¶ 建築物節約能源設計技術規範-附錄五 建築物節約能源設計計算實例(3/4)
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附圖 13 Envload 節能計算說明圖4-3
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附圖 14 Envload 節能計算說明圖4-4
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5.2 低於海拔800 公尺分項規範建築物之計算實例
本案為座落於臺北市之集合住宅,地上11F/地下3F,建築物高度45.4m,RC 構造之集合
住宅,檢附平面圖、門窗表等如附圖15~24 所示。本案之計算步驟如下:
附圖 15 1F 平面圖
| 本案為座落於臺北市之集合住宅,地上 11F/地下 3F,建築物高度 45.4m,RC 構造之集合 | ||
|---|---|---|
| 住宅,檢附平面圖、門窗表等如附圖15~24 所示。本案之計算步驟如下: | ||
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附圖 16 2F 平面圖
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附圖 17 3-5F 平面圖
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附圖 18 6-8F 平面圖
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附圖 19 9F 平面圖
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附圖 20 10F 平面圖
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附圖 21 11F 平面圖
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附圖 22 牆面積計算圖示
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| 立面圖 | |||
|---|---|---|---|
| 窗編號 | W1 塑鋼窗 | W1a 塑鋼窗 | W2 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 420*270 | 160*270 | 360*270 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | W3 塑鋼窗 | W4 塑鋼窗 | W5 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 180*270 | 200*270 | 160*190 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | W5a 塑鋼窗 | W6 塑鋼窗 | W13 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 130*190 | 280*190 | 150*190 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | W14 塑鋼窗 | W14a 塑鋼窗 | W14b 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 140*190 | 120*80 | 100*80 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | W15 塑鋼窗 | W15a 塑鋼窗 | W15b 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 120*130 | 120*80 | 280*80 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
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| 立面圖 | |||
|---|---|---|---|
| 窗編號 | W16a 塑鋼窗 | W19 塑鋼窗 | W20 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 120*130 | 150*190 | 330*190 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | DW1 塑鋼窗 | DW5 塑鋼窗 | DW6 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 120*130 | 150*190 | 290*240 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | DW8 塑鋼窗 | DW9 塑鋼窗 | DW10 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 324*240 | 370*240 | 305*240 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | DW11 塑鋼窗 | DW12 塑鋼窗 | DW13 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 330*240 | 500*240 | 405*240 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
| 立面圖 | |||
| 窗編號 | DW14 塑鋼窗 | DW15 塑鋼窗 | DW16 塑鋼窗 |
| 尺寸(cm) | 260*240 | 280*240 | 620*240 |
| 玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 | 5+5MM 綠色玻璃 |
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本案外牆為花崗石混凝土外牆之單一構造,其外牆U值以及外牆平均熱傳透率Uaw計算
如附件B-1所示,U值以及外牆平均熱傳透率Uaw為2.74(W/(m2.K)),小於基準值
2.75(W/(m2.K)),因此Uaw可判定為合格。
STEP3 計算立面開窗率WR。
本規範外殼隔熱與遮陽之基準均依立面開窗率WR 而變,因此必先計算立面開窗率WR
以作為一切判斷之基礎。建築立面為建築外殼位於地面層以上且為室內空間臨接外氣之部位,
但不包括屋頂版、女兒牆、不與室內空間接鄰之構造物以及屋頂突出物部位,應如附圖22 所
示,以外殼中心線為基準計算之。首先最好依照附件B-2 格式,依方位別整理每一扇窗之資訊,
如開窗形式、開窗面積、遮陽形式、玻璃材質等數據。本案整理各向開窗面積與立面面積如下:
377.74+399.97+2670.98+379.81+272.58=4101.08 m2
依此計算立面開窗率WR 為:
Σ開窗面積Agi÷Σ各立面牆面積Aek
=0.17
STEP4 檢討窗平均遮陽係數SF 是否合格?
為了檢討窗平均遮陽係數SF,必須逐一窗戶檢討其外遮陽係數Ki與玻璃日射透過率ηi。
其步驟如下:
(1) 由於本案全面採用5+5mm綠色膠合玻璃,其日射透過率ηi全面為0.57。如附件B-2第5欄
所示。
(2) 接著,為了計算外遮陽係數Ki,必須逐一窗戶找出外遮陽尺寸,本案大都為結構本身外
凸樑、柱、外牆所形成之格子遮陽,很難符合規範的標準尺寸,必須由附錄二表2.2.1就
近認定。本案將所有外遮陽尺寸與外遮陽係數Ki檢討列於附件B-2最下方,將每一開窗外
遮陽係數Ki整理如該表第4欄所示。
(3) 依附錄二公式(2-2),SF=Σ(Ki×ηi×Agi)÷ΣAgi之規定,將所有開窗面積除上外遮陽
係數Ki,再乘上玻璃日射透過率ηi,最後除以開窗總面積ΣAgi,可得到窗平均遮陽係
數SF=0.38。此值低於窗平均遮陽係數基準值SFs(查本規範表4)的0.45,因此本案之窗
平均遮陽係數可被判斷為合格。以上計算同時列於附件B-2中,請參考。
STEP5 檢討窗平均熱傳透率Uaf。
為了檢討窗平均熱傳透率Uaf,必須計算逐一窗戶之窗框與玻璃之面積與熱傳透率U值,
但窗框面積因面積與開窗形式而異,很難逐一計算。幸而,本規範提供簡算法如下下述:
(1) 本案全面採用5+5mm綠色膠合玻璃以及塑鋼窗框,查附錄一表1.3可知玻璃熱傳透率
Ugi為4.92W/(m
2.K)、窗框熱傳透率Ufi 為1.4W/(m
2.K)。
(2) 認定窗框面積比rfi之前,必先確認其立面開窗率WR=ΣAgi ÷ΣAek=0.17 < 0.2,
由此查本規範表4可得其基準值Uafs為5.2 W/(m
2.K)。
| STEP1 檢討基本門檻指標。 基本門檻指標乃是查核屋頂平均熱傳透率 Uar、屋頂透光天窗之平均日射透過率 HWs 以 | |
|---|---|
| 及外殼玻璃可見光反射率 Rvi,這些計算與檢核完全類似於如5.1 所示,在此省略之,唯其屋 | |
| 頂平面圖說與面積計算必須一併提出以供查核確認。 | |
| =697.49 | ÷4108.08 |
|---|
| TEP4 檢討 | 窗 | |
|---|---|---|
| 為了 | 檢討 | |
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(3) 由於本案採塑鋼窗,依簡算法其窗框面積比rfi可設為0.25,因窗平均熱傳透率Uaf可依
公式(6)Σ((Ufi×rfi×Agi + Ugi×(1.0-rfi))×Agi)÷ΣAgi計算得到4.01<5.2(W/(m2. K))。
因此窗平均熱傳透率Uaf被認定為合格,其相關計算表格如附件B-3所示。
STEP6 檢討可開啟窗面積比OWRj是否大於0.15?
最後,是對每一居室空間檢討可開啟窗面積比OWRj。此步驟相當簡單,只要以附件B-4針
對每一居室空間填入該室面之開窗面積Agi與可開窗面積OWij,即可算出可開啟窗面積比OWRj,
而檢討是否大於0.15。在此只針對本案2~10樓A1~A4戶舉例檢討,其他住戶空間以此類推,在
此不予贅述。本案2~10樓A1~A4戶內之房間編號,請參見前2~10樓之平面圖內之標示。通常
一棟集合住宅之中間層住戶開窗大致相同,只要檢討一層住戶即可,但在底層、頂層之住戶平
面若有不同時,則必須另外檢討之。
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附件B-1 外牆平均熱傳透率Uaw評估表
| 外牆構造 熱阻係數 熱 阻 熱傳透率 構 造 大 樣 簡 圖 厚度d 編號 (m) 1/k(m.k/W) r=d/k(㎡.k/W) Uwi=1/R=1/Σd/k, (W/(㎡.k)) | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外牆1 | 外氣膜 | ---- | 1/23.000 | 2.74(W/(㎡.K)) | ||||||||||||
| 花崗岩 | 0.0300 | 1/ 3.500 | ||||||||||||||
| 空氣層 | ---- | 0.086 | ||||||||||||||
| 鋼筋混凝土 | 0.1600 | 1/ 1.400 | ||||||||||||||
| 水泥砂漿 | 0.0100 | 1/ 1.500 | ||||||||||||||
| 內氣膜 | ---- | 1/ 9.000 | ||||||||||||||
| 外牆1 | 外氣膜 | ---- | 1/23.000 | 2.74(W/(㎡.K)) | ||||||||||||
| 花崗岩 | 0.0300 | 1/ 3.500 | ||||||||||||||
| 空氣層 | ---- | 0.086 | ||||||||||||||
| 鋼筋混凝土 | 0.1600 | 1/ 1.400 | ||||||||||||||
| 水泥砂漿 | 0.0100 | 1/ 1.500 | ||||||||||||||
| 內氣膜 | ---- | 1/ 9.000 | ||||||||||||||
| 內氣膜 | ---- | 1/ 9.000 | ||||||||||||||
| 構造編號 熱傳透率Uwi 面積Awi Uwi×Awi Σ(Uwi×Awi) | ||||||||||||||||
| 本案外牆單一構 | ||||||||||||||||
| 造,不再另行累 | ||||||||||||||||
| 算 | ||||||||||||||||
| 本案外牆單一構 | ||||||||||||||||
| 造,不再另行累 | ||||||||||||||||
| 算 | ||||||||||||||||
| 算 | ||||||||||||||||
| 外牆總面積ΣAwi= ㎡ | ||||||||||||||||
| 外牆平均熱傳透率計算值Uaw | Σ(Uwi×Awi)÷ΣAwi = 2.74 (W/(㎡.K)) ! 本案外牆單一構造,不再另行加權算 | |||||||||||||||
| 外牆平均熱傳透率基準值Uaws (查本規範表4) | 2.75(W/(㎡.k)) | |||||||||||||||
| 合格判斷 Uaw<Uaws ? | 否 □ 是 ■ | |||||||||||||||
| 簽證人 | 姓名: (簽章) | |||||||||||||||