炎炎夏日造成室內溫度升高的原因

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  • 熱從哪裡進來: 依文中引用的統計,熱源經由窗戶傳到室內約 25%、屋頂與天花板熱傳導約 22%、牆壁熱傳導約 18%,其餘來自地面熱傳導與室內原有熱源。
  • 窗戶是最大單一入口: 集合式住宅或公寓的窗戶開口面積約佔牆壁面積的 20%,透天厝的比例更高 —— 面積佔兩成、熱量佔兩成五,所以隔熱從窗戶著手效益最直接。
  • 太陽的熱有四種路徑: 直接照射、輻射熱、熱對流與反射熱,不是只有陽光直曬才會熱。
  • 環境也有影響: 高度每增加一公里,氣溫下降約 6.5 度;都市建築密集會使地面與建物蓄熱、加重熱島效應。
  • 對策方向: 窗簾可阻隔部分熱源進入,但治本要從窗戶與玻璃的設計著手;室內可利用冷空氣下降、熱空氣上升的原理規劃對流。

 

夏天到了,溫度居高不下,就算把冷氣開到最強,在關掉的那一刻,就開始覺得溫度飆高,一直開著又怕電費繳不完,怎麼辦呢?

面對炎炎夏日,無庸置疑的是”太陽”帶來的高溫,而太陽的熱是透過直接照射、輻射熱、熱對流、反射熱…等。

平地地面溫度吸收太陽能量(圖片為示意圖)

山上、都市的溫度大不同,為什麼呢?
山上跟平地的溫度差異主要是因為熱反射。太陽光以輻射的方式,透過大氣層照射到地球表面,地面吸收了陽光的能量後,改以紅外線向外輻射,使底層的大氣層增溫,所以平地的氣溫就比山頂的氣溫高了,而平均來說,高度每增加一公里,氣溫下降6.5度。

都市建築物密集(圖片為示意圖)

都市跟郊區的溫度差異,則因為都市人口跟建築密集,又加上建材為混凝土、磚塊、柏油路面均會吸收熱量進而形成熱島現象,但到了夜晚才會逐漸放熱。

環境熱源會以太陽直接照射、熱輻射傳導、熱對流方式…等,造成屋內溫度上升,而複合傳導熱是指陽光照射在建築外牆上,而陽光的輻射熱透過牆面傳導至室內再經由空氣對流,使從牆面透出的熱能擴散到室內各處。

由窗簾阻隔熱源進入(圖片為示意圖)

以國內的住宅來說,集合式住宅或公寓的窗戶開口面積大約佔了牆壁面積地20%,透天厝的窗戶開口面積佔據的比例會在高一些,而窗戶開口卻是光與熱的主要來源。根據統計,熱源經由窗戶傳到室內約25%左右,屋頂、天花板熱傳導約22%,牆壁熱傳導約18%左右,其他則是透過地面熱傳導或是室內原本的熱源。

由上述了解窗戶對於住宅的隔熱影響不小,若我們能夠有效的阻隔從窗戶進入的熱源,那空調的能源耗費也就自然可以降低一些;而冬天時,從室內逸散到室外的熱源也可以減少一些,這樣屋內較暖的溫度也可以獲得有效的保持。

透過窗戶與玻璃設計,能有很好隔熱效益(圖片為示意圖)

所以,透過窗戶與玻璃的設計,基本上就能有很好的隔熱效益,一般來說,居家環境可根據當時室內空間需求設計,配合環境方位的面向不同,會搭配適合的窗型及玻璃,而實際該選用哪種窗戶,還是需要依照現地情況做改善規劃。甚至適當的陽台窗規劃或隔熱的採光罩設計也可以達到阻隔陽光直曬的目的。

若以台灣夏季的平均日曬來看,其中日曬最大是屋頂,其次東、西面,再來南面,最後是北面,通常窗戶開口在東、西面需要考量遮陽與隔熱的需求。 或許也可以考量透過導風的方式改善室內高溫的情況,如下圖

透過冷熱空氣原理冷空氣下降熱空氣上升(圖片為示意圖)

透過冷熱空氣原理(冷空氣下降、熱空氣上升)、跟空氣對流方式(如下圖)

透過冷熱空氣原理空氣對流方式(圖片為示意圖)

先找到風流動的路徑,依據一些原理,例如冷熱空氣流向或是風流動的特性,就可以進而控制室內的溫度,待之後章節詳盡介紹。

 

常見問題

夏天室內的熱主要從哪裡進來?

依文中引用的統計,熱源經由窗戶傳到室內約佔 25%、屋頂與天花板的熱傳導約 22%、牆壁熱傳導約 18%,其餘來自地面熱傳導或室內原有的熱源。窗戶是單一佔比最高的路徑,這也是隔熱通常先從窗戶著手的原因。

為什麼窗戶的影響這麼大?

因為面積比例高。集合式住宅或公寓的窗戶開口面積大約佔了牆壁面積的 20%,透天厝的比例還會更高。面積佔約兩成、卻負責約兩成五的熱量傳入,代表窗戶的隔熱效率低於牆體,改善的空間也最大。

太陽的熱只有直接照到才會熱嗎?

不是。太陽的熱透過四種方式進入室內:直接照射、輻射熱、熱對流與反射熱。所以就算窗戶沒有西曬、陽光不直接照進來,鄰棟外牆或地面的反射熱與輻射熱仍會讓室內升溫。

裝窗簾就夠了嗎?

窗簾可以阻隔一部分進入室內的熱源,屬於有效但有限的做法 —— 熱量已經穿過玻璃才被窗簾擋住,玻璃與室內之間仍會蓄熱。要從根本減少熱傳入,需要從窗戶與玻璃本身的設計著手,例如選用具隔熱性能的玻璃組合。

山上真的比平地涼嗎?

是。高度每增加一公里,氣溫約下降 6.5 度。另一個因素是都市的建築物密集,地面與建物白天大量蓄熱、夜間緩慢釋放,使市區的實際體感溫度高於郊區或山區。

 


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冷氣一關就熱,想從窗戶改善隔熱?

熱從哪個方向進來、該用哪種玻璃組合,要看窗戶的座向、樓層、外面有沒有遮蔽與反射源,同一種隔熱玻璃不會適合每個位置。提供詳細資訊、照片或設計圖及您寶貴的意見到「聯絡我們」,我們會到府評估日照方向與現場條件,提供玻璃與窗型的隔熱規劃建議。

 
 
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