Page 33 - 健康與建築第三卷二期
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研
屋頂隔熱改善之節能及室內熱舒適度模擬探討 24 究
論
文
◇
一、前 言
二、文獻回顧
為因應全球氣候變遷,節能減碳已成為我國 2-1 熱傳基本理論概述
永續發展之施政重點及主軸。然而台灣地區的既
有建築物佔全國建物總量高達 97% 以上,為帶 依據熱傳學理論,熱傳模式主要有三種:熱
動所有建築物逐年降低耗能,我政府自 100 年起 傳導、熱對流及熱幅射。分別說明如下:
推動「政府機關及學校四省(省電、省油、省水、
省紙)專案計畫」,作為示範並引導民間採行節 1、熱 傳 導(Thermal Conduction): 物 質 中 溫
約能源措施。該專案強制要求中央及地方之政府 度較高部份之粒子,將能量傳輸到溫度較低
機關及學校每年使用之電量、油量及水量以負成 之粒子,亦即將能量由高溫區流向低溫區,
長為原則,其中用電量以每年減少 1% 以上為原 此即為導熱熱傳,如圖 1 所示。
則,並自 96 年為基期年,至 104 年時以總體用
電量節約 10% 為目標,以具體行動帶動民間響 2、熱對流(Thermal Convection):係由於流體
應節能減碳政策。
在固體表面整體與不規則運動所造成,如圖
2 所示。
內政部建築研究所(以下簡稱本所)從 92
年起辦理綠廳舍及建築能源效率提升改善計畫, 3、熱幅射(Thermal Radiation):當物質內原
針對中央廳舍及國立大專院校選擇具改善潛力之 子或分子中之電子組成改變時,能量以電磁
既有建築物,進行綠建築改善及節能改造示範計 波傳輸,其主要為因溫度而造成之幅射,如
畫,以引導建築物進行節能改善。總計 92 年至 圖 3 所示。
104 年期間已完成綠廳舍類改善 218 案、建築節
2-2
能類改善 329 案,可說是既有建築改善之先驅及 總熱傳遞係數
典範,除能提高既有建築物能源使用效率及減緩
都市熱島效應外,同時達到帶動我國相關綠能產 若考慮一維平面壁體,一面曝露於熱流體
業發展之目標。
A,另一面曝露於冷流體 B,如圖 4 所示,而熱
傳遞過程之熱阻網路如圖 5。故熱傳遞可以下式
經統計歷年來本所進行之外殼耗能、屋頂隔 表示:
熱及外遮陽等改善案例累計達 96 案,除能有效 kA
q=h A(T -T )=—(T -T )=h A(T -T )
降低建築外周區之空調耗電外,對於室內熱負荷 1 A 1 Δχ 1 2 2 2 B
亦有很大程度改善。惟上述改善手法執行至今, 而總熱傳遞為總溫度差和總熱阻的比值如下式:
T -T
僅能以經驗方式推估其節能成效,缺乏較精準之 A B ———
量化方式去計算其節能改善效益,且對於室內環 q=
1 Δχ 1
境舒適度改善之成效說明亦較無深入著墨。
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圖1. 熱傳導示意圖 圖2. 熱對流示意圖
圖3. 熱幅射示意圖 圖4. 總熱傳遞係數U值計算 ne
1, 2
模型示意圖
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6
