熱濕氣候觀點的人居熱環境：建築風土設計的第一課

序

第一章　氣候的啟示

1-1 人類挑戰氣候的歷史
　1-1.1 人類發源於熱帶 
　1-1.2 人類以「穴居」與「火塘」征服了寒帶
　1-1.3 人類以「干欄」征服了熱帶雨林 
　1-1.4 人類以「帳篷」與「泥土」前進沙漠 
1-2 氣溫的Bergmann法則
1-3 氣溫與建築熱傳的變動
1-4 氣候的積分指標
　1-4.1 暖房度日與冷房度日（heating ＆ cooling degree days） 
　1-4.2 暖房度時與冷房度時（heating ＆ cooling degree hours） 
　1-4.3 山地溫度遞減的修正
　1-4.4 冷房日射時IHk (insolation hours) 
1-5 熱濕氣候的挑戰
　1-5.1 濕度與熱焓
　1-5.2 台灣建築氣候分區
　1-5.3 熱濕氣候是人居熱環境設計的挑戰

第二章　太陽的啟示

2-1 太陽與地球的相對位置
2-2 太陽位置
2-3 日照 sunshine
2-4 日射 solar radiation 
2-5 相當外氣溫度 

第三章　風的啟示

3-1 風速與風向 
3-2 地形風 
3-3 建築物戶外風場
3-4 戶外通風計畫
　3-4.1 都市風道計畫
　3-4.2 社區通風防風計畫
3-5 室內通風計畫
　3-5.1 風力通風計畫 
　3-5.2 浮力通風計畫
　3-5.3 通風塔的防颱防雨設計
3-6 世界各地室內通風潛力概觀

第四章　建築風環境評估

4-1 建築風環境的視覺化模擬
4-2 建築自然通風潛力評估法（自然通風潛力VP法）
4-3 建築自然通風降低空調簡易評估法

第五章　熱環境的評估與體驗

5-1 人體熱平衡
5-2 人居熱環境的六大因素
　5-2.1 何謂代謝量 (metabolic rate)  
　5-2.2 何謂著衣量 (clothing)
5-3 室內熱環境的舒適範圍
　5-3.1 有效溫度ET及其舒適範圍
　5-3.2 新有效溫度ET*及其舒適範圍 
　5-3.3 PMV與PPD
5-4 熱適應性模型與自然通風的舒適範圍 
5-5 戶外熱舒適度及舒適範圍
　5-5.1 綜合溫熱指數WBGT
　5-5.2 體感溫度AT
　5-5.3 周壁平均輻射溫度MRT
　5-5.4 MRT的舒適範圍
5-6 氣候的適應性設計（climatic adaptability design）
5-7 室內熱環境的見證
　5-7.1 干欄民居的熱環境
　5-7.2 高蓄熱民居的熱環境
　5-7.3 鐵皮民居的熱環境
　5-7.4 玻璃大樓的熱環境
5-8 室外熱環境的見證
　5-8.1 鋪面微氣候的見證
　5-8.2 戶外遮蔭的重要性
　5-8.3 打破玻璃屋的迷思

第六章　都市氣候與社區微氣候評估

6-1 都市熱島效應
6-2 都市冷島
6-3 都市熱島的實測
6-4 都市熱島強度的國際比較
6-5 社區微氣候評估
　6-5.1 都市熱島環境評估公式
　6-5.2 「戶外通風效益」評估說明
6-6 都市熱島評估實例

第七章　建築外殼熱性能指標

7-1 建築是人類的第三層皮膚
7-2 建築外殼的隔熱性能與遮陽性能
　7-2.1 建築外殼的隔熱性能
　7-2.2 建築外殼的遮陽性能
7-3 台灣的建築外殼熱性能設計
　7-3.1 建築節能氣候分區與山地建築節能設計法規
　7-3.2 平地建築節能設計法規
　7-3.3 住宿類建築的節能設計指標Req
　7-3.4 空調型建築的節能設計指標ENVLOAD
　7-3.5 台灣學校及大型空間類建築物能設計指標AWSG
 
第八章　建築節能與風土設計

8-1 建築風土美學
8-2 由住宅耗能見證建築風土
8-3 熱濕氣候住宿節能設計的重點在於自然通風設計
8-4 空調型建築的建築風土設計
　8-4.1 空調型建築的節能對策
　8-4.2 公共建築的開窗節能計畫
　8-4.3 選用好的節能玻璃
　8-4.4 外遮陽節能計畫
　8-4.5 建築外殼絕緣保溫計畫
　8-4.6 屋頂節能計畫
8-5 小結：熱濕氣候的建築美學風土

第九章　建築熱環境與地球環保

9-1 由建築熱環境邁入地球環保
9-2 建築專業者必備的空調系統常識
　9-2.1 冷凍空調原理
　9-2.2 變冷媒空調系統
　9-2.3 中央空調系統
　9-2.4 如何決定空調設備量？
9-3 建築專業必備的空調節能知識
　9-3.1 空調節能技術概要
　9-3.2 不要迷信中央空調
　9-3.3 不要誤信「區域供冷」
　9-3.4 不要盡信「變冷媒流量空調系統」
9-4 建築節能設計與空調節能設計的潛力 
9-5 建築節能與空調節能的系統整合設計
9-6 結論

附錄一　氣象資料解析補遺
附錄二　國際建築外殼節能法令
參考文獻

序

　　本書是我從事建築熱環境教學三十多年的心血，此次改版特別在書名上新增「熱濕氣候觀點的」於「人居熱環境」之前，以彰顯遮陽通風特色的熱濕建築風土教育，並希望能匡正以禦寒保溫為觀點的歐美建築教育之偏差。過去，我一直避免許多枯燥的物理教材，努力如何讓建築物理學更接近生活與文化，以讓學生能夠發展成為風土建築造型。有鑑於此，本書以建築與熱濕風土對話之主旋律來啟發建築環境設計的靈感，其內容從風土建築、環境氣候到建築節能，傾我畢生教習建築物理之經驗，囊括我本土建築研究與設計實務的精華，尤其深切省思歐美寒帶建築風格與高科技設備的迷失，自信是一本立足於熱濕氣候特色的建築熱環境學，也是建築專業者邁入永續設計的第一課。

　　我深知，建築學群的學生，有許多是幻想成為建築大師的一群，一向對於工程與實務有所抗拒。我跟他們之中許多人一樣，是以建築藝術的志向投入建築系的，但我後來發覺建築學假如缺乏工程智慧，就有如義和團般，永遠無法登入永續設計的殿堂。我曾以建築藝術為己任，以建築系為唯一志願進入大學，我從沒想到我會踏入建築物理的生涯，只是在大學時期聽膩了空泛的建築理論，厭倦了虛華無實的大師妄想，惶恐於建築工程實務空無一物，頓悟之後改變了抉擇。

　　大學中，我一直思索台灣建築是什麼？亞熱帶建築風格是何物？東方建築與西方建築有何不同？當時我很想由風土氣候去反省建築風格，但我們的建築物理書本都是一些抄襲美日的大雜匯，建築設備老師是機械系的老教授，所講都是一些聽不懂的機械原理，或是一些與設計無關的公式，設計課所談的風格理論盡是一些故弄玄虛的空話，令我十分不恥。坦白講，我並不喜歡物理數學，我的人文課程與設計成績都名列最前茅，但我很不爽教授空口說白話與教材內容不具體，於是我立志要選擇一門最聽不懂的冷門課，好好研究它，將來要寫好教科書，讓後學者容易瞭解，不要再像我一樣痛苦而已，因此我就毅然決然出國學習建築物理了。

　　回想學生時代，看了許多名嘴的著書與翻譯書，常常看不懂、不知所云，常以為自己沒水準而難過。後來我到日本留學，發現當地的書很好讀，一點也不硬掰。有時把外文書拿來與台灣的翻譯書一對照，才知道以前讀的內容根本有許多是翻譯錯誤、詞不達意的，甚至有許多是教授拿學生報告來東併西湊的垃圾，才發現我們過去常常是被國王的新衣呼攏，甚至是被騙得團團轉。回國以後，我常向學生說，假如您看不懂一本書的內容，先不要自責，那一定是寫書者有問題。我也自勉，我一定要寫一些讓人看來清晰明瞭的書，假如有一點看不懂，一定是我的錯，讀者不必自責。

　　此次是因應建築節能法規修改與都市熱島評估修正而做的第五次改版，也是最大一次改版，每次改版都是因應教學品質提升與最新實務而執行，但這可能是我退休前最後一次改版了。我當初有感於大學教材沒水準憤而去學建築物理，依此走了三十多年，但願能無舔於初衷。僅以此書贈與建築學子，希望大家能兼修人文與工程的奧秘，讓設計美學有更堅實的內涵，讓工程實務有更完美的演出，讓設計不要加速地球大災難的來臨。