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隨著地球暖化,夏天的最高溫不斷創新高,如果我們只會不斷使用冷氣設備來降溫,惡性循環將更嚴重!而謝孟霖老師在改造老屋時利用了熱的傳播原理,犠牲了一些人可以使用的空間,來設計屋頂和牆面結構,但利用建築結構就能讓房子不致於被太陽曬到發燒,節省的資源將很可觀!
謝老師家的屋頂十分特別,為了達到最少拆除量,他決定不把四樓原本的鐵皮屋頂拆掉,在原本鐵皮屋頂上方約60~70的公分高度,再搭一層的新鐵皮,兩層之間產生空氣層,空氣可以減少太陽傳導到室內的熱能,新屋頂與舊屋頂之間都有開口,兩層之間的底部可以把熱空氣流出。
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新屋頂和原屋頂的空氣夾層〈以上由組員拍攝〉 |
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下圖是四樓頂,房子的最高點,第一層屋頂被太陽加溫到56.2度,第二層屋頂底下只有33.7度,這就是雙層屋頂的功用,擋掉22.5度。 |
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謝老師在炎熱的夏天進行實測(由謝孟霖提供) |
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至於他家的外牆設計,在原牆內外兩側約10~15公分設立新牆,內牆仍用輕鋼架搭配鐵皮波浪,外牆為鋼筋水泥,這樣兩側新牆空氣層有40~45公分厚,室內部分再鋪上隔音岩棉,就成為厚達40到45公分的複合牆。這樣房子內外兩層空氣層,當空氣在牆面變熱往上,就可以從上端的百葉窗流出,因此,空氣層內的空氣是流動的,隨時都可以補冷空氣進來。可以在夏天隔熱又在冬天保溫。
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三層牆面示意圖(由組員自行繪製) |
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為了減少太陽的熱輻射影響,謝先生有特別挑選他房子的色調,屋頂及外牆都塗上白色,能減少吸熱,也呈現一種乾淨自然美的特色。
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室外建材都塗白色〈以上由組員拍攝) |
謝宅後院〈以上由組員拍攝) |
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隔熱小教室: 我們知道熱是從高溫的物體,轉移到低溫物體的能量,但是熱是如何傳播呢?從生活經驗和自然現象的觀察中,我們可以歸納出熱有三種傳播方式:傳導、對流、輻射。而謝宅使用了以下兩個熱傳播方式讓屋內降溫,我們先來了解它的原理。 熱傳導:乾燥的空氣是熱的不良導體,而熱傳導固態>液態>氣態〈氣態導熱最差〉,所以建築物頂樓屋頂可以考慮選擇用空氣層隔熱方式,讓屋內降溫。 熱輻射:太陽和地球之間的太空,大部分為真空的區域,因為傳導或對流等過程需要物質作媒介。但是能量可以經由輻射的過程從太陽傳送至地球的,這種不需憑藉任何介質也能進行熱的傳播方式,稱為熱輻射。 顏色深、表面粗糙的物體易吸熱、易放熱;顏色淺、表面光滑的物體難吸熱、難放熱。
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空氣層是熱的不良導體,雙層玻璃也是用這個原理設計的 (由組員自行繪製) |
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圖片皆由組員自行拍攝和謝孟霖先生提供 |