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建築研究簡訊第106期

  • 日期:108-11-13
專題報導姚志廷
赴羅馬尼亞參加「13th REHVA World Congress CLIMA 2019」國際會議

一、會議簡介

        本次會議是由歐洲供暖、通風和空調協會(Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations,簡稱REHVA)主辦,該協會成立於1963年,總部位於比利時布魯塞爾,目前約有分佈於27個歐洲國家的12萬會員,會員主要是冷凍空調及營建領域的從業人員或研究人員。REHVA的主要宗旨是致力於空調技術的提升與發展,讓建築及社區更為節能、舒適與健康,在過去15年內REHVA執行或參與了35個歐盟資助的專案計畫。本國際研討會每三年舉辦一次,2016年在丹麥奧爾堡、2013年在捷克布拉格、2010年在匈牙利布達佩斯舉辦,本屆是數十年來首次在東歐國家舉辦的一屆,會議舉辦地點為羅馬尼亞首都布加勒斯特(Bucharest)的羅馬尼亞國家圖書館(National Library of Romania)。本屆會議共1056人次參與,參與人員涵蓋40個國家,並有15個贊助廠商、22個展覽廠商、19個分組會議及13個國際機構共同協辦。

 

二、會議重要內容概述

        由於全球氣候變遷及地球溫暖化問題日趨嚴重,節能減碳已成為世界各國最重視議題之ㄧ,在建築領域中,空調耗能一向是不容忽視的耗能項目,且空調設計也與室內空氣品質及熱舒適性相關,在此背景下,本國際研討會重點議題包括:零耗能建築、紫外光殺菌應用於室內空氣品質改善、應用個人熱舒適系統提高熱舒適性、都市熱島效應分析及防制對策等議題,概要說明如下:

 

(一)零耗能建築議題

        本次會議中,零耗能建築(Zero Energy Building,以下簡稱ZEB)是重要的議題之一,相關專題演講和論文發表均與ZEB主題相關,其中日本對於ZEB的推動,可說是較成熟也較具代表性的,專題演講中,大會邀請日本早稻田大學建築系田邊新一教授,主講日本零耗能建築發展經驗,田邊教授介紹了日本ZEB的定義如下:1.「ZEB Ready」:係指在空調、照明、熱水供應、通風、電梯等項目,節能50%的建築。2.「Nearly ZEB」:係指節能超過75%的建築。3.「ZEB」:指降低100%的能源消耗量。但若使用再生潔淨能源(例如屋頂太陽能光電)則不計入能源消耗量。

另外,值得注意的是,在許多關於ZEB的文獻或資料中,較少看到ZEB精準的定義,但從田邊教授的投影片中和解說中,清楚看到日本對於ZEB的定義是將家電用品(電視、冰箱、洗衣機等)的能源消耗量排除,由於家電的能源消耗量約占住宅耗能的一半,因此,不計這部分的耗電量,將使ZEB不再是遙不可及的目標。

 

(二)紫外光殺菌應用於室內空氣品質之改善

        本次大會另一專題演講係邀請賓州州立大學(Pennsylvania State University)建築系教授,也是該系室內環境中心(Indoor Environment Center)主任Willian教授主講紫外光應用於室內病毒與細菌控制的議題。在室內環境控制的研究領域中,微生物的控制是相當重要的課題,因為這對於個人健康和整體國家經濟都有不容忽視的影響,Willian教授提到,相較於過去以過濾方式去除空氣中細菌或微粒,紫外光殺菌照射法(Ultraviolet germicidal irradiation, UVGI),不僅殺菌效果更好,且對於能源的耗用也較低,設備建置費用也較為低廉,當然,UVGI也可以和傳統通風、過濾的方式合併使用。Willian教授的研究顯示,波長254nm紫外線(UVC)的殺菌能力是強烈直射日光的數千倍,由於生物的DNA在波長260nm附近具有最大吸收能力,所以利用其附近波長的紫外光來照射DNA和RNA分子,DNA和RNA會因為吸收能量而結構受損,DNA和RNA為基因的主體,因此可以達到抑制細菌繁殖或是殺菌的功效。

 

(三)應用個人熱舒適系統提高熱舒適性

        全世界有越來越多的室內空間,採用空調的方式控制室內的溫度及濕度,空調系統有可視化的設計,也易於控制,但是空調卻消耗大量的能源與電力,而且根據調查,至少有20%的使用者,對於空調系統仍不滿意。本次會議有幾場專題演講及論文發表不約而同提到個人熱舒適系統(Personal Comfort Systems, PCS),例如加州柏克萊大學建築環境中心(Center for the Built Environment)的Zhang教授就提出這個有趣的設計概念,所謂個人熱舒適系統PCS包括可以升溫或降溫的椅子、暖腳器、個人風扇等,其概念接近局部照明的概念,例如為了提供足夠的閱讀照度,可以以檯燈進行照明,無需整個空間提高照度,空調的概念也是如此,為了提供舒適度,未必要整個空間同步升溫或降溫,PCS可以降低中央空調系統的耗能。過去的15年裡,該校的建築環境中心持續進行PCS的研發,透過量測和繪製人體的溫度敏感性地圖所研發的空調椅,可以達到最高的節能效益,目前該中心研發的一款PCS椅子,供暖只需14瓦,製冷只需3瓦,這款椅子可以降低50%的空調耗能,並將使用者對熱舒適性的滿意比例,從50%提升至80%。

 

(四)熱島效應分析與對策

        全球都市熱島效應的問題在本次會議也是重要議題之一,法國拉羅謝爾大學(Université de La Rochelle)土木系Francis教授的演講中,特別提到,近年來,全球人口結構發生了一個值得注意的現象,過去鄉村人口總數一直大於都市人口,這個現象在大約十年前發生翻轉,都市人口超越鄉村人口。另外,根據一個針對亞洲100個城市熱島效應的研究顯示,部分城市熱島效應造成的溫差,甚至高達攝氏10度(例如紐西蘭的基督城, Christchurch),相關研究也顯示人口密度和都市熱島呈線性相關,另一方面,由於都市溫度的上升,將導致空調耗能的增加,研究顯示,溫度越高,空調的COP值(Coefficient Of Performance)也會降低,都市的電力消耗明顯增加。除了對電力消耗的影響之外,研究也顯示,溫度越高臭氧濃度也越高。Francis教授認為,長期而言,解決熱島效應還是必須從城市設計及城鄉規劃的源頭著手,但短期而言,仍須透過相關科技解決都市熱島的問題,例如:增加城市水體面積(如池塘及濕地)、增加綠地面積、採用冷屋頂(Cool Roofs)、透水鋪面或冷鋪面(Cool Pavement)、建築採用遮陽設施、高反射材料、隔熱材料、相變材料(Phase Change Material),建築採用通風設計、誘導製冷系統(Passive Cooling System)等。

 

三、心得與建議

        本次奉派赴羅馬尼亞參加「13th REHVA World Congress CLIMA 2019」國際研討會,獲致幾點心得及建議如下:

(一)心得

1.本國際研討會主辦單位結合產業界資源共同主辦,會議內容兼具理論與實務,參與會議之收穫豐富。

        本國際研討會主辦單位,歐洲供暖、通風和空調協會結合了相關國際跨國企業(如日本大金空調公司)共同協辦及贊助,在會議內容的安排上,亦兼具理論與實務應用,例如專題演講特別安排大金空調的環境研究中心Hilde女士主講大金公司的節能技術與企業責任,另外,也安排空調產品的第三方認證公司Eurovent Certita Certification、設備廠商Halton Grpup、羅馬尼亞當地營建公司P.A.B Romania等代表進行專題演講,這些演講讓與會者對於產業發展趨勢及新產品、新技術有更深入的瞭解,另一方面,國際間大型空調業者與營建產業,對於全球能資源消耗及暖化議題的高度關注及積極作為,亦令人印象深刻。

 

2.個人熱舒適系統及紫外光殺菌技術,有助於提升室內環境品質,國外跨領域的發展經驗值得我國參考借鏡。

        由於臺灣位處高溫高濕氣候區,且人口密度高,室內空氣品質及空調耗能的問題不容忽視,本次研討會中有關個人熱舒適系統及紫外光殺菌技術的研究,均具有降低空調耗能的特色,且不需鉅額的設備建置費用,在台灣應有應用的潛力,另外,國外在發展這兩項技術,都是整合跨領域的研究人力,例如,以個人熱舒適系統而言,該系統是以人體生理構造學為研發基礎,而紫外光殺菌則與環境醫學等專業領域相關,國外在這兩項技術的研發成果與發展經驗,值得我國參考借鏡。

(二)建議

1.先進國家已積極發展零耗能建築(ZEB),我國應持續進行相關議題之研究或資料蒐集:

        綜觀本次國際研討會專題演講及論文發表方向,可發現不論是日本或歐盟等先進國家均積極推動零耗能建築(ZEB),且已建立相關推動機制與推動案例,惟零耗能建築並非意味著建築物真的可以達到完全不消耗能源,以日本定義的ZEB而言,家電用品(電視、冰箱、電腦、洗衣機等)耗能是不採計在住宅耗能中,因此扣除家電用品的電力消耗,住宅所需的電力較有可能以再生能源補足。由於不同國家對於零耗能建築的計算與定義有所差異,推動策略亦不盡相同,建議未來可以持續進行相關議題的研究或資料蒐集。

 

2.未來辦理研討會可多邀請民間業者分享產業技術發展現況,以促進產學交流與合作:

        由於本次CLIMA研討會是民間公協會主辦的國際研討會,會議聚焦於產業技術的交流和產業趨勢的分享,因此,產業界較易產生共鳴,從國際間相關的推動經驗亦可看出,國外的企業界、相關公協會、非政府組織等,在節能產業、綠色經濟的整體推動工作上扮演重要的角色,而在台灣,許多建築、建材及設備廠商亦有可觀的技術水準與研發能量,但似較為缺少宣導推廣的平台與機會,因此,未來辦理相關研討會或講習會,亦可考量邀請業者進行資訊的分享與交流,共同協助產業轉型與升級。