如何破解屋頂平均熱傳透率小於0.8之迷思

因應綠建築節能方向,政府在建築物外殼節能上訂定了「建築物強化外殼部位熱性能節約能源設計技術規範」,其規範法源依據建築技術規則建築設計施工編第三百一十五條第二項,目的在於執行建築技術規則建築設計施工編第三百零八條之二規定,提供建築物外牆及開窗部位別之熱性能之設計標準。爾後這套標準成為屋頂建物節能計算的依據,早期由公家機關開始試行,再慢慢推廣到民間機構,更在綠色節能意識抬頭下,成為上行下效的法規準則。


熱傳透率是什麼?

熱傳透率Ui[W/(㎡.k)],建築物外殼構造當室內外溫差在1k 時,單位建築物外殼面積在單位時間內之傳透熱量。

 

熱傳透率的數值要求演變

熱傳透率的要求,經過這些年來的修正, 由1.5[W/(㎡.k)] ,逐年調整為1.2[W/(㎡.k)] 、1.0[W/(㎡.k)] 、乃至目前版本的0.8[W/(㎡.k)] ,但因為這段時間隔熱的材質市面上並沒有多大的技術突破,大多數還是以PS板或保麗龍板為主要基底,在熱阻要求提升但熱傳導率不變的前提之下,廠商們僅能從厚度著手,導致這些年來的隔熱磚從早期的3cm4cm一路提升到目前常見的6.8cm~7.0cm版本,就像穿棉衣一樣,穿越厚,越保暖。

貼心小提醒:1cm隔熱板跟3cm隔熱板,其物理熱傳導率差不多,但熱阻卻天差地遠,其差別即在於厚度。


按部就班規劃法

根據綠建築屋頂隔熱檢討,在所有條件不變之下,隔熱磚厚度必須大於6.5cm以上才有機會達到標準(結構分析如下圖)。



太陽光經由外太空穿越到地球之後,首先會經過大氣層也就是外氣膜,緊接著照射到隔熱磚,等轉化成純熱能之後,再依序通過軟底水泥砂漿、防水層、室外水泥粉刷層、RC主體結構、室內水泥粉刷層、室內呼吸空間(內氣膜)。但是近年來除了節能計算標準提高外,在缺工缺料帶動之下,營建成本也逐年攀升,加上隔熱磚厚度增加所衍生的成本,而公共工程的預算卻常年不動,導致編列預算陷入了無米之炊的窘境,規劃人員只好在現有的資源下,各自發揮巧思,讓上述的工程得以順利發包。


巧婦無米之炊變通法

建築研究所這套公式看似合理,但實際在應用上卻有些小問題,在頂樓的組合物不變的結構上,將原有建材拆解成更多元素後,得到的數值會越低。
舉例來說



這是某個學校案子的綠建築屋頂隔熱檢討,其中規劃單位很用心的把隔熱磚拆解成面部水泥層與底部保麗龍層。




但是,即使拆解了隔熱磚還是達不到標準,那該怎麼辦呢?只好在室內的部分再想想辦法…





這部分引用有些錯誤,規劃上把內氣膜拆成了外氣膜跟空氣層,另外再新增了室內輕隔間(防火天花板),這樣一來就完成了符合熱傳透率要低於0.8[W/(㎡.k)]的法規要求了,只是這個當初內政部建築研究所所提供的資料有點出入,合不合適就見仁見智了。

 
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