2011/06/05
經濟部能源局
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▓撰文：翁鳳英
現今能源是大家最關心的重點議題之一，開發綠色能源減少化石能源的消耗，進而降低溫室氣體的排放；改進電器用品，做到節約能源；或由學校做起，讓小朋友從小就能養成節能習慣，這種種作法都反應世界趨勢，而這其中又以改善建築結構，降低不必要的能源浪費，同時又維持房屋的舒適性，更是節能減碳重要範疇之一。
在1980年的世界自然保護組織中首次被提出、大家現在耳熟能詳的綠建築，它所代表的意涵是指一種建築潮流，反應目前人類社會所強調的包括：生態、節能、減廢、健康等概念的建築。
事實上，大家所熟悉的綠建築涵蓋的範圍可說廣泛，細分起來應依建材來區分為生態建築、低耗能屋和節能屋等3種類別。生態建築強調使用天然建築像是木料和木棉，但這類建材在隔熱方面的成效不佳，但低耗能屋和節能屋則有可能因為考量節能而使用對人體健康有害的建材如石棉。本文說明區分中歐低耗能屋和節能屋在耗能方面的不同定義，並提出節能屋在南歐偏濕熱等地區實行的情況。目前因為氣候變遷，保暖和隔熱漸漸變成房屋環保要件，台灣雖然炎熱時間較長，但也曾在過去出現冬天低溫，而這種情形可能在未來變成常態，因此房屋若能在結構與建材上多設想一點，就能改善隔熱和保暖的功能，真正達到冬暖夏涼的理想狀態，本文茲提出中南歐節能屋實施情形供各界參考。
何謂節能屋？
依據德國在2002年2月所頒定的房屋節能法規，低耗能房屋的定義為獨棟房屋每年每平方公尺的能源耗費電量為70kWh，成排房屋則為65kWh，一般而言，格局整齊劃一的房屋或樓房較有可能成為低耗能房屋。
節能屋則是較低耗能房屋在節能層面上更上一層樓的發展，節能屋指的是房屋在標準能源設備外，這通常指的是暖氣設備，不需要加裝冷氣設備或暖氣設施而能在冬夏季節中，溫度都維持在令人感到舒適的範圍中。在這樣的環境中，每年使用的暖氣能源每平方公尺低於15kWh，而熱水和電量需求則每平方公尺低於120kWh，若是暖氣設備使用熱油則耗費量為每平方公尺低於1.5公升。與低耗能房屋比較起來，節能屋在節能層面上有了顯著的改善，更遑論與傳統房屋的區別。在現今能源價格節節高漲的情形下，節能屋在節能方面的表現令人驚豔，不禁令人好奇它是如何辦到的？其實要訣只是在於節能屋避免暖氣外流並將屋內的暖氣來源做到最佳的利用。
節能屋的阻隔作法
要節能首先要做到的就是防止暖氣外流，節能屋的隔熱材料厚度在25～40公分之間，窗戶玻璃有3層防護，以確保暖氣留在室內不外流。雖然如此，節能屋內的空氣依靠通氣管仍能保持暢通，由於室內暖氣幾乎不外流，因此由外界經由通氣管進入室內的冷空氣，也會被加溫而保持室內舒適的溫度，另外人體也是熱能的來源，節能屋由於能適當保持室溫，而使居住在其中的人們不感到寒冷，在人體散發熱能，而房屋也不外洩熱能的情況下，整個房屋就像是一個保溫罐，也因此節能屋對於患有過敏和氣喘的病人是理想的居住環境。
節能屋正如同低耗能房屋一樣，都避免陽台等延伸性的建築物，因為這類的建設必須延伸暖氣管或排氣管的鋪設，常會導致「熱橋現象」，因此都盡量免去。節能屋在室內設計上，都採樓上樓下格間一致，並以聰明的格間做到空間最好的利用，像是地下室和樓梯間這類不需要暖氣的地方，都設門隔開以阻絕暖氣流散至其他空間中。
德國第1棟節能屋位於達恩市（Darmstadt），這棟節能屋中住有4個家庭，在1996至1997年之間所記載的數據看來，此棟節能屋如果在冬季溫度降至攝氏零下14度的情形下，在20平方公尺的空間中，只需要2粒標準的75瓦的電燈泡即可保持室內溫暖，室溫達攝氏20度。
節能屋的其他條件
如之前所述，節能屋格局應為方正，其中的稜角、角落和連接處都應經過特殊且細心的考量和設計，其間依德國聯邦經濟部所公布的資料，設有以W／m2K來表示的U數值，其中的W表示瓦特，m2表示平方公尺，K表示攝氏1度，U數值愈小愈理想，節能屋的U數值通常都低於0.15W／m2K，每平方公尺每有攝氏1度的溫差時，最多只損失0.15瓦，表示其熱能效益相當高。
節能屋最好能將窗戶開向南方或面對太陽，利用自然的地理優勢使室內不致於太冷，達到節能的目地，但若是真無法在向南處建構窗戶也可利用房屋的方正設計而達到節能屋的標準。其他如屋頂加裝太陽能電板提供能源來源，在電氣設備的取材方式，盡量使用節能效率高的電冰箱、電爐、燈泡和洗衣機等，都是構成節能屋的必要條件。
德國政府補助節能屋興建
讀友可能也有親身經驗，晚上睡覺需要清新的空間，但這常常因為外面氣溫低而必須關緊窗戶而無法做到，生活在節能屋就沒有這類的限制，可在關閉窗戶的情形下仍靠通氣管而保有清新的空氣。
為了要鼓勵節能屋的建造，德國聯邦中央政府設有鼓勵節能屋優惠貸款，人們可向銀行申請建構節能屋的貸款，最高可達5萬歐元，另外地方政府也有相關的鼓勵方案，由於能源價格節節高升，而節能屋長期看來可節省可觀的能源費用，也因此逐漸成為一般薪水階級的購屋選擇。
節能屋獨特之處在於，它的建材並不侷限於某種類別，它可以是磚屋、木屋也可以是混合建材型的房屋，每位建築師都可建構節能屋，建商也可提供已建好整批的節能屋，節能屋也不限於住宅，也可以是學校、幼稚園或其他用途的建築物，只要符合節能屋的標準都可稱為節能屋，目前德語地區包括德國、奧地利和瑞士已有超過8千棟節能建築物。
節能屋在南歐
以上所討論的節能屋大致分布在中歐德奧以北地區，屬於寒冷有雪的天氣，至於氣候偏濕熱的南歐是否也適合建蓋節能屋呢？由德國節能屋協會（Passivhaus Institute）在2009年所進行的一項調查研究提供了重要的依據，以下分幾個層面加以說明。
一、雖然冷氣設備在歐洲並不普遍，但近年來夏季氣溫酷熱難耐，尤其是南歐，已有愈來愈明顯加裝冷氣設備的趨勢，這意味著未來夏日用電量將上升，而像去（2010）年7月間的高溫南歐已有某些地區發生跳電的情形，以節能見長的節能屋自然成為焦點。
二、南歐國家擁有強烈的太陽光，太陽能的運用是南歐地區一大強項，可提供一般用電。在中歐地區節能屋若向南建造可溫暖房屋，降低暖氣的使用，在南歐地區則向南的節能屋更可降低用電需求，其效益是中歐節能屋的2～3倍。
三、對於南歐地區的節能屋而言，做好房屋阻隔也是必要重點之一，同樣是冬天防止暖氣外流，夏天外界的熱氣灌入屋內，達到冬暖夏涼的目地。
四、雖然同為南歐地區，但應仔細區分如西班牙和葡萄牙等較乾熱的地區，以及如義大利沿海等濕氣較大的地方，對於這兩種濕氣大有不同的地區，節能屋內除濕的考量就有不同的作法。
五、值得一提的是，為要反射夏日炙熱的陽光，南歐地區很多的房子外觀喜愛漆成像是白色等淡色系，有助保持室內涼爽，但無法兩全其美的是淡色系的房子外觀也反射冬天大家求之不得的溫暖太陽光。
六、與中歐地區的節能屋比較起來，南歐地區的節能屋具較強的太陽光且房屋阻隔標準並不如中歐地區嚴格，因此會因日夜溫差大以及住屋者習慣不同而有節能效益不理想的情形，因此若在房屋建構規範方面參考如中歐節能屋規範，將是比較妥善的作法。（作者為本刊駐德國特約記者，同時也是台灣公共電視派駐德國杜塞道夫新聞特派員╱有興趣的讀友可逕行上網查詢：www.passivhaustagung.de）
熱橋現象
「熱橋現象」指的是，建築物構造厚度較薄之部位，如門窗等部分，因為該部位所用材料與房屋其他部分材料不同，其扺抗熱傳導能力較弱，能源損失大多因為此部分，此部位之溫度也較房屋其他部位為低，此種現象稱為熱橋現象。