第三章 空調型建築
第三節 旅館類建築
1. 旅館類建築規範 (1) 評估指標
規範中以建築物外殼耗能量 ENVLOAD 作為旅館類建築評估指 標,並依空調時間將空調空間分成4 類如表 3-31,其 ENVLOAD 公式 為:
∑
∑
= == P
1 X
X P
1 X
X
X*AFp )/ AFp ENVLOAD
(
ENVLOAD (3-3)
ENVLOADX=a0X+a1X*GX+a2X*L*DHX+a3X*Σ(MkX*IHkX) 其中:
ENVLOAD : 旅館建築物外殼耗能量[Wh/m2−fl−area⋅yr] ENVLOADX : X 類空調空間之外殼耗能量[Wh/m2 −fl−area⋅yr] GX : X 類空調空間之全年室內發散熱量[Wh/(m2 −fl−area⋅yr)]
LX : X 類空調空間之外殼熱損失係數[W/(m2−fl−area⋅K)]
MkX : X 類空調空間之 k 方位外殼面之熱射取得係數 DHX : X 類空調空間之當地之冷房度時[K⋅h/yr]
IHkX : X 類空調空間之當地 k 方位外殼之冷房日射時[Wh/(m2⋅yr)]
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k : 方位參數
X : 空調空間之分類參數,X=1~P P : 旅館空調空間分類參數
a0x : 常數[W/(m2 −fl−area⋅yr)]
a1x ,a2x ,a3x : 偏迴歸係數
AFpx : X 類空調空間之外周區空調總樓地板面 ,及各 周區空調樓地板面積之和
] yr area fl m
[ 2− − ⋅
(2) 氣候分區
建築節約能源設計技術規範將氣候區分成七大類如表 2-1,氣候參 數 DH 與 IHk 之值依據建築物所在氣候區,經由建築物節約能源設計 技術規範[27]查表而得。
(3) 評估基準
百貨商場建築物外殼耗能量 ENVLOAD 計算值應低於建築物節約 能源設計技術規範[27]之外殼耗能基準值 ENVLOADs,即 ENVLOAD<
ENVLOADs 如表 2-2。
2. 分析模型
參考範例:綠建築設計技術規範與計算實例專輯(2005 年版)[28],第四 冊-旅館類建築專用。
範例: S 旅館大樓
建築基本資料:此建築為地上 10 層之觀光旅館建築物,地下一層為防 空避難室兼地下停車場、台電受電室、空調機械室、洗衣房等,地 上一層接待大廳、西餐廳等,二層為宴會餐廳,三層以上為客房部。
構造:RC 構造
建築物高度 H:38.8m 總樓地板面積:13803m2
地面層以上樓地板面積:11628m2(約 3517 坪)
配置圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯-旅館類建築 p.82。)
平面圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯-旅館類建築 p.84。) 立面圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯-旅館類建築 p.87。) 剖面圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯-旅館類建築 p.91。) 3. 計算建築外殼使用常重骨材混凝土及輕質骨材混凝土之外殼耗能量
(1) 假設此大樓位於北部氣候區的桃竹苗地區
Part A: 使用常重骨材混凝土做為建築物外殼實牆部主要結構,依據 BEEP-II 軟體操作步驟,在 BEEP-II 程式中依序輸入下列資料 Step1.材料設定
(a) 建築物外殼開口部玻璃材料: S 旅館大樓外殼玻璃開口部玻璃 材料之種類如表 3-32。
(b) 建築物外殼實牆部牆壁材料: S 旅館大樓外殼實牆部牆壁材料 之種類如表 3-33。
(c) 建築物外殼實牆部屋頂材料: S 旅館大樓外殼實牆部屋頂材料 之種類如表 3-34(註:此屋頂建材並非 BEEP-II 內預設之建材,
因此我們需自訂此材料)。
Step2.輸入各區樓地板面積 Afp、AFp
依各類空調空間(24 小時系統、12 小時系統、10 小時系統及 6 小 時系統)分別計算 Afp、AFp,表 3-35 別為 S 旅館大樓 24 小時、12 小 時、10 小時及 6 小時系統各層外周區空調樓地板面積。
Step3.建築物外殼開口部份輸入
表 3-36、表 3-37、表 3-38 為 S 旅館大樓 24 小時、12 小時、10 小 時系統各方位空調、非空調區外殼開口材料、面積、遮陽係數及角度。
Step4.建築物外殼實牆部份輸入
表 3-39、表 3-40、表 3-41 為 S 旅館大樓 24 小時、12 小時、10 小 時系統各方位空調、非空調區外殼實牆部份材料、面積及角度)。
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Step5.計算結果
由 BEEP-II 軟體計算出 ENVLOAD 值為 74.10 小於基準值表 2-2 即
ENVLOAD=74.10 < 100 [kWh/m2 −fl−area⋅yr]
Part B: 使用輕質骨材混凝土做為建築物外殼實牆部主要結構 在 BEEP-II 軟體中,修改下列資料:
(a) 建築物外殼實牆部牆壁材料: 如表 3-42 為 S 旅館大樓改用輕質 骨材混凝土後之外殼實牆部牆壁材料之種類。
(b) 建築物外殼實牆部屋頂材料: 如表 3-43 為 S 旅館大樓改用輕質 骨材混凝土後之外殼實牆部屋頂材料之種類。
即可計算出結果 ENVLOAD 值為 62.71 小於 基準值,亦小於 Part A 計算結果。
] yr area fl m / kWh
[ 2 − − ⋅
ENVLOAD=62.71 < 100 [kWh/m2 −fl−area⋅yr] (2) 假設此大樓位於中部氣候區的中彰投雲地區
Part A: 使用常重骨材混凝土做為建築物外殼實牆部主要結構
依建築節約能源技術規範[27]中規定旅館類建築位於桃竹苗地區 DH 及 IHK 如表 3-44(24 小時系統、12 小時系統、10 小時系統及 6 小 時系統),旅館類建築位於中彰投雲地區之 DH 與 IHk 如表 3-45。而 S 旅館大樓位於中彰投雲地區,建築物外殼耗能量(ENVLOAD)值為 102.74[kWh/m2 −fl−area⋅yr]小於中部地區基準值,即
ENVLOAD=102.74 < 120 [kWh/m2−fl−area⋅yr]
Part B: 使用輕質骨材混凝土做為建築物外殼實牆部主要結構
同理可獲得在中彰投雲地區,使用輕質骨材混凝土作為外牆實牆 部 主 結 構 時 之 建 築 物 外 殼 耗 能 量 (ENVLOAD) 值 為 87.86[kWh/m2−fl−area⋅yr],即:
ENVLOAD=87.86 < 120 [kWh/m2 −fl−area⋅yr] (3) 假設此大樓位於南部氣候區的嘉南澎地區
Part A: 使用常重骨材混凝土做為建築物外殼實牆部主要結構
將建築物位址由原先桃竹苗地區換至嘉南彭地區,表 3-46 為嘉南 澎地區旅館類建築物氣候參數 DH 與 IHk 值(24 小時系統、12 小時系 統、10 小時系統及 6 小時系統),得到建築物外殼耗能量(ENVLOAD) 值為 122.18[kWh/m2 −fl−area⋅yr],即:
ENVLOAD=122.18 < 135 [kWh/m2 −fl−area⋅yr]
Part B: 使用輕質骨材混凝土做為建築物外殼實牆部主要結構
同理可獲得在嘉南澎地區,使用輕質骨材混凝土作為外殼實牆部 主 結 構 時 之 建 築 物 外 殼 耗 能 量 (ENVLOAD) 為 105.02
,即:
] yr area fl m / kWh
[ 2 − − ⋅
ENVLOAD=105.02 < 135 [kWh/m2 −fl−area⋅yr] 4. 常重/輕質骨材混凝土外殼耗能量及空調費用之比較
將上述所得結果整理為表 3-47S,旅館大樓在北中南氣候區使用常重與 輕質骨材混凝土外殼耗能量之比較。
假設電費每度為 3.5 元,乘上使用常重與輕質骨材混凝土情況下之 ENVLOAD 差 值 與 此 大 樓 地 面 層 以 上 之 外 周 區 空 調 樓 地 板 總 面 積 5803.0+593.9+86.7=6483.6m2(約 2000 坪),即可得到此棟大樓一年所能節省 之空調用電費用為:
桃竹苗地區:
(74.10-62.71)[kWh/(m2⋅yr)]*6483.6(m2)*3.5(元/kWh)=258,469(元/yr) 中彰投雲地區:
(102.74-87.86)[kWh/(m2⋅yr)]*6483.6(m2)*3.5(元/kWh)=337,666(元/yr)
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嘉南澎地區: