【永續漫步第33期】建築模擬技術在節能設計的角色
- 信義開發 ESG
- 8月7日
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想像一棟建築還沒開始動工，我們就能預測陽光會從哪個方向灑進室內、冷氣會不會太耗電，甚至能提前知道自然通風是否足夠？隨著永續建築設計愈來愈講究效率與精準，像是建築資訊模型（BIM）、日照模擬、風環境模擬等技術，已經成為建築節能不可或缺的幫手。透過這些模擬工具，設計團隊能在建築圖面階段就先行優化窗戶開口、遮陽設備與空調系統的配置，預防未來的能源浪費。
在信義開發，我們也實際將這些技術應用在嘉品專案中，透過模擬工具進行設計階段的碳排分析與節能評估，讓建築從一開始就往更高效、低碳的方向邁進。
建築模擬技術是什麼？有哪些功能？
建築模擬（Building Performance Simulation, BPS）是透過專業軟體，結合建築幾何、氣候資料、使用者行為與設備參數，預測建築在能源、熱環境、碳排放等方面的表現。常見模擬功能包括：
1. 建築外觀分析：不同建築尺寸、外型、方向、開窗位置與面積等設計，分析其建築外觀設計對於建築能耗的影響。
2. 建築外殼分析：建築屋頂、外牆、窗戶等不同建材，分析其建材隔熱效果對於建築能耗的影響。
3. 建築內部負載分析：設定人員、照明、設備等數量及種類，以及相對應的運行排程，分析各種負載之間的交互關係以及對於建築能耗的影響。
4. 空調系統分析：分小型空調以及中央型空調，依氣候條件、建築隔熱性能、建築內部負載、空調設備性能，進行空調能耗分析以及對於建築能耗的影響。
5. 節能效益分析：可任意變更不同的建築節能設計，分析單一節能措施或多種節能措施組合之節能效益與投資回收年限（ROI）。
這些模擬結果能幫助設計師在早期做出更有依據的決策，也為日後碳盤查、能效標示與綠建築評估提供重要基礎。
建築模擬技術在不同專業角色中的應用價值
在建築專案中，不同角色會使用不同模擬技術。建築師會透過日照與視野模擬優化窗戶與遮陽設計；機電工程師關注HVAC系統效率與熱負載平衡；永續團隊則利用碳模擬工具預估蘊含碳排及使用碳排並評估綠建材或低碳建材的使用效益。
模擬最常介入的時間點包括：
概念設計階段：定向、採光、風向分析，選擇最佳配置。
初步設計階段：針對外殼、開窗、材料進行能源模擬。
施工圖階段：細部模擬空調與照明系統整合方案。
越早導入模擬，越能避免日後的設計返工與潛在能耗問題，也能在預算與效益之間取得更好的平衡。
信義開發實例：嘉品案的模擬與碳排預測整合
在嘉品建案中，信義開發於設計階段即導入BIM模型，建立完整建築幾何資訊，並結合IES VE模擬軟體進行能源與碳排模擬。透過模擬，我們針對不同的窗戶開口比例、Low-E玻璃選用與牆體配置進行能耗差異分析，發現部分空間冷房負載偏高，因而調整遮陽設計與開窗方式。
模擬成果不僅應用於節能設計，也整合進後續的碳盤查作業中，成為營運階段電力使用碳排預測的基礎，提升建案碳資料的準確性與可追蹤性。
透過這樣的模擬流程，我們不僅提前發現潛在高耗能環節，也提升設計的前瞻性與數據管理能力。
國際趨勢：模擬納入法規與標章制度
國際間對建築模擬的重視程度持續提升。以新加坡為例，政府在建築法規中明文要求新建案需進行外殼熱傳（OTTV）與能源模擬，並將結果納入綠建築評等（Green Mark）。日本的ZEB Ready認證制度，也明確規定建築需進行全年能源模擬並達到特定EUI門檻。歐洲部分國家更將模擬結果納入建照申請的一環，確保建築在設計階段即符合節能目標。
這些趨勢都反映出「模擬」不再只是設計輔助工具，而是永續建築的基礎工程。
結語：用數據推進低碳建築的未來
建築模擬不只是科技應用，更是一種設計態度的轉變。它讓讓我們在一磚一瓦尚未落地前，就能在設計階段看見它對環境的影響，並做出更永續的選擇。
信義開發未來也將持續深化模擬技術的應用，結BIM、碳盤查與綠建材資料庫，打造更透明、更智慧、更高效的永續建築設計流程，讓低碳，不只是結果，而是從設計那一刻就開始實現更永續的目標。
