專題研討(一) 作業六 / 碩士論文評析 評"木質內裝與屋頂綠化對住宅室內溫濕度與節能減碳之效應"

 評"木質內裝與屋頂綠化對住宅室內溫濕度與節能減碳之效應"

●評析論文出處：國立臺灣大學森林環境暨資源學研究所
●評析論文作者：　　　　　　　黃德瑞　　　　　　　
●評析論文指導教授：　　　　蔡明哲、王亞男　　　　

一、論文摘要

　　台灣現代大部分的建築物構造，皆為鋼筋混凝土，鋼筋混凝土的特性是對於風力及地震力有較好的抵抗力，相對的，所造之建築物隔熱性能差，於夏冬兩季往往會造成許多能量的消耗與二氧化碳的排放，對於環境的影響甚大。

　　此篇論文有鑑於上述原因，欲探討不同壁裝率(A/V，A為壁裝材料面積，V為空間體積，單位m-1)與不同壁裝方式之杉木 ( 學名：Cunninghamia lanceolata ) 壁板及人工草皮或台北草 ( 學名：Zoysia matrella ) 屋頂覆蓋對於調節室內溫濕度環境及降低室內能源消耗影響效果進行試驗。

　　試驗材料為兩棟長4.6公尺、寬4.2公尺、高3.2公尺的混凝土實驗屋，實驗組以可拆卸式木壁板作為內部裝潢，或於屋頂施以天然草皮或人工草皮覆蓋，兩組皆控制室溫為25°C。實驗紀錄以溫濕度變動比評估木材裝潢及屋頂覆蓋對室內溫濕度調節的穩定性，以中位數相對關係評估木材裝潢及屋頂覆蓋對室內溫濕度調節的調節性，以溫濕度記錄合於舒適範圍內的比例(THI值)作為室內舒適度指標，並以室內空調用電量之差異(Esr值)評估木材裝潢及屋頂覆蓋的節能減碳效益。

　　實驗結果顯示，以兩至五面牆體內部加設木壁板內裝對於室內溫濕度調節具有正面的效果，人工草皮進行覆蓋對於室內溫濕度調節效益影響不大，而天然草皮的蒸發散現象及覆土厚度會影響對室內溫濕度的調節效益。舒適度效益部分，以四面牆體內部加設木壁板內裝時，對於室內舒適度之維持最為理想，人工草皮屋頂覆蓋對室內環境之調控效益不大，而單以天然草皮屋頂覆蓋對於室內舒適度的維持可能不夠，需以木材內壁裝潢作為搭配。在節省能源效益部分，木材內裝能節省6%~53%的用電量，以人工草皮覆蓋屋頂會增加室內空調之耗電量，而天然草皮覆蓋能大幅降低室內空調的運作。

二、主要論點

　　目前全球氣候由於人類之手變得不穩定、四季變化凌亂，造成冬暖夏熱、暴雨、乾旱......等天災的發生，如何探討建築物與環境的共存、友善對待環境、如何永續經營，慢慢地成為現代建築在設計上所必須注重的。

　　現代大都會中，由於鋼筋混凝土建築林立且集中，造就了「熱島效應」的發生。使得在都會區人們的居住環境極為不舒適，而藉由空調來調節環境，無謂的能源消耗更造成了地球環境的負擔，不斷地惡性循環。綠建築的概念也因此慢慢地興起，此篇論文以木材材料的特性配合屋頂綠化，探討建築內環境的調節效果，進而歸納出怎樣的施作既能讓人們感覺舒適且低能源消耗。

三、研究方法、步驟

3-1 研究步驟

　　此論文先描述現代建築與自然環境之間所面臨的問題，並尋找一個全新的切入方向來解決目前所必須解決的問題。之後藉由文獻的探討、文獻的回顧，整理出先前的相關研究結果、研究方法，並以此作為基礎輔佐自己的觀點與驗證假設，其文獻回顧中以建築物傳熱理論、建築熱傳導理論、建築物熱平衡、木材溫濕度調節功能、植栽的調節功能、綠屋頂熱效應作為立足點，從而探討出此篇論文的研究對象─屋頂綠化與木質內裝。決定好研究對象與目標後進行實驗比較實驗組與對照組的區別，驗證自己的研究是否有帶來效益。

3-2 試驗方法

　　試驗屋為兩棟混凝土磚造一層樓房屋，尺寸為長4.6公尺、寬4.2公尺、高3.2公尺，門開口面向西南方，東西各設一面長1.1公尺、寬0.9公尺的窗戶，每一棟房屋設置一部同型的分離式冷暖氣機、一部通風換氣設備。

　　對照房屋不使用木材內裝、地板鋪設長寬各20公分的磁磚，實驗房屋則裝設厚0.9cm的杉木壁板、地板鋪設柳桉木。其後在依照實驗所設定的壁裝率、屋頂覆蓋物分別設置在兩間房屋，比較房屋有無內裝的差別並探討屋頂綠化的效果。

　　最後此篇論文的實驗結果依據溫濕度變動比、設備碳排放量（用電量）、相對溼度、室內舒適度、晝夜數據差別進行分析，得出研究結論。

各房屋壁裝率

四、此論文與設計專業之關係

　　居住環境與人們的生活息息相關，一天24小時中有3/4的時間人們都是處於空間裡進行活動，除此之外空間環境帶給人的感覺往往影響人的身心靈，因此空間的舒適與否和改善生活品質密不可分。除此之外，現在的氣候變化劇烈，如何藉由建築的設計來減輕大自然的負擔更是一個不容忽視的問題，設計始終來自人性，更是人與自然環境之間的橋樑。

五、此論文與自己研究方向的幫助

　　無論我們在做甚麼設計或者研究之前，了解試驗材料的特性與效果才能進一步規畫下一步要做甚麼，此篇論文也是如此，讓讀者先了解木材這項材料的環境調節特性、屋頂綠化的效果，再將兩者結合起來觀察其成效。除此之外，其實驗的設定、數據的分析、寫作結構等，提供了研究論文寫作的一個參考。

六、此論文的優缺點

　　此篇論文先藉由理論及文獻進行分析，並以此為基礎繼續進行後續的研究探討，為研究程序中的基礎方法。也因為如此，此論文的架構、動機、試驗設定上並沒有特別哪裡顯得不足。

研究動機與目的方面：

　　其研究的動機符合現代所提倡的綠建築，也因為台灣地區處於亞熱帶地區、海島型氣候造成一般住宅內大部分時間處於高溫的情況，更顯得此議題的迫切性與重要性。同時，為了改善人工林疏伐材的問題，試材選擇上也以人工林所生產的柳桉木、杉木為主，其實驗的目的呼應了此篇論文的研究的動機。

文獻探討方面：

　　此篇論文的文獻回顧，外文與國內的資料豐富，也有經過內化後從而整理出對此篇論文有幫助的觀點輔佐往後的研究進行與根據。但美中不足的地方為探討文獻實驗的數據沒有足夠的表格或圖表，使得閱讀時沒有一個根據可以比對文章中的數據。

實驗設計方面：

　　此篇論文的實驗架構完整，既有提到試驗材料的選擇考量、設備的型號及設置、大數據的統計與分析，非常適合作為設計實驗的參考，相對的若能將難懂的數值再更白話一點相信對於實驗的了解上能有更深的認識。　

七、結論　

　　一篇好的論文除了需要足夠的動機目的、良好的研究方法、更要對自己所使用的物品及材料有足夠的認識，此篇論文正是一個最好的範例。若我們對於生活周遭的事物一無所知，則不會有往後的研究出現，更不會有發展性可言。此篇論文構築於前人所留下的腳步，並繼續添加新元素發展下去，其所提供的貢獻或許沒有前人所提供的多，但是其研究出來的結果是後人繼續發展下去的依據，建築設計也是如此，繼承前人的思想、內化後發展出新的思維。

※參考文獻：

(1) 王松永，1985，《木材對居住環境之調節特性》，林產工業 4(2): 45-58。

(2) 卓志隆，1992，《木質環境對溫濕度調節效應之研究》，國立台灣大學，森林學研究所，博士論文。

(3) 楊裕富，1995，《設計論文寫作》，國立雲林技術學院，工業設計研究所，課程研討資料。

(4) 廖志中，1998，《木質內裝材料及木質複合壁體隔熱效應之研究》博士論文，國立台灣大學。

(5) 王松永，2005，《綠建築中的建材-木質材料》，科學發展月刊 389: 21-27。