台灣智慧綠建築設計案例分享陳政雄老人建築研究室主持人陳政雄建築師事務所建築師中原大學建築研究所兼任副教授491智慧建築智慧綠建築綠建築能源效率最佳能源使用永續基地安全系統附加任務大氣與能源資訊系統計量與認證水資源利用通訊系統品質監測材料與資源自動化系統控制系統室內環境品質智慧邏輯持續監視系統創新設計程序創新設計台灣智慧綠建築設計案例分享1920年代，建築是居住的機器。1923柯布「邁向新建築」，1926五特點：屋頂花園1970年代，加入科技的議題。1946發明電腦、1970開始應用於ICT1980年代，考慮能源效率的問題。1987蒙特婁公約，2009哥本哈根世界氣候大會492智慧建築智慧綠建築綠建築附加價值以智慧的手段永續發展方法手段協調、管理根本目的主動設計「人與自然環境」被動設計耗能設備達成綠建築的節能減碳目的台灣智慧綠建築設計案例分享智慧綠建築中的複雜與矛盾主動與被動，耗能與節能智慧建築使綠建築更綠，綠建築使智慧建築更智慧。493一、基地概況1.北回歸線北回歸線N23.27°494一、基地概況2.視野蘭潭水庫仁義潭水庫基地西臨棕梠湖高爾夫球場，遠眺仁義潭、蘭潭水庫，南望八掌溪流域八掌溪495一、基地概況2.視野基地座東北落西南，鳥瞰棕梠湖高爾夫球場，是個視野優美、適合居住的緩坡。496N一、基地概況3.日照N23.5。PM6:48AM5:13夏至PM3:00NoonAM9:00春分PM6:10AM6:01PM5:55AM5:47秋分冬至PM5:17AM6:36太陽位置圖497二、基地概況3.日照冬至太陽軌跡498項目\月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年平均氣溫℃15.621.520.122.525.728.129.328.728.925.021.617.523.7最高氣溫℃26.332.430.130.433.835.635.035.435.032.631.230.232.3最低氣溫℃5.114.510.813.717.820.224.424.024.017.515.07.716.2平均相對濕度%77818583808180848080787580.3降雨量mm0.113.084.997.09.4256.3201.0947.2186.17.16.318.21826.6降雨日數days0110951212181033790平均風速m/s7.67.39.87.26.59.48.216.67.77.68.97.48.7風向NWSWNWSWWSWWSWWSWWSWWSWNNNWSW日照時數hrs223.1164.7146.0138.2209.3190.5195.9165.7188.4198.8141.4170.82132.8資料來源：中央氣象局2009一、基地概況4.氣象亞熱帶氣候年平均溫度23.7℃，相對溼度80.3%，濕熱。總降雨量1826.6mm，長年西南西風向，日照時數2132.8hrs。499一、基地概況5.環境品質?空氣：SO2、NO2、CO、懸浮微粒濃度均低於標準值，品質良好。?水質：隸屬於八掌溪輕度水污染防治區。?噪音與振動：無振動公害之虞。?電磁波：無雜訊干擾情形。4910一、基地概況6.生態?動物：田鼷鼠、麻雀、家燕。多種蛇類、蝶類。?植物：雜林、果園、甘蔗。棕梠樹、樟樹。4911一、基地概況7.地質?土壤：呈酸性反應。?岩層：砂質泥岩+粉細砂岩。?斷層：九芎坑斷層(西2km)。?地震：琉台地震帶，●屬於強震區。4912一、基地概況8.基地地形道路高低差14.5m基地坡度1：4.5(22.22%〈30%)東北高、西南低4913二、建築原型東北方公public共common私private密secret西南方4914二、建築原型1.健康期重視居住者的個人喜好，運動室以充實生活內容為目標。?雙床主臥室起居室工作室?書房書房?起居室?工作室?運動室雙床主臥室4915二、建築原型2.障礙期注意居住者的身心變化，照顧者套房以無障礙化環境為主題。起居室工作室書房雙床主臥室4916二、建築原型3.臥病期掌握居住者的照顧服務，照顧者套房以減輕照顧壓力為課題。起居室第二主臥室平頂吊車單床主臥室4917二、建築原型4.情境系統設定4918三、開放建築1.尺寸格線(30,60,90,120,360,720,1080cm)以使用者的生活及機能之分析與整合，建立尺寸格線(grid)及合理區帶(zone)的系統平台。4919三、開放建築2.合理區帶居室空間4920三、開放建築2.合理區帶服務空間4921三、開放建築3.建築架構因應使用的變化性與建築的永續性。1)結構支架體2)隔間填充體3)門窗填充體4)設備填充體各自獨立4922三、開放建築3.建築架構結構支架體4923三、開放建築3.建築架構隔間填充體門窗填充體4924四、健康永續1.適用的氣候特性2003年SARS之後，台灣愈來愈重視健康的課題。項目\月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年以氣候條件的特性，創造最佳的生活環境；日照時數hrs223.1164.7146.0138.2209.3190.5195.9165.7188.4198.8141.4170.82132.8以健康住宅的概念，提供最佳的居住品質。降雨量mm0.113.084.997.09.4256.3201.0947.2186.17.16.318.21826.6降雨日數days0110951212181033790平均風速m/s7.67.39.87.26.59.48.216.67.77.68.97.48.7風向NWSWNWSWWSWWSWWSWWSWWSWNNNWSW適合應用的氣候條件：日照、降雨、風4925四、健康永續2.日照處理利用大屋頂、陽台、開窗，塑造冬天的陽光、夏天的陰影。冬天的陽光夏天的陰影4926項目\月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月全年平均氣溫℃15.621.520.122.525.728.129.328.728.925.021.617.523.7最高氣溫℃26.332.430.130.433.835.635.035.435.032.631.230.232.3最低氣溫℃5.114.510.813.717.820.224.424.024.017.515.07.716.2資料來源：中央氣象局2009四、健康永續2.日照處理嘉義最低溫度為一月的5.1℃，最高溫度為四月的35.6℃。使用Low-E玻璃窗達到節能效果4927四、健康永續2.日照處理利用南向曲線屋頂鋪設太陽能屋瓦產生熱水。4928四、健康永續3.雨水利用屋頂雨水回收40t.雨水基箱4929四、健康永續4.自然通風白天海風四月到九月春夏盛行西南西風，白天海風由西南邊的山下吹上東北邊的山頂。4930四、健康永續4.自然通風夜間陸風夜間陸風由東北邊的山頂吹向西南邊的山下。4931四、健康永續5.熱浮力通風利用東面樓梯間的垂直結構玻璃形成熱浮力通風塔4932四、健康永續5.熱浮力通風在樓梯間屋突設置通風氣窗4933四、健康永續5.熱浮力通風夏季屋頂通風塔分析氣窗開啟的方向、角度直接影響通風量。4934四、健康永續5.熱浮力通風排氣系統以被動或主動模式，將室內熱空氣經由樓梯間通風塔排出屋外，自然風由各層室外進入。4935四、健康永續5.熱浮力通風排氣系統由風壓差感測器及運算科技，可控制通風塔的氣窗；可依風向與風壓狀況，調整不同方位氣窗的開與關，使塔內氣流維持正壓，室外氣流(海陸風、季風)為負壓，即可順利將室內熱空氣排出。4936五、智慧環控1.氣象站屋頂設置氣象站，連接室內感測模組，由電腦監視器讀取即時氣象資訊，自動控制氣窗(排風扇、推窗)。4937五、智慧環控1.氣象站即時環境資訊排風扇控制器…排風扇PC設備自動控制自動推窗Cat.5設備手動控制自動推窗控制器設備控制箱自動推窗ZigBeeCO2HUBZigbeeZigbee環境感測轉換模組CO設備驅動控制模組COORDLNATOR…sensor端子台T+HZigbeesensor供電迴路開關轉換模組WindRS232sensorCat.5記錄器：溫度、濕度感測器數位輸出模組風速、風向、雨量氣象站內外氣壓差、日射量4938五、智慧環控2.系統架構感測(sensing)、運算(processing)、動作(active)4939五、智慧環控3.感測系統感測位置規劃及室內環境健康品質即時資訊4940五、智慧環控4.運算邏輯當CO2濃度過高時，除了該開窗子，還應驅動「全熱交換器」主動的引進外部的新鮮空氣以加強改善室內的空氣品質。4941五、智慧環控4.運算邏輯氣窗控制分為「特殊模式」與「一般模式」（壓差換氣模式）控制邏輯規定「特殊模式」的優先權應大於「一般模式」「特殊模式」的優先權的順序為：強風＞大雨＞過冷過熱。4942五、智慧環控5.動作介面氣窗動作為可調性系統設備調控策略操作介面4943六、隔震結構隔震器4944六、隔震結構隔震器4945六、隔震結構隔震器4946六、隔震結構4947外觀透視C:\DocumentsandSettings\jason\Desktop\動畫_1.avi4948台灣智慧綠建築設計案例分享陳政雄老人建築研究室主持人陳政雄建築師事務所建築師中原大學建築研究所兼任副教授特別感謝：各顧問小組提供部分重要資料。4949