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德「被動節能建築」首度落腳台灣 冷氣不外洩省下七成能耗

環資中心 2017/10/09 10:00(12天前)
建立於 2017/10/09 上稿編輯: 陳文姿 本報2017年10月9日台北訊,陳文姿報導

高熱的時節,正在施工的馬路,瀝青味伴隨著轟隆隆的機具聲音。從酷熱大太陽底下,躲入這棟位於台北市臥龍街巷弄間的公寓,迎來的不是大快人心的超寒冷氣,而是微涼的舒適空間。雙層玻璃的落地窗清脆的關上,將噪音與濃烈味道隔絕在外。

這是台灣第一座,也是目前唯一一座拿到德國「被動式節能建築研究所」(Passive House Institute)證書的改裝公寓。綠建築工程師葉士傑將德國嚴寒乾燥氣候下產生的建築標準,加以在地化,打造適應高溫潮濕台灣的節能建築。房子的冷暖器能耗從每年每平方公尺133度降到43度,減少了近七成的空調能耗,就是最好的證明。

綠建築工程師葉士傑積極引入德國被動式節能建築。攝影:陳文姿

「被動式節能建築」能耗降至最低  健康、舒適不打折

「被動式節能建築」(passive house)是德國非常普遍的建築標準。跟台灣常聽到的「綠建築」不同,被動式節能建築沒有生態多樣性、基地保水、低碳建材等多項繁複的指標,單純地只強調二點:舒適、節能。

被動式節能建築最基本的要就是符合每年每平方公尺能耗低於120度,這是指標準居住人口數,一年365天都在室內不出門,冷暖設備完全不停機的狀況下,冷暖氣與一次性能源,如家電、熱水、瓦斯、烤箱用電加總的能耗量。跟如此嚴格的標準相比,真實生活的能耗通常會更低。

對低能耗的嚴格要求並不是犧牲舒適換來的。德國節能建築的標準是冬天維持在20度,夏天25度,濕度在33-55%間,二氧化碳濃度則須在1000ppm以下。

冷暖氣不外洩,這一點在被動式節能建築做到極致。在嚴寒的德國,使用三層窗戶是基本配備;在台灣,至少要有雙層窗戶。

緊閉的空間裡,確保空氣新鮮的工作就交給「新風熱交換機」。「新風」說明它會源源不絕地將戶外的空氣引入室內,並將室內的混濁空氣排出。「熱交換」的作用則是讓冷(暖)度留在室內,就是只換新鮮空氣,但室內溫度仍然保留的意思。

雙層窗戶、新風交換機、隔熱材、冰水桶等多種設計併用,葉士傑成功地減少老公寓的冷暖氣逸散,讓原本每年每平方公尺133度的空調能耗大幅降至43度。

台灣第一間取得德國被動式節能建築認證的房屋。證書上註明該棟房屋改造前(第一行)後(第三行)的空調耗能量。攝影:陳文姿。

隱藏在櫥櫃的管線,不斷將新鮮空氣送到房間,也將髒空氣帶走。下方的除濕機則是台灣的在地設計。攝影:陳文姿

房屋外的新風熱交換機(上)是將新鮮空氣不斷送入,又確保室內溫度不流失的關鍵。攝影:陳文姿

適應台灣高溫潮濕   德國節能建築在地化大改造

台灣與德國的氣候考驗不同,建築節能的挑戰也不同。例如,德國會電器留在室內,讓機器散熱也為室內加溫,台灣則希望所有的熱都排到室外。德國的烹調習慣油煙少,台灣則是大火熱炒,廚房高油煙廢氣的回收更為不易。此外,台灣的高濕也是德國沒有的問題。

為打造這棟具示範意義的、台灣第一棟德國被動節能屋標準的房屋,葉士傑從設計上用盡心思,除了在中央空調管線加裝除濕設備外,油煙的過濾也須額外處理。他也必須與德國保持密切溝通,確保台灣的彈性做法取得德國認證單位的認可。

除了設計外,尋找合適的設備也不容易。效率高的新風熱交換機要從歐洲進口,還須考慮歐洲產品與台製產品配合的問題;現知符合標準的雙層窗戶廠商只有二家;施工品質也必須符合被動式節能房屋的標準等。

落地生根最困難在:接受度跟投資回收  

德國被動式房屋想在台灣落地生根,最困難的不是在地化的設計,而是新觀念的推展。

辦理多場講座的葉士傑說,台灣人「覺得」歐洲標準不適合台灣。也有人誤解,以為被動節能建築就是不能開窗,也不重視空氣流通。事實上,德國被動房屋是以外界最糟的環境狀況仍能保持舒適居住環境為出發的設計。如果外界溫度濕度適合,空氣品質良好,或是屋主就是想要開窗,建築設計並不會加以限制。

另一個問題是投資成本。葉士傑表示,德國設備配套完善,加上房屋原本就有防寒設計,加強被動式建築的節能設計只須增加8%的成本。德國電費比台灣貴四倍,以省下的電費評估成本回收,估計5至8年可回本。

以台灣這棟屋齡30年、室內30坪的公寓改造為例,工程費約280萬-200萬屬一般整修,80萬用於節能設計,約佔工程款的2至3成。加上台灣電價偏低,想回本可能要等上15至18年,實在很難成為建築改造的誘因。

缺電之島  建築節能日益受到重視 

德國從1990年開始試驗被動節能建築,發展至今20幾年的歷史。除了歐美,近年來,中、日、韓也都引進被動式節能建築,中國更以官方力量大力推展「被動房」。

原本學綠建築的葉士傑,在英國求學期間,經教授強力推薦,開始接觸到德國的被動式節能建築。同時擁有英國綠建築BREEAM AP和德國被動式房屋設計師執照的葉士傑一心想讓台灣也見證到這套建築系統。尤其,在缺電且有強烈節電需求的台灣,被動式節能建築的節能成效更加珍貴。

目前,臥龍街的這棟改造房屋經過夏季兩個月的設備24小時不關機測試,每月電費落在900元左右,如果不是在測試狀態,電費的節省就更可觀了。

被動式節能建築對台灣而言是陌生的新領域。葉士傑說,現階段他只能以企業形象、或被動房屋所提供的舒適感來說服大眾。同時,一步一腳印,從打照一棟棟的實體被動式節能建築做起,累積一整年的測試數據,用真實的節電成果讓大家看見在台落地生根的被動式節能住宅。

綠建築工程師葉士傑說明如何處理台灣烹調習慣下產生的高油煙廢棄。攝影:陳文姿

雙層玻璃,與客廳的一角的送風口透露德國被動式節能屋既節能又長保空氣品質的秘密。攝影:陳文姿

參考資料

-

何謂德國被動式房屋(Passivhaus/Passive House)(欣傳媒)

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