破解屋頂平均熱傳透率小於0.8之迷思!熱傳透率全攻略
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U值越小越好嗎?
是的,熱傳透率U值越小越好,因為熱傳透率U值代表熱傳導性能,U值越低,熱傳導性能越差,熱阻的效果就越好。以下介紹熱傳透率U值小對建築工程的好處
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節能:低U值的隔熱材料和結構可以減少能量流失,有效地阻止室內熱量在冷天流失,並在炎熱的天氣中防止室外熱量進入室內。這樣可以最高限度的降低空調系統的耗能。
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舒適性:低U值的建材和結構可以減少冷氣或暖氣流失,使室內溫度更穩定,提供更舒適的室內環境。
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室內環境品質:低U值有助於減少熱橋效應;這是指在建築結構中可能出現的熱量快速傳導的區域,減少熱橋效應可以降低冷凝和潮濕問題,從而減少霉菌和腐蝕的風險,改善室內環境品質。
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3cm、4cm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。
熱傳透率兩大施作方法介紹:
按部就班規劃法
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,讓工程得以順利發包。
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)。
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。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(如下圖)。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…
這裡規劃上把內氣膜拆成了外氣膜跟空氣層(如下圖),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。
結論
熱傳透率不僅是建築工程中的關鍵技術,更是實現能源效益以及推動環保永續發展的關鍵,未來的建築設計和工程實踐中,我們應繼續注重選擇和應用低U值的材料和結構。山石地磚成立至今已四十幾年,有各種隔熱工程的經驗和案例,若您對隔熱磚、隔熱工程有興趣想了解,歡迎聯絡我們。