國產無機外牆隔熱系統開發計畫
國產無機外牆隔熱系統開發計畫
一、計畫緣起
本計畫由中國文化大學建築及都市設計學系與化學與材料工程學系共同推動，結合建築設計與材料研發專長，開發適合台灣氣候條件的國產無機外牆隔熱系統，以促進建築節能、老屋整維、淨零建築與產學技術推廣。
面對全球淨零轉型與建築節能需求，外牆隔熱系統已成為降低建築能源消耗的重要技術。然而，台灣氣候具有高溫、高濕、強降雨與日照強烈等特性，若直接導入國外外牆保溫系統，常面臨吸水、發霉、耐候不足、施工適應性不佳等問題。因此，本計畫以在地氣候條件與國產材料技術為基礎，建立具備可施工、可驗證、可推廣之無機外牆隔熱系統。
二、計畫目標
- 開發適合台灣高溫高濕氣候之國產無機外牆隔熱系統
- 整合發泡玻璃板與礦物塗料，建立兼具隔熱、防水、保暖與透氣性能之外牆構造
- 建立外牆系統之材料性能測試、構造設計與施工技術規範
- 推動外牆隔熱系統應用於老屋整維、節能改修與淨零建築示範案
- 形成可量產、可施工、可驗證之產學技術平台
三、核心材料與系統特色
本計畫核心材料為發泡玻璃板與礦物塗料，形成兼具隔熱、防水、保暖與透氣性能的無機外牆系統。發泡玻璃具閉孔結構、高抗壓強度與零吸水特性，可取代傳統岩棉及有機保溫材；礦物塗料則具微透氣、調濕與耐候性能，可直接作為外層飾面，簡化工序並提升耐久性。
- 國產化：以國內材料技術與產業供應鏈為基礎，降低對進口系統之依賴
- 無機化：以發泡玻璃與礦物塗料為核心，降低有機保溫材之老化、燃燒與耐候疑慮
- 低碳化：透過建築外殼隔熱改善，降低空調負荷與建築營運碳排
- 氣候適應：回應台灣高濕、強降雨與日照條件，兼顧防水、透氣與耐久性
- 施工簡化：以系統化構造與塗料飾面整合，提升現場施工效率與品質控制
四、化學與材料工程學系團隊工作項目
化材系團隊負責材料技術開發與性能測試，聚焦發泡玻璃、礦物塗料與複合外牆系統之材料性能建立。
- 發泡玻璃之原料配方與密度控制技術
建立發泡玻璃材料配方，控制孔隙結構、密度與抗壓性能，作為外牆隔熱層之核心材料。 - 礦物塗料之黏結性、透濕性與耐候性評估
測試礦物塗料於發泡玻璃板及外牆基材上的附著性能、透濕能力與長期耐候表現。 - 複合系統導熱、吸水與耐老化測試
針對發泡玻璃板與礦物塗料所形成之複合系統，進行導熱係數、吸水率、耐老化與環境穩定性測試。
五、建築及都市設計學系團隊工作項目
建築系團隊負責系統整合與應用推廣，將材料研發成果轉化為可施工之外牆構造系統，並推動其進入建築節能與老屋整維應用場域。
- 外牆構造層次設計與施工技術規範
建立發泡玻璃板、黏結層、補強層、礦物塗料飾面等構造層次，並提出施工流程、節點處理與品質管理建議。 - 建立實體牆體樣品，進行隔熱保暖與防水性能驗證
製作實體牆體樣品，檢視材料系統於實際構造中的整合效果，並進行隔熱、防水與耐候性能驗證。 - 導入老屋整維、節能改修與淨零建築示範案
與產業合作，評估本系統於既有建築外牆改修、新建建築外殼節能與淨零建築示範案之應用可能。
六、產學合作與應用場域
本計畫不僅為材料研發計畫，更是建築系統整合與產學推廣平台。透過建築系與化材系之跨域合作，將材料性能、構造設計、施工規範與產業應用整合為完整技術鏈，推動國產外牆隔熱系統進入實際建築市場。
- 老屋整維之外牆節能改善
- 既有建築節能改修與外殼性能提升
- 淨零建築示範案之低碳外牆系統
- 建材廠商產品開發與性能驗證
- 建築師、營造廠與施工團隊之技術培訓
七、預期成果
- 建立具國產化、無機化與低碳化特質之外牆隔熱系統
- 完成發泡玻璃板與礦物塗料之材料性能測試與系統整合
- 建立可供施工參考之外牆構造層次與技術規範
- 完成實體牆體樣品與性能驗證
- 促成老屋整維、節能改修與淨零建築示範應用
- 形成可量產、可施工、可驗證之國產外牆隔熱技術平台
八、技術推廣效益
- 提升文化建築與化材系跨域合作之能見度
- 強化學校於淨零建築、材料研發與產學合作之專業定位
- 提供建築產業可採用之國產外牆隔熱解決方案
- 降低建築能源消耗，回應國家淨零政策與建築節能需求
- 帶動建材產業、營建產業與老屋整維市場之技術升級
九、計畫分工表
| 單位 | 主要工作 | 具體產出 |
|---|---|---|
| 化學與材料工程學系 | 發泡玻璃材料配方、礦物塗料性能評估、複合系統測試 | 材料配方、性能測試數據、導熱吸水與耐老化分析 |
| 建築及都市設計學系 | 外牆構造設計、施工規範、實體牆體樣品與示範應用 | 構造設計圖說、施工技術規範、牆體樣品、示範應用建議 |
| 產業合作單位 | 材料量產、施工試作、應用場域媒合 | 產品化建議、施工回饋、示範案合作機會 |
十、結語
本計畫預期建立具國產化、無機化與低碳化特質的外牆隔熱系統，形成可量產、可施工、可驗證的技術平台，推動建築產業朝永續節能與在地技術自主發展。透過建築設計與材料研發之整合，本計畫將成為文化建築回應淨零政策、推動產學合作與拓展建築節能技術的重要基礎。
十一、國際參考案例
為了解發泡玻璃於建築外牆隔熱系統之實際應用方式，本計畫參考歐洲既有技術案例，作為後續系統研發與施工整合之依據。以下案例展示 FOAMGLAS® 發泡玻璃板應用於建築牆體隔熱系統之施工流程與完成效果，可作為本計畫外牆構造設計、材料整合與工法發展之參考。
參考案例：FOAMGLAS® 發泡玻璃牆體隔熱系統（德國案例）
本案例採用 FOAMGLAS® 發泡玻璃板作為隔熱層，搭配礦物塗層系統完成牆體保溫與表面處理，展現無機材料於建築外殼節能應用之可行性。其材料特性包括低吸水率、高耐久性、防火性能及長期穩定性，與本計畫所發展之國產無機外牆隔熱系統具有相似之技術方向，可作為後續研發與示範應用之重要參考。