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中興大學景觀與遊憩研究所
ÿ「綠建築」不只是在建築環境上植栽綠化,而是從地球環保的角度出發,以全面化、系統化的環保設計作為訴求的永續建築設計理念。
ÿ「綠建築」必須以人類生活的健康、舒適為原點,因此,我們可將「綠建築」定義為:「以人類的健康舒適為基礎,追求與地球環境共生共榮及人類生活環境永續發展的建築設計」。
前言
中興大學景觀與遊憩研究所
ÿ室內環境往往無法全部透過規劃與設計滿足人類需求,尤其是隨著都市化發展伴隨而來的建築大型化與高層化趨勢,建築設備及其管理則扮演了相當吃重的角色,強調設備系統效率與適當的管理來滿足前述符合健康、衛生與舒適之人類需求,同時又能達到符合環境保護與節
約能源。
室內外環境特性
台大綠房子
中興大學景觀與遊憩研究所
利用地形的高低差來處理排水問題,依填
土地形匯集到生態池去,池中多餘的雨水才藉
助上方的排放管流入公共下水道,溝下鋪設可
滲透之排水管,以助颱風天時地表滲透地下雨
水的順暢排流。
室內外環境特性
保水與排水的手法
中興大學景觀與遊憩研究所
生態建築實例
v南太平洋上具原住民文化的木造建築
•位置:蘇格蘭內一個叫“Noumea”島上。
•建造面積: 7,650 m2 。
•完成時間: 西元1998年。
•使用之材料及構造性質:天然原木,玻璃,鋁,不
銹鋼等材料 。
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建築法規
ÿ台灣目前在「建築技術規則」第十七章已有「綠建築」專章來規範綠建築。
‧一般設計通則
‧建築基地綠化
‧建築基地保水
‧建築物節約能源
‧建築物雨水及生活雜排水回收再利用
‧綠建築構造與綠建築
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建築專章之目的
六大目的1.促進建築與環境共生共利,永續經營居住環境。2.落實建築節約能源,持續降低能源消耗及減少二氧化碳之排放。
3.發展室內環境品質技術,創造舒適健康室內居住環境。
4.促進建築廢棄物減量,減少環境污染與衝擊。5.提昇資源有效利用技術,維護生態環境之平衡。6.獎勵並建立綠建築市場機制,發展台灣本土亞熱帶建築新風貌。
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建築評估九大指標
四、日常節能指標
(1) 風向與氣流之運用:
包括善用地形風、季風通風配置、善用中庭風、善用植栽控制氣流、開窗通風性能、大樓風的防治、風力通風的設計、浮力通風設計、通風塔在建築上的運用
房屋通風示意圖
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建築評估九大指標
(2) 空調與冷卻系統之運用:
包括空調分區、風扇空調並
用系統、大空間分層空調、空調
回風排熱、吸收式冷凍機及熱源
台數控制、儲冷槽系統、VAV空調系統、VRV空調系統、VWV空調系統、全熱交換系統、CO2濃度外氣控制系統與外氣冷房系統
日常耗能以建築外殼、空調照明為主
中興大學景觀與遊憩研究所
(3) 能源與光源之管理運用:包括建築能源管理系統、
照明光源、照明方式、間接
光與均齊度照明、照明開關
控制、開窗面導光、屋頂導
光與善用戶外式簾幕
(4) 太陽能之運用:包括太陽能熱水系統與太
陽能電池
綠建築評估九大指標
太陽能光電板之使用
中興大學景觀與遊憩研究所
六、廢棄物減量指標
再生建材利用、土方平
衡、營建自動化、乾式
隔間、整體衛浴、營建
空氣污染防制
綠建築評估九大指標
廢棄物減量指標以廢棄物、空氣染減量及資源再生利用為評估項目
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八、污水與垃圾改善指標
包括雨污水分流、垃圾集中場改善、生態濕地污水處
理與廚餘堆肥
九、室內健康與環境指標
包括室內污染控制、室內空氣淨化設備、生態塗料與
生態接著劑、生態建材、預防壁體結露 /白華、地面與地下室防潮、調濕材料、噪音防制與振動音防制
綠建築評估九大指標
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建材
ÿ建築生命週期包括設計、施工、使用、拆除及
再利用。
ÿ據內政部建築研究所八十八年「建築室內環境
保健綜合指標之研究」成果,空氣環境影響因
子中建材相關要項達一半以上,顯見建材對人
體健康影響之鉅。
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建材
ÿ1992年國際學術界為綠建材下定義:在原料採取、產品製造、應用過程和使用以後的再生利
用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體
健康無害的材料,稱為綠建材。
ÿ目前國際間對於綠建材的概念,可大致歸納為
以下幾種特性:再使用、再循環、廢棄物減
量、低污染。
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綠建材
ÿ1.健康綠建材:(1)低逸散;(2)低污染;(3)低臭氣。
ÿ2.生態綠建材:(1)抑制溫室效應;(2)抑制臭氧層破壞;(3)使用本土建築材料;(4)省資源、省能源。
ÿ3.再生綠建材:(1) 再循環;(2) 再利用;(3) 廢棄物減量。
ÿ4.高性能綠建材:(1)耐久性佳;(2)不需維護;(3)高隔熱、高防音。
中興大學景觀與遊憩研究所
綠建材─單元式屋頂植栽系統
ÿ藉由植栽與屋頂灑水的方式,夏季時可降低室外表面溫度
ÿ植栽可吸收交通噪音、吸附都市空氣中的廢棄與粉塵,防止晴天時的屋頂反光
ÿ屋頂綠化可提供花鳥蟲獸棲息路徑,有助與都市生態綠網連成一氣
屋頂植栽單元
房 舍 防 音 工 程 內 容
樓
板、
屋
頂
板
工
程
牆
板
工
程
門、
窗
防
音
工
程
室內吸音材、
天花板工程
通
風、
空
調
設
備
工
程
其
他
房 舍 防 音 工 程 內 容
樓
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屋
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門、
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室內吸音材、
天花板工程
通
風、
空
調
設
備
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程
其
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中興大學景觀與遊憩研究所
防音設計與冷氣設備
台灣地區氣候濕熱,將門窗緊
閉,室內溫熱環境的控制不能
單靠自然通風,而必須依靠冷
氣設備,在住宅中以裝設分離
式冷氣設備最為普遍,但裝設
室外機時,應考慮不要造成鄰
居的噪音或振動的公害。
安靜且恆溫的分離式冷氣
防音設計與通風換氣考慮建築物之噪音阻隔,常設置雙層密閉式窗,在門窗緊閉換氣
不良的室內,人群集聚的地方,一氧化碳、二氣化碳等濃度不斷
升高,當室內空空氣污染物濃度高於人體建康損害程度時,對人
體健康直接的影響將造成呼吸器官、視覺器官等不適。
室內通風換氣設施
中興大學景觀與遊憩研究所
樓板衝擊音
ÿ鋼構複合樓板為鋼構建築樓版之一種,在構造上可視為以鋼承板做為模版之具版厚差異混凝土樓板或附梁版,在構材上與一般RC樓版相近。
ÿ鋼構複合樓板亦可視為附梁版或密集式單向版 (肋板)之延伸,其平版下之密集單向附梁具增加樓版勁度、提高樓版剛性之效果,故改變鋼承板形式確有可能影響鋼構複合樓版之振動特性。
中興大學景觀與遊憩研究所
樓板衝擊音
ÿ樓板衝擊音是經由外力衝擊樓版,引起樓板之振動後,由固體音轉換為空氣音,對下層居室產生音能的放射。簡單來說,樓版衝擊音的發生機構包括「衝擊源特性」、「版振動特性」、「音響放射特性」三部份。
ÿ改變鋼構複合樓板之鋼承板凹槽形式(凹槽寬度、凹槽深度)會影響鋼構複合樓板之振動特性。
中興大學景觀與遊憩研究所
PV產業資訊
ÿ國際能源發展趨勢
ÿ國際PV發電系統發展現況ÿ台灣太陽能發展趨勢
ÿBIPV設計評估要素及原則ÿ太陽能系統研發發展趨勢
ÿ整體研究發展趨勢
ÿ技術研究發展趨勢
ÿ降低裝置成本研發趨勢
中興大學景觀與遊憩研究所
國際能源發展趨勢
ÿ2008年全世界再生電能累積容量,以太陽能光電系統增加率最大。
2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
國際能源發展趨勢
ÿ全世界再
生能源裝
置量逐年
增加。
ÿ2005年後裝置量大
幅增加。2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
中興大學景觀與遊憩研究所
國際能源發展趨勢
ÿ2008年具有巨幅成長。
2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
國際能源發展趨勢
ÿ世界再生能源裝置量前五大國家。
ÿ中國為第一,但多來自小型水力發電。
2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
國際能源發展趨勢
ÿ全球各種再生能源裝置量前五大國家。
ÿ德國為太陽能裝置最大國家。
2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
國際PV發電系統發展現況
ÿ全球主要生產太陽能源的國家。
ÿ2007年韓國只有82 MKWH。
2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
國際PV發電系統發展現況
ÿ全球十大太陽能生產廠商之生產量。
ÿ中國有四家,佔全球產量之17.2%,台灣只有一家,佔5.5%。 2008 Renewable Energy Data Book U.S.department of energy July 2009
台灣太陽能發展趨勢
ÿ台灣主要太陽能生產廠商產能推定。
ÿ2008年有四家廠商投入生產。
台湾太陽光発電システム産業フォーラム PV EXPO 2009出展社による製品・技術セミナー 中華民国対外貿易発展協会
中興大學景觀與遊憩研究所
BIPV設計評估要素及原則
ÿ評估居住空間使用之電氣設備規格及規範以評估所需能源需求及其效率
ÿ評估設計環境是用獨立型發電系統或市電併聯型發電系統
ÿ需要設計足夠通風系統
ÿ評估整合自然採光系統
ÿ太陽能光電模組融入建築物遮陽系統
ÿ建築物座落地區氣象及環境調查
ÿ建築基地環境調查
ÿ太陽能發電模組陣列設計
中興大學景觀與遊憩研究所
哈 芬 帷 幕 牆 預 埋 槽 鋼 固 定 件 H a l f e nC h a n n e l f o r C u r t a i n W a l l
用 途 :預 埋 於 混 凝 土 樓 版 水 平 面 上 , 或 側 邊 垂 直 面 上 作 為 帷 幕 牆 固 定 用 一 次鐵 件 。
規 格 :熱 軋 標 準 型 槽 鋼 及 熱 軋 齒 型 槽 鋼等 等 兩 型 , 斷 面 尺 寸 多 種 , 錨 釘 腳 有螺 桿 頭 ( H T A , H Z A ) 及 鋼 筋 桿 ( H T A - R , H Z A - R ) 等 兩 種 。
優 點 :
1 . 經 德 國 政 府 審 查 核 可 , 安 全 、 可 靠 。2 . 施 工 快 捷 。3 . 不 需 現 場 焊 接 。
五 金 配 件
11
太陽能系統研發發展趨勢整體研究發展趨勢
ÿ日本太陽光電發展整體計畫目標及行動方案。
ÿ計畫分三大目標及四方案。
「2030年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検検討委員会」報告書 独立行政法
人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー技術開発部 2009 年6 月(以下資料同)
太陽能系統研發發展趨勢技術研究發展趨勢
ÿ日本太
陽光電
發展期
程及太
陽能發
電模組
技術開
發規
劃。
「2030年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検検討委員会」報告書 独立行政法
人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー技術開発部 2009 年6 月(以下資料同)
ÿ日本、美國及歐盟太陽能技術發展比較。
ÿ分為模組、目標及價格。
「2030年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検検討委員会」報告書 独立行政法
人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー技術開発部 2009 年6 月(以下資料同)
太陽能系統研發發展趨勢技術研究發展趨勢
太陽能系統研發發展趨勢降低裝置成本研發趨勢
ÿ本太陽光電推廣目標。
ÿ預計2030年裝置成本降至每度7 日圓。
「2030年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検検討委員会」報告書 独立行政法
人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー技術開発部 2009 年6 月(以下資料同)
太陽能系統研發發展趨勢降低裝置成本研發趨勢
ÿ歐洲太
陽光電
研究發
展目
標。
ÿ訂定短
中長期
發電價
格目
標。 「2030年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検検討委員会」報告書 独立行政法
人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー技術開発部 2009 年6 月(以下資料同)
太陽能系統研發發展趨勢研究經費投入統計
ÿ全球各國投入太陽光電發展研究經費多為成長趨勢。
ÿ韓國自2006年投入大筆經費。 「2030年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検検討委員会」報告書 独立行政法
人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 新エネルギー技術開発部 2009 年6 月(以下資料同)
太陽電池發展現況:世界太陽電池年產量統計圖
0
50
100
150
200
250
300
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
MW
美國 日本 歐洲 其他地區 總合
(Paul Maycock,2001)
中興大學農村規劃研究所 2004 生產力建設公司
我國現行與審議中之太陽電池獎勵措施
ÿ現行之太陽電池獎勵措施
v「太陽光電發電示範系統設置補助辦法」(安裝階段)
•併聯型每1kW容量以補助11萬元為上限。獨立型每1kW容量以補助15萬元為上限。補助款最高不得逾該發電系統設置費用百分之五十。
v「促進產業升級條例」(運轉階段)
• 二年之加速折舊。• 支出金額百分之五至百分之二十限度內,抵減當年度應納營利事業所得稅額。
ÿ審議中之太陽電池獎勵措施
v「電業法修正案」
v「獎勵再生能源發電條例」
v「能源節約法」
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太陽電池之優劣性
太陽電池之優點:
ÿ 太陽能可以說是能夠永續利用的能源
ÿ 太陽電池直接透過光的能量轉化成電能,不會產生污染物質亦不會產生噪音
ÿ 供電能力隨日射強度而定,對電力尖峰負載之降低有助益
ÿ 太陽電池系統構成簡單,無回轉機械及高溫高壓之部分,不會產生機械磨耗,維護容易
中興大學景觀與遊憩研究所
ÿ 不論大小,均有一定之發電效率ÿ 構造模組化,易於量產ÿ 即使是擴散光源(如陰雨天),也會對應於強度而發電
ÿ 可利用原已被放棄之能源來發電,雖然目前量產之太陽電池發電效率僅約10﹪至15﹪,但其使用之太陽光為免費之能源,若與使用石化燃料之火力發電相比,如其效率為38﹪,則有62﹪之浪費(莊嘉琛,1997)。
ÿ 直接將電力輸送至使用場所,減少線路之架設費用,偏遠或電力不易到達之處特別適合。
ÿ 可設置於屋頂或牆面,兼具隔熱及外裝材之功能。
太陽電池之優劣性
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太陽電池之缺點:ÿ 目前設備及發電成本與傳統能源相較仍
屬偏高
ÿ 受天候之影響極大,並非所有地區均能適用
ÿ 發電量受架設面積之限制
ÿ 若需裝設蓄電池,不但會提高設備成本,並會對環境造成污染
ÿ 輸出之電力為直流電,仍須透過轉換
太陽電池之優劣性
兼具遮陽、發電、與庇之太陽光電系統
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太陽電池與建築結合之探討
設置環境部分:
(一)各地區曾出現之最大風速值,對架台之安全性有直接之影響。
(二)地區法令規定,如對建築上的限制,日照權等。
(三)陰影是否會落在太陽電池模組上影響發電量效率。
(四)地區落塵量的多寡,對發電效率與清潔頻率亦有影響。
(五)沿海地區需注意架台防鏽上之處理
兼具遮陽、發電、與庇之太陽光電系統
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(六)車輛通行量多的道路邊等,大氣中酸性氣體濃度較高,
會促使金屬生銹及腐蝕,需注意架台防鏽上之處理。
(七)避免將系統設置於建築物的最高處,以防止機器受到雷
擊,或檢討設避雷針。
(八)設置於地面時需注意豪雨、颱風時所造成的積水問題。
若設置在斜坡上,注意豪雨使斜坡有崩塌的危險。
(九)因鳥糞中有油,附著乾燥後,遇雨不易溶解,亦造成模
組表面的污染,設置前先調查週邊建物屋上或地上有鳥糞
附著及量的大小,必要的時候可設置防鳥的金屬器具。
太陽電池與建築結合之探討
中興大學景觀與遊憩研究所
ÿ建築物部分(一)設置於屋頂面時:
1.需正確調查橫樑的位置、防水構造等與建物構造相關事項,以及冷卻塔等造成陰影的影響。
2.考慮排水坡度的方向,避免架台基礎結構造成排水上的障礙。
3.在材料搬入路徑上,通道位置及寬度、鋪面受壓強度、架空線路的有無、高度等都需事先調查,以避免施工上
的困難。
4.太陽電池陣列的方位角選擇向南的方位設置較佳,並使其傾斜一定的角度。
太陽電池與建築結合之探討
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(二)設置於外牆面時
1.須加設自然對流所需的散熱間隙與排氣口,防止因太陽電池溫度上昇造成輸出下降的狀況。
2.在材料搬入路徑上,亦需事先調查,以避免施工上的困難,架設位置避免妨害室內的採光、
通風及緊急進口。
3.太陽電池陣列的方位亦選擇向南的方位設置較佳,若有可能使其傾斜一定的角度較佳,並可
考慮作為遮陽設施。
太陽電池與建築結合之探討
中興大學景觀與遊憩研究所
系統選擇:
獨立發電系統1.有蓄電池:市電不易到達之處或將日間多餘之
電力儲存以備夜間使用時2.無蓄電池:所連接之負荷僅於有日光時使用
與市電併聯系統1.有逆潮流:可將多餘電力回售給電力公司之系統2.無逆潮流:不可將多餘電力回售給電力公司之系統
太陽電池與建築介面整合問題
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面積需求:
太陽電池系統所要求之面積與電力需求之大小有關,一般而言,10m2約可提供1kW的發電量,目前日本一般家庭的尖峰用電量約在3kW,故所需要之面積約在30m2,若為與市電併聯之系統,日間使用太陽電池系統提供之電力,日落後使用電力公司之電力,則容量3kW的系統約可提供全年用電量的80﹪左右。
太陽電池與建築介面整合問題
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外觀要求:
目前太陽電池受材料之限制,製成品之顏色多為深色系,故裝設於外牆面時需考慮與外牆材料色系的搭配,避免突兀,若架設於屋頂面時的造型亦要考慮與整體視覺上的配合。
太陽電池與建築介面整合問題
德國慕尼黑太陽能造型美觀
國外太陽能設備安裝實例
(取自Sophia and Stefan Behling,1996,p220)
(取自Thomas Herzog,1998,p63)
KYOCERA京瓷株式會社新本社大樓太陽電池外牆面裝設實例
(取自Thomas Herzog,1998,p139)
中興大學景觀與遊憩研究所
BIPV建築整合型太陽光電系統
ÿBIPV(Building-Integrated Photovoltaic)以建築設計手法,將太陽光電板系統導入建築物外
殼構造,讓系統元件不僅可以發電,並且也是建築外
殼的一部份
A型 B型
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綠色音環境
ÿ何謂綠色音環境?
1.最低環境負荷下,提供最安全、健康、效率及舒適的生活環境。
2.減少煩雜與緊張感,增加舒適與安逸性。
3.居住環境之環境音量予以適當控制,減少人為噪音、增加綠覆比率。
4.增加自然之聲音,如鳥、蛙、風吹樹葉聲等,即符合綠色音環境之精神。
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綠色音環境
ÿ何謂音景治療?
即是以自然音為科學研究的基礎,幫助我們解除心理的緊張狀態和放鬆我們的肌肉。利用這樣的音景來幫助我們放鬆、恢復活力,舒緩身心。能藉由都市森林步道中所擁有的自然音景來鎮靜心靈、提振精神,以解除身體疼痛達到紓解身心靈壓力的治療效果。
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綠色音環境
ÿ自然音景診療空間‧以居民立場為出發點。
‧內容應考慮音量大小與音質。
‧在計畫中反應出對「居民聽覺」的尊重。
‧音景製作考慮中興大學周邊社區之音環境特色。
‧重視自然音與居民活動音之相互關係。
‧環境中的自然音要積極地保存。
‧居民「五感」加成反應之考慮,視覺、觸覺、聽
覺、嗅覺、味覺。
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綠色音環境
ÿ所謂的自然音景即是:
v最低環境負荷下,提供最安全、健康、效率及舒適的生活環境。
v減少煩雜與緊張感,增加舒適與安逸性。
v都市之環境音量予以適當控制,減少人為噪音、增加綠覆比率。
v增加自然之聲音,如鳥、蛙、風吹樹葉聲等,即符合綠色音環境之精神。
中興大學景觀與遊憩研究所
結語
ÿ好的生態建築必須在使用者的配合下,
達到其應發揮的節能效率;曾有其他國
家發生過不當的使用節能建築,反而造
成耗能的反效果,因此生態建築的使用
者,亦需要有節能的觀念以及正確的使
用方法。
中興大學景觀與遊憩研究所
結語
ÿ最後生態建築與綠建築不再只是附庸風
雅的一種口號。必須與資源永續的概念
結合,以節能設計的環保觀念出發,才
是這生態建築與綠建築的重點,也是打
破傳統建築觀念的新契機。