一、計畫緣起
儘管隨著動態建築性能模擬程式演進，許多建築節能與室內環境品質之研究仰賴電腦模擬即可完成，然而使用電腦模擬仍存在某些缺點。如針對先進的、新開發的或者具有地方特性的建築技術或材料，往往沒有對應的已開發程式模組可供套用，自然也就無法藉由電腦模擬之方式進行相關研究。另外，電腦數值模擬所使用之模式間，亦存在相當不確定性，其結果往往也需要藉由實驗結果來比對印證，始具反應真實之物理情形。因此，全尺度實驗存在之意義，就在於進行實際之驗證檢討及解決電腦模擬無法解決的問題。有鑑於此，本所規劃於防火實驗中心戶外實驗用地設置全尺度實驗屋，以供進行建築節能與室內環境品質促進技術的相關實驗計畫。
二、計畫概要
本計畫規劃採6.1公尺貨櫃(6.1公尺長×2.4公尺寬×2.6公尺高)構成一個全尺度實驗屋。選擇於本所臺南歸仁防火實驗中心戶外實驗空地設置七個臨時性實驗屋，其中一座作為實驗控制與儀器設備室。選擇設置多個實驗屋之原因在於能在相同的氣候條件下，進行不同設計策略的全尺度比對實驗，呈現實時(real time)的節能與室內環境品質改善效果，所得結論無須進一步因無法同步實驗而需再進行氣候差異之修正，提高研究之正確性與信賴度。同時可達到減少總實驗次數，降低實驗成本與縮短時間，有利於同一研究案進行長期的比對實驗或提供所內更多同仁進行實驗。
過去，我國雖有零星全尺度實驗屋建置之案例，然而往往侷限於傳統策略的節能效果研究，也忽略室內品質改善的研究，同時國內許多實驗屋常因氣候條件或受限於場地等因素，無法獲得充分之日照時間而限制了可供實驗進行之時段。本所防火實驗中心戶外實驗空地，位於日照條件充足之臺南市歸仁區，且無鄰棟遮蔽影響之問題，其設置實驗場所之條件極佳，可供進行長期建築節能、室內環境品質之實證研究，以及發展本土化之模型，對於我國建築節能及環境科技將具有長遠之貢獻。目前國內尚無如此大規模國家級之全尺度實驗設施，可供進行建築節能及室內環境品質之研究，本計畫可充實上述不足之處並增進我國於此領域的研究水準，著重在新技術之節約能源效果及對室內環境品質改善的長期比對實驗研究。
三、本年度計畫預期產出之成果
本計畫為一長期性計畫，本年度將著重於實驗屋之建置、完成實驗屋測試調整及探討蒐集相關研究議題，以作為後續推動長期性研究計畫之基礎。本年度預期產出成果如下：
- 完成全尺度實驗屋規劃與建置：依據實驗需求，擬定全尺度性能實驗屋的性能規格，並完成全尺度實驗屋之建置相關工作。
- 研擬歸零實驗之標準作業程序：歸零實驗(Null Test)為實驗前各實驗屋的測試與調整。經過歸零實驗方能確保各實驗屋之性能一致性，以及確保後續實驗結果的準確性與可靠度。所以每次進行各項實驗前，歸零實驗為不可忽略的重要步驟。本計畫將完成歸零實驗，並撰寫「實驗屋歸零實驗標準作業程序」俾供後續實驗屋操作者參考，據以執行測試與調整。
- 研提潛在研究課題：蒐集與彙整國內外的研究成果，研擬可應用於本計畫實驗屋進行之新技術與議題，俾供規劃相關研究課題之參考。
- 研提不同改善技術對於建築能耗與室內環境品質之影響：針對不同建築外殼隔熱改善技術（例如內遮陽、外遮陽、屋頂隔熱等），研提對於建築能耗與室內環境品質影響之研究計畫，俾利實驗屋建置完成後，可供後續進行相關實驗。