智慧綠建築住宅設計標準圖說之研訂

內政部建築研究所協同研究報告（

100

智慧綠建築

住宅設計標準圖說之研訂

內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告

中華民國 100 年 12 月

智慧綠建築

住宅設計標準圖說之研訂

研究主持人：廖慧燕

協同主持人：歐文生

研 究 員：羅時麒 黃志文

研 究 助理：陳俊睿 駱宏珍

內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告

中華民國 100 年 12 月

（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關意見）

目次

表次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅲ

圖次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅳ

摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅸ

第一章 緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1

第一節 前言‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1

第二節 研究目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧3

第三節 研究方法與進行步驟 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧5

第二章 碳中和建築‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9

第一節 前言‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9

第二節 國際碳中和建築案例分析‧‧‧‧‧‧‧11

第三節 碳中和設計原則 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧35

第三章 智慧綠建築規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧39

第一節 住宿類綠建築規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧39

第二節 住宿類智慧建築規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧49

第四章 假設建築基地環境條件 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧55

第一節 定性定量空間 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧55

第二節 台中市大里區基地環境條件‧‧‧‧‧‧57

第三節 台南市安平區基地環境條件‧‧‧‧‧‧73

第五章 智慧綠建築住宅設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧85

第二節 台南市安平區智慧綠建築‧‧‧‧‧‧‧93

第三節 綠建築黃金級檢討‧‧‧‧‧‧‧‧‧102

第四節 簡易修改原則‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧106

第六章 結論與建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧109

第一節 結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧109

第二節 建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧110

附錄一‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧111

附錄二‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧121

附錄三‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧133

附錄四‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧137

參考書目‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧141

表次

表 2-1 國際低碳建築案例分析表‧‧‧‧‧‧‧‧‧11

表 3-1 綠建築九大評估指標系統排序與地球環境關係 42

表 3-2 氣候分區表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧44

表 4-1 台南市安平區各里民國 100 年 5 月人口數統計表 84

表 5-1 大里智慧綠建築基本資料表‧‧‧‧‧‧‧‧‧86

表 5-2 安平智慧綠建築基本資料表‧‧‧‧‧‧‧‧‧94

圖次

圖 1-1 研究流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7

圖 2-1 陽光住宅西向立面‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

圖 2-2 陽光住宅樓層平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

圖 2-3 陽光住宅剖面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

圖 2-4 陽光住宅誘導式設計示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧14

圖 2-5 陽光住宅風配圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧14

圖 2-6 陽光住宅外殼計畫根據日射量而設計‧‧‧‧‧15

圖 2-7 陽光住宅設計氣象資料‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧16

圖 2-8 太陽能社區住宅現況圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧18

圖 2-9 太陽能社區配置圖、住宅平面及剖立面圖‧‧‧18

圖 2-10 太陽能社區當地風配圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧19

圖 2-11 太陽能社區住宅外殼計畫根據日射量設計‧‧‧19

圖 2-12 太陽能社區住宅設計氣象資料‧‧‧‧‧‧‧‧20

圖 2-13 SOLTAG 能源屋外觀‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22

圖 2-14 SOLTAG 能源屋節能系統示意圖‧‧‧‧‧‧‧22

圖 2-15 SOLTAG 能源屋平面及剖面圖‧‧‧‧‧‧‧‧23

圖 2-16 SOLTAG 能源屋風配圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧24

圖 2-17 SOLTAG 能源屋能源收支計畫檢討日射量‧‧‧24

圖 2-18 SOLTAG 能源屋設計氣象資料‧‧‧‧‧‧‧‧25

圖 2-19 羅薩克屋建築物外觀‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧27

圖 2-20 羅薩克屋平面及剖面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧28

圖 2-21 羅薩克屋風配圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧29

圖 2-22 羅薩克屋能源收支計畫檢討日射量‧‧‧‧‧29

圖 2-23 羅薩克屋設計氣象資料‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧30

圖 2-24 BedZED 零能耗住宅誘導式設計原理‧‧‧‧32

圖 2-25 BedZED 零能耗住宅綠建築技術應用圖‧‧‧33

圖 2-26 BedZED 零能耗住宅‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧33

圖 2-27 BedZED 零能耗住宅物理模型‧‧‧‧‧‧‧34

圖 2-28 BedZED 零能耗住宅系列案例‧‧‧‧‧‧‧34

圖 3-1 氣候分區圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧44

圖 4-1 大里區地形圖(原大里市)‧‧‧‧‧‧‧‧‧57

圖 4-2 大里區和車籠埔斷層相關位置‧‧‧‧‧‧‧58

圖 4-3 台中 2001-2010 年平均相對溼度變‧‧‧‧59

圖 4-4 台中 2001-2010 年平均溫度變化圖‧‧‧‧59

圖 4-5 台中 2001-2010 年平均雨量變化圖‧‧‧‧59

圖 4-6 台中 2001-2010 年平均日射量變化圖‧‧‧60

圖 4-7 大里區水文分布示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧61

圖 4-8 大里區渡船頭遺址‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧63

圖 4-9 台中帝國製糖株式會社運輸路線圖 ‧‧‧‧‧66

圖 4-10 大里區鐵路街‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧66

圖 4-11 大里區鐵路街遺址位置‧‧‧‧‧‧‧‧‧66

圖 4-12 大里杙產業文化博物館‧‧‧‧‧‧‧‧‧68

圖 4-13 大里杙產業文化博物館屋簷形式‧‧‧‧‧70

圖 4-14 大里杙產業文化博物館屋角構造‧‧‧‧‧71

圖 4-15 大里老街亭仔腳‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧71

圖 4-16 大里老街二樓亭仔腳街屋‧‧‧‧‧‧‧‧71

圖 4-17 大里現況三樓連棟透天建築樣貌‧‧‧‧‧72

圖 4-18 大里老街獨棟民宅樣貌‧‧‧‧‧‧‧‧‧72

圖 4-19 台南市分區圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧73

圖 4-20 台南市安平區行政區域圖‧‧‧‧‧‧‧‧74

圖 4-21 台南 2001-2010 年平均溫度變化圖‧‧‧75

圖 4-22 台南 2001-2010 年平均雨量變化圖‧‧‧75

圖 4-23 台南 2001-2010 年平均雨量變化圖‧‧‧76

圖 4-24 安平夏季風花圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧76

圖 4-25 安平冬季風花圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧76

圖 4-26 颱風路徑圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧77

圖 4-27 台南 2001-2010 年平均相對溼度變化圖‧77

圖 4-28 安平古堡‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧79

圖 4-29 熱蘭遮城復原模型‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧79

圖 4-30 億載金城‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧79

圖 4-31 億載金城砲台‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧79

圖 4-32 英商德記洋行外觀‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧80

圖 4-33 英商德記洋行西側遮陽迴廊‧‧‧‧‧‧‧80

圖 4-34 英商德記洋行遠觀‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧80

圖 4-35 蚵灰窯文化館‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧80

圖 4-36 運河博物館‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧81

圖 4-37 安平小砲台‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧81

圖 4-38 劍獅公園‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧82

圖 4-39 端午節龍舟競賽‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧82

圖 4-40 國內第一個通過九項綠建築認證的黃金級學校 82

圖 4-41 億載國小東向人行道植栽遮陽一景‧‧‧‧82

圖 4-42 億載國小南向人行道植栽遮陽一景‧‧‧‧82

圖 4-43 安平住宅區樣貌‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧82

圖 4-44 安平住宅街廓尺度‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧83

圖 4-45 台南市安平區 100 年度人口年齡分佈圖‧84

圖 5-1 獨棟式住宅一樓平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧87

圖 5-2 獨棟式住宅二樓平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧88

圖 5-3 獨棟式住宅北向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

圖 5-4 獨棟式住宅南向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

圖 5-5 獨棟式住宅西向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

圖 5-6 獨棟式住宅東向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

圖 5-7 獨棟式住宅全年太陽輻射動態計算系統‧‧85

圖 5 -8 台中 地區 太陽 輻射 量動 態解 析系 統‧ ‧‧ ‧ 91

圖 5 -9 台中 月平 均日 射量 變化 ‧‧ ‧‧ ‧‧ ‧‧ ‧ 92

圖 5-10 連棟式住宅一樓平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧95

圖 5-11 連棟式住宅二樓平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧96

圖 5-12 連棟式住宅三樓平面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧97

圖 5-13 連棟式住宅南向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧98

圖 5-14 連棟式住宅北向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧98

圖 5-15 連棟式住宅西向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧98

圖 5-16 連棟式住宅東向立面圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧98

圖 5-17 連棟式住宅全年太陽輻射動態計算系統‧‧99

圖 5-18 台南地區太陽輻射量動態解析系統‧‧‧‧100

圖 5-19 台南月平均日射量變化‧‧‧‧‧‧‧‧‧101

摘 要

關鍵詞：綠建築、智慧建築、碳中和、節約能源 一 、 研 究 緣 起 台灣自 70 年代引進綠建築、智慧建築觀念以來，受到建築業高度關心與重 視，隨著建築物自動化理念的推動，建築相關產業也隨之活絡，而帶動整個社 會的繁榮。一時之間「智慧建築」繼「綠建築」之後，成為建商口中時髦名詞， 「高科技智慧辦公大樓」、「智慧住宅」、「綠建築住宅」等字眼快速出現在我們 生活的周遭。由過去的調查研究中也知道業主打著「智慧建築」、「綠建築」口 號，主要是以提升企業形象，提高建築附加價值，以易於出租或提高售價為主 要目的，對於綠建築之節約能源、節約資源本質則不一定秉持，且對於智慧建 築之高度資訊通信機能、環境控制與節約能源效益，以及高效率使用管理之概 念較為忽視。內政部建築研究所有鑑於此，繼「綠建築推動方案」完成階段成 果之後，賡續推動「智慧綠建築」。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本研究主要採用「文獻分析法」與「專家諮詢法」來進行本研究案「智慧 綠建築住宅設計標準圖說之研訂」。文獻分析法，將近年來國內外「智慧綠建 築住宅」相關案例之設計重點與成效評估，列為收集分析比較對象，擷取其優 點灌輸於本研究案智慧綠建築住宅設計。專家諮詢法，邀請對於智慧綠建築住 宅學有專精之專家學者參與計畫諮詢，擷取其意見，以修訂本研究案智慧綠建 築住宅設計。 本研究基於以上認知，在進行智慧綠建築住宅設計標準圖說之研訂過程， 著重住宅設計之符合我國綠建築標章黃金級認定標準，同時也討論我國智慧建 築標章適用於本研究住宅之優先順序。綠建築在設計上特別強調建築物座向配

智慧化融入綠建築設計上，有關於科技設備或設施與建築物整合部分，採取的 策略則是在建築物軀體工程設計階段留下餘裕空間，以備建築物日常使用階 段，能夠因應日新月異的智慧化軟硬體設備的擴充與變易性，而非探討或發明 何種智慧化設備能夠直接置入綠建築空間。 三 、 重 要 發 現 智慧綠建築必須是善用自然環境設計手法的綠建築。一幢無視或忽視節約 能源設計的建築物，絕對不是智慧建築。在全世界一片綠建築的思潮中，卻存 在一些綠建築的隱憂，其中最大危機莫過於「綠建築對高科技的迷思」。許多決 策或妄想「高科技會拯救人類」的人，常迷思或假藉「高科技」與「智慧化」 之名，鼓勵投入更複雜、更昂貴的設備，卻讓建築陷入更加破壞地球環境的深 淵。 國際碳中和建築有五項設計原則，可以提供後續研究者參考，五項原則分 別是： (1) 先節約能源，後再生能源的設計觀念 (2) 降低樓地板面積及降低 EUI 的設計原則 (3) 提升建築外殼構造熱阻性能的技術手法 (4) 善用當地自然條件，實現碳中和目的 (5) 日射量的檢討，是碳中和建築設計最重要參數之一

根據研究發現，本研究智慧綠建築住宅設計標準圖說之研訂，提出下列具 體建議。以下分別從中長期建議及近期可行建議加以列舉。 建議一 建築物之 EUI 管制：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：經濟部能源局 建築物之 EUI 在先進國家的節能政策中，被視為檢視碳中和的具體實現條 件之一，政府透過土地使用分區管理、建築物管理，具體落實建築能源使用規 範。建議政府儘早投入後續研究，對於新建築能源使用模式進行模擬預測之申 報制度；對於舊建築節能改善計畫，進行實地監測驗證。 建議二 對現有智慧建築案例，進行綠建築設計技術評估檢討：近期可行建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：財團法人台灣建築中心 建築物智慧化是達成綠建築永續發展的重要關鍵之一，但前提是不能違背 節約能源的本質。智慧綠建築必須是善用自然環境設計手法的綠建築。一幢無 視或忽視節約能源設計的建築物，絕對不是智慧建築。在全世界一片綠建築的 思潮中，卻存在一些綠建築的隱憂，其中最大危機莫過於「綠建築對高科技的 迷思」。許多決策或妄想「高科技會拯救人類」的人，常迷思或假藉「高科技」 與「智慧化」之名，鼓勵投入更複雜、更昂貴的設備，卻讓建築陷入更加破壞 地球環境的深淵。因此建議在轄下已通過智慧建築認證案例，進行綠建築標章 之認證評估或改善，以利政策績效之整合。

ABSTRACT

Keywords: Green Building, Intelligent Building, Carbon Neutral, Energy Saving

Introduction

Taiwan has been highly cared about and paid attention to by the construction since introduced green architecture, intelligence building idea in the seventies, with the promoting of automatic idea of the building, relevant industry thereupon activates architecture too, and drive the prosperity of the whole society. ' intelligence building ' becomes the fashionable noun in the mouth of building trader following ' the green building ' for the moment, ' Hi-Tech the intersection of intelligence and office building ', ' the intersection of intelligence and house ', ' green the intersection of building and house ' wording fast to appear in around we live. Know too owners are sending ' the intelligence building ', ' green building ' slogan from the past investigations, with improve corporate image mainly, raise the intersection of building and the intersection of surtax and value, to be apt to hire out or it raises prices to be a main purpose, might not adhere to as to power saving, thrift resource essence of the green building, and the high information communication function, environment to the intelligence building are controlled with the power saving benefit, and the concept of the high-efficiency use and management is comparatively ignored. Study all in view of this in the building of Ministry of Internal Affairs, after ' the green building promote the scheme ' to finish the stage achievement, to promotes ' the green building of intelligence ' continuously.

The ones that are illustrating the green building house design standard of intelligence in this research are ground and booking the course, the green building of our country of coincidence which focuses on the design of house marks gold one grade of assertion standards of chapter, discuss the intelligence building of our country marks the priority that the chapter is suitable for this research house at the same time. The green building especially emphasizes in the design that disposes and plans, builds the outer cover energy-conservation plan in orientation of the building, reflect the structures and openings of the building roof, outer wall specifically. In intelligence incorporates green architectural design, combine the part about scientific

the building uses stage at ordinary times, expansion and becoming different of intelligence software and hardware apparatus that should be with rapid change.

Method

The analytic approaches of the literature, collect and analyze the comparative target, pick up its advantage and inculcate with this research case design of house of green building and intelligence. The expert consult, is invited and learnt to have especially experts and scholars to participate in planning to consult to the house of green building and intelligence, pick up its opinion, with the design of house of green building and intelligence of the studying case of the revised edition.

Result

The green building of intelligence must be the green building good at using natural environment design tactics. International low-carbon has five design principles to neutralize architecture, five principles are:

(1) First power saving, and then the design idea of the regenerated energy (2) Reduce the area of floor and design principle of reducing EUI

(3) Improve the technological tactics of the cover structure thermal resistance performance of the building

(4) Make the best of the local natural condition, realize carbon neutralizes the purpose

(5) The insolation quantity is that carbon neutralizes one of the most important parameters of the architectural design

Conclusion

According to finding, the intersection of research, propose the following concrete suggestions. It is proposed and feasible proposing enumerating recently since medium or long term separately that following.

EUI of the building controls: Medium or long term is proposed Sponsor: Ministry of Internal Affairs

Coordination:Ministry of Economic Affairs

EUI of the building is considered as to look over carbons are neutral to realize one of the conditions specifically in the energy-conserving policy of the advanced country, the government manages through the management, building of land utilization sub region, implement the energy use guidelines of the building specifically. Advice the government to put into follow-up study as soon as possible, imitate the reporting system predicted as to the new building energy occupation mode; Improve the plan as to the energy-conservation of old building, monitor proving on the spot.

Propose two

To having building case of intelligence now, assess and examine the designing technique of green building: Feasible suggestion of the near future

Sponsor: Research institute of building of Ministry of Internal Affairs of executive organ

Coordination: Centre of building of Taiwan

The intelligence of the building is one of the important keys of reaching the green building and is developed continuously forever, but the prerequisite cannot violate the essence of the power saving. The green building of intelligence must be the green building good at using natural environment design tactics. So propose that has already authorized the case under having jurisdiction over through the intelligence building, the authentication of marking the chapter in the green building is being assessed or improved, by the integration of the favorable policy performance.

第一章 諸 論

第一節 前言

近年來，人類對於環境的破壞規模，已擴大至地球的尺度，例如地球氣 候高 溫化、酸雨、森林枯絕、臭氧層破壞、異常氣候等現象已無遠弗屆，人類的生存已 遭到嚴重的威脅。過去人類毫無節制的消耗能源，使得地球二氧化碳濃度年年劇 增，造成地球氣候高溫化。 1996 年 6 月聯合國在伊斯坦堡召開的「人居環境會議」中，簽署了「人居環 境議程（Habital Ⅱ Agenda）」，呼籲全世界針對當今的都市危機研商對策。我國 也在同年七月的 APEC 永續發展會議中，承諾推動「人居環境會議」的決議目標。 1996 年我國行政院成立「永續發展委員會」，誓言善盡國際環保職責。 台灣是一個外銷導向的國家，必須善盡地球環保責任才能永續生存，假如不 徹底執行永續營建政策，則簡直不必奢言永續發展。由於台灣所有的能源供應幾 乎全部仰賴國外，能源對外依存度已達 98％以上，如何降低對外能源依存度及積 極開發新能源，乃是非常重要的課題，其中尤以節約能源政策，是最值得注重的 一環。根據成功大學建研所的統計指出，台灣的建築產業耗能所排放的二氧化碳 量，佔全國總排放量的 28.8%（其中建材生產 9.31%，營建運輸 1.49%，住宅使用 11.88%，商業使用 5.94%），可見建築產業對國家能源與環保政策是多麼重大（內 政部建築研究所，2007）。2008 年政府「綠建築推動方案」實施後，已經起了立 竿見影的成效，進一步加入智慧建築觀念，善加利用台灣資通訊(Information and communications technology)產業的技術優勢，以低環境負荷的手法，改善建築產業 的碳排放，研發更安全、健康與節能的智慧建築，乃成為現代建築科技的重要發 展方向。行政院吳敦義院長也於 2009 年第 38 屆建築師節大會上宣布「加強研發 智慧綠建築產業以促進產業革新與人民生活」，清楚指出建築科技的發展方向。 乃應藉由具擴充性與整合性之智慧建築使用管理功能，使綠建築支各項系統技術 能發揮其最大的效益。創造安全、健康、便利、舒適與節能環保的人性化居住空

台灣自 70 年代引進綠建築、智慧建築觀念以來，受到建築業高度關心與重視， 隨著建築物自動化理念的推動，建築相關產業也隨之活絡，而帶動整個社會的繁 榮。一時之間「智慧建築」繼「綠建築」之後，成為建商口中時髦名詞，「高科 技智慧辦公大樓」、「智慧住宅」、「綠建築住宅」等字眼快速出現在我們生活 的周遭。由過去的調查研究中也知道業主打著「智慧建築」、「綠建築」口號， 主要是以提升企業形象，提高建築附加價值，以易於出租或提高售價為主要目的， 對於綠建築之節約能源、節約資源本質則不一定秉持，且對於智慧建築之高度資 訊通信機能、環境控制與節約能源效益，以及高效率使用管理之概念較為忽視。 內政部建築研究所有鑑於此，繼「綠建築推動方案」完成階段成果之後，賡續推 動「智慧綠建築」。 智慧綠建築必須是善用自然環境設計手法的綠建築。一幢無視或忽視節約能 源設計的建築物，絕對不是智慧建築。在全世界一片綠建築的思潮中，卻存在一 些綠建築的隱憂，其中最大危機莫過於「綠建築對高科技的迷思」。許多決策或 妄想「高科技會拯救人類」的人，常迷思或假藉「高科技」與「智慧化」之名， 鼓勵投入更複雜、更昂貴的設備，卻讓建築陷入更加破壞地球環境的深淵。

1980 年 世 界 自 然 保 護 組 織 （ IUCN ） 首 次 提 出 「 永 續 發 展 Sustainable Development」的口號，呼籲全球重視地球環保危機。1987 年世界環保與發展會議 （WCED）以「我們共同的未來」報告，提出人類永續發展策略，獲得全球的共 鳴。1992 年的「地球高峰會議」，史無前例地聚集了 170 個國家的政府代表以及 118 位的國家元首，共同商討挽救地球環境危機的對策，掀起了地球環保的熱潮。 1993 年聯合國成立了「永續發展委員會」(United Nations Commission on Sustainable Development, UNCED)，展開全面性的地球環保運動。繼此之後，「永續發展」的 浪潮在建築都市政策方面，亦以排山倒海之勢蜂擁而至。1996 年 6 月聯合國在伊 斯坦堡召開的「人居環境會議」中，簽署了「人居環境議程（Habital Ⅱ Agenda）」， 呼籲全世界針對當今的都市危機研商對策。我國也在同年七月的 APEC 永續發展 會議中，承諾推動「人居環境會議」的決議目標。1996 年我國行政院成立「永續 發展委員會」，誓言善盡國際環保職責。 台灣是一個外銷導向的國家，必須善盡地球環保責任才能永續生存，假如不 徹底執行永續營建政策，則簡直不必奢言永續發展。由於台灣所有的能源供應幾 乎全部仰賴國外，能源對外依存度已達 98％以上，如何降低對外能源依存度及積 極開發新能源，乃是非常重要的課題，其中尤以節約能源政策，是最值得注重的 一環。根據成功大學建研所的統計指出，台灣的建築產業耗能所排放的二氧化碳 量，佔全國總排放量的 28.8﹪（其中建材生產 9.31﹪，營建運輸 1.49﹪，住宅使 用 11.88﹪，商業使用 5.94﹪），可見建築產業對國家能源與環保政策是多麼重大 （內政部建築研究所，2007）。 我國「綠建築」定義為「生態、節能、減廢、健康的建築物」。強調對建築 節能、資源利用與室內環境控制等多項指標，其最終目的在於以省能及有效使用 資源的方式，來建造低環境負荷並能提供安全、健康、環保與舒適的建築，也就 是希望創造與環境共生的科技建築，追求人、建築與環境共生共榮的基本目的。 「智慧綠建築推動方案」業經行政院 2010 年 12 月 2 日審查通過，配合該方

(Information and Communications, ICT)、保全及物業管理等機能，並且針對高齡化、 少子女化社會型態衍生之居家照護、治安保全等新的建築機能需求問題，提供簡 潔、人性化及舒適的生活空間，而進行本標準圖說之研訂，期能提供民眾無償使 用智慧綠建築住宅設計標準圖說，協助民眾建構簡潔、人性化及舒適的生活空間， 俾利普及綠建築及擴大智慧綠建築之推動效益。 本研究基於以上認知，在進行智慧綠建築住宅設計標準圖說之研訂過程，著 重住宅設計之符合我國綠建築標章黃金級認定標準，同時也討論我國智慧建築標 章適用於本研究住宅之優先順序。綠建築在設計上特別強調建築物座向配置計 畫、建築外殼節能計畫，具體反映在建築物屋頂、外牆之構造與開口。在智慧化 融入綠建築設計上，有關於科技設備或設施與建築物整合部分，採取的策略則是 在建築物軀體工程設計階段留下餘裕空間，以備建築物日常使用階段，能夠因應 日新月異的智慧化軟硬體設備的擴充與變易性，而非探討或發明何種智慧化設備 能夠直接置入綠建築空間。

一、研究採用之方法 1.文獻分析法 蒐集有關智慧綠建築住宅之文獻資料、研究成果等資料，加以分析比較， 汲取優點併入本案「智慧綠建築住宅設計標準圖說之研訂」參考。 關於智慧綠建築住宅的氣候環境資料，主要參考引用台灣中央氣象局氣象 資料，以及內政部建築研究所相關研究計畫成果。在中央氣象局氣象數據全項 (三十餘項)觀測資料中，挑選最具影響住宅建築之因子，選定日射量、溫度、 濕度、風向、風速等為主要因子作為根據。 本研究關於台灣氣象資料反映在建築設計應用上，主要是參照建築技術規 則第十七章「綠建築」專章所述，尤其引用「建築外殼耗能指標(Envload)」。 這些建築設計用氣象資料都是累積多年研究（台灣多年期氣象數據），經過轉 化為建築設計可用之太陽輻射動態變化公式。因此本研究認為住宅設計標準 圖，起初雖根據兩處假設基地之氣候條件，來計算外在熱負荷，當易地而處時， 甚至改變方位時，均可以根據「建築外殼耗能指標」來調整遮陽以因應之，這 也是本研究文末簡易修改原則章節之立論依據。 關於智慧綠建築住宅空間量之「定量」問題，則引用並參照營建署相關人 口普查資料。本研究智慧綠建築住宅設計成果，亦須檢討並符合候選綠建築證 書「黃金級」以上等級。 主要參考文獻有，中央氣象局氣象資料、綠建築解說與評估手冊(2009 年 版)、建築技術規則、智慧建築解說與評估手冊(2011 年版)、建築物無障礙設施 設計規範。 2.專家諮詢法 本研究將邀請對於智慧綠建築住宅學有專精之專家學者，參與計畫諮詢， 收集各場諮詢會專家學者意見，作為修訂參考。

棟及連棟住宅標準圖說各一套，且這一套圖說必須盡量符合各地居民新建住宅 之基本需求，同時也需考量城鄉差距、南北人文、物理環境等差異。因此希望 藉由主辦單位、專家學者審查會或諮詢會途徑，收集寶貴意見，俾便後續修正 辦理。 二、研究採用方法之原因 本研究主要採用「文獻分析法」與「專家諮詢法」來進行本研究案「智慧綠 建築住宅設計標準圖說之研訂」。 文獻分析法，將近年來國內外「智慧綠建築住宅」相關案例之設計重點與成 效評估，列為收集分析比較對象，擷取其優點灌輸於本研究案智慧綠建築住宅設 計。 專家諮詢法，邀請對於智慧綠建築住宅學有專精之專家學者參與計畫諮詢， 擷取其意見，以修訂本研究案智慧綠建築住宅設計。

第一節 前言

由於人類過去不當的建築能源政策，一直以「持續的生產來解決持續的消 費」，讓世界提早面臨化石燃料枯竭的危機。隨之興起的再生能源建築、智慧化 建築的研究、投資及應用，不應重蹈在電力不夠用時，就生產更多電力來消費的 「惡性循環（vicious circle）」覆轍。更不應過度追求奢華生活，而違背建築節能 減碳的智慧綠建築核心價值。 國際上對於智慧綠建築發展的核心價值在於講究建築〝生命週期能源消費〞 之設計與評估的觀念，唯有先落實「節約能源」、「儉樸生活」，以免墮入永無 止盡的電力消費世界。簡言之，「智慧綠建築的先決條件在於節約能源的設計 （Low-energy design, the prerequisite to Green building）」，通過綠建築規劃設計， 以及智慧建築相關技術的應用，為使用者創造出更加人性化與智慧化之生活空間 環境，不僅提升建築物之使用品質、確保建築物之使用機能、延長建築物之使用 壽命以及降低建築物之維管費用，這正是智慧綠建築之核心價值所在。國際上關 於綠建築評估之共通基準，大多以碳排放的觀念來衡量。意即以建築生命週期的 觀念，探討建築從搖籃到墳墓所耗用地球能源與資源的量。所謂減碳、低碳及零 碳建築，均是以碳的收支累積量來定義建築物的環保性。而碳中和一詞，則是著 重在達到減碳過程之策略或手法。 2008 年政府「綠建築推動方案」實施後，已經起了立竿見影的成效，進一步 加 入 智 慧 建 築 觀 念 ， 善 加 利 用 台 灣 資 通 訊 (Information and communications technology)產業的技術優勢，以低環境負荷的手法，改善建築產業的碳排放，研發 更安全、健康與節能的智慧建築，乃成為現代建築科技的重要發展方向。行政院 吳敦義院長也於 2009 年第 38 屆建築師節大會上宣布「加強研發智慧綠建築產業 以促進產業革新與人民生活」，清楚指出建築科技的發展方向。乃應藉由具擴充 性與整合性之智慧建築使用管理功能，使綠建築支各項系統技術能發揮其最大的 效益。創造安全、健康、便利、舒適與節能環保的人性化居住空間，也可以說建

的本質。

「智慧綠建築推動方案」業經行政院 2010 年 12 月 2 日審查通過，配合該方 案 需 完 成 綠 建 築 設 計 標 準 圖 說 研 擬 ， 茲 為 將 綠 建 築 結 合 資 訊 與 通 訊 科 技 (Informatiom and Communications, ICT)、保全及物業管理等機能，並且針對高齡 化、少子女化社會型態衍生之居家照護、治安保全等新的建築機能需求問題，提 供簡潔、人性化及舒適的生活空間，而進行本標準圖說之研訂，期能提供民眾無 償使用智慧綠建築住宅設計標準圖說，協助民眾建構簡潔、人性化及舒適的生活 空間，俾利普及綠建築及擴大智慧綠建築之推動效益。智慧建築除了善用自然環 境設計手法的綠建築外，特別整合有關科技與設施設備，期能創造省能、安全、 便利與舒適的住宅空間。

2-2.1 經典個案分析 本節文獻回顧主要介紹國際著名低碳、碳中和或是零碳等住宅設計案例，共 計蒐集 4 國 5 個經典案例（表 2-1）作為案例分析研究（由於國內住宅類綠建築案 例屬於非公有建築物，法令上並無申請候選證書或是標章之強制性，且個案之圖 說與設計理念等資料較難以掌握，遑論理論與實測之交互比對論證分析，因此案 例資料暫時排除國內案例）。藉由以上案例分析以佐證或發展本研究之思考邏輯、 設計程序與闡述技術之合理性。 本研究在國際案例分析的同時，係以內政部建築研究所出版之「綠建築解說 與評估手冊」（2009 年版）以及「智慧建築標章解說與評估手冊」（2011 年版） 之意旨精神，與上述經典個案作交互比對學習，之後進行本案「智慧綠建築住宅 標準圖說之研訂」計畫。 表 2-1 國際低碳建築案例分析表 編號 國 別 案例名稱 所在地 1 英國 Kingspan lighthouse 陽光住宅

Innovation Park, Watford, Hertfordshire, UK 位於英國倫敦西北方 30 公里 2 德國 Solar Community at Schlierberg 太陽能社區

Vauban district of Freiburg, Germany 德國佛萊堡 3 丹麥 SOLTAG Energy Housing SOLTAG 能源屋 SOLTAG 丹麥 Hørsholm 位於首都哥本哈根(Copenhagen)北 邊 25km 處 4 澳洲 羅薩克屋 (Rozak House)

Lake Bennett, Northern Territory, Australia 位於澳洲北領地(NT)首府達爾文 (Darwin)南邊 80 公里處 5 英國 永續零碳社區 BedZED 英國倫敦 薩頓區(Sutton)的貝丁頓 (資料來源:Mary Guzowski, 2010，本研究分析整理)

一、英國陽光住宅 (Kingspan lighthouse) 名 稱 Kingspan lighthouse

設 計 Building Research Establishment Ltd. (BRE)

建築師：Alan Shingler and Martin Rose, Sheppard Robson 基 地 Innovation Park, Watford, Hertfordshire, UK

位於倫敦西北方 30 公里 氣 候 N 51°，海洋性氣候。

一月平均氣溫 5℃，七月平均氣溫 23℃ 構 想 營造下一世紀永續住宅

設計特色 誘導式設計(passive design)、零碳住宅設計

EUI 83kWh/m2.yr (包括：暖氣 19 kWh/m2.yr；熱水 29 kWh/m2.yr) 技術指標 ■節能策略 ■永續資源 ■日光利用 ■創新科技 ■太陽能光電 ■太陽熱水 ■雨水回收 案例說明 1. 本棟住宅設計在英國是屬於接近零碳排放的住宅設計案例。 2. 本棟住宅設計符合英國 2006 頒行之「永續住宅法規」第六等級之 高性能綠建築住宅。 3. 建築師直言，係根據當地氣象資料而設計一系列誘導式對策，例如 太陽能利用、熱能、光電能、風力通風能等技術。 4. 建築物南向面寬 8m，為的是取得太陽能。 5. 建築外殼高熱阻性能、降低開口率(玻璃為三層玻璃)，以降低熱損 失。 6. 當地一般建築開口率為 25~30%，本案為 18%，但無損自然換氣、 晝光利用。 7. 一年當中，採暖需求僅需四個月，節省大量空調能源。 8. 採用風力及太陽能煙囪捕風器之全熱交換式通風系統，以執行室內 換氣，確保室內空氣品質。 9. 室內空間多功能使用，大幅削減樓地板面積（總樓版 93.3m2/戶）， 並保留未來改變使用之彈性。 10. 太陽能光電設置容量 4.7kW，46m2。

圖 2-1 陽光住宅西向立面 圖 2-2 陽光住宅樓層平面圖

圖 2-4 陽光住宅誘導式設計示意圖

圖 2-7 陽光住宅設計氣象資料(溫度、濕度、日射量)

名 稱 Solarsiedlung am Schlierberg (Solar Community at Schlierberg) 設 計 建築師：Rolf Disch

基 地 Vauban district of Freiburg, Germany 氣 候 N 48°，大陸型氣候。

一月平均氣溫 2℃，七月平均氣溫 20℃ 構 想 誘導式設計為第一優先

設計特色 誘導式設計(passive design)與主動式(active design)設計並行、正能源 (plus-energy)住宅設計 EUI 預估：扣除再生能源之後為 10~20 kWh/m2.yr 技術指標 ■節能策略 ■永續資源 ■日光利用 ■創新科技 ■太陽能光電 ■太陽熱水 ■基地保水 ■汽車共乘 案例說明 1. 佛萊堡在德國，甚至在全歐洲都被視為發展太陽能的重鎮。 2. 本案是佛萊堡環境保護局大力提倡三大能源政策的示範案例。 3. 佛萊堡城市發展三大政策分別為：節約能源策略、再生能源技術、 區域永續發展。 4. 本案呼應佛萊堡政府政策，希望整個城市之 CO2排放量，在 2010 年時達成比 1992 年的 CO2排放量再降低 25%。 5. 本案是以社區尺度的永續計畫達成新能源使用之生活形態而設 計，以降低依賴化石燃料為首要目標。 6. 住宅節能設計策略，採用精簡空間規劃(Modest-sized units)。 7. 住宅每戶面寬大於 6m，以取得較佳的環境資源。 8. 本棟住宅設計在德國是屬於不僅追求零碳排放，且是強調太陽能發 電的正能源住宅（能源消費為負能源住宅）設計案例。 9. 建築外殼高熱阻性能(U=0.12)、降低開口率(玻璃為三層玻璃)，以降 低熱損失。 10. 採用風力及太陽能煙囪捕風器之全熱交換式通風系統，以執行室內 換氣，確保室內空氣品質。 11. 室內空間多功能使用，大幅削減樓地板面積，並保留未來改變使用 之彈性。

圖 2-8 太陽能社區住宅現況圖

圖 2-10 太陽能社區當地風配圖

圖 2-12 太陽能社區住宅設計氣象資料(溫度、濕度、日射量)

名稱 SOLTAG 能源屋

(SOLTAG Energy Housing)

設 計 建築師：Nielsen and Rubow, Cenergia, Kuben Byfornyelse, Danmark, and Velux Danmark

基 地 Horsholm, Denmark Hørsholm 位於首都哥本哈根(Copenhagen)北邊 25km 處，瀕臨海邊。 氣 候 N 55°，海洋性氣候。 一月平均氣溫-0.4℃，七月平均氣溫 18℃ 構 想 以降低 EUI，利用再生能源達成碳中和(carbon-neutral)為目標 設計特色 誘導式設計(passive design)，碳中和設計、預組式房屋 EUI 60 kWh/m2.yr 技術指標 ■節能策略 ■永續資源 ■日光利用 ■創新科技 ■太陽 能光電 ■太陽熱水 ■預鑄式工法 案例說明 1. 本案例屬預組式住宅，可成屋移動吊裝至基地。 2. 住宅面寬 8m，以取得較佳的自然力資源（太陽能）。 3. 室內空間多功能使用，大幅削減樓地板面積（總樓版 84m2/戶）， 並保留未來改變使用之彈性。 4. 節能設計利用太陽光電、太陽蓄電池、全熱交換器、外遮陽。 5. 太陽能光電採用薄膜系統，架設面積 17.5m2，足供全年暖氣及熱 水需求。但也裝設 60kWh/m2_{暖氣及熱水設備，以備太陽能無法發} 電時所需。 6. 建築屋頂為雙層屋頂並裝設太陽能光電板。 7. 等價開口率為 28%，此為高於當地開口率法令上限標準。開窗面 主要在南向，採用超級 Low-E 玻璃。 8. 太陽能熱水器提供地板加熱及生活熱水使用，架設面積 2m2。 9. 採用風力及太陽能煙囪捕風器之全熱交換式通風系統，以執行室 內換氣，確保室內空氣品質。

圖 2-13 SOLTAG 能源屋外觀

圖 2-16 SOLTAG 能源屋風配圖

圖 2-18 SOLTAG 能源屋設計氣象資料(溫度、濕度、日射量)

四、澳洲羅薩克屋 (Rozak House) 名 稱 羅薩克屋

(Rozak House)

設 計 建築師：Adrian Welke, Troppo Architects 基 地 Lake Bennett, Northern Territory, Australia

位於澳洲北領地(NT)首府達爾文(Darwin)南邊 80 公里處 氣 候 S 12°，夏季(10～3 月)海洋季風多雨，冬季(4~9 月)沙漠乾燥型氣候。 乾季月平均氣溫白天 32℃，夜間 17℃，六個月不下雨。 濕季月平均氣溫白天 36℃，夜間 22℃，雨季集中於兩個月，相對濕度 90%。 構 想 以降低傳統能源之依賴、利用再生能源，以及污水零排放為目標 設計特色 誘導式設計(passive design) EUI 未知 kWh/m2.yr 技術指標 ■節能策略 ■雨水回收 ■日光利用 ■太陽能光電■太陽熱水器 案例說明 1. 本案建築物構造單薄簡易，如同臨時建築，不講究材料熱阻性能。 牆體以散熱為優先考量，空間佈局採取分散、增加表面積散熱，同 時採取深遮陽創造陰影，典型以遮陽為優先的建築設計。 2. 本案例建築物南北向均有大開窗，但設計深遮陽來彌補；建築物東 西向部分則設置固定式百葉遮陽。 3. 本案所在地氣候高溫高濕，但夜間則極為涼爽舒適。 4. 建築物採杆欄式設計，有利於通風、換氣及除濕。 5. 本案誘導式設計重點在於建築物遮陽和利用日夜溫差、濕度差來調 整室內空氣環境（本案無設計機械式空調）。 6. 澳洲北領地(NT)面積約為法國的兩倍大，人口只有 20 餘萬，因此 羅薩克屋的小家庭住宅設計樓地板面積雖為 200m2_{，看似寬敞，其} 實在當地，此算是小規模住宅。 7. 節能設計利用太陽光電、太陽熱水器、外遮陽、雨水槽。 8. 太陽能光電版設置容量 11.5kW，年發電量 1,643kWh/kW。 9. 太陽能熱水器集熱板面積 2.25m2。

圖 2-19 羅薩克屋建築物外觀

圖 2-21 羅薩克屋風配圖

圖 2-22 羅薩克屋的能源收支計畫檢討日射量

圖 2-23 羅薩克屋設計氣象資料(溫度、濕度、日射量)

名 稱 貝丁頓零能耗住宅(Beddington Zero Fossil Energy Development) 設 計 建築師：Bill Dunster 基 地 N51.2°，標高 59m。 英國倫敦薩頓區(Sutton)的貝丁頓。每戶住宅面寬保持 6.8m 以上 氣 候 海洋性氣候 一月平均氣溫 3.5℃，七月平均氣溫 16.5℃ 構 想 1. 零化石能源開發一種更高品質的生活----同時節約能源。 2. 由貝丁頓零能耗開發方案(BedZED)為原型加以量產，實現可持續建 築發展計畫。 設計特色 誘導式設計、零碳住宅設計 EUI 未知 kWh/m2.yr 技術指標 ■節能策略 ■永續資源 ■日光利用 ■創新科技 ■太陽能光電 ■太陽熱水 ■基地保水 ■汽車共乘 ■再生建材 案例說明 1. 在英國家庭生活的能耗結構（碳排放源），有 1/3 來自於自農場到盤 子的食物運輸旅程；1/3 來自家庭供暖和電力；1/3 源自運輸、交通 和私人汽車。 2. 貝丁頓零能耗住宅群配置屬於高密度，通過建築構造和設計減少能 量的需求，其能耗值僅為 1995 年英國住宅建造規範的 12%、2002 年的 27%。 3. 貝丁頓零能耗住宅提倡綠色生活方式，大幅減少能源使用。 4. BedZED 團隊指出太陽能板發電如果僅用來提供住宅供電，則回收 年限需要 75 年。 5. 建築外殼材料需滿足 U 值小於 0.1W/(m2.k)；所有玻璃帷幕及屋頂 天窗需滿足平均 U 值小於 1.2W/(m2 .k)。 6. 建築氣密性滿足 50Pa 以下，每小時換氣 2.5 次。 7. 所有結構構件需符合 120 年長期耐久建築的英國標準。 8. 室內空間多功能使用，量化家庭能耗，大幅削減樓地板面積（戶口 2~4 人之住宿單元總樓版 64~99m2/戶）。 9. 節能設計利用太陽光電、捕風器、南向溫室、全熱交換器、外遮陽、 整合能源碼表及碳足跡評估軟體。

11. 設計上最大程度使用了成品裝配技術，亦即部材的模組化。 12. BedZED 團隊給世人最大的啟示，再生能源得來不易，節約能源輕

而易舉。

圖 2-27 BedZED 零能耗住宅物理模型

圖 2-28 .BedZED 零能耗住宅系列案例

本節綜合以上個案分析，彙整其達成低碳或零碳建築之設計程序、設計原則 及技術手法，以作為本研究「智慧綠建築住宅設計標準圖說之研訂」計畫案參考 與應用。同時也對於台灣智慧綠建築住宅之設計發展階段面臨議題，作討論與建 議。以下是彙整國際碳中和建築案例之設計主要原則： 1. 先節約能源，後再生能源的設計觀念 碳中和建築設計程序最重要觀念是先考慮如何節約能源，提倡簡單生活方 式，之後再以高效率設備來取得乾淨能源。所謂「再生能源得來不易，節約能 源輕而易舉」，反其道而行，必然得不償失。在英國節能法令甚至規定基地內 安裝熱發生 裝置裝 機 總容量不得 超過21W/m2_{，發電設備總容量不能超過} 14W/m2，其用意在阻止開發商通過簡單地安裝一套大型生物能發電機組來滿足 碳中和的要求。 2. 降低樓地板面積及降低EUI的設計原則 建築師通過削減樓地板面積，並降低能源使用密度(EUI)來實現低碳或零碳 建築。再生能源的利用，主要集中在太陽光電、光熱及風力之利用。在太陽能 部分，其關鍵在於當地日射量條件，日射量強度、季節性主要是太陽能光電。 利用大量耗能設備來實現節能是不可能的事，同樣的設計大面積的豪宅，要來 談節約能源是緣木求魚的道理。美國豪宅曾出現設計超大面積的浴室，捨棄自 然通風、採光、換氣設計，逕以大空調設備、太陽能光電板來進行通風、換氣 及照明的例子。 3. 提升建築外殼構造熱阻性能的技術手法 住宅室內熱環境品質的確保，主要依靠建築外殼隔熱計畫，亦即控制熱 傳透率U值（外保溫或內保溫設計，視緯度及氣候而有所不同）。具體作法有： (1) 外殼構造熱阻性能： 在英國、德國等寒帶氣候之節能法令，所有外牆、地面及屋面材料U值

1.2W/(m2.k)。台灣目前節能法令要求為屋頂U值必須低於1.0W/(m2.k)，外牆 U值必須在3.5W/(m2.k)以下。兩相對照得知，台灣U值性能約為寒帶國家的 1/10，但寒帶地區之高熱阻（高保溫設計）規定未必適用於高溫多濕、溫差 相對不大的台灣，畢竟適度散失建築物熱度，反而有利於節約能源（此在 澳洲羅薩克屋案例可以說明）。因此台灣現階段的U值規定，尚屬合理範圍， 且面對太陽熱輻射問題，在開口部位則可以遮陽系統來彌補建材熱阻性能 之不足。 (2) 降低開口率： 降低建築物開口率對於節約能源最為直接而有效。過大的開口，往往 形成熱橋現象，是節能的弱點。因為開口部之高性能材料（複層玻璃、Low-E 玻璃）其U值約介於1.8~3.3W/(m2 .k)之間，其性能雖比單層平版玻璃優異 （6mm玻璃U值約等於6.0），但卻比大部分外牆構造的熱阻性能差(台灣法 令要求的外牆構造U值須低於1.0W/(m2 .k)，德國英國則要求U值須低於 0.1W/(m2.k))。另外就是玻璃的遮陽性能(ηi)，更是遠遠不及實牆（能遮光的 牆）。因此設計碳中和的建築師多會考慮以降低開口率來因應。 4. 善用當地自然條件，實現碳中和目的 為了善用當地自然條件，實現碳中和目的，太陽能的利用在建築物低碳建 築或是零碳建築設計上扮演關鍵因素，因此大部分案例均盡可能的在南向（從 北半球而言）增加面寬以利太陽能的取得(一般而言，一戶儉樸住宅的面寬均在 6m以上)。因此在台灣欲進行碳中和住宅建築之設計，建議建築物南向之面寬 應有6m以上的條件為佳，切莫被面寬4m以下之長條基地，類似街屋之建築型 態所束縛或誤導。 5. 日射量的檢討，是碳中和建築設計最重要參數之一 無論是建築外殼熱負荷、或是再生能源的取得，均受太陽能所影響，包括 風力、潮汐等均為太陽能所驅動。因此碳中和建築首重遮擋過多的日射進入室 內，同時又利用太陽輻射熱能、光電能及風能來為建築物加熱（熱水）、發電 及換氣。日射量的重要性，從國外經典案例中常見檢討太陽行徑圖，其目的係

（我國Envload法令也是如此，誠謂相當先進），一般不明究理者所見，多以 為在檢討陰影、檢討鄰棟間距，其實不然，誠所謂見樹不見林，設計者不得不 慎。

第一節 住宿類綠建築規範

3-1.1綠建築由來 近年來，人類對於環境的破壞規模，已擴大至地球的尺度，例如地球氣候高 溫化、酸雨、森林枯絕、臭氧層破壞、異常氣候等現象已無遠弗屆，人類的生存 已遭到嚴重的威脅。過去人類毫無節制的消耗能源，使得地球二氧化碳濃度年年 劇增，造成地球氣候高溫化。1985 年第一次發現的南極臭氧層破洞不斷擴大， 2000 年 9 月 NASA 更觀測到史上最大南極臭氧層破洞，其範圍更廣達 2800 平方公里， 相當於美國的三倍大小。 有鑑於此， 1980 年世界自然保護組織（IUCN）首次提出「永續發展 Sustainable Development」的口號，呼籲全球重視地球環保危機。1987 年世界環保與發展會議 （WCED）以「我們共同的未來」報告，提出人類永續發展策略，獲得全球的共 鳴。1992 年的「地球高峰會議」，聚集了 170 餘個國家的政府代表以及 118 位的 國家元首，共同商討挽救地球環境危機的對策，掀起了地球環保的熱潮。會中更 簽署了「氣候變化公約」、「生物多樣性公約」，同時發表了「森林原則」、「里 約宣言」、「二十一世紀議程」等重要宣示。1993 年聯合國成立了「永續發展委 員會」(United Nations Commission on Sustainable Development, UNCSD)，展開全面 性的地球環保運動。繼此之後，「永續發展」的浪潮在建築都市政策方面，亦以 排山倒海之勢蜂擁而至。1996 年 6 月聯合國在伊斯坦堡召開的「人居環境會議」 中，簽署了「人居環境議程（Habital Ⅱ Agenda）」，呼籲全世界針對當今的都市 危機研商對策。我國也在同年七月的 APEC 永續發展會議中，承諾推動「人居環 境會議」的決議目標。1996 年我國行政院成立「永續發展委員會」，誓言善盡國 際環保職責。一直到最近，1998 年的「京都環境會議」，正式制定了各先進國二

檢驗地球環保國際合作之成果。這些均在在顯示了地球環保的問題已成為超國 境、超政體的國際要務，同時也顯示「永續發展 Sustainable Development」已成為 人類最重要的課題。 由於台灣所有的能源供應幾乎全部仰賴國外，能源對外依存度到 2001 年時已 達 98％以上，這對台灣工業及民生方面非常不利，如何降低對外能源依存度及積 極開發新能源，乃是非常重要的課題，其中尤以節約能源政策，是最值得注重的 一環。 過去不當的都市建築政策，使居住環境急速惡化，地球環保受到莫大的扭曲。 例如都市人口過度集中、人造環境不透水化、建築物通風不良、節能設計不當， 造成能源浪費與都市氣候高溫化。為了應付日益炎熱的都市氣候，家家戶戶更加 速使用空調、加速排熱，造成都市更加炎熱化的惡性循環。 另一方面，「綠建築」原本是起源於寒帶先進國的設計理念，其中有許多設 計技術並不全部適用於熱帶、亞熱帶國家。寒帶國家以保溫、蓄熱為主的暖房節 能對策根本無法適用於熱濕氣候。過去有些國內的建築思潮，常受到歐美、日本 等北方國家的影響，常無視於自己南國的氣候風土，把一些密不通風的全玻璃大 樓、無遮陽的玻璃大溫室、水平大天窗等寒帶建築造形抄襲至熱濕氣候來，造成 能源浪費、室內環境惡化、機械設備量大增、供電危機、反光公害等嚴重的環保 問題。假如我們無法去蕪存菁，建立一套適用於台灣氣候的綠建築評估系統的話， 很難有效推動「綠建築」政策。因此為了真正落實「綠建築」政策，為了讓業者、 消費者有共同評判的基準，我們需要一套完全本土化的「綠建築評估方法」。

一、我國綠建築評估體系概述

「綠建築」在日本稱為「環境共生建築」，有些歐美國家則稱之為「生態建 築（Ecological Building）」、「永續建築 Sustainable Building」，在北美國家則稱 之為「綠建築（Green Builing）」。 然而，「綠建築」的定義是什麼？其內容為何？卻是一個令人困擾的問題， 因為目前不論國內外，對於「綠建築」定義尚屬眾說紛云之階段。即使在先進國 家中，各國所提出的綠建築技術亦五花八門，也很難取得一致的定義。例如關於 「綠建築」的技術，日本建築綜合研究所在「環境共生建築的技術與計畫」一書 中，就提出 77 種技術，日本建築中心在「建築環境技術要項」一書中就提出 55 種技術。1990 年英國建築研究所公布的 BREEAM（Building Research Establishment Environmental Assessment Method），對於綠建築提出(1)地球環境與資源利用、(2) 區域環境(3)室內環境等三大範疇 18 項的評估。1995 年美國綠建築協會所公布的 LEED 法，對於綠建築則分建材、營建廢棄物、能源、再生能源、舊建築物修復、 室內空氣品質、景觀美化、綠建築設計專業、資源回收、使用維護、臭氧層保護、 配置、交通、水資源、水質等十五大評估要項。1998 年在加拿大的「綠建築的挑 戰」國際會議中，各國更提出不勝枚舉的評估法與技術。其中加拿大天然資源部 所主導的 14 國評估系統中，提出資源消耗、環境負荷、室內環境、 耐久性、使 用方式、社區融合等六大範疇，全部包含 120 種評估要項。1998 年日本建設部對 於公有辦公廳的綠建築評估，則以周邊環境調和、負荷節能、自然能源節能、能 源資源有效利用、耐久化、生態建材、使用維護等七大範疇，全部包含了 137 項 以上的評估。同年日本建設部住宅局對於環境共生住宅，則以節能、資源有效利 用與減廢、生態環境調合、自然度、健康舒適、社區認同，等為六大評估範疇。 由此可知，由於建築產業國情之差異，使得國際間對於綠建築評估最基本的系統

令人莫衷一是。

我國綠建築九大指標可歸納為生態 Ecology（含生物多樣性、綠化量、基地保 水三指標）、節能 Energy Saving（日常節能指標）、減廢 Waste Reduction（含 CO2 及廢棄物減量二指標）、健康 Healthy（含室內環境、水資源、污水及垃圾三指標） 等四大部分（如表 1 所示）。從生態、節能、減廢、健康之英文字首，我們可稱 此體系為「EEWH 系統」。所謂 EEWH 系統或九大指標之內容、命名，乃是考量 永續發展議題上乃是考量永續發展議題上的平衡點，尤其注重對於社會大眾之整 體地球環保教育而設計的。此九大指標只是依據環境尺度由大至小而排列，其間 並無輕重緩急之關係。因此，我國「綠建築」的定義，由過去「消耗最少地球資 源，製造最少廢棄物的建築物」的消極定義，擴大為「生態、節能、減廢、健康 的建築物」的積極定義。 表 3-1 綠建築九大評估指標系統、排序與與地球環境關係 指標群 指 標 名 稱 與地球環境關係 排序關係 氣候 水 土壤 生物 能源 資材 尺度 空間 操作次序 生態 1.生物多樣性指標 ＊ ＊ ＊ ＊ 大 ↑ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ↓ 小 外 ↑ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ↓ 內 先 ↑ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ↓ 後 2.綠化量指標 ＊ ＊ ＊ ＊ 3.基地保水指標 ＊ ＊ ＊ ＊ 節能 4.日常節能指標 ＊ ＊ 減廢 5. CO2減量指標 ＊ ＊ ＊ 6.廢棄物減量指標 ＊ ＊ 健康 7.室內環境指標 ＊ ＊ ＊ 8.水資源指標 ＊ ＊ 9.污水垃圾改善指標 ＊ ＊ ＊ (資料來源：綠建築解說與評估手冊，2009)

（一）節錄建築技術規則 台灣地區現行住宿類建築物節約能源設計技術規範，係依據建築技術規則建 築設計施工編第三百十五條第二項規定訂定。其內容是針對建築外殼之隔熱能力 及開口狀況加以規定，其目的為促進能源有效利用，在不妨礙居住環境之安全、 衛生與舒適條件下，提供住宿類建築物節約能源設計之基準，同時也提供住宿類 建築物節約能源設計指標之統一計算法與評估標準。其規範內容節錄如下： (1) Uaws：住宿類建築之外牆平均熱傳透率必須小於 Uaws(外牆平均熱傳透率基 準值)=3.5[W/(m2 .K)]。 (2) Uars：住宿類建築之屋頂平均熱傳透率必須小於 Uars(屋頂平均熱傳透率基準 值)=1. 0[W/(m2 .K)]。

(3) Reqs：外殼等價開窗率(Ratio of Equivalent Transparency, Req)。外殼等價開窗 率為建築各方位外殼透光部位，經日射、遮陽、通風修正計算後之等價開窗面 積，對於建築外殼總面積之比值。住宿類建築之等價開窗率(Req) 必須小於外 殼等價開窗率基準值(Reqs) 。Reqs 依所在氣候區不同而有不同規範，分別是 北區：13%；中區：15%；南區：18%。 (4) 玻璃可見光反射率基準值 [無單位]。玻璃對於太陽可見光之反射比例標準， 為建築技術規則設計施工編第 308-1 所訂之基準值 0.25。 (5) 氣候分區：本規範所用氣象資料，依據建築物所在之計算點氣候分區計算，其 氣候分區依表 3-2 及圖 3-1 所示區域定之。

表 3-2 氣候分區表 基準值 氣候分區 計算點氣候分區 氣 候 分 區 範 圍 北 部 氣 候 區 (1 )北 宜 金 馬 地 區 臺 北 市 、 新 北 市 、 宜 蘭 縣 、 基 隆 市 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 南 雲 地 區 臺 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 、 臺 南 市 、 澎 湖 縣 (6 )臺 東 地 區 臺 東 縣 (7 )高 屏 地 區 高 雄 市 、 屏 東 縣 (資料來源：2009 綠建築設計技術規範) 圖 3-1 氣候分區圖 (資料來源：2009 綠建築設計技術規範)

住宿類建築物之屋頂平均熱傳透率 Uar、外牆平均熱傳透率 Uaw、透光天窗部 分之平均日射透過率 HWs、外殼玻璃可見光反射率 Gri、依下列諸式計算：

Uar＝Σ（Ari × Uri + Agi × Ugi） /Σ（Ari+Agi）...(6) Uaw＝Σ(Awi×Uwi)／ΣAwi ... (7) HWs＝Σ（(1.0-Khi)×Ksi×ηi×Agi）/ΣAgi ... (8) Gri＝Rvi ...(9) 其中 Uar：屋頂構造平均熱傳透率[W/(m2.K)] HWs：透光天窗部分之平均日射透過率，無單位 Gri：外殼玻璃可見光反射率，無單位 Uri：屋頂不透光部位熱傳透率[W/(m2.K)] Ugi：屋頂透光部熱傳透率[W/(m2.K)] Uwi：外牆不透光部位熱傳透率[W/(m2.K)] Ari：屋頂不透光部位水平投影面積(m2) Agi：屋頂透光部位水平投影面積(m2) Awi :梁柱部位除外之不透光外牆部位 i 面積(m2) ηi：i 部位玻璃日射透過率。 Ksi：傾斜外殼日射量修正係數 Ks。 Khi：外遮陽對天窗部位正投影遮蔽率，或 U 值小於 3.0 W/(m2.K)之不 透光內襯隔熱版對天窗之遮蔽率，無外遮陽則令 Khi=0.0。

Rvi：i 部位玻璃可見光反射率。 （三）外殼等價開窗率的計算

住宿類建築物之外殼等價開窗率 Req 可採用精算法或簡算法計算之： (1) Req 指標之精算法

Req＝Aeq／Aen ...(10) Aen＝ ΣAewi ＋ ΣAeri ＋ Ab...(11) (立面外殼面積) (屋頂外殼面積) (修正係數)

Aeq＝ΣAgi×fk×Ki×fvi ＋ ΣAgsi×fk×Ki×fvi ...(12) (外牆開窗部位) (屋頂開窗部位) Ab= 0.3×ΣAbj...(13) 其中 Req：外殼等價開窗率(%) Aeq：外殼等價開窗面積(m2) Aen：住宿類建築物外殼總面積(m2) i：開窗部位或外牆部位編號 j：透天連棟住宅共同壁編號 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(m2) Awi：外牆部位 i 之不透光部位面積(m2)

Ari：屋頂部位 i 之不透光部位水平投影面積(m2) Aewi：立面外殼面積(㎡)，等於Σ(Agi＋Awi)。 Aeri：屋頂外殼面積(m2)，等於Σ(Agsi＋Ari)。 Ab : 透天連棟住宅分戶牆的修正係數(m2)，但獨棟透天住宅、集合住宅 或其他住宿類建築物不得採用此修正係數，此時令 Ab＝0.0。 Abj：透天連棟住宅 j 面分戶牆面積(m2) (2) Req 指標之簡算法 下述 A、B、C 三類住宿類建築物因符合良好的節能條件，可採簡算法直接令 Req＜Reqs，而不必進行精算法之計算。 A 類（開窗不大的透天住宅類）：同時符合下列三條件之透天住宅。 1. 西向立面開窗率低於 20％。 2. 各向立面平均開口率低於 25％。 3. 所有開窗除供透明電梯或窗型冷氣機之部位外，每樘門窗之可開啟部 位 皆須達該樘面積 1/3 以上。 B 類(方位良好者)：同時符合下列三條件之住宿類建築物。 1. 所有居室除開向陽台、露台或通達基地地面的落地門窗以外之開窗，其窗 高皆在 160cm 以內。 2. 所有開窗除供透明電梯或窗型冷氣機之部位外，每樘門窗之可開啟部位皆 須達該樘面積 1/3 以上。

上者。同一申請案有多棟建築物時，以全區合併檢討為原則，亦即以各棟 東西軸向投影長度之和與各棟南北軸向投影長度之和的比值計算之。 C 類(遮陽良好者)：同時符合下列三條件之住宿類建築物。 1. 所有開窗除供透明電梯或窗型冷氣機之部位外，每樘開窗之可開啟部位 皆須達該樘面積 1/3 以上。 2. 除冷氣口開窗外之各層透光門窗部位，高度大於 200cm 者皆設有 100cm 以上水平相當遮陽深度，高度由 160 至 200cm 者皆設有 40cm 以上水平 相當遮陽深度，高度小於 160cm 者皆設有 20cm 以上水平相當遮陽深度。

3-2.1 智慧建築由來 德國從2006年1月開始執行建築能耗標識指標(能源護照energy passport )。該指 標根據建築能耗強度將所有建築分成從A到I的9個等級。其中D級指標值是年一次 能源消耗200kWh換算約等於24.5kg標準煤。D級以上屬於「綠區」，即節能建築。 另外，莫斯科從1994年開始，也已執行「能源護照」的計畫，其計畫甚至在每個 新建築的設計、施工和竣工過程中，執行市政府節能標準的每個環節都記錄在「護 照」中備案。1998年就有25%的設計因為不遵照節能標準而被退回。可見建築能源 護照已成為歐洲最有效的建築節能政策。 內政部建築研究所於 1992 年參考日本「高度資訊化建築物整備事業融資推薦 基準」，制訂了台灣之「智慧型建築指標與基準」(許宗熙等，1992)於此同時展開 了台灣智慧型建築之發展現況調查與法令研修建議等相關研究。並於 1996 年在「智 慧型公寓大廈自動化系統設計準則研究」(溫琇玲等， 1996) 中將智慧型建築物定 義 為 「 係 指 建 築 物 及 其 基 地 設 置 建 築 自 動 化 系 統 (Building Automation System,BAS)，配合建築空間與建築體元件，從人體工學、物理環境、作業型態及 管理型態角度整合，將建築物內之電氣、電信、給排水、空調、防災、防盜及輸 送等設備系統與空間使用之運轉、維護管理予以自動化，使建築物功能與品質提 昇，以達到建築之安全、健康、節能、便利與舒適等目的。其基本之構成要素需 包括(1)建築自動化系統裝置(2)建築使用空間(3)建築運轉管理制度」，對我國智慧 型建築之發展有了概念性且客觀性的了解，指標基準的訂定也讓業界對智慧型建 築之設計建造有了依循的方向。 2000 年內政部建築研究所之委託計畫「建築物智慧化設計規範及解說之研 訂」(溫琇玲等，2000) ，將過去智慧型建築之指標、準則與規範內容作整合性之

築標章評估時應具備之體系作架構性之研究，進行「智慧建築標章」評估系統之 架構研究，以作為推動「智慧建築標章」之評估審查依據(溫琇玲等， 2002)。並 針對其中部分己可量化之指標作基準性之研究，九十二年上半年度乃依循九十一 年度已完成之「智慧建築標章」作業要點暨評估系統，落實各指標之量化評估準 則與指標操作之解說，以作為執行「智慧建築標章」申請之評估手冊。 3-2.2 智慧建築規範適用於住宿類之檢討 為因應行政院現階段發展智慧化居住空間產業發展計畫之目標，智慧建築評 估指標架構與內容，均有作檢討與修訂，以符合行政院發展智慧化居住空間政策 之所需。回顧評估體系與指標建立原則，由 2011 年版智慧建築解說與評估手冊說 明裡〝智慧建築乃是綜合結構、系統、服務及營運管理作最佳化之組合與運轉， 以達到高效率、高功能與高舒適性大樓〞的一段話，可以瞭解智慧建築的起源及 可能發揮最大效益是在大型空間、商業類、辦公類等建築類型，然而也不排除有 些指標與分項技術在住宿類的創新性、舒適性與貼心適用性。 智慧建築係以「人性化」需求為出發點，整合建築物本體與資通信科技所產 生之結晶。因此，不同用途類別之建築物，隨著使用者需求的差異，其建築物智 慧化需求以會也所不同。當綠建築整合智慧化成為智慧綠建築，其前提是：智慧 綠建築必須是善用自然環境設計手法的綠建築。一幢無視或忽視節約能源設計的 建築物，絕對不是智慧建築。意即，綠建築在設計上特別強調建築物座向配置計 畫、建築外殼節能計畫，具體反映在建築物屋頂、外牆之構造與開口。在智慧化 融入綠建築設計上，有關於科技設備或設施與建築物整合部分，採取的策略則是 在建築物軀體工程設計階段留下餘裕空間，以備建築物日常使用階段，能夠因應 日新月異的智慧化軟硬體設備的擴充與變易性，而非探討或發明何種智慧化設備 能夠直接置入建築空間。 在全世界一片綠建築的思潮中，卻存在一些綠建築的隱憂，其中最大危機莫 過於「綠建築對高科技的迷思」。許多決策或妄想「高科技會拯救人類」的人，