人居熱環境-建築風土設計的第一課

　　本書是我從事建築熱環境教學二十多年的心血。過去，我一直避免許多枯燥的建築物理教材，努力如何讓建築物理學更接近生國與文化，以讓學生能夠發展成為建築造型。有鑑於此，本書希望能結合建築文化、氣候、熱環境的知識大成，以啟發建築設計的靈感。

　　我深知，建築學群的學生，有許多是幻想做為建築大師的一群，一向對於工程與實務有所抗拒。我跟他們之中許多人一樣，是以建築藝術的志向投入建築系的，但我後來發覺建築學假如缺乏工程智慧，就有如義和團般，永遠無法登入永續設計的殿堂。我曾以建築藝術為己任，以建築系為唯一志願進入大學，我從沒想到我會入建築物理的生涯，只是在大學時期聽膩了空泛的建築理論，厭倦了虛華無實的大師妄想，惶恐於建築工程實務空無一物。

　　大學中，我一直思索台灣建築是什麼？亞熱帶建築風格是何物？東方建築與西方建築有何不同？當時我很想由風土氣候去反省建築風格，但我們的建築物理與建築設備老師是機械系的老教授，講的都是一些聽不懂的機械原理，或是一些與設計無關的公式，參考書則是一些翻譯日本美國的大雜匯，令我十分不爽。坦白講，我並不喜歡物理數學，我的人文課程與設計成績都名列最前茅，但我只是不爽大學課程完全聽不懂而已，我立志選擇一門最聽不懂的冷門課，好好研究它，將來要寫好教科書，讓建築系的學生容易瞭解它，不要再像我一樣痛苦而已，因此我就毅然決然出國學習建築物理了。今天，我做到了，我自認能將一本有趣而容易理解的建築熱環境學交給下一代，希望不再令他們不爽。

　　回想學生時代，看了許多名嘴的著書與翻譯書，常常看不懂、不知所云，常以為自己沒水準而難過。後來我到日本留學，發現當地的書很好讀，一點也不硬掰。有時把外文書拿來與台灣的翻譯書一對照，才知道以前讀的內容根本有許多是翻譯錯誤，甚至有許多是東併西湊、詞不達意的，才發現我們過去常常是被國王的新衣呼愣，甚至是被騙得團團轉的。回國以後，我常向學生說，假如您看不懂一本書的內容，先不要自責，那一定是寫書者有問題。我也自勉，我一定要寫一些讓人看來清晰明瞭的書，假如有一點看不懂，一定是我的錯，讀者不必自責。

本書特色

　　本書取名「人居熱環境」，從風土建築、環境氣候到建築節能，是集我教習建築物理二十餘年的特色，以及我從事本土建築研究的精華，尤其致力於反省歐美寒帶建築風格與高科技設備的迷失，自信是一本立足於亞熱帶特色的建築熱環境學，也是建築專業者邁入永續建築設計的第一課。僅以此書贈與建築學子，希望大家能兼修人文與工程的奧秘，讓設計美學更有堅實的內涵，讓工程實務有更完美的演出。

序

第一章　氣候的啟示
1-1 人類挑戰氣候的歷史
　1-1.1 人類發源於熱帶
　1-1.2 人類以「穴居」與「火塘」征服了寒帶
　1-1.3 人類以「干欄」征服了熱帶雨林
　1-1.4 人類以「帳棚」與「泥土」前進沙漠
1-2 氣溫的Bergmann法則
1-3 氣溫與建築熱傳的變動
1-4 氣候的積分指標
　1-4.1 暖房度日與冷房度日（heating and cooling degree days）
　1-4.2 暖房度時與冷房度時（heating ＆ cooling degree hours）
　1-4.3 山地溫度遞減的修正
　1-4.4 冷房日射時IHk (insolation hours)
1-5 濕度的啟示
　1-5.1 濕度與熱焓
　1-5.2 熱濕氣候是人居熱環境設計的挑戰

第二章　太陽的啟示
2-1 太陽與地球的相對位置
2-2 太陽位置
2-3 日照sunshine
2-4 日射 solar radiation
2-5 相當外氣溫度

第三章　風的啟示
3-1 風速與風向
3-2 地形風
3-3 建築物戶外風場
3-4 戶外通風計畫
　3-4.1 都市風道計畫
　3-4.2 社區通風防風計畫
3-5 室內通風計畫
　3-5.1 風力通風計畫
　3-5.2 浮力通風計畫
3-6 建築風環境的評估

第四章　熱環境評估指標
4-1 人體熱平衡
4-2 人居熱環境的六大因素
　4-2.1 何謂代謝量(metabolic rate)
　4-2.2 何謂著衣量(clothing)
4-3 室內熱環境的舒適範圍
　4-3.1 有效溫度ET及其舒適範圍
　4-3.2 新有效溫度ET*及其舒適範圍
　4-3.3 PMV與PPD
　4-3.4 自然通風室內環境的熱舒適範圍
4-4 戶外熱舒適度及舒適範圍
　4-4.1 綜合溫熱指數WBGT
　4-4.2 周壁平均輻射溫度MRT
　4-4.3 MRT的舒適範圍

第五章　熱環境的見證
5-1 室內熱環境的見證
　5-1.1 干欄民居的熱環境
　5-1.2 高蓄熱民居的熱環境
　5-1.3 鐵皮民居的熱環境
　5-1.4 玻璃大樓的熱環境
5-2 室外熱環境的見證
　5-2.1 鋪面微氣候的見證
　5-2.2 三合院民居熱環境的省思
　5-2.3 戶外遮蔭的重要性
　5-2.4 打破玻璃屋的迷思

第六章　都市氣候與社區微氣候評估
6-1 都市熱島效應
6-2 都市冷島
6-3 都市熱島的實測
6-4 都市熱島強度的國際比較
6-5 社區微氣候評估
　6-5.1 減緩熱島效應四大對策
　6-5.2 熱島效應簡易評估公式
　6-5.3 「戶外通風效益」之評估說明
　6-5.4 「熱島減緩效益」之評估說明
　6-5.5 評估實例
6-6 小結

第七章　建築外殼熱性能指標
7-1 建築是人類的第三層皮膚
7-2 建築外殼的保溫性能與遮陽性能
　7-2.1 建築外殼的保溫性能
　7-2.2 建築外殼的遮陽性能
7-3 台灣的建築外殼熱性能設計
　7-3.1 概說
　7-3.2 我國住宿類建築的節能設計指標Req
　7-3.3 我國的空調型建築的節能設計指標ENVLOAD
　7-3.4 學校及大型空間類建築物能設計指標AWSG

第八章　熱環境與空調節能
8-1 建築界的空調設備常識
　8-1.1 冷凍機原理
　8-1.2 窗形冷氣機
　8-1.3 箱形冷氣機
　8-1.4 一對多變冷媒空調系統
　8-1.5 中央空調系統
8-2 空調負荷與空調耗能的結構
　8-2.1 空調設備容量設計概要
　8-2.2 空調耗能的結構
8-3 熱源系統節能計畫
　8-3.1 冰水主機超量設計與低效率的困擾
　8-3.2 如何防止冰水主機超量設計
　8-3.3 如何掌握高效率冰水主機設計
8-4 自然通風設計是空調節能之母
8-5 空調與自然通風並用設計
8-6 不要迷信中央空調與區域供冷

第九章　建築節能與風土設計
9-1 由住宅耗能見證建築風土
9-2 住宿節能設計的重點在於自然通風設計
9-3 空調型建築的建築風土設計
　9-3.1 空調型建築的節能對策
　9-3.2 辦公建築的開窗節能計畫
　9-3.3 選用好的節能玻璃
　9-3.4 外遮陽節能計畫
　9-3.5 建築外殼絕緣保溫計畫
　9-3.6 屋頂節能計畫
9-4 小結：熱濕氣候的建築美學風土

第十章　綠色建築的展望
10-1 地球環境危機
10-2 建築產業對環境的破壞
10-3 迎接「綠色建築」的新時代
10-4 世界綠色建築評估體系的潮流
10-5 亞熱帶的綠色建築挑戰
10-6 慎防綠色建築對高科技的迷思
10-7 綠色建築商業化的隱憂
10-8 四倍數綠色建築革命

附錄一　台灣各地區DH與IHk值
附錄二　台灣建築節能規範相關氣象資料
附錄三　空調熱負荷計算
附錄四　國際建築外殼節能法令
參考文獻

　　本書是我從事建築熱環境教學二十多年的心血。過去，我一直避免許多枯燥的建築物理教材，努力如何讓建築物理學更接近生國與文化，以讓學生能夠發展成為建築造型。有鑑於此，本書希望能結合建築文化、氣候、熱環境的知識大成，以啟發建築設計的靈感。

　　我深知，建築學群的學生，有許多是幻想做為建築大師的一群，一向對於工程與實務有所抗拒。我跟他們之中許多人一樣，是以建築藝術的志向投入建築系的，但我後來發覺建築學假如缺乏工程智慧，就有如義和團般，永遠無法登入永續設計的殿堂。我曾以建築藝術為己任，以建築系為唯一志願進入大學，我從沒想到我會入建築物理的生涯，只是在大學時期聽膩了空泛的建築理論，厭倦了虛華無實的大師妄想，惶恐於建築工程實務空無一物。

　　大學中，我一直思索台灣建築是什麼？亞熱帶建築風格是何物？東方建築與西方建築有何不同？當時我很想由風土氣候去反省建築風格，但我們的建築物理與建築設備老師是機械系的老教授，講的都是一些聽不懂的機械原理，或是一些與設計無關的公式，參考書則是一些翻譯日本美國的大雜匯，令我十分不爽。坦白講，我並不喜歡物理數學，我的人文課程與設計成績都名列最前茅，但我只是不爽大學課程完全聽不懂而已，我立志選擇一門最聽不懂的冷門課，好好研究它，將來要寫好教科書，讓建築系的學生容易瞭解它，不要再像我一樣痛苦而已，因此我就毅然決然出國學習建築物理了。今天，我做到了，我自認能將一本有趣而容易理解的建築熱環境學交給下一代，希望不再令他們不爽。

　　回想學生時代，看了許多名嘴的著書與翻譯書，常常看不懂、不知所云，常以為自己沒水準而難過。後來我到日本留學，發現當地的書很好讀，一點也不硬掰。有時把外文書拿來與台灣的翻譯書一對照，才知道以前讀的內容根本有許多是翻譯錯誤，甚至有許多是東併西湊、詞不達意的，才發現我們過去常常是被國王的新衣呼愣，甚至是被騙得團團轉的。回國以後，我常向學生說，假如您看不懂一本書的內容，先不要自責，那一定是寫書者有問題。我也自勉，我一定要寫一些讓人看來清晰明瞭的書，假如有一點看不懂，一定是我的錯，讀者不必自責。

　　本書取名「人居熱環境」，從風土建築、環境氣候到建築節能，是集我教習建築物理二十餘年的特色，以及我從事本土建築研究的精華，尤其致力於反省歐美寒帶建築風格與高科技設備的迷失，自信是一本立足於亞熱帶特色的建築熱環境學，也是建築專業者邁入永續建築設計的第一課。僅以此書贈與建築學子，希望大家能兼修人文與工程的奧秘，讓設計美學更有堅實的內涵，讓工程實務有更完美的演出。