度日法氣象資料解析

為了評估外氣溫度與建築物空調耗能的需求，本研究收集台灣地區近10年的 氣象資料，並設定評估基準溫度符合目前國際間進行度日法評估慣用的基準值，

進行相關的氣象資料解析。

3-2.1 氣象測站說明

由先前CDH 研究得知，台灣平地地區夏季雖然炎熱，無法避免空調的使用。

但是由於台灣地形變化大，中高海拔的山區由於溫度梯度隨高度遞減的原因，夏 季的外氣溫度不但涼爽，甚至可以不用空調。在低緯度的台灣，如此因山區地形 改變的氣候條件，創造出免用空調的建築環境，將可有效率的降低建築物整體耗 能，可以說是台灣實踐零碳綠建築最有潛力的地區。因此本研究將探討台灣中高 海拔地區的氣候，以進行後續的零碳綠建築能源評估。

本研究將研究範圍選定為台灣中高海拔山區，這是先前評估該類地區因溫度 梯度效應而會有較涼爽的氣候條件，因此設定海拔條件450 公尺以上的山坡地測 站為本研究評估的氣象資料來源。氣象資料取自中央氣象局符合本研究海拔高度 條件旗下測站共計 37 站，內容為最近 10 年的長期監測數據，統計期間為 1999 至2008 年間。測候站包括了竹子湖、鞍部、日月潭、阿里山、玉山等 5 處地面 一級測站（觀測項目較為齊全，包括：溫度、全天空日射量、日照率、雲量、濕 度、風速、風向等多項氣象要素）。另外還包括了知本、草嶺、奮起湖、梨山、

合歡山等32 處自動氣象觀測站（觀測項目包括：雨量、溫度、風速、風向、氣 壓、日照時數、濕度等，部分觀測內容會因測站而異）。其中復興、月眉山、水 源、鳳林山、加路蘭山、大屯山、雪霸等 7 站，由於測站設立期間較晚（2000 年後才設站），其氣象資料尚不足10 年。

本研究氣象測站的分佈圖可參考圖3-3 所示，測站平均分佈於台灣北、中、

南、東各區域。另外從表3-1 的測站海拔高度資料整理，海拔高度 500 公尺以下 的測站有4 處，500～1000 公尺的測站有 13 處；1000～1500 公尺的測站有 6 處，

1500～2000 公尺測站有 6 處，2000 公尺以上的測站有 8 處，其中海拔超過 3000 公尺以上的高山測站有3 處。全體測站的海拔高度的分佈尚稱平均，各類海拔高 度均有相關測站的氣象資料可供解析。

編號 測站名稱

表3-1 本研究測站海拔高度與位置一覽表 測站編號 測站名稱 海拔高度(公尺) 經度 緯度

C0A990 大崙尾山 454 121°33'56〞E 25°06'30〞N C0A560 福山 455 121°29'40〞E 24°46'47〞N C0A550 泰平 460 121°48'55〞E 24°58'23〞N C0C460 復興 482 121°21'09〞E 24°49'13〞N C0R420 牡丹池山 504 120°50'31〞E 22°10'06〞N C0S700 知本 507 120°59'51〞E 22°41'12〞N C0T9A0 月眉山 511 121°32'25〞E 23°49'33〞N C0D360 梅花 523 121°12'31〞E 24°40'42〞N C0F900 雙崎 543 120°53'47〞E 24°17'25〞N C0T820 天祥 550 121°29'15〞E 24°10'53〞N C0T9B0 水源 558 121°31'45〞E 23°59'37〞N 466930 竹子湖 607 121°32'11〞E 25°09'54〞N C0T9G0 鳳林山 650 121°25'17〞E 23°44'52〞N C0Z050 佳心 704 121°12'18〞E 23°20'49〞N C0T9H0 加路蘭山 746 121°31'08〞E 23°41'03〞N 466910 鞍部 825 121°31'13〞E 25°11'11〞N C0I090 鳳凰 878 120°46'45〞E 23°43'47〞N 467650 日月潭 1014 120°53'60〞E 23°52'59〞N C0R100 尾寮山 1018 120°40'33〞E 22°50'06〞N C0AC40 大屯山 1098 121°30'51〞E 25°10'38〞N C0K240 草嶺 1138 120°41'36〞E 23°35'44〞N C0V150 表湖 1163 120°39'22〞E 23°15'43〞N C0M530 奮起湖 1385 120°41'28〞E 23°29'45〞N C0I010 廬山 1562 121°10'24〞E 24°02'06〞N C0H9A0 神木村 1595 120°50'05〞E 23°32'10〞N C0S680 紅葉山 1659 121°01'52〞E 22°55'18〞N C0U710 太平山 1810 121°31'03〞E 24°30'26〞N C0D550 雪霸 1956 121°06'58〞E 24°31'37〞N C0F860 梨山 1980 121°15'04〞E 24°15'25〞N C0U730 思源 2036 121°20'55〞E 24°23'56〞N C0S750 向陽 2280 120°58'41〞E 23°15'00〞N 467530 阿里山 2413 120°48'18〞E 23°30'37〞N C0S760 紅石 2435 121°07'12〞E 23°04'17〞N C0T790 大禹嶺 2565 121°18'29〞E 24°11'16〞N C0H990 昆陽 3235 121°15'55〞E 24°07'22〞N C0H9C0 合歡山 3292 121°15'52〞E 24°08'43〞N 467550 玉山 3844 120°57'06〞E 23°29'21〞N

3-2.2 暖房度日與冷房度日分析

為1734.3（℃.d）；海拔 2413 公尺的阿里山測站，其HDD18為2403.8（℃.d）；至 於海拔高度超過3000 公尺以上的合歡山及玉山測候站，其年平均HDD18甚至高 達4475.1 與 5169.7（℃.d）。部分測站可能因為山區地形因素，或許HDD值與海 拔高度並未呈現明顯相關性，例如海拔460 公尺的泰平，其HDD比海拔 1014 公

表3-2 台灣中高海拔地區暖房度日HDD18與冷房度日CDD26資料庫 HDD18 366.4 311.7 256.9 145.1 92.0 38.2 17.1 28.4 73.8 154.9 229.1 343.1 2056.8 太平山

1810 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 251.6 309.6 239.7 103.5 71.1 31.0 16.3 8.0 25.1 53.1 186.6 285.8 1581.4 雪霸

1956 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 295.5 246.5 205.4 128.2 83.4 53.1 30.4 38.0 58.8 118.3 189.2 287.5 1734.3 梨山 HDD18 346.2 301.8 268.3 186.0 150.8 113.6 97.4 108.0 124.9 167.3 221.0 318.5 2403.8 阿里山

2413 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 277.6 220.2 208.7 100.0 38.3 14.0 2.9 3.7 19.6 88.1 151.7 248.0 1372.9 紅石

2435 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 417.4 355.3 329.1 240.7 199.5 152.2 114.7 138.1 164.9 228.7 289.2 387.1 3016.9 大禹嶺

2565 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 473.0 423.5 410.8 320.0 274.3 224.3 194.3 204.7 219.2 268.7 327.5 427.7 3767.9 昆陽

3235 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 556.7 485.8 477.8 376.0 322.4 269.2 247.7 251.7 272.1 323.9 391.7 500.1 4475.1 合歡山

3292 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 HDD18 569.6 509.0 526.3 440.0 394.1 351.0 340.0 347.1 352.1 376.4 438.3 526.0 5169.7 玉山

3844 CDD26 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

資料來源：本研究整理（參考ASHRAE 90.1，暖房度日基準溫度 18℃，冷房度日基準溫度 26℃）

3-2.3 度日法與建築氣候分區

前述的冷、暖房度日，已普遍被利用來作為建築物能源消耗的預估（尤其是暖房）

與建築物節能管制的標準，美國冷凍空調協會ASHRAE 的標準 90-1 以暖房度日大小來 進行建築氣候的分區，同時規範建築物壁面、窗戶等外殼構造的熱傳透率U 值。

表3-3 ASHRAE 氣候分區與度日基準

資料來源：ASHRAE STANDARD 90-1-2004

圖3-4 美國氣候分區圖

若以ASHRAE STANDARD 90-1 氣候分區標準來看，熱帶與溫帶氣候的暖房 度日分界點大約是HDD65值3600（℉.d）；溫帶與寒帶氣候的分界點大約是HDD65

值 5400（℉.d）。ASHRAE HDD所使用的基準溫度 65℉與國際間慣用的公制暖 房度日基準溫度18℃相當接近，因此我們大略可以該數據當作氣候分區參考值。

我們依照ASHRAE的氣候分區標準，台北的氣候分區屬炎熱潮濕的第 2 區，台南 的氣候屬於非常炎熱與潮濕的第1 區分類。而台灣的山地區在ASHRAE的氣候區 分類下，則含括了2、3、4 區等。台灣座落於北回歸線上，基本的氣候型態為亞 熱帶與熱帶。但因海拔高度的落差造成了台灣複雜多樣的氣候；小小的台灣，其 氣候分區甚至涵蓋了熱帶、亞熱帶、暖溫帶、涼溫帶到冷溫帶。

目前我國的建築物外殼節能規範，除了 ENVLOAD 計算，公式代入的資料 庫稍有反應不同海拔高度的DH 值外，對於山地氣候的建築設計規範明顯不足。

一般建築物重點要求的遮陽性能在高海拔山區的建築物卻不是那麼重要，反而構 造的隔熱保溫才是此類型建築的設計重點，因位處寒冷、溫帶的氣候，冬季的暖 房需求更勝於夏季的冷房。本研究關於台灣中高海拔山區的暖房度日研究資料，

將可協助未來節能法規的修訂。