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建築節能策略

作者：林佳穎　(公共電視記者)

　　蓋一棟建築物，只要能遮風避雨就好的時代已經過去，新時代的建築物，不但要有舒適的室內環境，更要能節約能源。根據學者研究，建築物耗電的主要來源依序是空調、照明及動力。在夏季尖峰時段，光是空調用電，就佔了全國總用電的三分之一。低耗能的建築概念，正逐漸萌芽。

　　宜蘭縣壯圍鄉中道中學的體育館，是一棟外觀相當獨特的建築。當初為符合強調人與自然和諧共存的價值觀，創辦人黃城堅持必須建造永續的、低耗能的建築，於是建築師吳志明在設計的時候，就把節約能源的可能性都納進來考量。在照明的節能設計上，大量引進自然光，在屋頂採用陽光薄膜這種新材料引進柔和的漫射光，在建築側面則採用玻璃做間接採光。

　　此外，這座體育館並沒有裝設空調設備，利用流體力學原理，在高處開窗，將自然風引進體育館內。這個道理就像煙囪排煙一樣，由於高空的風速度快，形成的壓力會順道帶走煙囪口的氣體，也連帶著抽走了內部的空氣。建築師利用同樣的道理，在高處設計窗口，體育館外的風，便源源不絕地不請自來。現在只需要控制電動窗的開關，就可以決定風量的多寡。

　　更嚴謹的建築設計、討論，與陽光薄膜等節能新材料的應用，讓這棟體育館的初期造價比一般的體育館貴上許多，但是在完成啟用之後，幾乎不需負擔空調跟照明用電。

　　宜蘭的礁溪鄉公所是另一個有意思的案例。數年前，日據時期保留至今的礁溪鄉公所，差點因為辦公室擴建工程而遭到拆除。在文化人士的奔走之下，不但舊建築有幸被保留下來，更搖身一變成為利用自然採光的佳作。

　　由於太陽東升西落，面北的辦公室不會有陽光直射，因使建築師黃聲遠在北面設計了大片的窗戶，引進自然光。而在建築的西南面，過了中午會有太陽直射的威脅，設計了兼具遮陽與花架機能的木構造遮陽板。種植的爬牆虎將在夏天爬滿藤蔓，遮擋炎日，到了冬天爬牆虎便會落葉，溫暖的光線又可以從遮陽板間的縫隙照射進來。

　　此外，在鄉公所一間面對中庭的辦公室，比原來的地面下降50－60公分，除了提供不同角度的視覺體驗以外，由於地溫終年維持在14－18度，利用地溫作為穩定室內溫度的手法，更可以得到冬暖夏涼的效果。

　　位在桃園中壢的環保署國家檢驗大樓，是全國第一棟獲得綠建築節能標章的公有建築。除了引進自然光及遮陽板的良好設計以外，這棟大樓特別的地方在於，由於建築的正面朝西，在正午過後太陽西曬時間久，建築師羅興華特別採用了由高層至低層逐層退縮的設計，增加了良好的遮陰效果。至於空調部分則利用儲冰式的空調機組，在夜間用離峰用電製冰，在白天利用以幫浦把冰水打到各樓層的空調箱，完全不用尖峰用電。

　　根據建築節能技術規定，預計實施20年後，將可以降低16%的空調尖峰用電量，相當於兩座火力發電廠或是一部大型核能機組的發電量，全年累計約可減少46億度電。然而由於建築趨於飽和且建築業不景氣，期待以新建建築的節能設計來減緩能源的消耗，遠不如從佔90%的舊建築著手來得更為務實。在行政院2008綠與水挑戰計劃當中，明定校舍及辦公廳舍必須進行節能改善計劃。位在中興新村，由省政府漁業電台改建而成的役政署第二辦公室是一個成功的案列。

　　台灣的建築很多都是平屋頂，在夏季正午日照造成很大的空調負荷，立即的改善方案則是搭蓋花架種植藤蔓類植物加以綠化，阻絕正午直射日照。根據中山大學機電所教授楊冠雄表示，依照過去在台灣地區做的研究顯示，可以顯著的節省12%－15%空調耗電。

　　位在亞熱帶地區的台灣夏季的高溫高達38度以上，因此避免強烈的日光直射建築物，在建築內部產生持續性的輻射熱，是根絕室內溫度上升的根本之道。根據建築學者研究，每增加1公尺深的水平遮陽，約可立即可減少10%，到10%－15%的空調用電。

　　在空調改善的部分，以新型的變頻空調系統調節室內的溫度，優點在當室內負荷變小，送風量會減小，也節省了很多能源。空調系統機組改善的節能效益可以多大？楊冠雄表示，在VRV變頻空調跟傳統空調比對的話，大概有40%－50%的節約能源效果。有時候一個中央辦公大樓一節省，一個月就好幾十萬的耗電費。眾所皆知玻璃帷幕大樓，是耗費能源的致命傷。在台灣地區，每增加1%的開窗增加陽光直射進室內的機會，就會增加1%的空調耗電。

　　富邦建設當初為了擁有玻璃帷幕簡潔的外觀又要兼顧節能，這棟大樓在設計時以二線控的照明系統，及空調自動化的節能模組以及三階段的電力需量控制來做彌補。

　　富邦金融大樓將每台冰水主機配置一台大型散風機的慣例，改為兩台小型散風機，當室內需求較低主機運轉較弱的時候，可以關閉一台小型散風機減少機組運轉。整棟大樓總共有4台冰水主機，就有8台小散風機可以彈性運用，在不影響散熱效率的前提下更能用電用得恰到好處。在電力需量控管部分，則採取三階段監控的電力系統需量控制為策略，當用電超量時，將依序減少停車場、電梯及冰水主機溫度的控制。這樣東省西省累計起來，一年可節省30－40萬的基本電費。

　　由於一年四季日照不同，各地的氣候環境也不相同，宜蘭地區適用的方法，不見得適用在南投，南投可用的方法，也不見得適用於台北。建築的節能沒有標準做法，也沒有標準答案，然而可以確定的是，一點一滴的節省建築用電，是一個無悔的方向。