(b)
圖 4-2 不同玻璃之 SRC 比較(a)輻射反射率與輻射穿透率(b)SHGC (資料來源：本研究繪製)
第二節 量化隔熱膜之空調節能效益-中央空調型辦公建築 在探討建築節能效益時，同一建築節能技術會隨著應用於相異之建築使用 型態而產生不同的節能效果，主要的差異係來自於空調使用時間。因此，本研究 以空調時間差異最為明顯之中央空調型建築與複合通風型建築分別探討其節能 成效同時評估其成本效益。中央空調型建築，例如辦公類型或商業類型建築物，
使用空調的時間幾乎等同於建築使用時間，即使在冬季，由於建築外殼多為不可 開窗，往往是全年空調的型態；而複合式通風型建築，比如住宅或學校類建築，
常隨著外界氣候之變化與室內自然通風之有效性，由使用者決定空調啟閉時間，
因此空調使用多集中於炎熱之夏季，全年空調時間較全中央空調型來得短，因此 應用玻璃貼附隔熱膜之節能效果也不相同。
除了空調使用的差異有必要區分為中央空調型與複合通風型來探討外。針 對多樣化的建築外殼熱性能，所導致的節能效果亦各異。找出並量化這些節能效
果可能的範圍，是決定既有建築節能改善能否成功的基石。為了探討涵蓋市面上 各種相異的建築外殼條件，本研究以蒙地卡羅法(Monte Carlo method)進行包括各 式建築外殼樣態之模擬樣本的生成。進行樣本生成的典型建築平面辦公類平面如 圖 4-3，為了避免建築方位不同而產生日射量取得上的差異，二種平面之四個方 位其接受日射之立面面積相同，且各面之建築外殼型態亦相同。
(a) (b)
圖 4-3 (a)中央空調型辦公建築平面 (b)立體示意圖 (圖片來源：本研究繪製)
以下以10 層樓中央空調型之辦公建築大樓進行模擬，探討建築外殼對建築 外殼節能指標(ENVLOAD)的影響，因此將窗牆比、外牆熱傳導係數、玻璃熱傳 導係數以及玻璃 SHGC 參數化為蒙地卡羅模擬之因子。模擬之基準案描述如表 4-5 之設定，而變化之參數則如表 4-6 所示。
表 4-4 以蒙地卡羅模擬之建築基本案設定
類別 項目 輸入值 單位 備註
室內發散熱 人員 0.15 人/m2 根據ASHRAE90.1
燈具 15 W/m2 根據ASHRAE90.1
設備 10 W/m2 根據ASHRAE90.1
辦公室使用時間 8:00-18:00
空調設定 冷房室內溫度設定 26 ℃
新鮮外氣量 0.0025 m3/s.人 根據ASHRAE90.1
主機大小 340 RT
COP 6.1 W/W
(資料來源：本研究繪製)
作為建築外殼變動之參數及其分布，如下所示。預計二類建築分別產生1000 組建築外殼組合相異之樣本。每一樣本分別以 EnergyPlus 進行全年逐時模擬二
第四章 隔熱膜之建築耗能改善效益評估
次，以分別求得有貼附與無貼附玻璃隔熱膜之情境下全年之空調耗能量，以獲知 可能之節能範圍。最後透過統合分析，找出不同外殼設計條件下，最具經濟效益 的隔熱膜選用對策建議，以作為推廣應用玻璃隔熱膜作為改善既有建築耗能技術 之參考。
影響建築冷房負荷的不確定來源包括建築外殼、建築營運模式以及空調設 定等。在考慮不同建築使用狀況的情形下，以蒙地卡羅法模擬建築玻璃貼附隔熱 膜之後的耗能改善效益，以評估隔熱膜用於不同建築外殼類型之可能節能效益分 布情況。在上節窗戶熱取得實驗中，測試節能成效較佳的隔熱膜包含F23、F1、
F2、F7、F15，因此此節取熱阻隔性能較佳之隔熱膜進行分析。
表 4-5 蒙地卡羅模擬之因子表
因子 最小值 最大值 因子水準分布狀態
窗牆比 0.2 0.9 平均分布
外牆U 值 1.5 3.5 平均分布
窗戶U 值 1.8 6.16 根據2015 年版建築技術規範_辦公類 之常用玻璃熱傳透率，如下表 4-7。
玻璃SHGC 0.4 0.82 平均分布 (資料來源：本研究繪製)
表 4-6 建築節能技術規範內常用玻璃熱傳透率一覽表
單層玻璃 雙層玻璃
玻璃厚度 熱傳透率 玻璃厚度 熱傳透率 玻璃厚度 熱傳透率 mm W/m2.K mm W/m2.K mm W/m2.K 3 6.31 3+6 空氣+3 3.31 3+6 惰性氣體+3 2.62 5 6.21 5+6 空氣+5 3.25 5+6 惰性氣體+5 2.58 6 6.16 6+6 空氣+6 3.23 6+6 惰性氣體+6 2.56 8 6.07 8+6 空氣+8 3.17 8+6 惰性氣體+8 2.52 10 5.97 10+6 空氣+10 3.12 10+6 惰性氣體+10 2.48 12 5.88 12+6 空氣+12 3.07 12+6 惰性氣體+12 2.44 15 5.75 3+12 空氣+3 3.10 3+12 惰性氣體+3 1.93 19 5.59 5+12 空氣+5 3.05 5+12 惰性氣體+5 1.90 6+12 空氣+6 3.03 6+12 惰性氣體+6 1.89 8+12 空氣+8 2.98 8+12 惰性氣體+8 1.86 10+12 空氣+10 2.94 10+12 惰性氣體+10 1.83 12+12 空氣+12 2.90 12+12 惰性氣體+12 1.80
(資料來源：本研究繪製)
在分析上我們採用降低玻璃熱取得性能較佳的前五種隔熱膜進行分析，分 別為F23、F1、F2、F7 與 F15。由圖 4-4、圖 4-5 顯示了以台北、台中與高雄分 別代表台灣北、中、南三種氣候區下五種隔熱膜所有模擬樣本之 ENVLOAD 與 降低 ENVLOAD 改善效益之分布以盒鬚圖呈現。位處較為炎熱的南部地區其 ENVLOAD 之改善效益亦越顯著。且南部地區之結果顯示依照不同建築外殼型 態之節能設計差異下，在盒鬚圖中有較大的分布範圍。北部地區相對而言依照不 同建築外殼變化的幅度較小。套用較佳的隔熱膜時，北部地區的 ENVLOAD 改 善程度平均約在24 (kWh/m2K)左右，中部地區約在 34 (kWh/m2K)左右，南部地 區則約在42 (kWh/m2K)左右。改善比例均在 22%左右。
倘以EnergyPlus 以各地之 TMY3 模擬結果如圖 4-6 與圖 4-7 所示。貼附隔 熱膜所能帶來的全年空調負荷量改善幅度，台中與高雄地區差異不大，北、中、
南三地區之平均改善量分別為，11 (kWh/m2)、15 (kWh/m2)與 15(kWh/m2)。改善 比例分別為10%、12%與 11%。
圖 4-4 各樣本在貼附不同隔熱膜下之 ENVLOAD 分布 (資料來源：本研究繪製)
第四章 隔熱膜之建築耗能改善效益評估
圖 4-5 各隔熱膜之 ENVLOAD 改善效益分布 (資料來源：本研究繪製)
圖 4-6 各樣本在貼附不同隔熱膜下之冷房顯熱負荷分布 (資料來源：本研究繪製)
圖 4-7 各隔熱膜之冷房顯熱負荷改善效益分布 (資料來源：本研究繪製)
由於不同的隔熱膜在貼附於節能相異的建築外殼上，其可帶來的節能效果 亦不相同。為了將來易於評估隔熱膜對建築節能之改善量，本研究進一步透過複 迴歸分析方法，建立 ENVLOAD 改善量之預測模型。研究上以台北、台中、高 雄分別代表北宜金馬地區、中彰投雲地區、高屏地區之不同氣候區表現，依照不 同地區計算改善建築外殼的 ENVLOAD 改善量。此模型以建築之平均開口率 (WWR)、外牆熱傳透係數(UW)、玻璃熱傳透係數(Uf)與貼附隔熱膜前後之 SHGC 變化量(ΔSHGC)來推估 ENVLOAD 之減少量。
(1)北部地區：
=41.54 +0.45 W 0.24 f 118.48 22.97
ENVLOAD WWR U U SHGC
(4-2) 樣本數=500，R2=0.93
(2)中部地區：
=58.53 +0.63 W 0.34 f 166.92 32.36
ENVLOAD WWR U U SHGC
(4-3) 樣本數=500，R2=0.93
(3)南部地區：
=72.90 +0.79 W 0.42 f 207.89 40.31
ENVLOAD WWR U U SHGC
(4-4) 樣本數=500，R2=0.93
第四章 隔熱膜之建築耗能改善效益評估
第三節 量化隔熱膜之空調節能效益-複合通風型住宅類建築