輕質骨材混凝土牆板之開發應用與經濟效益評估—建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估
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(3) PG 9403-0008 094301070000G1012. 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材 經濟效益評估. 受 委 託 者 ：國立中興大學 研究主持人：陳 豪 吉 共同主持人：廖 惠 雯 研 究 助 理 ：張 嘉 凌. 內政部建築研究所委託研究報告 中 華 民 國 94 年 12 月.
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(5) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Economical Benefits of Buildings Using Lightweight Aggregate Concrete. BY How-Ji Chen Hui-Wen Liao Chia-Ling Chang. December 31, 2005.
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(7) 目次. 目. 次. 表. 次 ............................................................................................... III. 圖. 次 ............................................................................................... XI. 摘. 要 ............................................................................................ XIII. 第一章 緒論 ......................................................................................1 第一節 研究緣起與背景............................................................................ 1 第二節 研究目的........................................................................................ 3 第三節 研究方法與進行步驟.................................................................... 3. 第二章 文獻回顧 ..............................................................................9 第一節 分析模型........................................................................................ 9 第二節 建築物節約能源設計技術規範 ................................................... 9 第三節 BEEP-II軟體............................................................................... 14 第四節 林氏簡算法.................................................................................. 14. 第三章 空調型建築 ........................................................................19 第一節 辦公廳類建築.............................................................................. 19 第二節 百貨商場類建築.......................................................................... 24 第三節 旅館類建築.................................................................................. 29 第四節 醫院類建築.................................................................................. 34 第五節 小結.............................................................................................. 39. 第四章 非空調型建築 ....................................................................79 第一節 住宿類建築.................................................................................. 80 第二節 學校及大型空間類建築.............................................................. 91 第三節 其他類建築................................................................................ 101 第四節 小結............................................................................................ 111. 第五章 方位對建築物的影響 ......................................................129. I.
(8) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 第一節 分析不同方位外殼耗能量........................................................ 129 第二節 小結............................................................................................ 130. 第六章 輕質骨材混凝土建築之建造成本降低暨經濟效益分析 ..........................................................................................133 第一節 節省材料用量效益.................................................................... 133 第二節 經濟效益評估............................................................................ 134. 第七章 研究發現 ..........................................................................141 第八章 結論與建議 ......................................................................143 第一節 結論............................................................................................ 143 第二節 建議............................................................................................ 144. 附錄一 期中審查會議紀錄情形 ..................................................145 附錄二 研究計畫審查會議情形 ..................................................147 附錄三 發表於「第二屆輕質骨材混凝土研討會暨國科會產學合 作成果發表會」之論文 ..................................................149 參考書目 ..........................................................................................163. II.
(9) 表次. 表. 次. 表 2-1 氣候分區.................................................................................................. 15 表 2-2 空調型建築的節能指標及基準值 ......................................................... 15 表 2-3 住宿類建築的節能指標及基準值 ......................................................... 16 表 2-4 學校類建築的節能指標及基準值 ......................................................... 16 表 2-5 大型空間類建築的節能指標及基準值 ................................................. 17 表 2-6 其他類建築的節能指標及基準值 ......................................................... 17 表 3-1 A辦公大樓外殼玻璃開口部玻璃材料之種類 ...................................... 40 表 3-2 A辦公大樓外殼實牆部牆壁材料之種類 .............................................. 40 表 3-3 A辦公大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 .............................................. 41 表 3-4 A辦公大樓各層外周區空調樓地板面積 .............................................. 41 表 3-5 A辦公大樓各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係數Ki及角 度( º) ...................................................................................................... 42 表 3-6 A辦公大樓各方位非空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係數Ki及 角度( º) .................................................................................................. 42 表 3-7 A辦公大樓各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º).. 42 表 3-8 A辦公大樓各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º) ............................................................................................................... 42 表 3-9 A辦公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 .. 43 表 3-10 A辦公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 43 表 3-11 桃竹苗地區辦公廳類大樓氣候參數DH與IHk值 .............................. 43 表 3-12 中彰投雲地區辦公廳類大樓氣候參數DH與IHk值 .......................... 44 表 3-13 高屏地區辦公廳類大樓氣候參數DH與IHk值 .................................. 44 表 3-14 A辦公大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗能量之 比較 ....................................................................................................... 44 表 3-15 A辦公大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費 用 ........................................................................................................... 45 表 3-16 D百貨商場大樓外殼玻璃開口部玻璃材料之種類 ............................ 45 表 3-17 D百貨商場大樓外殼實牆部牆壁材料之種類 .................................... 45. III.
(10) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 表 3-18 D百貨商場大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 .................................... 46 表 3-19 D百貨商場大樓各層外周區空調樓地板面積 .................................... 46 表 3-20 D百貨商場大樓各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係數 Ki及角度( º).......................................................................................... 46 表 3-21 D百貨商場大樓各方位非空調區外殼開口材料、面積(m2)、遮陽係 數Ki及角度( º)...................................................................................... 47 表 3-22 D百貨大樓各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º) 47 表 3-23 D百貨大樓各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積(m2)及角度( º) ............................................................................................................... 47 表 3-24 D百貨商場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 ........................................................................................................... 48 表 3-25 D百貨商場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 ........................................................................................................... 48 表 3-26 桃竹苗地區百貨商場類大樓氣候參數DH與IHk值 .......................... 49 表 3-27 中彰投雲地區百貨商場類大樓氣候參數DH與IHk值 ...................... 49 表 3-28 高屏地區百貨商場類大樓氣候參數DH與IHk值 .............................. 49 表 3 -29 D百貨商場大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗 能量比較 ............................................................................................... 50 表 3-30 D百貨商場大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空 調費用 ................................................................................................... 50 表 3-31 旅館類建築內部各類空調空間分配表 .............................................. 50 表 3-32 S旅館大樓外殼玻璃開口部玻璃材料之種類 ..................................... 51 表 3-33 S旅館大樓外殼實牆部牆壁材料之種類 ............................................. 51 表 3-34 S旅館大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 ............................................. 52 表 3-35(a) S旅館大樓 24 小時系統各層外周區空調樓地板面積 .................. 52 表 3-35(b) S旅館大樓 12 小時系統各層外周區空調樓地板面積 .................. 53 表 3-35(c) S旅館大樓 10 小時系統各層外周區空調樓地板面積 .................. 53 表 3-35(d) S旅館大樓 6 小時系統各層外周區空調樓地板面積 .................... 54 表 3-36(a) S旅館大樓 24 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、 遮陽係數Ki及角度( º).......................................................................... 54 表 3-36(b) S旅館大樓 24 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º) .............................................................. 55. IV.
(11) 表次. 表 3-37(a) S旅館大樓 12 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、 遮陽係數Ki及角度( º).......................................................................... 55 表 3-37(b) S旅館大樓 12 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º) .............................................................. 55 表 3-38(a) S旅館大樓 10 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、 遮陽係數Ki及角度( º).......................................................................... 55 表 3-38(b) S旅館大樓 10 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º) .............................................................. 56 表 3-39(a) S旅館大樓 24 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º) .............................................................................................. 56 表 3-39(b) S旅館大樓 24 小時系統各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積 (m2)及角度( º)....................................................................................... 56 表 3-40(a) S旅館大樓 12 小時系統各方位外殼空調區實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º) .............................................................................................. 57 表 3-40(b) S旅館大樓 12 小時系統各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積 (m2)及角度( º)....................................................................................... 57 表 3-41(a) S旅館大樓 10 小時系統各方位外殼空調區實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º) .............................................................................................. 57 表 3-41(b) S旅館大樓 10 小時系統各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積 (m2)及角度( º)....................................................................................... 57 表 3-42 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. 58 表 3-43 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. 58 表 3-44(a)桃竹苗地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(24 小時系統用) ............................................................................................................... 59 表 3-44(b)桃竹苗地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(12 小時系統用) ............................................................................................................... 59 表 3-44(c)桃竹苗地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(10 小時系統用)59 表 3-44(d)桃竹苗地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(6 小時系統用). 60 表 3-45(a)中彰投雲地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(24 小時系統) ............................................................................................................... 60 表 3-45(b)中彰投雲地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(12 小時系統) ............................................................................................................... 60 表 3-45(c)中彰投雲地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(10 小時系統)61 表 3-45(d)中彰投雲地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(6 小時系統). 61 V.
(12) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 表 3-46(a)嘉南澎地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(24 小時系統用) ............................................................................................................... 61 表 3-46(b)嘉南澎地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(12 小時系統)... 62 表 3-46(c)嘉南澎地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(10 小時系統) ... 62 表 3-46(d)嘉南澎地區旅館類建築物氣候參數DH與IHk值(6 小時系統用). 62 表 3-47 S旅館大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗能量之 比較 ....................................................................................................... 63 表 3-48S旅館大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費 用 ........................................................................................................... 63 表 3-49 醫院類建築物內部各類空調空間分類表 ........................................... 64 表 3-50 S醫院大樓外殼玻璃開口部玻璃材料之種類 ..................................... 64 表 3-51 S醫院大樓外殼實牆部牆壁材料之種類 ............................................. 65 表 3-52 S醫院大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 ............................................. 65 表 3-53 (a) S醫院大樓 24 小時系統各層外周區空調樓地板面積 ................. 66 表 3-53(b) S醫院大樓 10 小時系統各層外周區空調樓地板面積 .................. 66 表 3-54(a) S醫院大樓 24 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、 遮陽係數Ki及角度( º).......................................................................... 66 表 3-54(b) S醫院大樓 24 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º) .............................................................. 67 表 3-55(a) S醫院大樓 10 小時系統各方位空調區外殼開口材料、面積(m2)、 遮陽係數Ki及角度( º).......................................................................... 67 表 3-55(b) S醫院大樓 10 小時系統各方位非空調區外殼開口材料、面積 (m2)、遮陽係數Ki及角度( º) .............................................................. 67 表 3-56(a) S醫院大樓 24 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º) .............................................................................................. 68 表 3-56(b) S醫院大樓 24 小時系統各方位非空調區外殼實牆部份材料、面積 (m2)及角度( º)....................................................................................... 68 表 3-57(a) S醫院大樓 10 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º) .............................................................................................. 68 表 3-57(b) S醫院大樓 10 小時系統各方位空調區外殼實牆部份材料、面積(m2) 及角度( º) .............................................................................................. 68 表 3-58 S醫院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. 69 表 3-59 S醫院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. 69 VI.
(13) 表次. 表 3-60(a)桃竹苗地區醫院類建築物氣候參數DH與IHk值(24 小時系統)... 69 表 3-60(b)桃竹苗地區醫院類建築物氣候參數DH與IHk值(10 小時系統)... 70 表 3-61(a)中彰投雲地區醫院類建築物氣候參數DH與IHk值(24 小時系統) ............................................................................................................... 70 表 3-61(b)中彰投雲地區醫院類建築物氣候參數DH與IHk值(10 小時系統) ............................................................................................................... 70 表 3-62(a)高屏地區醫院類建築物氣候參數DH與IHk值(24 小時系統)....... 71 表 3-62(b)高屏地區醫院類建築物氣候參數DH與IHk值(10 小時系統)....... 71 表 3-63 S醫院大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗能量之 比較 ....................................................................................................... 71 表 3-64 S醫院大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費 用 ........................................................................................................... 72 表 3-65 四種空調型建築物使用輕質骨材混凝土之後ENVLOAD減少值比較 ............................................................................................................... 72 表 3-66 四種空調型建築物一年內所節省之空調費用比較 ........................... 72 表 3-67 四種空調型建築物使用年限 50 年內節省之空調費用比較 ............. 73 表 3-68 A辦公大樓之外殼耗能量與基準值比較 ............................................ 73 表 3-69 D百貨商場之外殼耗能量與基準值比較 ............................................ 73 表 3-70 S旅館之外殼耗能量與基準值比較 ..................................................... 74 表 3-71S醫院之外殼耗能量與基準值比較 ...................................................... 74 表 4-1 MODEL-A集合雙拼住宅樓層面積配置 ............................................ 112 表 4-2 MODEL-A集合雙拼住宅外殼開口部玻璃材料................................ 112 表 4-3 MODEL-A集合雙拼住宅外殼實牆部牆壁材料之種類.................... 113 表 4-4 MODEL-A集合雙拼住宅外殼實牆部屋頂材料之種類.................... 113 表 4-5 MODEL-A集合雙拼住宅各層外周區空調樓地板面積.................... 113 表 4-6 MODEL-A集合雙拼住宅A1 住戶外殼開口部分 .............................. 114 表 4-7 MODEL-A集合雙拼住宅A2 住戶外殼開口部分 .............................. 115 表 4-8 MODEL-A集合雙拼住宅公共空間外殼開口部分............................ 116 表 4-9 MODEL-A集合雙拼住宅外殼實牆部份面積與熱傳透率................ 116 表 4-10 MODEL-A集合雙拼住宅改用輕質骨材後外殼實牆部份面積與熱傳 透率 ..................................................................................................... 117 表 4-11 MODEL-A集合雙拼住宅在北中南氣候區使用常重/輕質骨材混凝土. VII.
(14) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 外殼耗能量之比較............................................................................. 117 表 4-12 MODEL-A集合雙拼住宅在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所 節省之空調費用................................................................................. 118 表 4-13 S小學教學大樓外殼開口部玻璃材料 ............................................... 118 表 4-14 S小學教學大樓外殼實牆部牆壁材料之種類 ................................... 118 表 4-15 S小學教學大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 ................................... 119 表 4-16 S小學教學大樓各層外周區空調樓地板面積 ................................... 119 表 4-17 S小學教學大樓各方位空調區外殼開口材料、面積及遮陽係數... 120 表 4-18 S小學教學大樓各方位非空調區外殼開口材料、面積及遮陽係數 ............................................................................................................. 120 表 4-19 S小學教學大樓各方位空調區外殼實牆材料、面積及遮陽係數... 121 表 4-20 S小學教學大樓各方位非空調區外殼實牆材料、面積及遮陽係數 ............................................................................................................. 121 表 4-21 S小學教學大樓改用輕質骨材後外殼實牆部份面積與熱傳透率... 122 表 4-22 S小學教學大樓在北中南氣候區使用常重/輕質骨材混凝土外殼耗能 量之比較 ............................................................................................. 122 表 4-23 S小學教學大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空 調費用 ................................................................................................. 123 表 4-24 W洗滌廠房外殼開口部玻璃材料 ..................................................... 123 表 4-25 W洗滌廠房外殼實牆部牆壁材料之種類 ......................................... 123 表 4-26 W洗滌廠房外殼實牆部屋頂材料之種類 ......................................... 124 表 4-27 W洗滌廠房各層外周區空調樓地板面積 ......................................... 124 表 4-28 W洗滌廠房各方位空調區外殼開口材料、面積及遮陽係數 ......... 124 表 4-29 W洗滌廠房各方位非空調區外殼開口材料、面積及遮陽係數 ..... 125 表 4-30 W洗滌廠房各方位空調區外殼實牆材料、面積及遮陽係數 ......... 125 表 4-31 W洗滌廠房各方位非空調區外殼實牆材料、面積及遮陽係數 ..... 125 表 4-32 W洗滌廠房改用輕質骨材後外殼實牆部份面積與熱傳透率 ......... 126 表 4-33 W洗滌廠房改用輕質骨材後外殼屋頂部份面積與熱傳透率 ......... 126 表 4-34 W洗滌廠房在北中南氣候區使用常重/輕質骨材混凝土外殼耗能量 之比較 ................................................................................................. 127 表 4-35 W洗滌廠房在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費 用 ......................................................................................................... 127. VIII.
(15) 表次. 表 4-36 三種非空調型建築物使用輕質骨材混凝土之後ENVLOAD減少值 比較 ..................................................................................................... 127 表 4-37 三種非空調型建築物一年內所節省之空調費用比較 .................... 127 表 4-38 三種非空調型建築物使用年限 50 年內節省之空調費用比較 ...... 128 表 5-1 使用常重骨材混凝土之A辦公大樓面向各方位之外殼耗能量 ....... 131 表 5-2 使用輕質骨材混凝土之A辦公大樓面向各方位之外殼耗能量 ....... 131 表 5-3 使用輕質骨材混凝土後A辦公大樓面向各方位之外殼耗能量減少值 ............................................................................................................. 131 表 5-4 A辦公大樓在使用輕質骨材混凝土後於使用期限 50 年所節省之空調 費用 ..................................................................................................... 132 表 5-5 A辦公大樓三氣候區各方向之ENVLOAD變異係數 ........................ 132 表 6-1 各樓層建築之構材尺寸 ...................................................................... 135 表 6-2 材料單價............................................................................................... 135 表 6-3 LWAC建築(斷面縮減)之混凝土用量節省率(%) ............................. 135 表 6-4 LWAC建築之鋼筋節省率 ................................................................... 135 表 6-5 五樓層建築之材料成本分析 .............................................................. 136 表 6-6 十樓層建築之材料成本分析 .............................................................. 137 表 6-7 二十樓層建築之材料成本分析 .......................................................... 138. IX.
(16) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. X.
(17) 圖次. 圖. 次. 圖 1-1 研究流程圖............................................................................................... 7 圖 3-1 A辦公大樓配置圖................................................................................... 74 圖 3-2 A辦公大樓地面層平面圖....................................................................... 74 圖 3-3 A辦公大樓標準層平面圖....................................................................... 75 圖 3-4 A辦公大樓屋頂層平面圖....................................................................... 75 圖 3-5 A辦公大樓南向立面圖........................................................................... 75 圖 3-6 A辦公大樓北向立面圖........................................................................... 75 圖 3-7 A辦公大樓東向立面圖........................................................................... 75 圖 3-8 A辦公大樓西向立面圖........................................................................... 75 圖 3-9 A辦公大樓東西向剖面圖....................................................................... 76 圖 3-10 A辦公大樓南北向剖面圖..................................................................... 76 圖 3-11 四種空調型建築物在北、中、南三氣候區使用輕質骨材混凝土後 ENVOAD的減少值 ............................................................................. 76 圖 3-12 使用年限 50 年內四種空調型輕質骨材混凝土建築物所節省之空調費 用 ........................................................................................................... 76 圖 3-13 A辦公大樓使用常重/輕質骨材混凝土所得外殼耗能量與法定基準值 ............................................................................................................... 77 圖 3-14 D百貨商場使用常重/輕質骨材混凝土所得外殼耗能量與法定基準值 ............................................................................................................... 77 圖 3-15 S旅館使用常重/輕質骨材混凝土所得外殼耗能量與法定基準值.... 77 圖 3-16 S醫院使用常重/輕質骨材混凝土所得外殼耗能量與法定基準值.... 78 圖 4-1 非空調區三種建築物在北、中、南三氣候區使用輕質骨材混凝土後 ENVOAD的減少值 ........................................................................... 128 圖 4-2 使用年限 50 年內非空調區 3 種輕質骨材混凝土建築物所節省之空調 費用 ..................................................................................................... 128 圖 5-1 A辦公大樓使用常重/輕質骨材混凝土於不同方位之ENVLOAD之比 較 ......................................................................................................... 132 圖 6-1 各樓層建築結構平面圖 ...................................................................... 139. XI.
(18) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 圖 6-2 LWAC建築之大梁鋼筋節省率 ........................................................... 140 圖 6-3 LWAC建築之柱鋼筋節省率 ............................................................... 140 圖 6-4 LWAC建築之材料成本節省率 ........................................................... 140. XII.
(19) 摘要. 摘. 要. 關鍵詞：輕質骨材混凝土、建築節能設計標準軟體、外殼耗能量. 一、研究緣起 由於經濟快速發展與土地資源有效利用的需求下，高層化、輕量化的 建築物順勢地大量出現。輕質混凝土除了降低建築物自重而可減少材料用 量的優點外，更由於輕質混凝土構件的自重較輕，致使其結構體因地震所 產生的慣性力亦相對較小，故可降低設計載重，因而節省建造成本。此外， 輕質混凝土本身擁有低熱傳導、較佳隔音與耐火性能等優點，若加以利用 在建築物外殼或隔間牆板，還可以使建物達到節省能源的功效，這些使用 輕質骨材混凝土的優點對於屬亞熱帶氣候且位處地震帶的台灣尤具意義。. 二、研究方法及過程 本研究根據內政部頒佈七類建築物之最新「建築物節能設計技術規範」 及林憲德教授「綠建築設計技術規範與計算實例專輯」書中範例為基本模 型，採用成功大學建築系 Siraya 研究室開發之建築節能設計標準軟體 BEEP-II 與林氏簡算法，對空調及非空調型建築進行輕質與常重骨材混凝土 建築物之外殼耗能量 ENVLOAD 分析比較。. 三、重要發現 根據研究發現，於相同建築物，建築外殼使用輕質骨材混凝土構材之 ENVLOAD 值均比使用常重骨材混凝土構材之 ENVLOAD 值低，且位於南 部氣候區之常重/輕質骨材混凝土外殼耗能量 ENVLOAD 差值皆比中部及北 部氣候區要來得高，可知在南部氣候區使用輕質骨材混凝土效益將較北部 地區為大。另外，將同一棟建築物做不同方位之常重/輕質骨材混凝土外殼 耗能量 ENVLOAD 值比較，當建築物外牆開窗較多之一面，面向西方與西. XIII.
(20) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 南方時，該方位之外殼耗能量較大，面向北方時最小。. 四、主要建議事項 (一)立即可行之建議 主辦機關：國家科學委員會、內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署 為開啟國內使用輕質混凝土預鑄構件之契機，政府應積極推動輕質骨 材混凝土相關之應用性研究計畫，以促成輕質骨材混凝土之推廣應用及產 業化。 (二)長期性建議 主辦機關：行政院公共工程委員會 協辦機關：經濟部中央標準局 土木營建材料中，輕質骨材混凝土即擁有良好的隔熱性，可用來製作 輕質圬工磚、輕質樓板、牆板或屋頂，從節約能源的角度考量時，它的性 能極具意義，建議將營建材料的熱阻抗值納入法規與標準，藉以改善建物 的隔熱性。. XIV.
(21) 摘要. ABSTRACT Keywords：Light Weight Aggregate Concrete, Building Energy Evaluation Program, Envelope Load. Introduction Due to the fast develop of economy and the requirement of using land resources effectively, lots of higher and lighter buildings are following appeared. Besides the advantage of reducing the weight of buildings to save material, Light Weight Aggregate Concrete (LWAC) members are lighter so that the inertial forces of structures due to earthquake are opposing reduce. Therefore, LWAC can reduce the design loadings and save the building cost. In addition, LWAC has properties of low heat conduction, better sound insulation and fire prevention. If we use LWAC in the envelope or partition of the building, the buildings can save energy. These advantages have important meanings to Taiwan, which belongs to semitropical climate and lands to the seismic belt.. Method and Process According to Ministry of The Interior enact Technical Code for Energy Conservation Design of Buildings (2005 Edition), and using the examples in “Green Building Design Technical Code and Calculating Examples” by professor Hsien-Te Lin, as the basic models, the following study using Building Energy Evaluation Program (BEEP-II) and Lin’s method to analyze and compare to the buildings envelope load (ENVLOAD) of LWAC and NWC in air-condition and non air-condition.. XV.
(22) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. Important Results In this study the results show that in the same building, the envelope load (ENVLOAD) by using LWAC is lower than NWC, and the difference in the southern area is higher than in middle and northern areas. Besides, if we compare the different in direction of the buildings, we find that when the side of buildings which has more windows faces to the west and the west-south, the ENVLOAD is higher. When it faces to north, the ENVLOAD is lower.. Suggestions (1). Immediately Suggestions Main Affiliation：National Science Council、Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior. Co-Affiliation：Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior. In order to open the opportunities of using precast light weight aggregate concrete members in construction engineering, our government should advance the research projects of light weight aggregate concrete actively, and to promote it popularization and industrialization. (2). Long-term Suggestions Main Affiliation：Public Construction Commission, Executive Yuan. Co-Affiliation：Bureau of Standards, Metrology and Inspection, M.O.E.A. In the construction material, LWAC has better heat insulation; we can use it to make light weight adobe masonry, light weight floor, wall or roof in the buildings. In the viewpoint of the buildings energy consumption, these properties have special meanings; therefore, we may adopt the thermal resistance of the construction material into Technical Code for Energy Conservation Design of Buildings to improve the heat insulation of building.. XVI.
(23) 第一章 緒論. 第一章 緒論 第一節 研究緣起與背景 由於經濟快速發展與土地資源有效利用的需求下，高層化、輕量化的 建築物順勢地大量出現，如紐約之雙子星大樓，即是採用輕質骨材混凝土 建造部分的非承重構件來達到建築物的輕量化，說明了輕質骨材混凝土用 於高樓房屋非結構構件的可行性，同時建立了實際的使用案例[1-3]。輕質 骨材混凝土除了降低建築物自重而可減少材料用量的優點外，更由於輕質 骨材混凝土構件的自重較輕，致使其結構體因地震所產生的慣性力亦相對 較小，故可降低設計載重，因而節省建造成本[3-5]。此外，輕質骨材混凝 土本身擁有低熱傳導、較佳隔音與耐火性能等優點，若加以利用在建築物 外殼或隔間牆板，還可以使建物達到節省能源的功效，這些使用輕質骨材 混凝土的優點對於屬亞熱帶氣候且位處地震帶的台灣尤具意義[6-7]。 其實輕質骨材混凝土做為建築材料已有多年之經驗，尤其在歐洲如挪 威、德國、荷蘭等國家，不但將輕質骨材混凝土用於非承重構件更進一步 研發將其用於主要承重的結構上，而美國、日本亦使用輕質骨材混凝土具 相當比例[8-10]。輕質骨材混凝土在國內雖然發展較晚，但近年來在產、學、 研各界的合作研究下，已驗證了水庫淤泥可燒製出性質優良的輕質骨材， 並可據以量產性質良好的輕質骨材混凝土[11-15]。此項成果不僅能達到資 源回收再利用之環保訴求，尚兼具改善水庫儲水功能及延長其使用壽命之 功效。 隨著台灣社會發展，勞力短缺且薪資高漲，需要大量勞力的傳統紅磚 牆或混凝土空心磚牆工程面臨了經濟壓力與技術提昇問題。加上工人技術 水準良莠不齊，不但使得工程施工品質不易控制，更無法符合營建工程自 動化的訴求。且傳統磚牆工程屬濕式施工，總是造成施工環境多砂漿、水 泥等污染物，在技術層次低且工作環境條件不佳的狀況下，也造成勞動力 1.
(24) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 逐漸流失。反觀預鑄輕質骨材混凝土牆板符合輕量化、乾式施工、工廠預 鑄的特性，除了可減少大量勞力、提高工作效率外，也使施工環境獲得改 善，提高勞動者的意願，合乎營建自動化之需求。再者，若預鑄輕質骨材 混凝土牆板能大量推廣應用還可解決部份水庫淤泥去化、能源缺乏及天然 骨材濫採等問題，具有廢棄物再利用之資源化的意義，改善混凝土建材不 環保的刻板印象，使建築物更具綠建築的要件。 以輕質骨材取代常重骨材所拌製而成的輕質骨材混凝土，因其具備低 熱傳導特性，歐美及日本等先進國家常被用來製作輕質圬工磚、輕質樓板、 牆板或屋頂，藉以改善建物的隔熱性，故從節約能源的角度考量時，它的 性能極具意義。綜觀世界各國的建築節能管理法規與標準，不難發現有些 即採用設定建築物外殼的總熱傳送值—U 或熱阻抗值—R，也就是規定建築 物的 U 值須控制在某基準值之下或 R 值須達到某基準值之上。基本上，建 築外殼材料之 U 值愈小或 R 值愈大時，則熱量愈不容易傳透壁體。而土木 營建材料中，輕質骨材混凝土即擁有良好的隔熱性[16-18]。 輕質骨材混凝土不但使得構件擁有一定的強度，同時在隔音效果與防 火性能上更是有優異的表現，但在國內尚少營建工程採用輕質骨材混凝土 作為隔間牆板的材料，主要原因是國內關於輕質骨材混凝土預鑄牆板構件 規格的標準化、測試方法、品質需求及施工組立規範等都尚未開發與建立， 使得建商在應用上無所依歸；再加上決策者往往都僅考慮建材直接成本多 寡來取捨使用之材料，因而阻礙了輕質骨材混凝土預鑄牆板構件應用與推 廣。 綜上所述，為把握此千載難逢的機會，以開啟國內使用輕質骨材混凝 土預鑄構件之契機，政府積極推動輕質骨材混凝土相關之應用性研究計 畫，以促成輕質骨材混凝土之推廣應用及產業化。. 2.
(25) 第一章 緒論. 第二節 研究目的 擁有多孔隙、低密度及高吸水率之輕質骨材，相較於常重骨材特性有 著很大的差異，因而導致輕質骨材混凝土在配比設計、拌和、輸送、澆置 及夯實等作業偏離常重骨材混凝土的觀念[8-10]。對於輕質骨材使用於混凝 土中造成其性質變化之影響，國外已有相當多的研究[19-26]，其應用在預 鑄輕質骨材混凝土或預力輕質骨材混凝土的設計與量產，已由各研究報告 中獲得不少建議。然而，如所周知，人造輕質骨材的性質具有地域性，不 同地區所產製之輕質骨材其性質變異性頗大；再者，各國有關輕質骨材混 凝土之工程原理雖無差異，但為適應國情之不同，故國內有其必要自訂本 土之輕質骨材混凝土預鑄牆板構件標準化與自動化之作業程序。 雖然預鑄輕質骨材混凝土牆板所需的材料成本較傳統磚牆為高而為人 詬病，但隨著國民生活所得提升，消費者對品質的要求逐漸提高，經濟性 考量比重則逐漸降低。此外，預鑄輕質骨材混凝土牆板具備輕量化、乾式 施工、工廠預鑄的優點，符合營建自動化與環保的功效，仍值得開發與推 廣。 本研究計畫擬建立預鑄輕質骨材混凝土牆板之規格、品質檢測方法與 組立工法等之標準化；並嘗試將預鑄輕質骨材混凝土的建築外殼節能效益 在長期使用下轉化為可具體評估的金額，使決策者在選擇房屋牆板、樓板 或屋頂等建築物組件的材料時，不僅僅以直接成本來作為考量因子。簡言 之，本研究計畫之目的旨在輕質骨材混凝土預鑄牆板之開發應用及進行其 經濟效益評估，以作為輕質骨材混凝土使用於土木建築工程之設計及施工 的參考準繩，從而促成輕質骨材混凝土預鑄牆板構件之開發應用及營建自 動化之目的。. 第三節 研究方法與進行步驟 為完成輕質骨材混凝土牆板之開發應用與經濟效益評估，本研究計畫. 3.
(26) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 細分兩分項計畫進行研究，其中分項計畫一乃針對輕質骨材混凝土預鑄牆 板構件的標準化進行研發，而建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益 評估於分項計畫二中進行探討與評估，以下針對分項計畫二之研究方法與 進行步驟說明如下： 1. 收集國內外相關文獻與有關檢測規定調查產業概況。 過去的建築物能源效率十分低落，其節能成效尚有很大的改善空 間。優良的建築設計技術及建材使用，可以省下許多資源和成本，地 球環境才有永續發展的可能。本計畫收集建築物經濟效益相關研究文 獻、建築節能管理相關之法規及網站訊息，藉由網路上最新資料及國 內外文獻之探討，提供本研究之參考基礎，以利進行輕質與常重骨材 混凝土建築物之能源消耗成本分析與經濟效益評估。 2. 建築外殼（外牆、屋頂）使用輕質骨材混凝土構材隔熱效益評估。 由於空調與照明耗能佔建築物總耗能量中絕大部分，綠建築之 「日常節能指標」即以空調及照明耗電為主要評估對象，並將節能評 估重點設定在建築外殼節能設計、空調效率設計及照明效率設計等三 大方向。本研究則旨在探究房屋建築外殼建材的熱傳遞，並據以比較 評估建材的隔熱效率與能源耗用量。研究步驟如下: (1) 依據建築節能法規之建築物分類，訂定數值分析模型。 在內政部建研所大力推動「綠色建築」政策下，「建築外殼 節能設計法」在 1995 年第一次被納入「建築技術規則」，經三 次修正，於 2005 年元旦全面更新基準與規範。配合法規公佈， 內政部也同時頒佈七類建築物之最新「建築節能設計技術規 範」，以利量化計算，並公佈「建築節能設計標準軟體 BEEP (Building Energy Evaluation Program)」，免費提供使用。 我國的建築節能法規中對建築物分類，共取七類如辦公室 類、百貨類、旅館類、醫院類、住宿類、學校及大型空間類、其 他類等，分別訂立不同節能指標與基準。為分析及比較常重/輕質 4.
(27) 第一章 緒論. 骨材混凝土大樓建築物的能源成本與經濟效益，研究模型假設在 具有相同的結構系統與材質下，如門窗、遮陽、室內外溫差等條 件固定，取建築節能法規中的七類為變數，再依氣候分為北部、 中部及南部等三類氣候區，最少建立常重/輕質骨材混凝土建築物 分析模型計 42 種。 (2) 房屋建築之節能分析與經濟效益評估。 由房屋建築的隔熱性評估其能源耗用量時，主要的考慮對象 是房屋與外界接連的部件，如屋頂、外牆、門窗、遮陽等建材的 隔熱效果。假設為維持室內溫度持續低於室外，則必須經由空調 設備製造的冷氣平衡之。此時，若透過建築外殼進入室內的熱流 愈多，則用以製造冷氣所需的能源，即其對應的能源耗用量也將 愈大。因此，對於建材的能源耗用量評估可從熱平衡觀點出發。 一方面推算經由外牆或屋頂傳入室內的熱量；另一方面，依據室 內所要求的溫度條件，推求溫度平衡上所需的冷空氣量。因此， 依冷氣需求量的多寡，即可據以比較評估建材的隔熱效率及能源 耗用量。 依據建築外殼之熱傳導，分析輕質/常重骨材混凝土外殼的熱 傳透率與熱散發量，並據以比較其隔熱效率、能源消耗量（即建 築物的外殼耗能量）。至於全年建築物外殼耗能量（ENVLOAD） 之計算，則可利用內政部所公佈的「建築節能設計標準軟體 BEEP」 ，BEEP 乃由內政部建築研究所委託成功大學建築系 Siraya 研究室所開發的電腦軟體，使用者僅需詳細閱讀使用手冊後，便 可迅速上手操作，省去繁瑣的計算與查表過程。本研究將取建築 節能法規中的七類建築為變數並參考文獻資料選定適宜之結構 系統與材質，如門窗、遮陽、室內外溫差及開窗率等條件，進行 至少 42 種模型之分析，以得全年建築物外殼耗能量。最後評估 輕質與常重骨材混凝土建築物之能源消耗成本與經濟效益。 3. 以生命週期觀點探討使用輕質骨材混凝土構材之建築外殼節能效益；並 5.
(28) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 與常重骨材混凝土比較在長期使用下之經濟效益研究。 建築物的生命週期，從建材生產、營建運輸、長期使用、建物拆 解、廢棄建材處理等各階段，皆消耗不少能源，其中尤以長期使用的 空調、照明、電梯等耗能量佔最大部分。由於建築物外殼的使用壽命， 可長達五十年之久，為空調、照明、電梯等壽命的好幾倍，因此，使 用輕質骨材混凝土構材之建築外殼，其節能的累積效果將相當可觀。 本研究將選定一代表性之建築類別探討輕質骨材及常重骨材經 長期使用後，依其能源消耗求得服務年限內所需花費之電力成本，以 評估輕質骨材及常重骨材混凝土其全生命週期之經濟效益。 4. 輕質骨材混凝土建築之建造成本降低暨經濟效益分析。 模擬樓層數為五樓、十樓及二十樓對應不同樓版面積之輕質/常重 骨材混凝土建築，於 ETABS 程式中建立結構分析模型，分別計算建 築之自重及地震力進行結構分析，可得各構材之內力，再利用 CONKER 設計程式計算桿件之鋼筋量。材料成本計算方式為依配筋之 結果，計算各構材材料之用量，再分別乘上材料之單價(係參考國內目 前建築材料市價假定材料單價)，可求得各構材材料之費用，其加總即 為該建築之材料成本。 根據以上研究方法，研究流程圖如圖 1-1 所示. 6.
(29) 第一章 緒論. 圖 1-1 研究流程圖 國內外文獻收集與產業 及建物概況調查 成本比較 分 析. 使用輕質骨材混凝構材之建造. 材混凝之建築外殼節能效益. 以生命週期觀點探討使用輕質骨. 凝土構材隔熱效益評估. 建築外殼使用輕質骨材混. 渾. 建築外隔使用輕質骨材混 凝土構材經濟效益評估. 結論及報告撰寫. (資料來源：自行整理). 7.
(30) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 8.
(31) 第二章 文獻回顧. 第二章 文獻回顧 過去的建築物能源使用效率十分低落，其節能成效尚有很大的改善空 間。優良的建築設計技術及建材使用，可以省下許多資源和成本，地球環 境才有永續發展的可能。 本研究根據內政部於 2005 年元旦頒佈七類建築物之最新「建築物節能 設計技術規範」[27]及林憲德教授「綠建築設計技術規範與計算實例專輯」 [28]書中範例為基本模型，並採用成功大學建築系 Siraya 研究室開發之軟體 BEEP-II(Building Energy Evalution Program-Second Edition) [29]及林氏簡算 法[30]，進行輕質與常重骨材混凝土建築物之能源消耗分析與經濟效益評 估。茲將重要參考依據分節說明如下：. 第一節 分析模型 本計畫參考「綠建築設計技術規範與計算實例專輯 2005 年版」[28]中 所刊載之七種不同類型建築物為基本案例，假設在具有相同的結構系統與 材質下，如門窗、遮陽、室內外溫差等條件固定，依北部、中部及南部氣 候區各選一地點，建立常重與輕質骨材混凝土建築物分析模型，共計 42 種。 依據建築物節約能源設計技術規範[27]，將氣候區分成北、中、南三 大部份，再依北、中、南細部分成北宜金馬地區、桃竹苗地區、中彰投雲 地區、花蓮地區、嘉南澎地區、台東地區以及高屏地區等七個氣候區，如 表 2-1。. 第二節 建築物節約能源設計技術規範 內政部 93.12.30 台內營字第 0930088332 號令，訂定「辦公廳類建築物 節約能源設計技術規範」、「百貨商場類建築物節約能源設計技術規範」、 「旅館類建築物節約能源設計技術規範」、「醫院類建築物節約能源設計. 9.
(32) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 技術規範」、「住宿類建築物節約能源設計技術規範」、「學校類及大型 空間類建築物節約能源設計技術規範」、「其他類建築物節約能源設計技 術規範」，並廢止「建築技術規則建築設計施工編建築物節約能源設計技 術規範」，自九十四年一月一日實施。 我國建築節能法規，依辦公類、百貨商場類、旅館類、醫院類、住宿 類、學校及大型空間類、其他類等七種規範，各建立不同基準之節能指標， 這七種類型建築並可從其空調模式及節能指標歸納為「空調型建築」、「住 宿類建築」、「學校或大型空間建築」及「其他類建築」等四類型，其分 類如下： 1. 空調型建築 此類建築由於規模較大，大多採用中央空調系統，再加上具有固定的 空調使用模式(使用時間固定)，較能夠精確的預測出空調耗能情形。我國採 用建築物外殼耗能量 Envelope Load(簡稱 ENVLOAD)作為此類建築的評估 標準，依照氣候分區的不同，對應不同的耗能量基準值 ENVLOADs，即： ENVLOAD < ENVLOADs. (2-1). (1) 建築外殼耗能量(ENVLOAD)之計算 ENVLOAD 其定義為為維持室內環境之舒適性，建築物之單位外 周區空調樓地板面積全年冷房顯熱負荷量。此方程式之最大特色在於 它只採用了 DH、IHk 兩種氣象變數和 L、Mk、G 三種建築變數來預測 ENVLOAD，其公式如下： ENVLOAD = a 0 + a1* G + a 2 * L * DH + a 3 * ∑ (Mk * IHk) L =[. ∑ (Ui * Ai) + 0.5 * ∑ (Ui'*Ai') (空調區外殼). ] / AFp + La. (2-2) (2-3). (非空調區外殼). Mk = [∑(Ki*ηi *Ai) + 0.035*∑(Ui*Ai) + 0.5 * ∑ (Ki * ηi * Ai' ) + 0.035 * ∑ (Ui * Ai')] / AFp. (2-4). (空調區玻璃部分)(空調區實牆部分)(非空調區玻璃部分)(非空調區實牆部分). 10.
(33) 第二章 文獻回顧. 其中: ENVLOAD ：建築外殼耗能量 [ Wh / m 2 − fl − area ⋅ yr] G ：全年室內發散熱量 [ Wh /(m 2 − fl − area ⋅ yr)] －建築物使用時段內， 全年室內人體與照明及設備發散熱量總值 L ：外殼熱損失係數 [ W /(m 2 − fl − area ⋅ K )] －建築物空調區與室外溫 差在絕對溫度 1K 時，單位空調樓地板面積在單位時間內進出建 築物外殼之熱量 Mk：k 方位外殼面之日射取得係數－建築物某方位空調區單位樓地 板面積全年取得之日射量，與建築物毫無遮蔽時取得日射量之 比值 DH：當地之冷房度時 [K ⋅ h / yr] －建築物使用時段內之逐時外氣溫高 於冷房基準溫度 23℃之全年溫差累算值 IHk：當地 k 方位外殼之冷房日射時 [ Wh /(m 2 ⋅ yr)] －建築物使用時段 內某方位之逐時外氣溫高於冷房基準溫度 23℃時之全年總日射 量累算值 a0：常數 [ W /(m 2 − fl − area ⋅ yr)] a1,a2,a3：偏迴歸係數 2 AFp：外周區空調總樓地板面積 [m − fl − area ⋅ yr] ，即外牆中心線起算. 5m 深度內之所有空間以及鄰接外氣之屋頂牆、挑高層騎樓視為 為外周區 i：外殼部分參數 Ui：i 部位外殼熱傳透率[ W /(m 2 ⋅ K ) ] Ai：空調區 i 部位外殼面積[ m 2 ] Ai’：非空調區 i 部位外殼面積[ m 2 ] La：建築物外氣換氣所增加之熱損失 [ W / m 2 − fl − area ⋅ K ] ηi ：i 部位玻璃日射透過率. Ki：i 部位玻璃之外遮陽修正係數 (2) 外殼耗能量基準值 ENVLOADs. 11.
(34) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 空調型建築耗能量基準值 ENVLOADs 由內政部頒布之「辦公廳類 建築物節約能源設計技術規範」、「百貨商場類建築物節約能源設計 技術規範」、「旅館類建築物節約能源設計技術規範」、「醫院類建 築物節約能源設計技術規範」所訂定，其依北部、中部、南部不同氣 候區分別設定不同基準值，如表 2-2。 2. 住宿類建築 此類建築由內政部頒布之「住宿類建築物節約能源設計技術規範」訂 定，由於此類建築室內條件即空調耗能的模式十分複雜，難以精確預估， 因此我國對於此類建築採用外殼熱傳透率 Uar(屋頂)、 Uaw(外牆)及等價開 窗率 Req 來作為此類建築的評估標準，並依照氣候分區的不同，對應不同 的基準值 Uars、Uaws 及 Reqs，即： Uar < Uars. ， Uaw < Uaws ， Req < Reqs. (2-5). (1) 平均熱傳透率(Ua) 平均熱傳透率依照不同位置分成屋頂部位平均熱傳透率(Uar)以及 外牆部位平均熱傳透率(Uaw)，依下列二式計算： Uar= ∑ (Ari * Uri) / ∑ Ari. (2-6). Uaw= ∑ (Awi * Uwi) / ∑ Awi. (2-7). 其中： Uri 或 Uwi 為屋頂或外牆不透光部位熱傳透率[ W /(m 2 ⋅ K ) ] Ari 或 Awi 為屋頂或外牆排除樑柱部分之不透光外殼部位 i 面積( m 2 ) (2) 外殼等價開窗率(Req) 建築物各方位外殼透光部位，經標準化之日射、遮陽、與通風修 正計算後之等價開窗面積，對其外殼總面積之比值。公式如下： Re = Aeq / Aen. 12. (2-8).
(35) 第二章 文獻回顧. Aeq = ∑ (Agi * fk * Ki * fvi) + ∑ (Agsi * fk * Ki * fvi) (外牆開窗部分). (屋頂開窗部分). Aen = ∑ (Agi + Awi) + ∑ (Agsi + Ari). (外牆部分). (2-9). (2-10). (屋頂部份). 其中： Req ： 外殼等價開窗率(%) Aeq： 外殼等價開窗面積( m 2 ) Aen ： 住宿類建築物外殼總面積( m 2 ) fk ： k 方位日射修正係數 fvi ： 開窗部位 i 之通風修正係數 Ki ： 開窗部位 i 之外遮陽係數 Agi：外牆透光部位 i 之開窗面積( m 2 ) Agsi ： 屋頂部位 i 之玻璃窗水平投影面積( m 2 ) Awi ： 外牆部位 i 之不透光部位面積( m 2 ) Ari ： 屋頂部位 i 之不透光部位水平投影面積( m 2 ) (表 2-3 即住宿類建築的節能指標及基準值) 3. 學校類建築及大型空間類建築 此類建築耗能最嚴重之情形乃在於屋頂隔熱不良以及無遮陽裝備之大 面積開窗，而造成室內悶熱，進而形成不必要之空調耗能，因此我國對於 此類建築採用屋頂熱傳透率 Uar 及開窗之外遮陽性能指標 AWSG，即： Uar < Uars. ， AWSG < AWSGs. (2-11). (表 2-4 及表 2-5 為學校類及大型空間類建築的節能指標及基準值) 4. 其他類建築 此類建築指的是上述三類未涵蓋之建築物，像是倉庫、廠房等，此類 建築特徵大多具有巨大的屋頂面積，我國採用屋頂熱傳透率 Uar 作為節能 指標，即：. 13.
(36) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. Uar < Uars. (2-12). (表 2-6 即其他類建築的節能指標及基準值). 第三節 BEEP-II 軟體 本研究中之七個建築物案例皆採用 BEEP-II 軟體作節能評估。此程式 乃由內政部建築研究、中華建築中心委託成功大學建築系 Siraya 研究室所 開發的電腦軟體，經過 Siraya 研究室獨立獨資修改而成。BEEP-II 軟體能對 辦公、百貨、旅館、醫院、住宿、其他、學校及大型空間類建築進行能源 法規標準值的評估，只要依據 BEEP-II 之流程輸入建築物資料，即可省去 繁瑣的計算與查表過程，減少人為誤差。. 第四節 林氏簡算法 本計畫所做外殼耗能量 ENVLOAD 值之計算皆採用林氏簡算法，而 BEEP-II 軟體中的空調類建築外殼耗能量也皆是依據林氏簡算法，林氏簡算 法主要公式如公式 2-2 所示，除了第一項 a0 為常數，林氏簡算法將外殼耗 能量細分成三項，依序為室內發散熱量、外殼熱損失量以及外殼日射取得 量。計算步驟大約如下： 1. 先計算出外殼熱損失係數如公式 2-3。 2. 由外殼熱損失係數經由查表及計算得到室內發散熱量，再乘上偏迴歸 係數 a1 得到第一項室內發散熱量總值。 3. 由外殼熱損失係數乘上建築物所在地區的冷房度時及偏迴歸係數 a2， 得到第二項外殼熱損失係數總值。 4. 由公式 2-4 計算該棟建築物外殼各方位的日射取得係數，再依方位乘 上所在地區各方位的外殼之冷房日射時，將各方位之結果疊加最後乘 上偏迴歸係數 a3 即得到外殼日射取得總量。 5. 將上面所得之結果加上常數 a0，即得到該棟建築物之外殼耗能量 ENVLOAD 值。. 14.
(37) 第二章 文獻回顧. 表 2-1 氣候分區 基準值 氣候分區. 計算點氣候分區. 氣候分區範圍. (1) 北宜金馬區. 台北市、台北縣、宜蘭縣、基隆市、福建省 金門縣、連江縣(馬祖地區). (2) 桃竹苗地區. 桃園縣、新竹縣、新竹市、苗栗縣. 中 部 氣 候 區. (3) 中彰投雲地區. 台中縣、台中市、彰化縣、南投縣、雲林縣. (4) 花蓮地區. 花蓮縣. 南 部 氣 候 區. (5) 嘉南澎地區. 嘉義縣、嘉義市、台南縣、台南市、澎湖縣. (6) 台東地區. 台東縣. (7) 高屏地區. 高雄市、高雄縣、屏東縣. 北 部 氣 候 區. (資料來源：建築物節約能源設計技術規範). 表 2-2 空調型建築的節能指標及基準值 建築類別. 節能指標. 氣候分區. 基準值 (ENVLOADs). 政府機關、辦公 建築外殼 耗能量 室、金融機構、 (ENVLOAD) 證卷公司等. 北部氣候區. <80 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部氣候區. <90 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部氣候區. <115 kWh /(m 2 ⋅ yr). 百貨 商場 類. 百貨公司、商 建築外殼 場、購物中心、 耗能量 量販店、集中式 (ENVLOAD) 店鋪等. 北部氣候區. <90 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部氣候區. <270 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部氣候區. <315 kWh /(m 2 ⋅ yr). 旅館 類. 旅館、觀光旅 館、賓館、 招 待所等. 建築外殼 耗能量 (ENVLOAD). 北部氣候區. <100 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部氣候區. <120 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部氣候區. <135 kWh /(m 2 ⋅ yr). 醫院、醫療院、 建築外殼 之家、 耗能量 護理 (ENVLOAD) 坐月子中心等. 北部氣候區. <140 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部氣候區. <155 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部氣候區. <190 kWh /(m 2 ⋅ yr). 辦公 廳類. 空 調 型 建 築. 使用項目例舉. 醫院 類. (資料來源：建築物節約能源設計技術規範). 15.
(38) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 表 2-3 住宿類建築的節能指標及基準值 建築類別. 使用項目例舉. 節能指標. 氣候分區. 基準值. 住宿類建築. 住宅、集合住 宅、寄宿舍、校 宿舍. 屋頂平均 熱傳透率 (Uar). 不分區. <1.2 W /(m 2 ⋅ K ). 外牆平均 熱傳透率 (Uaw). 不分區. <3.5 W /(m 2 ⋅ K ). 等價開窗率 (Req). 北部. <13%. 中部. <15%. 南部. <18%. (資料來源：建築物節約能源設計技術規範). 表 2-4 學校類建築的節能指標及基準值 建築類別. 使用項目例舉. 節能指標. 氣候分區. 基準值. 學校類建築. 各級學校室、教 養機構、補習 班、安親班、幼 稚園、托兒所、 育幼院等. 屋頂平均 熱傳透率 (Uar). 不分區. <1.2 W /(m 2 ⋅ K ). 窗面平均 日射取得率 (AWSG). 北部. <160 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部. <200 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部. <230 kWh /(m 2 ⋅ yr). (資料來源：建築物節約能源設計技術規範). 16.
(39) 第二章 文獻回顧. 表 2-5 大型空間類建築的節能指標及基準值 建築類別. 使用項目例舉. 節能指標. 氣候分區. 大型空間 建築 (A1,A2,B1 ,B3,D1,D2 ,E). A1 類:集會表 演—體育館、 音樂廳 A2 類:運輸場 所—航空站、 公車站 B1 類:娛樂場 所—酒店、舞 廳 B3 類:餐飲場 所—餐廳、小 吃街 D1 類:健身休 閒—保齡球 館、保健館 D2 類:文教設 施—博物館、 圖書館 E 類:宗教殯 葬—教堂、寺 院. 屋頂平均熱 傳透率(Uar). 不分區. 窗面平均日 射取得率 (AWSG). 立面平均 開窗率 <10% 10% ≤ 立. 基準值 <1.2 W /(m 2 ⋅ K ) 免受規範. 不分 區 北部. <235 kWh /(m 2 ⋅ yr). 面平均開 窗率<20%. 中部. <310 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部. <360 kWh /(m 2 ⋅ yr). 20% ≤ 立 面平均開 窗率<30%. 北部. <200 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部. <255 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部. <295 kWh /(m 2 ⋅ yr). 北部. <155 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部. <200 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部. <220 kWh /(m 2 ⋅ yr). 北部. <125 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部. <155 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部. <175 kWh /(m 2 ⋅ yr). 北部. <100 kWh /(m 2 ⋅ yr). 中部. <120 kWh /(m 2 ⋅ yr). 南部. <125 kWh /(m 2 ⋅ yr). 30% ≤ 立 面平均開 窗率<45% 45% ≤ 立 面平均開 窗率<60% 60% ≤ 立 面平均開 窗率. (資料來源：建築物節約能源設計技術規範). 表 2-6 其他類建築的節能指標及基準值 建築類別. 使用項目例舉. 節能指標. 氣候分區. 基準值. 其他類建築. 工廠、倉庫. 屋頂平均 熱傳透率 (Uar). 不分區. <1.5 W /(m 2 ⋅ K ). (資料來源：建築物節約能源設計技術規範) 17.
(40) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 18.
(41) 第三章 空調型建築. 第三章 空調型建築 空調型建築計有辦公廳、百貨商場、旅館及醫院等 4 類，我國採用建 築物外殼耗能量 ENVLOAD 作為此類建築的評估標準，計算如公式 2-2 所 示，依照不同的氣候分區(表 2-1)，對應不同的基準值 ENVLOADs(表 2-2)。 本章將對空調型 4 類建築建立分析模型，利用 BEEP-II 軟體計算建築 物外殼耗能量 ENVLOAD，檢視是否符合基準值，再依建築物使用壽命， 計算其經濟效益。. 第一節 辦公廳類建築 1. 辦公廳類建築規範 (1) 評估指標 規範中以建築物外殼耗能量 ENVLOAD 作為辦公廳類建築評估指 標，其公式為： ENVLOAD = −20370 + 2.512 * G − 0.326 * L * DH + 1.079 * ∑ (Mk * IHk). (3-1). 其中： ENVLOAD：建築外殼耗能量 [ Wh / m 2 − fl − area ⋅ yr] G：全年室內發散熱量 [ Wh /(m 2 − fl − area ⋅ yr)] －建築物使用時段內， 全年室內人體與照明及設備發散熱量總值。 L：外殼熱損失係數 [ W /(m 2 − fl − area ⋅ K )] －建築物空調區與室外溫差 在絕對溫度 1K 時，單位空調樓地板面積在單位時間內進出建築 物外殼之熱量。 Mk：k 方位外殼面之日射取得係數－建築物某方位空調區單位樓地 板面積全年取得之日射量，與建築物毫無遮蔽時取得日射量之. 19.
(42) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 比值。 DH：當地之冷房度時 [K ⋅ h / yr] －建築物使用時段內之逐時外氣溫高 於冷房基準溫度 23℃之全年溫差累算值。 IHk：當地 k 方位外殼之冷房日射時 [ Wh /(m 2 ⋅ yr)] －建築物使用時段 內某方位之逐時外氣溫高於冷房基準溫度 23℃時之全年總日射 量累算值。 (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 辦公廳建築物外殼耗能量 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 假設同一建築物，分別使用輕質與常重骨材混凝土作為外牆材料，並 假設此建築物大樓其它結構系統均相同，僅將外牆與屋頂之常重骨材混凝 土替換為輕質骨材混凝土之條件下。在北、中、南、三氣候區中各取一地 區，共建立 6 種分析模型。 參考範例：綠建築設計技術規範與計算實例專輯(2005 年版)[28]，第二 冊－辦公廳類建築專用，以下為建築物基本資料： 範例：A 辦公大樓 建築高度 H：40.4m 總樓版面積：10480 m 2 地面層以上樓版面積：8880 m 2 (約 2686 坪) 海拔高度在 200m 以下 20.
(43) 第三章 空調型建築. 配置圖(圖 3-1) 平面圖(圖 3-2、圖 3-3、圖 3-4) 立面圖(圖 3-5、圖 3-6、圖 3-7、圖 3-8) 剖面圖(圖 3-9、圖 3-10) 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，並依 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: A 辦公大樓外殼玻璃開口部玻 璃材料之種類如表 3-1。. (b) 建築物外殼實牆部牆壁材料: A 辦公大樓外殼實牆部牆壁材料 之種類如表 3-2。 (c). 建築物外殼實牆部屋頂材料: A 辦公大樓外殼實牆部屋頂材 料之種類如表 3-3。. Step2.輸入各區樓地板面積 Afp、AFp 依外周區之空調區計算各層樓 Afp，因 ENVLOAD 之定義為單位 外周區空調樓地板面積全年冷房顯熱負荷量，因此在計算 ENVLOAD 時需考慮外周區空調樓地板面積 Afp 與 AFp，A 辦公大樓各層外周區 空調樓地板面積如表 3-4，其中： AFp:外牆中心線起算深度 5m 內(外周區)之所有空調總樓地板面積 Afp:各層樓外周區空調樓地板面積 Step3.建築物外殼開口部份輸入 依照建築物開口方位，輸入空調區與非空調區之開口部份玻璃面 21.
(44) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 積及外遮陽係數(Ki)，而遮陽係數的目的為加設遮陽板後，玻璃面所受 日射面積減小，玻璃面積也必須做適當修正才能夠減低誤差。A 辦公 大樓各方位空調區外殼開口材料、面積、遮陽係數及角度如表 3-5，非 空調區如表 3-6。 Step4.建築物外殼實牆部份輸入 依照建築物外殼實牆方位，分別輸入空調區與非空調區之外殼實 牆部份面積及屋頂面積，表 3-7 及表 3-8 分別為 A 辦公大樓各方位空調 及非空調區外殼實牆部份材料、面積及角度。 Step5.計算結果 由 BEEP-II 軟體計算出 ENVLOAD 值為 60.86 小於基準值表 2-2，即： ENVLOAD=60.86 < 80 [kWh / m 2 − 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 假設常重與輕質骨材混凝土建築物大樓之結構系統均相同，僅將 外殼實牆與屋頂之常重骨材混凝土替換為輕質骨材混凝土。且經由實 驗證明得知，良好的輕質骨材混凝土其熱傳導係數ｋ值介於 0.3~0.5 [ W / m ⋅ K ] 之間，此處假設ｋ值為 0.5 [ W / m ⋅ K ] 做為計算。 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 3-9 為 A 辦公大樓改用輕質 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 3-10 為 A 辦公大樓改用輕 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 ENVLOAD 值為 59.32 [kWh / m 2 − fl − area ⋅ yr]，小於基準 值，亦小於 Part A 計算結果。 ENVLOAD=59.32 < 80 [kWh / m 2 − fl − area ⋅ yr]. 22.
(45) 第三章 空調型建築. (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 由於建築物位址不同，其氣候參數 DH 與 IHk 也會不同。依建築 物節約能源技術規範[27]中規定辦公類建築位於桃竹苗地區 DH 及 IHK 如表 3-11，而辦公類建築位於中彰投雲地區之 DH 與 IHk 如表 3-12 所 示，在使用 BEEP-II 軟體計算 ENVLOAD 之值時，可在建築物資料欄 位中，選取其建築物位址，假設不改變此建築物之結構系統、海拔高 度及方位，僅將建築物位址由原先桃竹苗地區換至中彰投雲地區，得 到建築物外殼耗能量(ENVLOAD)值為 82.96 [kWh / m 2 − fl − area ⋅ yr] 小於 中部地區基準值，即： ENVLOAD=82.96 < 90 [kWh / m 2 − 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 79.97 [kWh / m2 − fl − area ⋅ yr] ，即：. ENVLOAD=79.97 < 90 [kWh / m 2 − fl − area ⋅ yr] (3) 假設此大樓位於南部氣候區的高屏地區 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 假設不改變此建築物之結構系統、海拔高度及方位，僅將建築物 位址由原先桃竹苗地區換至高屏地區，表 3-13 為高屏地區辦公廳類大 樓氣候參數 DH 與 IHk 值，得到建築物外殼耗能量(ENVLOAD)值 107.07 [kWh / m 2 − fl − area ⋅ yr] ，即：. ENVLOAD=107.07 < 115 [kWh / m 2 − 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. 23.
(46) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 同理可獲得在高屏地區，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 102.55 [kWh / m 2 − fl − area ⋅ yr] ，即： ENVLOAD=102.55 < 115 [kWh / m 2 − 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 將前面所得結果整理成表 3-14，由表 3-14 辦公廳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可知，如果在桃竹苗地區使 用輕質骨材混凝土做為外殼實牆部主結構，則 ENVLOAD 之值將可減少 1.54 kWh /(m 2 ⋅ yr) ，也就是每年每單位外周區空調樓地板面積將可有效減少 1.54 千瓦小時之能量，若我們假設電費每度為 3.5 元，並乘上此大樓地面層 以上之外周區空調樓地板總面積 4326 m 2 (約 1300 坪)，即可得到此棟大樓一 年所能節省之空調用電費為： 1.54 kWh /(m 2 ⋅ yr) * 4326 ( m 2 )* 3.5 (元/ kWh ) = 23,317 (元/ yr ) 如再進一步假設此建物之使用年限為 50 年，我們可計算出 50 年內將 可節省： 23,317 (元/ yr ) * 50 (yr) = 1,165,850 (元) 依此類推，可將另外兩地區之空調能源節省費用算出，整理如表 3-15。 北部地區外周區空調樓地板面積約 1300 坪辦公大樓在一年期間內可節 省電費 23,317 元。若考慮建築年限 50 年內可節省電費 1,165,850 元，中部 地區可節省電費 2,263,600 元，南部地區可節省電費 3,421,850 元。. 第二節 百貨商場類建築 1. 百貨商場類建築規範 (1) 評估指標. 24.
(47) 第三章 空調型建築. 規範中以建築物外殼耗能量 ENVLOAD 作為百貨商場類建築評估 指標，其公式為： ENVLOAD = −10070 + 1.713 * G + 0.413 * L * DH + 1.457 * ∑ (Mk * IHk). (3-2). 其中： ENVLOAD : 建築物外殼耗能量 [ Wh / m 2 − fl − area ⋅ yr] G : 全年室內發散熱量 [ Wh /(m 2 − fl − area ⋅ yr)] L : 外殼熱損失係數 [ W /(m 2 − fl − area ⋅ K )] Mk : k 方位外殼面之熱射取得係數 DH : 冷房度時 [K ⋅ h / yr] IHk : k 方位外殼之冷房日射時 [ Wh /(m 2 ⋅ yr)] k : 方位參數 (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]，第三 冊－百貨商場類建築專用。 範例:. D 百貨商場大樓. 建築基本資料：本大樓為地上七層樓建築，主要用途係供百貨商場使 用，地下二層樓為防空避難室兼地下停車場、機械室等，地下一層為超級. 25.
(48) 建築外殼使用輕質骨材混凝土構材經濟效益評估. 市場、台電受變電室等，地上一至六樓百貨商場，地上七層餐飲中心。 構造：RC 構造。 建築物高度 H：36.2m 總樓地板面積：29841 m 2 地面層以上樓地板面積：22785 m 2 (約 6892 坪) 配置圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯－百貨商場類 p.60。) 平面圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯－百貨商場類 p.61。) 立面圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯－百貨商場類 p.65。) 剖面圖(綠建築設計技術規範與計算實例專輯－百貨商場類 p.69。) 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：使用普通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: D 百貨商場大樓外殼玻璃開口部 玻璃材料之種類如表 3-16。 (b) 建築物外殼實牆部牆壁材料: D 百貨商場大樓外殼實牆部牆壁 材料之種類如表 3-17。 (c) 建築物外殼實牆部屋頂材料: D 百貨商場大樓外殼實牆部屋頂 材料之種類如表 3-18。 Step2.輸入各區樓地板面積 Afp、AFp D 百貨商場大樓各層外周區空調樓地板面積如表 3-19。 Step3.建築物外殼開口部份輸入 D 百貨商場大樓各方位空調區外殼開口材料、面積、遮陽係數及 角度如表 3-20，非空調區如表 3-21。. 26.
數據
![表 3-9 A 辦公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 構造 編號 構造大樣 厚度 d [m] 熱阻係數1/k ]W/Km[⋅ 熱阻 r=d/k ]W/Km[2⋅ 總熱阻 rR=Σ ]W/Km[2⋅ 熱傳透率R/1Ui= ]Km/W[2⋅ W006 外氣膜 磁磚 輕質混凝土 空氣層 鑽泥板 內氣膜 ------ 0.0080 0.1800 ------ 0.0250 ----- 1/23 1/1.3 1/0.5 0.086 1/0.18 1/9 0.043](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/65.892.105.800.142.414/⋅WKm⋅總熱阻=ΣWKm⋅熱傳透率KmW外氣膜空氣層鑽泥板內氣膜.webp)
![表 3-12 中彰投雲地區辦公廳類大樓氣候參數 DH 與 IHk 值 海拔高度(m) 200 以下 DH 值[ K ⋅ h / yr ] 14000 水平面(H) 978000 南(S) 403700 西(W) 464900 北(N) 234600 各方位IHk 值)]yrm/(Wh[2⋅垂 直 方 位 東(E) 363700 (資料來源：建築物節約能源設計技術規範 2005 年版-辦公廳類建築) 表 3-13 高屏地區辦公廳類大樓氣候參數 DH 與 IHk 值 海拔高度(m) 20](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/66.892.182.700.192.410/水平面H源設計技術規年版辦公廳類建築高屏地區辦公廳類大樓參數.webp)
![表 3-15 A 辦公大樓在北中南氣候區使用輕質骨材混凝土後所節省之空調費用 地區 使用輕質骨材混凝土 後，ENVLOAD 減少值 [ kWh /( m 2 ⋅ yr ) ] 一年節省之 空調費用 [元/ yr ] 建築物使用年限 50 年內節省之空調費用[元] 桃竹苗地區 1.54 23,317 1,165,850 中彰投雲地區 2.99 45,272 2,263,600 高屏地區 4.52 68,437 3,421,850 (資料來源：自行整理) 表 3-16 D 百貨商場大](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/67.892.106.786.113.555/減少值⋅一年節省之空調費用元中彰投高屏地區來源自行整理.webp)
+7
![表 3-18 D 百貨商場大樓外殼實牆部屋頂材料之種類 構造 編號 構造大樣 厚度 [m] d 熱阻係數 [m⋅1/k K/W ] r=d/k 熱阻 ]W/Km[2 ⋅ 總熱阻 R=Σr ]W/Km[2⋅ 熱傳透率Ui=1/R ]Km/W[2⋅ R008 外氣膜 水泥五腳磚保麗龍 混凝土 PU 或油毛氈 水泥砂漿 鋼筋混凝土 水泥砂漿 內氣膜 -------- 0.0500 0.0200 0.0500 0.0100 0.0200 0.150 0.0150 -------- 1/2](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/68.892.95.799.143.378/WKm⋅總熱=Σ⋅熱傳透率外氣膜砂漿鋼筋混凝水泥砂漿內氣膜.webp)
![表 24 D 場大 輕質 混凝土 殼實牆 牆壁材料 類 編號 熱 m3-百貨商樓改用 骨材 後之外 部 之種構造構造大樣 厚度 d [m] 阻係數1/k [⋅K/W][m總熱阻 熱阻 r=d/k ]W/2⋅KrR=Σ]W/Km[2⋅熱傳透率R/=1Ui]Km/W[2⋅ W002 水 輕質混凝土 水 內氣膜 -------- 1/1.5 1/9 0.1111 0.479 2.09 外氣膜 磁磚 泥砂漿泥砂漿-------- 0.0100 0.0150 0.1500 0.0100 1/23 1](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/70.892.104.799.144.646/構造大樣厚度⋅KWm總熱熱阻KrR=ΣWKm內氣外氣磁磚泥砂漿泥砂漿.webp)
![表 3-26 桃竹苗地區百貨商場類大樓氣候參數 DH 與 IHk 值 海拔高度(m) 200 以下 DH 值[ K ⋅ h / yr ] 15600 水平面(H) 645300 南(S) 253200 西(W) 313700 北(N) 165000 各方位值垂 直IHk )]yrm/(⋅Wh[2方 位 東(E) 205300 (資料來源：建築物節約能源設計技術規範 200 類建築) 表 3-27 中彰投雲地區百貨商場 大樓氣候參數 DH 與 IHk 值 海拔高度(m) 200 5 年版](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/71.892.189.684.131.355/⋅水平面H源設計技術規類建築中彰投雲地區百貨商場氣候年版.webp)
![表 3 -29 D 百貨商場大樓在北中南氣候區使用長重/輕質骨材混凝土外殼耗 能量比較 地 區 使用常重/輕質骨材 凝土混 ENV OAD[L kWh /( m 2 ⋅ yr ) ] 桃竹苗地區 使 用 常 重 混 凝 土 使 用 輕 質 混 凝 土 164.19 141.81 中彰投雲地區 使 用 常 重 混 凝 土 使 用 質 混 凝 土 204.21 輕174.36 高屏地區 使 用 常 重 混 凝 土 使 用 質 混 凝](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/72.892.97.765.179.415/使用常重輕質骨材凝土⋅桃竹苗地中彰投雲地地區使重使.webp)
![表 3-3 館大 實牆 材料之種類 1/k 4 S 旅 樓外殼 部屋頂構造構造大樣 厚度 熱阻係數熱阻 總熱阻 熱傳透率編號 d [m] [ m ⋅ K / W ] r=d/k ]W/Km[2⋅ rR=Σ ]W/Km[2⋅ R/1Ui= Km/W[2 ⋅ ] R-3 外氣膜 面磚 黏貼材 油毛氈 水泥砂漿 RC 水泥砂漿 內氣膜 -------- 0.010 0.005 0.010 0.020 0.135 0.0 ----1/23.00 1/1.30 1/1.50 1/0.11 1/](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/74.892.107.787.134.454/總熱阻透率編號WWKm⋅=ΣWKm⋅R=外氣膜水泥砂漿內氣膜.webp)
![表 3-42 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 構造 編號 構造大樣 厚度 [m] d 熱阻係數 [m⋅1/k K/W ] r=d/k 熱阻 總熱阻 ]W/Km[2⋅R=Σr ]W/Km[2⋅ 熱傳透率Ui=1/R ]Km/W[2⋅ W001 外氣膜 磁磚 水泥砂漿 輕質混凝土 ------ 0.010 0.015 0.120 1/23 1/1.3 1/1.5 1/0.5 0.0435 0.0077 0.0100 0.2400 0.4190 2.39](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8904232.258799/80.892.102.795.144.461/編號厚度熱阻係數熱阻總熱阻R⋅透率⋅W外氣膜磁磚水泥砂漿.webp)
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