建築能源節約-開口與隔熱

(本篇轉載自科技部高瞻自然科學教學資源平台)

華夏科技大學室內設計系 張玉連

齒式建築能源節約-開口與隔熱
​(Building energy conservation - the opening and insulation)
臺灣位處熱帶與溫帶氣候區，在地球環境氣候變遷下，氣象局臺北觀測站去年2014年到了11月還出現近32度高溫紀錄，可想而知，氣候變遷所造成的溫室效應，使得氣溫逐漸攀升，而氣溫攀升對我們生活會有甚麼影響呢？
2004至2014年臺灣6月至9月四個月平均氣溫從2004年28.4度到2014年29.6度相差約1.2度(詳圖一)，影片± 2°C(影片參考來源：http://mepopedia.com/?page=394)告訴我們，地球溫度升高2度對我們造成的影響是多麼劇烈與深遠。臺北夏季氣溫自2004年到2014年十年間提升了1.2度，這個數字除了代表著家庭能源消耗，如空調的耗電量提高外，也代表著我們所處環境溫度升高，而影響最大的太陽輻射熱對空調負荷影響佔30%以上，我們除了選用節能標章的家電產品外，對於建築物立面設計需有粗淺的了解，這對於減少建築能源消耗必有所貢獻。

圖一 夏季電價月份氣溫統計圖

夏天常常聽到冷氣調高一度可節省5%~6%的耗電量，不管是在廣播、電視、甚至走在路上也可看見這些節能標語，但假如可以減少輻射熱對建築的影響，則可以降低室內溫度達到降低空調系統負荷的效果，進而節省能源。而建築外觀設計上有許多設計手法可以降低太陽輻射熱對建築的影響，例如各類的遮陽板、具有節能效果的玻璃、外牆、屋頂隔熱材，甚至顏色也是降低輻射熱的設計手法之一，藉以達到降低輻射熱的目的，如圖二所示。

• 遮陽板：遮陽板可以說是降低輻射熱的好方式之一，建築物開窗面等藉由遮陽板直接阻擋太陽輻射熱傳入室內，而達到降低室內溫度的效果。
• 玻璃：現今科技日新月異，玻璃除了防彈玻璃外亦有可以減少或阻擋熱傳導的玻璃種類，常常聽說的Low-E節能玻璃、中空玻璃、甚至我們常見的汽車隔熱模都有減少光源與熱源藉由玻璃傳進室內，而減少室內溫度上升的效果。
• 隔熱材：金屬與發泡板材等對於熱的傳導率為金屬的熱傳導率高於發泡板或木材，由於發泡版等材質其熱傳導率比起金屬要低很多，故具有較好的隔熱效果，亦可降低室外的熱能傳導至室內，或減少室內溫度散失的效果。
• 顏色：白天應該穿著淺色系服裝來反射太陽的輻射熱，藉以達到減少輻射熱的影響，這不僅可以運用在穿著，家裡的屋頂或外牆也可以藉由塗上白色的油漆來減少輻射熱的吸收，進而達到降低外牆或屋頂所吸收的輻射熱。
• 陽台與植栽：建築物的陽台不僅僅是曬衣作用而已，他扮演著熱能在室外與室內的交換過度空間角色，他可以將室內與室外兩者溫度做先行調和再進行換氣作用，配合陽台綠化植栽更可以阻擋輻射熱的傳導。

建築物透過上述簡易設計手法說明，可以說是多元選擇，但其目的都是減少太陽輻射熱對建築物的影響，藉遮蔽、反射、阻斷等作用，可以降低建築物對輻射熱的吸收與減少室內溫度散失，讓室內更為舒適，而達到降低空調負荷節省耗電量的作用。

參考文獻

1. 中央氣象局。http://e-service.cwb.gov.tw/HistoryDataQuery/index.jsp。
2. 內政部建築研究所。http://www.abri.gov.tw/utcPageBox/CHIMAIN.aspx?ddsPageID=CHIMDCA&DBID=1328。
3. 工業技術研究院http://www.energypark.org.tw/theme/theme.html。
4. 影片± 2°C(參考來源：http://mepopedia.com/?page=394)
5. 潘則宇. (2014). 既有建築物開口部遮陽組合隔熱效益之研究. 成功大學建築學系學位論文, 1-100.
6. 林敬唐. (2007). 建築物之方位, 實牆材料, 開窗率, 開口材料及遮陽於節能指標之影響. 中興大學土木工程學系所學位論文, 1-144.