第二年：大學校園「建築能源效率評估系統」之建構

本年度研究擬進行「建築能源效率評估系統」之建構，並以台灣科技大學建築系 及其所屬空間為案例對象，進行支援系統之實際操作與測試。

「建築能源效率評估系統」之系統架構

本研究初擬「建築能源效率評估系統」之系統架構（如圖 2-3 所示）。該系統有三 個主要的部分：各類空間標準資料庫（圖 2-3-1 使用模式、2-3-2 環境品質、2-3-3 設備 密度）；各類空間用電量預測模型（圖 2-3-5 迴歸預測模型、2-3-6 能源模擬軟體）；及 功能介面（圖 2-3-4，輸入、輸出）。本研究之將此支援系統定位為提供能源管理者逐 月進行其所屬空間之能源效率評估與能源管理之輔助工具，其操作程序為：

能源管理者 Input

各個空間輸入值

*使用模式實際值

*環境品質實際值

*設備密度實際值

*外殼構造實際值

*氣候條件實際值

*空間面積實際值 實際用電量

Output 各個空間輸出值

*實估用電量

*標準用電量 總用電量 能源效率評估結果 能源管理改善建議

(4) 功能 與介面 各類空間標準值資料庫

【 研究室空間 】

【 行政空間 】

【 教師空間 】 (1) 使用模式標準值 (2) 環境品質標準值 (3) 設備密度標準值

(6)能源模擬軟體 (5)迴歸預測模型

空間用電量 預測模型

圖 2-3：「建築能源效率評估系統」之系統架構圖

1. 使用者「輸入」：輸入其所屬各個空間的六項現況實際值（使用模式、環境品質、

設備密度、外殼構造、氣候條件、空間面積等）及實際總用電量。

2. 系統預測「空間用電量」：這六項現況實際值將被輸入「空間用電量預測模型」， 透過能源模擬軟體，估算出其各個空間之「實估用電量」。

3. 系統預測「空間標準用電量」：輸入使用模式、環境品質、設備密度等三類標準值，

及其外殼構造、氣候條件、空間面積等三類實際值，估算出其各個空間之「標準 用電量」。

4. 系統「輸出」：輸出各個空間之預測用電量與標準用電量，該使用單位之總用電量

（預測、標準），及實際總用電量；能源效率評估結果；並指出用電量過高之空間 與主要原因，提出能源管理改善建議。

「空間標準值資料庫」之建置

「建築能源效率評估系統」若要能被廣泛地應用於大學校園，則須建置完備的「空 間標準值資料庫」。此資料庫應涵蓋我國大學校園內各類系所或行政單位之各種空間類 型，考慮其使用特性、環境與設備需求，運用各種研究方法，針對每類空間、界定其

「使用模式」、「環境品質」、「設備密度」之標準值，以期逐步累積成一個完備的「空 間標準值資料庫」。

本研究擬先以建築系為對象，運用以下四種研究方法，界定其每類空間之「使用 模式」、「環境品質」、「設備密度」標準值，作為支援系統預測用電量的輸入值：(1) 文 獻回顧；(2)空間現況調查；(3)空間標準規劃設計；(4) 機率分佈統計分析。

「空間用電量預測模型」之建置

「建築能源效率評估系統」將依據能源管理者針對其所屬各個空間、所輸入之使 用模式、環境品質、設備密度、外殼構造、氣候條件、空間面積等輸入值，進行各個 空間用電量之預測、及總用電量之運算。目前，本研究選用能源模擬軟體 e-Quest 空 間用電量預測模型、並進行比較測試。

研究工作內容

本研究擬於第二年執行以下六項研究工作：

一、各類空間「使用模式標準值」之界定

本研究擬先針對建築系各類空間，界定其「使用模式」之標準值（人員密度，每 日使用時間）。具體的工作項目包括：(1)「人員密度」標準值（人／m²）之界定；(2)

「使用時間」標準值（時／日）之界定。

二、各類空間「環境品質標準值」之界定

本研究擬評估建築系各類空間之環境需求，參考國內外建築物理環境相關文獻，

研擬各類空間之溫度、溼度、照明等三類之環境品質標準，作為未來估算其標準用電 量之輸入值。如本研究將「溫度」標準值訂為 27°C、「濕度」標準值訂為 76%；將「設 計工作室」照度標準值訂為 750 lux，「公共空間」照度標準值訂為 300 lux。

三、各類空間「設備密度標準值」之界定

本研究擬先針對建築系六類空間必要之空調、照明、事務機器、其他類設備需求 量，研訂四類設備之用電密度標準值（w/m²），如表 2-3 所示。

四、「建築能源效率評估系統」之功能介面設計

本研究將針對效率評估之「功能與介面」部分，規劃其所將提供的各種「能源管 理功能」，並進行能源管理者運用支援系統時之操作方法與介面設計：(1)能源管理功 能規劃；(2) 操作方法與介面設計。

五、「建築能源效率評估系統」與能源模擬軟體

本研究擬針對建築系，採「能源模擬軟體 e-Quest」、作為預測各類空間實估用電 量與標準用電量之預測模型，進行「建築能源效率評估系統」之實際操作與測試。

之實例操作與測試

六、「建築能源效率評估系統」之用後評估與改善建議

本研究擬針對建築系能源管理者進行訪談，了解其對於「建築能源效率評估系統」

之功能規劃、操作過程、優缺點評價、與系統改善建議等之意見。

表 2-3「研究空間」之標準規劃設計及標準值設定：人員及各類設備之數量與密度 研究空間（laboratory）

標準研究空間之平面圖

空間尺寸 10m x 10m = 100 ㎡ 空調設備數量 分離式 x 2 @ 2300 watt 照明設備數量 燈座 x 12 @ 160 watt 事務機器設備

設備

桌電 x17、筆電 x7、檯燈 x22、

印表 x2、掃瞄 X2、電話 x2

其他設備 冰箱 x1

人員數量 22 人員密度 0.22

空調設備瓦數 46 空調設備用電密度 19.20

照明設備瓦數 1,299 照明設備用電密度 12.99

其他設備瓦數 10,720 其他設備用電密度 107.20

事務機器瓦數 150 事務機器用電密度 1.50