建築屋頂隔熱與節能省電效果之內政部建築研究所94年研究報告

屋頂建材隔熱性能實測與其經濟效益分析研究（一）The Study of Thermal Properties for Roof Insulations and its’ Economic Analysis Model - (1)計畫主持人：王佑萱 協同主持人：無 執行單位：內政部建築研究所自行研究報告 執行期程：94年1月 至 94年12月 GPN：無 ISBN：無 MOIS：無 組別：環境控制組 執行方式：自辦 關鍵詞：建築外殼、熱傳導係數、電腦模擬、綠建築標章審查;Building Envelope, Thermal Conductivity, Computer Simulation, Green Building Labeling System 中文摘要：一、研究緣起
本研究為延續去（93）年度「建築物屋頂單一建材之隔熱性能研究與檢測方法分析」自行研究計畫成果，進入更深與更廣之研究與應用階段。期望透過本所性能實驗群熱環境實驗室之3部建材隔熱性量測儀器：攜帶式熱傳導係數與比容量測儀、建材隔熱性能量測儀、固定式熱傳導係數與體積熱容量量測儀等，對所規劃之實驗示範試件進行隔熱性能數據實測，再將該實測值導入辦公類標準示範空間進行全年空調系統負荷與耗電量電腦模擬預測，以建立綠建築標章審查常見屋頂隔熱建材隔熱性能資料庫，與空調節能改善工程電腦預測與經濟效益評估之標準化解析模式。
二、研究方法及過程
本研究規劃之執行方法與程序為：首先透過建築單一材料專用隔熱性能量測儀器進行全尺度實務實測，求得實際使用於改善建築物空調耗能屋頂隔熱建材之單一材料熱性能係數，進而獲得其整體隔熱性能。其次，將該實測值導入模擬建築物中央空調系統全年逐時負荷與耗電量專用之電腦軟體：DOE-2.1E，進行標準辦公用途空間全年空調負荷與耗電量之電腦模擬，獲得標準辦公用途空間在尚未使用本研究選取之屋頂隔熱建材實驗示範試件，而僅以傳統採用一般混凝土作為屋頂主要結構組成時之建築空調耗能，以及在該模擬示範空間鋪設本研究選取之屋頂隔熱實驗示範試件後之建築空調耗能。再將上述兩者相對應之各種結果進行交叉比對分析，諸如：屋頂處結構之整體熱傳導率、屋頂處引入之全年瞬間最大空調負荷、屋頂處引入之全年空調負荷總量、辦公用途模擬示範空間全年之總空調負荷量、辦公用途模擬示範空間全年空調耗電之耗能結構組成、辦公用途模擬示範空間全年空調電費等。最後進行經濟效益評估。
三、重要發現
由經濟效益評估結果顯示，標準示範空間在使用屋頂隔熱示範試件後，可產生每年約940仟度（約2.91%）之空調耗電節約量，進而發揮每年約193.5萬元之空調電費節省效益，節能成效顯著。此外，鋪設屋頂隔熱示範試件初期需投入83.9萬元，但在5.2個月左右後即可回收，回收期限甚短，極具投資之經濟效益，建議本評估模式應予以大量推廣。另本研究建立之節能改善工程實務預測與經濟效益評估之標準化解析模式，除可提供國內業界開發相關屋頂隔熱產品性能與經濟效益評估工作極佳之參考外，將可作為未來針對隔熱磚類屋頂隔熱產品對於空調耗能改善效益評估工作良好之示範性研究。
四、主要建議事項
根據研究發現，針對綠建築標章審查案例中採用屋頂隔熱建材做為改善日常節能指標策略之經濟效益評估工作上，提出下列具體建議。以下分別從立即可行的建議、及長期性建議加以列舉。
立即可行之建議-建築物空調系統耗能電腦模擬應正確規劃空調耗能模擬標準空間。
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：國立高雄第一科技大學
經由本研究發現在建築物空調系統耗能電腦模擬工作中，應正確規劃欲進行不同控制變因之空調耗能模擬標準空間，使控制變因與實驗變因能正確掌握，方可使電腦模擬結果具有實質物理意義，因此建議相關機關之相關業務推展應參照此模式進行。
中長期之建議-建議相關主管機關善加利用屋頂隔熱建材隔熱性能資料庫，並納入建築技術規則加強推廣使用及進行有效管理。
主辦機關：內政部營建署
協辦機關：內政部建築研究所
本研究成果初步建立綠建築標章審查常見屋頂隔熱建材隔熱性能資料庫，並經電腦模擬計算結果顯示，屋頂隔熱具實質經濟效益，約在5.2個月左右後即可回收，回收期限甚短，因此建議相關主管機關善加利用屋頂隔熱建材隔熱性能資料庫，並納入建築技術規則加強推廣使用及進行有效管理。