專技高考-建築師建築環境控制104 年第 28 題單選題
假設樓地板面積、開窗率及外殼構造均相同,若上方為北向且位於開闊基地上,在臺灣氣候下,何種平面之建築外殼熱負荷最小?
A正方形平面正確答案
B長方形平面(南北向較長)正確答案
C長方形平面(東西向較長)
DL形平面
A、B正確答案
樓地板面積相同時,正方形平面外牆總周長最短,外殼熱得/熱損最小,建築外殼熱負荷最低。
為什麼答案是 A、B
A為正方形平面,四邊等長,周長最短。樓地板面積相同時,正方形外牆面積最小,熱負荷(夏季熱得+冬季熱損)最低,為最佳答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 樓地板面積相同時,正方形平面外牆總周長最短,外殼熱得/熱損最小,建築外殼熱負荷最低。
等面積下,形狀越接近正方形(圓形),周長越短;周長短→外牆面積小→熱負荷最小。直接選最「方」的選項即A。
逐選項分析
A✓ 正確
A為正方形平面,四邊等長,周長最短。樓地板面積相同時,正方形外牆面積最小,熱負荷(夏季熱得+冬季熱損)最低,為最佳答案。
B✕
B為南北向較長之長方形平面,南北向拉長使東西兩側牆面縮短,但南北向總牆面增加;整體周長仍大於正方形,熱負荷較A大。
C✕ 陷阱
C為東西向較長之長方形平面,東西向牆面直接受早晨與午後日射,日射得熱量在台灣夏季最為顯著;東西向拉長不僅周長增加,受日曬最強的東西牆面也增大,熱負荷最大,是最差選項。
D✕
D為L形平面,凹凸造型使外牆總面積大幅增加;相較正方形,周長最長,熱橋與角落熱損也更多,熱負荷最高之一。
等面積不同平面形狀之熱負荷比較(台灣氣候)
| 平面形狀 | 周長相對長度 | 東西向牆面積 | 熱負荷排序 |
|---|
| 正方形(A) | 最短 | 小 | 最小 ★ |
| 南北向長方形(B) | 中 | 最小 | 次小 |
| 東西向長方形(C) | 中 | 最大 | 次大 |
| L形(D) | 最長 | 大 | 最大 |
常見陷阱:考生可能認為「南北向長方形可減少東西日射」而選B,或認為「東西向長方形讓南向採光好」而選C。但本題核心是外殼總熱負荷,關鍵在於外牆總面積(周長)大小,而非單一方位優化。等面積下正方形周長最短,外牆最小,熱負荷才最低。