建築外殼的隔熱跟氣密功能好,就可以減少室外環境對室內的影響,這時候,只要使用很少的能源就可以創造室內的舒適度。
文/環境資訊中心 陳文姿
日前國發會主委陳美伶談赴德訪問,激賞德國節能建築之餘,意外引發德國建築論戰,德國普遍使用的節能建築標準「被動式建築」也成為焦點話題。
被動式建築的原則是加強建築外殼的隔熱斷熱,以減少室內冷暖氣的使用。但也有人質疑,如果在台灣,被動式建築反而會把熱鎖定在建築內,讓室內更熱,增加冷氣使用量。類似的說法正確嗎?「移植」或「複製」被動房建築是對的嗎?
在第一棟被動式建築所在地的德國達姆斯特(Darmstadt),筆者專訪1996年成立,推動、認證、並研究被動式建築超過20年的民間組織「被動式建築研究所」(Passive House Institute,PHI)。由建築認證部門負責人巴斯提安(Zeno Bastian)親自解釋,適合台灣的被動房建築會跟德國建築有什麼差異。
問:被動式建築很重視建築外殼的隔熱以及窗戶的氣密,是否會把熱能鎖定在室內?這種設計原則適合台灣嗎?
問:被動式建築對能源使用有非常嚴格的限制,這標準適用於台灣嗎?
答:在德國,被動式房屋規定每年每平方公尺暖氣耗能必須低於15度。在國外,這標準會隨「地區氣候」而定。
以台北為例,要符合被動房標準,暖氣耗能要低於每年每平方公尺15度,冷氣加上除溼的耗能必須介於每年每平方公尺40度到50度之間,詳細數據還要依房屋大小等參數計算(註1)。
問:建築外牆的隔熱與斷熱層雖然可以減少能源損耗,但德國有些評論指出,使用聚苯乙烯(PS,含保麗龍)等斷熱材料會造成環境與消防問題?
答:斷熱材料有很多種,有片狀羊毛(sheet wool) 、回收紙碎片(cellulose)、木纖維、稻草梗等,取決於實際需求與投資金額,其中,聚苯乙烯因價格低廉而廣為使用。被動建築並未限制隔熱材料選擇。生產保麗龍所造成的環境負擔,跟完全不用隔熱而造成的能源損失相比,還是前者小很多。
在消防方面,德國對聚苯乙烯的防火安全有極嚴格的規定,包括阻燃劑添加與安全措施。因聚苯乙烯隔熱材而導致火災數量幾乎為零。
在德國,隔熱層大約可維持50年,在台灣則要視氣候跟建築工法而定。例如,德國的隔熱層通常做在牆壁外側,在熱帶氣候較適合做在內側,視情況而定。
問:有人說被動式建築不能開窗,只能靠熱交換機(註2)提供的新鮮空氣,這說法正確嗎?
答:這種說法並不正確。被動式房屋規定每間長時間使用的房間至少要有一個可以打開的窗戶。有風的感覺很好,但開窗與否則要看狀況。如果外面空氣涼爽,這就有意義,但在外面又溼又熱的時候開窗,就只會增加冷氣消耗。
在德國,有時候會利用晚上開窗,把夜間的冷空氣帶進來,因為房間有很好的隔熱功能,所以能將冷空氣留在室內更久的時間,為白天降溫。被動式建築並未限制開窗,但開窗要在合理的情況下。
問:歐盟現在已經朝向近零耗能建築(nZEB)建築標準前進,正能源建築也開始增加,被動建築的下一步是什麼?
答:近零耗能建築只是「接近」零耗能,並非真正零耗能。歐盟看到能源效率的重要,卻在定義時開放會員國自行定義近零耗能的標準,許多標準都非常寬鬆,我們對此感到失望。
正能源建築,是指一年之內的的能源生產總量大於能源消耗總量,立意雖然良好,務實面卻存在時間問題。由於能源很難儲存數個月之久,在德國,夏季太陽能生產的能源無法提供冬天的暖氣需求。
PHI認為裝設再生能源的同時要加強節能。在過去三、四年,被動房建築研究所發展新的「PER標準」(Renewable Primary Energy,再生能源作為初級能源),規定每平方公尺所需的初級能源(含冷暖氣、電器、電燈等)要從每年60度再降到每年45或30度,這會比計算再生能源總量更有意義。
※ 註1:以20坪房子(66平方公尺)初估,相當於一個月用電247度。這是指一整年都維持溫度20-25度,相對溼度35-55%,CO2<1000ppm下所需的電力。實際用電度數則與個人習慣相關。
※ 註2:熱交換機是被動式建築常見的設備,以將室內與室外的空氣交換,以獲得新鮮空氣,但交換的同時,保留室內的冷暖氣溫度,不讓能量隨著空氣外逸。
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