申論題

一般而言，重質量(heavyweight)的材料如混凝土、磚、石與土具有較高的熱容量，而輕質量(lightweight)的材料如木材、金屬等具有較低的熱容量。高熱容量意謂材料本身會蓄積熱量，延滯熱流傳導時間。兩種具有類似熱傳導率的材料能允許等量的熱流傳透，但其中具有高熱容量的材料會將較多的熱暫存於材料中再慢慢釋放，因而產生時滯效果。前文所提中東民居即利用此原理，運用厚重的日曬磚吸收(而非阻擋)白天強烈的熱幅射，此股熱流於涼爽的夜晚由壁體釋放至室外或室內，正好平衡夜晚較冷的氣溫。當然，不同的氣候條件下所適用的材料並不相同。一般而言，具有明顯季節變化與高日夜溫差的區域適用高熱容量的材料(Thermal Mass)，因其可利用時滯減緩太陽幅射的吸收，更可藉著夜晚涼爽的氣溫冷卻壁體溫度，於其中儲存冷氣至白晝，調節室內溫度，此即為Nighttime Cooling的原理。反之，終年氣候型態均類似的區域，如濕熱氣候，因日夜溫差並不明顯，無法發揮Nighttime Cooling的效果，應避免使用高熱容量的材料，以免散熱不易。

一般而言，重質量(heavyweight)的材料如混凝土、磚、石與土具有較高的熱容量，而輕質量(lightweight)的材料如木材、金屬等具有較低的熱容量。高熱容量意謂材料本身會蓄積熱量，延滯熱流傳導時間。兩種具有類似熱傳導率的材料能允許等量的熱流傳透，但其中具有高熱容量的材料會將較多的熱暫存於材料中再慢慢釋放，因而產生時滯效果。前文所提中東民居即利用此原理，運用厚重的日曬磚吸收(而非阻擋)白天強烈的熱幅射，此股熱流於涼爽的夜晚由壁體釋放至室外或室內，正好平衡夜晚較冷的氣溫。當然，不同的氣候條件下所適用的材料並不相同。一般而言，具有明顯季節變化與高日夜溫差的區域適用高熱容量的材料(Thermal Mass)，因其可利用時滯減緩太陽幅射的吸收，更可藉著夜晚涼爽的氣溫冷卻壁體溫度，於其中儲存冷氣至白晝，調節室內溫度，此即為Nighttime Cooling的原理。反之，終年氣候型態均類似的區域，如濕熱氣候，因日夜溫差並不明顯，無法發揮Nighttime Cooling的效果，應避免使用高熱容量的材料，以免散熱不易。



舉例來說，在台灣地區相信大家都有在夏日夜晚因室內燥熱而輾轉難眠的經驗。這是因為臺灣地處濕熱區域，夏季日夜幾無溫差。一般房屋材料廣泛採取磚、混凝土等重質構造，具有極高的熱容量，且於白天曝曬於強烈日照下，吸收大量太陽幅射。其時滯一般可達5至7小時，因此白天吸收的熱量恰好於人將入眠時傳入室內。若再加上室內因廚具、燈具所散發的熱能，室內溫度往往比室外高出幾度。另一項在臺灣使用高熱容量材料的缺點即是空調能源的浪費。在臺灣的氣候下，空調往往是無可避免的設備，但提倡綠建築並不是要完全捨棄空調系統，而應置重點於如何節省空調能源。若使用高熱容量材料，空調所產生的冷氣部份會被材料吸收 (物理上，所謂冷氣是一種溫度較低的熱)，因此必需耗費更多的能源才能使室內溫度達到舒適的程度。很明顯的，使用低熱容量的材料如木材或金屬，才最能適應臺灣的氣候，若輔以適當的絕緣材，可有效阻擋熱流傳透並可迅速散熱，室溫對空調的反應也較快，其所產生的節能效益無可比擬。