案例說明
能源工程館日照時間較長,因此設計採用長達50米、高20米的橫向中空鍍鋁鋅金屬隔柵。金屬隔柵除具遮陽、隔熱、通風及防炫的功能外,尚利用光風互補效應,增加採光及通風效果,減少空調及燈光耗能。
設計理念或改善流程
設計理念:採用綠建築設計理念,利用Double skin的方式減緩熱效應,並利用光風互補效應,增加採光及通風效果,減少空調及燈光耗能。
設計方法:
1. 利用植栽遮擋東北季風,並作為校園邊界的緩衝。
2. 為調節南台灣的溼熱氣候,利用東西兩端的樓梯塔及電梯塔隔絕東西曬的直接熱,屋頂除了防水層隔熱磚,未來亦將以水平綠化處理。
3. 隔熱、遮陽及空調節能
(1) 外牆材料選擇低Ui(外牆熱傳透率),以降低對外周區的熱負荷影響。
(2) 西曬面利用服務動線導引西南季風及利用陽台阻擋西曬。
(3) 長向正立面為南向,日照時間較長,採用長達50米、高20米的橫向中空鍍鋁鋅金屬隔柵,兼具遮陽、隔熱、通風及防炫的功能。立面隔柵及廊道形成遮陽的亞熱帶建築表情,在立面上變化外也符合各方位的遮陽型式,並可以降低建築物的開口率。
(4) 中空鍍鋁鋅金屬隔柵半透空的特性,除能夠達到隔熱、節能的效果,也能為室內創造柔和的光線,有如一副巨大的畫布。
(5) 設置吊扇:利用空調設施配合吊扇使用可減低大量空調負荷量。
4. 中空鍍鋁鋅金屬隔柵特性計算
(1) 本棟建築物建築方位為正立面朝南及東南,由於建築方位不同,因此分為兩區試算:(i)A區:為南向開口區域,該區域計算面積為380㎡且具有3.1m 寬度之外走廊;(ii)B區:為東南向開口區域,該區域計算面積為380㎡且無外遮陽。A 區臨窗面長度28.4m,高度2.2m,開窗面積62.48㎡;B 區臨窗面長度18.m,高度2.1m,開窗面積37.8㎡。
(2) 本棟建築物在未設置遮陽版之情形下,依上述條件計算,該建築物之Envload 值(南向及東南向)為165.61(kWh/(㎡.a))。
本棟建築物在設置遮陽版之情況下,在A 區域設置深度15cm、厚度3cm、淨間隔12cm 之水平式遮陽版;在B 區域設置深度15cm、厚度3cm、淨間隔12cm 之水平式遮陽版, 則其Envload 值可由210.45(kWh/(㎡.a)) 下降為153.63(kWh/(㎡.a))。由上述資料得知,在設置遮陽版之Envload 值低於未設置遮陽版之Envload 值。因此,本棟建築物採設置中空鍍鋁鋅金屬隔柵之方式,以利降低Envload 值,並具有節能之效益。
(1) 效益試算結果:
i. B 區域面積一層面積為380㎡,乘上五層等於1,900㎡,則可節省空調電力 = 0.27 × 0.4 × 83 × 1,900 = 17,032kWh/(年)
Envload 下降率 × 0.4 × a × EUI------------(1)
其中,a:空調耗電量(學校類建築取0.4);EUI:單位用電量(大學校舍平均用電密度取83 kWh/( m².年))計算
以 17,032kWh/(年) × 4.39(夏季電費) = 74,770,故可節省74,770 元/年。
2. 室內照明計畫
(1) 各場所照度按CNS 照度標準設計,以求安區之舒適與安全。
(2) 所有照明燈具採高效率燈具及省電照明燈具,並配合各空間需求調整光之色溫,以使視覺光量柔和,並利用有效率的照明設計方法及控制系統,均可避免浪費能源,如能定期做好燈具的維護,才能保持舒適的照明環境。
(3) 辦公室、教室、走廊、洗手間等處均採用省電型燈具,依發光效率及特性使用各類光源。
3. 熱源系統節能計畫
(1) 利用綠建築解說與評估手冊檢討空調主機容量,以防止主機超量設計。
(2) 空調採用環保及高效率機種。
空調系統分區之外周區係數r。本案建築物量體較集中,相對於細長之配置而言,r相對較小,也就是空調熱負荷面積較小。