次 曲 線 相 關 趨 勢，決 判 係 數（R ）介 於 0.45~0.60 之 間 ， 顯 示 就 高 雄 地 區 而 言 ， 水 平 日 射 量 之 變 動 對 旅 館 類 建 築
單 位 面 積 電 力 消 費 量 之 影 響 並 不 顯 著 。 建 立 之 迴 歸 方 程 式 如 下 所 示 ：
一 、 國 際 觀 光 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = -9×10
-5x
2+ 0.0847x + 8.1215…..（ 13）
式 中 y： 單 位 面 積 電 力 消 費 量 [KWH/㎡ .mon.]
二 、 一 般 旅 館 電 力 消 費 量 與 水 平 日 射 量 迴 歸 方 程 式
y = -0.0001x
2+ 0.1259x - 8.4038…..（ 14）
式 中 y： 單 位 面 積 電 力 消 費 量 [KWH/㎡ .mon.]
R
2= 0.47
x： 水 平 日 射 量 [MJ/㎡ .mon.]
R
2= 0.59
x： 水 平 日 射 量 [MJ/㎡ .mon.]