2008年11月24日 星期一

有趣的表皮........ 建築外殼的熱負荷........陳建榮

細胞的機制
氣孔開閉的原理,來至於鉀離子(K+)出入保衛細胞有關。白天時(表皮受熱)k+會經由主動運輸進入保衛細胞中,由於K+堆積在保衛細胞中造成滲透壓的改變,水分繼而進入保衛細胞中,接著保衛細胞即因沖水而變的膨脹、彎曲,氣孔即張開。相反的到了晚上(表皮冷卻),k+和水相繼離開保衛細胞,保衛細胞即恢復原來的形狀,氣孔因而關閉。

問題探討
一般建築大樓,由於大量的室內發熱量及高度仰賴中央空調,因而較適合採用方正或是長方形的平面,主要是減少外殼熱負荷,因此在平面計畫上就會將儲藏空間、機械間甚至管道間、廁所等非空調空間,配置較不利的西或西南向,以減少空調空間的日射負荷。

技術對策探討
1、緩衝區建置,常會以走廊、樓梯間、機械間等空間,作為阻隔熱負荷地方。
2、方位受制,台灣地區在五月-十月時,南向日射量1.0,西向日射量1.24,水平面2.78,因此建 築上應盡量避免開口、開窗。
3、表面積大小影響室內空調耗能的多寡,一般適宜長寬比1:2或1:3
4、樓層數越高,表面積越大,接受日射量越多,空調耗能越大。
5、大量的室內發熱量及高度仰賴中央空調,造成耗能大。建築物外型常受通風及採光影響。

研究探討
植物細胞對太陽光存在一種機制的變動,當環境的改變,機制就跟隨著改變。在植物裡面的葉綠體,進行光合作用,吸收陽光、二氧化碳、水,藉由氣孔吐出新鮮空氣,最後轉化成自然中氧氣來源,這就是生物的太陽能工廠,也是整個食物鏈最底層的部分。因此探究目前建築環境,生活電氣化,凡建築物中的設備如空調、照明及給水無一不是靠電力來推動運轉,耗能的設計從裡到外都處處可見,因此探究技術對策的問題,以植物細胞氣孔的機制,來研究建築外殼新的可能性的產生。

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