太阳房子,节能隔热,与自然和好
文‧摄影/胡湘玲
房子是我们安身立命的所在,也是对舒适生活需求的体现。房子的样貌呈现我们对未来的想像,也是追逐梦想的表情。
太阳图书馆暨节能展示馆(Solar Library and Energy-Optimized House, Solar LEO House)是由茂迪股份有限公司创办人郑福田先生(1948 – 2008),在成长的故乡所捐赠兴建。
由汗得学社规划,九典联合建筑师事务所张清华与郭英钊建筑师设计监造。以简约的设计、简单的方法与自然的材质,以被动使用太阳能来节能,以主动使用太阳能的太阳光电来产电,太阳图书馆实践太阳能在建筑上的有效使用。

这是一栋太阳房子!捐赠兴建这栋太阳房子的郑福田先生希望:“人们一走进来,就会打从心里赞叹‘好舒服啊!’原来在我们台湾也可以有这样的房子。”
这是一栋舒适的房子!这栋舒适的太阳房子,一楼规划为台北市立图书馆24小时开放的无人图书馆。在万华区,在这深藏历史的台北旧都心,我们共同创造和谐安全的书香社区。二楼规划为节能展示馆,由计划发起人汗得学社来推展能源教育的工作。以沟通的方式,来实践与自然和解、与未来对话的能源新生活。
什么是太阳房子?
太阳房子=主动使用太阳能+被动使用太阳能。
说到“太阳房子”,总会让人联想到欧洲国家屋顶上挂着太阳能板版的建筑物。其实,太阳房子是考量整体能源运用,并与自然融合的建筑设计。在规划时便尽可能利用周遭自然条件,例如采光、通风等,并做好屋壳隔热,让室内维持在夏天通风凉爽、冬天温暖宜人的舒适室内气候,以达到节能的效果。最后再搭配再生能源装置主动产能,让整栋建筑物维持能源与生态的平衡。

太阳图书馆即是以太阳房子为设计理念所兴建的建筑物,设计细节如下:
(一)主动使用太阳能:太阳光电系统
不需经由动能、热能或化学能的转换,没有烟囱、噪音与因为燃烧所产生的废气,太阳光电系统将取之不竭的阳光转换成优雅且干净的电力。不只发电。太阳图书馆东侧外墙的双面透光且与建筑物整合的“建材一体太阳光电系统(Building Integrated Photovoltaics, BIPV )”是房子的遮阳,让太阳房子不仅产能,也增添了色彩。
(二)被动使用太阳能
根据国际经济合作与发展组织(OECD)的统计,超过三分之一以上的总体能源都消耗在建筑物的空调上。所以,经由建筑节能可以省下可观的能源。太阳图书馆的整体规划,配合适当的屋壳隔热与健康的自然建材,同时运用通风与采光设计,在冬天引进阳光,在夏天阻挡热气,让太阳图书馆成为一座舒适又节能的“太阳房子”。
1. 屋壳隔热
强化屋顶及屋墙隔热,以隔热特性极佳的木质纤维板,有效延迟及阻绝室外能量对室内温度的影响。除此之外,具有隔音、减少热辐射效应与保持室内舒适气候准恒温的功能。注意建筑物转角、收边与窗户连结的细节,以系统工法完整包覆屋壳,让太阳房子穿上冬暖夏凉的好衣裳。木质纤维板高效能隔热系统以废弃木料为生产原料,是无释出无污染的永续建材,并通过防火测试,是不着焰的安全建材。
2. 门窗的气密、节能与隔音
窗户是房子的眼睛。人的眼睛,让我们看见世界。房子的眼睛,让我们看见房子的心灵。填充氩气的双层玻璃气密门窗,辅以镀膜科技,将门窗玻璃的热传导及热辐射对室温的影响降到最低。在为房子带来绿景内外穿透的同时,也兼顾隔热与静音舒适的需求。木质窗櫺与窗框不仅结合公园环境如天成,同时也因为热传导系数比常见的铝质外框为低,所以让房子的整体节能设计能在细节中贯彻。入口双层门的气密设计,减少室、内外不必要的热交换,保持冬天室内的温暖与夏天室内的凉爽。
3. 明亮采光
自然采光减少不必要的人造光源,不仅节能,也最能符合舒适的需求。房子南侧立面整排落地窗的设计,维持一年四季的良好采光;北侧立面窗墙比则降为0.48,以高采光窗提升建筑整体节能效益。
4. 空气质量与通风
我们的一生有超过90%的时间在室内度过,室内空气质量对我们身体与心理的健康影响重大。除了建筑法规对消防的要求之外,为达到通风对流的舒适感,以南、北两侧窗户对开进行被动通风,并以空调与通风系统进行强制通风。
5. 使用自然涂料
以植物、矿物性100%的天然物质为原料,以生活美学重新发现人与自然的关系。来自大自然的色彩,自然丰富。完全不含化学溶剂及原料,对施作者与使用者的健康负责。以灰石作为原料的自然涂料抗菌防霉,保留底材的透气性与触感,以自然的方式保护底材,创造健康舒适的室内气候。自然涂料是永续建材。从制造、使用、剩料所造成的废弃物处理,都是自然循环的一部分。

太阳房子小档案
(一)面积
1. 基地面积:246,282 平方米
2. 建筑面积:440.5 平方米
3. 楼地板面积:773.3 平方米
(二)太阳光电系统
1. 现有装置容量 3.36kWp
预计年产电 3,300度
2. 规划装置容量 >50kWp
预计年产电 > 50,000度
(三)屋墙隔热
1. 15公分RC + 12公分厚隔热材(λ值=0.049 W/mK)
2. 总铺设面积:212.19 平方米
3. 隔热材料使用量:2546.28 立方米
(四)门窗采光通风与节能
1. 总开窗面积:269.2平方米
2. 换气率:强制通风,30分钟全换气
3. 门窗U值:1.34 W/m2K
(五)屋顶隔热
1. 15公分RC + 2层8公分厚隔热材(λ值=0.039 W/mK) + 1层10公分厚隔热材(λ值=0.049 W/mK)
2. 总铺设面积:407.48 平方米
3. 隔热材料使用量:10627.48 立方米