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具備360度旋轉追日功能的綠能建築技術研發測試平台

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具備360度旋轉追日功能的綠能建築技術研發測試平台
  • 作者

    林大惠
  • 簡介

    林大惠教授於1987年獲得美國西北大學機械工程博士學位,目前任教於國立成功大學機械工程學系,同時擔任該校能源科技與策略研究中心主任,研究專長以燃燒科學、技術與工程為主,並延伸至機械熱流、能源應用、防火安全、污染防治等相關領域。曾獲頒中國機械工程學會89年度傑出工程教授獎及中國工程師學會105年度傑出工程教授獎。

  • 單位

    國立成功大學
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  先進國家的建築能耗通常達全國總能耗的30%以上,降低建築能耗一直是全球勵行節能減碳目標的要項,因此能耗已被視為建築設計的重要環節,各式前瞻、多元的綠能建築科技研發也隨之蓬勃展開。基於國內綠能建築科技的研發需求和產業應用,在經濟部「前瞻基礎建設計畫」架構下,工研院與成功大學合作,於「沙崙智慧綠能科學城」建置具備360o旋轉追日功能的「亞熱帶綠能建築技術研發測試平台(SPIN Lab)」,針對綠能建築技術開發與產品性能檢測驗證所需,提供國內產學研各界共同使用。此平台的研發測試項目包含:建築相關的軟硬體系統整合、日照與方位影響、單一材料或綜合組件的效能驗證、以及相關硬體或感知器的智慧化控制,並且能夠將各項檢測結果進行大數據分析。台灣SPIN Lab、美國FLEXLAB和新加坡SkyLab為目前國際間三座具旋轉功能的建築科技實驗屋,分別代表亞熱帶、溫帶和熱帶氣候的建築設計思維和建築科技特色,未來緊密的國際鏈結合作將可促進綠能建築技術研發的長足進步。


  大部份已開發國家的能源消耗來自工業、交通和住商等三個部門,建築能耗則是住商部門的主要能耗,可占全國總能耗的30%以上。建築能耗包含建築在建造和使用過程的能耗,建造過程能耗係指建築材料、建築構配件、建築設備的生產和運輸,以及建築施工和安裝過程的能耗;而使用過程能耗則指建築在冷暖空調、通風、照明、家用電器和熱水供應的使用能耗。降低建築能耗一直是全球勵行節能減碳目標的要項,以能耗觀點的建築設計、建造和使用正方興未艾,從建築能耗極小化的「被動式建築」,延伸至搭配再生能源的「零能耗建築」,甚至以自給自足為目標的「自給型建築」,在在顯示能耗已然成為建築設計的重要環節,各式前瞻、多元的綠能建築科技研發也因而蓬勃展開。

  基於國內綠能建築科技的研發需求和產業應用,在經濟部「前瞻基礎建設計畫」架構下,工研院與成功大學合作,於「沙崙智慧綠能科學城」建置「亞熱帶綠能建築技術研發測試平台(SPIN Lab)」,針對綠能建築技術開發與產品性能檢測驗證所需,提供國內產學研各界共同使用。亞熱帶綠能建築技術研發測試平台具備360o旋轉追日功能,藉以呈現實際室外環境;平台的建築空間分隔成控制室和兩間實驗室,控制室安置數據蒐集分析設備、環控系統和連續監測系統,實驗室則依對照比較需要,區分為實驗組與參照組兩室,兩室空間大小為可調動;建築外殼具備可替換的面牆、可變陽台深度距離、天窗…等多項功能,可以滿足各式綠能建築設計所需空間改造。此平台的研發測試項目包含:建築相關的軟硬體系統整合、日照與方位影響、單一材料或綜合組件的效能驗證、以及相關硬體或感知器的智慧化控制,並且能夠將各項檢測結果進行大數據分析。

亞熱帶綠能建築技術研發測試平台(SPIN Lab)竣工相片
亞熱帶綠能建築技術研發測試平台(SPIN Lab)竣工相片
 

  目前國際間已有兩座具旋轉功能的建築科技實驗屋,分別為美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)於2014年啟用的FLEXLAB和新加坡建設局(Building and Construction Authority, BCA)於2016年建造完成的SkyLab,兩者分別代表溫帶和熱帶氣候的建築科技特色,而台灣的SPIN Lab則表現出亞熱帶氣候下的建築設計思維。未來,鏈結美國FLEXLAB、新加坡SkyLab和台灣SPIN Lab三座建築科技實驗屋,將有助於各式前瞻、多元綠能建築科技的國際交流和合作研發。目前台灣SPIN Lab依據設施規格和儀器功能,規劃與綠能建築技術相關的研究主題包括:室內環境、室外環境、效能建材、能源系統、智慧化管理、能源環境大數據、系統整合分析等,後續相關研究成果除了能夠建立建築設計與相關設備的數據資料庫外,亦能納入修訂綠建築標章、綠建材標章、智慧建築標章,相關建築法規與能源標章的參考依據。


綠能建築技術研究主題規劃分類

綠能建築技術研究主題規劃分類

 

 

 延伸閱讀-科技部(科技大觀園) 

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