百货业-崑山电子历程-崑山科技大学.DOC

台灣高鐵車站結合綠建築之節能規劃 王瑋民林冠亨崑山科技大學電機系摘 要 台灣高鐵為近年交通運輸一重要建設，良善之節能除可節省營運成本外，同時響應政府之節約能源政策，提升企業形象。本文主要整理台灣高鐵車站之節能規劃與措施，配合誘導式站體設計理念，探討對照明及空調節能之效益，文中以嘉義車站為研究主體，分析自94年試運轉至今之能。 壹、前 言 高鐵自台北至高雄左營，全長約345公里，沿途經過14縣市、77市鄉鎮區。高鐵規劃在台灣西部走廊設置12個車站。營運初期，有8個車站提供服務；其餘4站，預計於2010年加入營運。營運初期：台北、板橋、桃園、新竹、台中、嘉義、台南及左營共8站。營運後期增加南港、苗栗、彰化、雲林4站。所有車站之總電力設備容量預估將達40MVA，未來電能管理成為一重要之工作項目。 台灣地區地狹人稠，資源缺乏，絕大多數能源仰賴進口，近年來工商業發達，帶動經濟快速成長，國民生活水準提高，造成電力與水資源急遽增加。至今世界各國環保意識高漲，而台灣身為地球村的一份子，須更加積極參予並實行各項環境保護及節約能源計畫，為後代子孫建立一個乾淨的未來天空。 建築物的生命週期長達數十年甚至百年，從建材生產、建造運輸、維修或拆除等過程都需要消耗能量，其中密切相關的建築結構及方位等基本設計，都能改善耗能建築，進而使之成為節能建築。為了使建築物資源使用最少，能源消耗最小，規劃設計建築物符合「綠建築」之生態基礎、綠化、基地保水、日常節能、二氧化碳減量、廢棄物減量、水資源、污水及垃圾改善、室內環境等九大指標。 台灣高速鐵路嘉義車站為鋼骨結構建築物，於民國94年底興建完成。總樓板面積約28,650平方公尺、高度22.5公尺，為特殊建築物。地上三層樓，包含車站一樓大廳主體、二樓旅客等候區、三樓月台層、核心區與戶外停車場。本文主要探討「節能指標群」的日常節省指標，涵蓋「綠建築」軟硬體建設。硬體為建築誘導通風、採光結構及建材選用。軟體為車站室內環境機電設備電力、照明、空調等。主要內容包括誘導式建物斷熱與採光設計介紹及照明、空調系統電能及電力需量管理。 (a) 風速 (b) 溫度 圖1嘉義地區2006年平均氣候紀錄 貳、車站誘導式通風與採光 嘉義車站位於嘉南平原，屬農作地形，基地海拔34公尺，車站周邊空曠，空氣流通良好，車站整體建築物規劃結合當地氣象特徵，利於誘導通風散熱，達到降溫省能效果，圖為嘉義地區2006年度平均風速統計資料。 車站誘導通風排熱及隔熱 (一) 內部誘導通風排熱 高鐵嘉義車站規劃為站、軌（月台）分離之高架車站圖2a，車站站體位於軌道區的西側，以天橋連通軌道區月台車站。車站本體分為1F大廳區未付費區與2F驗票區已付費區，通過驗票區後為月台層（2～3F）。月台之1F為為車站機電系統核心區。車站大廳建築屋頂結構為傾斜式的空間桁架，約1米高，室內的空氣因太陽輻射熱侵入變的熱而稀薄，繼而上升聚於屋頂天花板下方，此時空間上方開口排出熱空氣，下方開口引入室外冷空氣，上排、下吸促成熱煙囪的浮力氣流，當戶外時，即可促成自然的通風，自然誘導兩側風力形成氣流將熱空氣排擠到戶外，使屋頂的熱能無法垂直傳導至室內，達斷熱降溫目的。風不足時則需得藉以通風輔助排除熱量。 圖2a 高鐵嘉義車站結構示意圖 (資料來源:高鐵公司） 圖2b高鐵嘉義車站建物立體剖面圖(資料來源:高鐵公司） (二) 外部遮陽斷熱 建築室內外溫度差及太陽輻射熱是造成建物耗能的主要原因，高鐵車站建物設計就採用斷熱與採光方式施作。就「遮陽斷熱」而言，將屋頂四邊邊長加大延伸約8米，即圖2b立面剖面圖中，由a延伸至AD處，達到「遮陽」效果，降低室內溫度。 二、誘導採光 車站屋頂四周邊長加大擋住直射日照（熱能），建築物四周外牆採雙層玻璃（圖3）內部不使用傳統式窗簾，改採用建築物大樓隔熱膜設計減少日照穿透至室內引導之熱量，並阻隔99％的紫外線降低室內溫度，不僅在夏季可隔絕70％的太陽熱，在冬季亦能減少40％的熱損失，並誘導柔和自然光線間接引入建築內，而車站主體大廳設計挑高15米，利用雙層玻璃廣角凸射作用誘導自然光均勻分佈在大廳挑高處，創造視野舒適的室內環境。設計面可減少空調冷房負荷及照明數量，是誘導式「採光」綠建築設計指標。 (a) (b) 圖3 車站誘導式斷熱及採光設計 参、電力系統與電能管理 表1 電力設備說明 設備種類 容量比例 內容說明 單位 空調設備 50% 冰水主機、空調箱、冷卻泵浦、冰水泵浦、冷卻水塔馬達、加藥設備、氣冷式室內、室外機等 營運 照明設備 20% 基本照明 20