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其他設備系統使用耗能碳排量計算公式

第四章、 研究發現

第四節 其他設備系統使用耗能碳排量計算公式

建築耗能總碳排量計算公式(4-1)中,七項計算變數中 1.空調、2.照明、

3.插座電器之耗能碳排量計算已如前節所述,接著本節繼續提出 4.換氣、5.給 排水、6.輸送、7.加熱等四項設備系統之碳排量計算如下諸公式所示:

Cv=Crpv×Arp + Cppv×App + Crtv×Art+ Cptv×Apt ---(4-7)

Cwt=Wt×β---(4-8)

Wt=(Qw×Ewp+(Qw-365×qrw)× Ewt)×Rw ---(4-8.a)

Qw=Σ(npi × Qwi)---(4-8.b)

npi(住宅單元空間)=4×nfi ×pri ---(4-8.c)

npi(一般公共建築空間)=pdi×AFIi ×pri ---(4-8.d)

Ewp=0.02×(S+2)---(4-8.e)

qrw =w1×rt×Σnpi+w2×Aig,且 qrw≦0.001×R×Ar×P ---(4-8.f)

Rw=1.0-0.3×r1-0.05×r2---(4-8.g)

Ctr=(Σnei × Eeli +Σnsj × Eesj )×β---(4-9)

Ch=ΣG1j+ΣG2j ---(4-10)

其中

Cv:建築使用換氣耗能碳足跡(kgCO2e/yr)

Cwt:建築使用給污水耗能碳足跡(kgCO2e/yr)

Ctr:建築使用輸送耗能碳足跡(kgCO2e/yr)

Ch:建築使用加熱耗能碳足跡(kgCO2e/yr)

Crpv:住宿類建築室內停車場換氣設備碳排密度標準(kgCO2e/(㎡.yr)),依表 4-5 為 1.7 Cppv:公共類建築室內停車場換氣設備碳排密度標準(kgCO2e/(㎡.yr)),依表 4-5 為 6.0 Crtv:住宿類建築與旅館招待所客房浴廁換氣設備設備碳排密度標準(kgCO2e/(㎡.yr)),依表 4-5 為 4.8

Cptv:公共浴廁換氣設備設備碳排密度標準(kgCO2e/(㎡.yr)),依表 4-5 為 35.7 Arp:住宿類建築室內停車場面積(㎡)

App:公共類建築室內停車場面積(㎡)

Art:住宿類建築與旅館招待所客房浴廁面積(㎡) Apt:公共類建築浴廁面積(㎡)

Wt:給污水耗電量(kWh/yr),取自式(4-8.a)

Qw:總用水量(m3/yr),由使用人數換算,取自式(4-8.b)

Qwi:i 類空間用水量(m3/yr),表 4-6

Ewp:揚水耗能密度(kWh/ m3)(見鄭政利,1999)

Ewt:淨水污水處理耗能密度(kWh/ m3),標準值為 0.81 kWh/ m3(見鄭政利,1999)。

npi:i 類空間使用人數(人),A1 住宅單元空間依式 4-8c 計算,其他公共建築空間依式 4-8d

計算

pdi:公共建築 i 類空間人員密度標準(人/㎡),表 4-3 nfi:i 類住宅空間住戶數(戶)

AFIi:i 類空間室內面積(㎡)

pri:i 類空間用人員使用率,無單位,表 4-6 S:為地上的總樓層數,無單位

qrw:平均每日雨中水利用量(m3/day)

W1:雨中水沖廁之用水量(m3/人 day),有雨中水沖廁系統設計時為 0.06(需附雨水沖廁系統設 計圖證明之),無時為 0。

W2:單位澆灌庭園面積之雨水用水量(m3/㎡),有雨水庭園澆灌系統設計時為 0.003(需附雨水 澆灌系統設計圖證明之),無時為 0。

Ar:集雨面積(㎡),一般設計以屋頂面積計算,也可以納入基地地面集雨面積,應附面積計算圖 說與集雨管路系統及過濾處理設備設計圖

R:日平均降雨量(mm/day),依該基地行政區所在位置取自表 4-7 P:日降雨概率,無單位,依該基地行政區所在位置取自表 4-7

rt:採雨中水利用之廁所比例(有雨水利用廁所面積與總廁所面積比)

Aig:採用雨中水利用之庭園澆灌面積(㎡)

Rw:省水效率,無單位,基準案時 Rw=1.0

r1:省水馬桶使用比例,無單位,基準案時 r1=0.0。

r2:省水水栓使用比例,無單位,基準案時 r2=0.0。

Eeli:i 類電梯全年標準耗電量(kWh/(台 yr)),取自表 4-8 Eesj:j 類電扶梯全年標準耗電量(kWh/(台 yr)) ,取自見表 4-9 nei:i 類電梯台數(台)

nsj:j 類電扶梯台數(台)

G1j:熱水備碳排量(kgCO2e/ yr),住宅建築見表 4.10,公共建築見表 4-11 G2j:廚房設備碳排量(kgCO2e/ yr),住宅建築見表 4.10,公共建築見表 4-11 β:電力的碳排係數(kgCO2e / kWh),依能源局最新公告值處理。

接著,逐一說明上述公式之意義與規定如下。換氣設備使用耗能的碳足跡 Cv 以式(4-7)來計算,該式乃在計算室內停車場與浴廁空間的換氣設備的碳足跡,

但依建築技術規則對於住宿類建築與公共建築的換氣量基準不同,因此該式分四 項來計算。該計算以住宿類建築與公共建築在的室內停車場與浴廁空間的面積,

由表 4-5 之碳排密度標準來計算即可。表 4-5 之碳排標準乃由本計畫洪國安以實 際室內停車場、浴廁空間各 20 案例之換氣設備設計功率與建築技術規則法定通 風量,依該表所列運轉時間之假設情境所計算之平均值。另外,雖然建築技術規 則對於廚房也有強制換氣量之規定,但這部分已納入式(4-10)之加熱設備之碳 足跡計算中,在此不予計算。

該式乃在計算淨水污水處理與自來水的馬達揚水設備的碳足跡,這些碳足跡密度 均依據鄭政利教授(1999)的研究內容來計算,但因為水資源回收部分應扣除其 碳足跡,因此在可在公式(4-8)中加入雨中水利用量 qrw 之計算而排除其最終 碳足跡計算也。

輸送設備使用耗能的碳足跡以公式(4-9)來計算,它只要找出電梯、電扶 梯的載重規格與數量,即可依表 4-8~4-9 之標準耗電量來計算而已。

加熱設備使用耗能的碳足跡以公式(4-10)以及其下公式(4-10.a)來計算,

該式採用之碳排量 G 乃依表 4-10~4-11 來計算讀取,其中住宅之加熱碳排量由熱 水與廚房設備之碳排量合成而得。另外公共建築物之加熱碳排量計算則僅限於住 宿、旅館與醫療類等設有熱水設備系統之熱水設備,以及設有正式餐廳(不含咖 啡廳或輕食餐廳)之廚房設備,無這些設施空間者,則免予計算。其他若有飲水 機等零星局部之加熱設備,或營業專用之三溫暖、溫泉設施則已被列入室內插座 電器中(即已納入表 4-1 中),在此並不再額外計算其加熱碳排。運動設施中若 有較大量熱水淋浴設施則建議以 10L/(人.日)熱水量以及自行推估之單日平均 使用人數,依表 4-10 住宿類建築計算之,若為少量則可省略之。另外如私人用 小型三溫暖之類的加熱設備,因不列為減碳控制因子之故,也暫不列入計算。

表 4-4 換氣碳排密度標準 法定換氣空間類別 碳排密度標準

(kgCO2e/(m².yr)) 計算假設情境

住宿類建築室內停車場 1.7 上下班時段各開 0.5hr,

公共建築室內停車場 6.0 每天營業 14hr,運轉 15min/hr 住宿類建築浴廁 4.8 每戶 4 人*1hr/day,1 日共 4hr

公共建築浴廁 35.7 公 共 浴 廁 依 建 築 技 術 規 則 , 通 風 量 30m³/hr 為盥洗室 10m³/hr 之 3 倍 本表碳排標準由洪國安以實際室內停車場、浴廁空間各 20 案例之換氣設備設計功率 與建築技術規則法定通風量,依上述假設情境所計算之平均值

資料來源:本研究提出

表 4-5 空間人員使用率與年用水量 空間所屬空調營運分區 人員使用率

pri 每人年用水量 QWi(m3/人)

24 小時間歇空調型常住型住宿類空 間(透天住宅、集合住宅之住宅單元,

含地上室內公共空間)

0.8 98.6 24 小時空調型住宿類空間 0.7 109.5 24 小時設備間歇使用型營業類空間 0.5 11.0 24 小時設備穩定使用型營業類空間 0.5 11.0

24 小時無空調類空間 0.4 1.1

18 小時交通運輸類空間 0.4 11.0

15 小時視聽娛樂類空間 0.5 3.6

12 小時營業類空間 0.5

11.0,但表 4-3 之 I5 空間為 136.0,I7、I8 空間為 40.0,

I10 空間為 61.6

12 小時間歇使用類空間 0.5 9.1

10 小時行政辦公類空間 0.7 25.4

10 小時學校教室類空間 0.6 10.1

10 小時工廠廠房製程空間 0.7 25.4 24 小時工廠廠房製程空間 0.7 43.8 註:

1. 人員使用率引自《給排水‧衛生設備の実務の知識(改訂 2 版)》,社団法 人 空気調和・衛生工学会 編,オ一ム社出版, 1977。

2. 2.每人年用水量=每人每日用水量×全年營業(使用)天數,每人每日用水量 除了住宅外,引自《給排水‧衛生設備の実務の知識(改訂 2 版)》,社団 法人 空気調和・衛生工学会 編,オ一ム社出版, 1977。

資料來源:日本「空気調和・衛生工学会,1977」

表4-6 各地日平均雨量表

林內鄉

池上鄉、海瑞鄉 花蓮縣 富里鄉

台東縣 長濱鄉

7.46mm 6.68 花蓮縣 玉里鎮、卓溪鄉、瑞穗鄉、豐濱鄉、光復

花蓮縣 花蓮市、新城鄉、吉安鄉、秀林鄉、壽豐

鄉、鳳林鎮、萬榮鄉 6.03mm 7.20

離 島

澎湖縣 馬公市、西嶼鄉、望安鄉、七美鄉、白沙 鄉、湖西鄉

2.54mm 12.91 金門縣 金沙鎮、金湖鎮、金寧鄉、金城鎮、列嶼

鄉、烏坵鄉

連江縣 南竿、北竿、莒光、東引

台東縣 蘭嶼鄉、綠島鄉 8.50mm 4.98 資料來源:綠建築評估手冊-基本型(2015)

表 4-7 電梯標準耗電量

20 1350 90 9324 6216 20 1350 105 10878 7252 20 1350 120 12433 8288 20 1350 150 15541 10360 24 1600 60 7367 4912 24 1600 90 11051 7367 24 1600 105 12893 8595 24 1600 120 14735 9823 24 1600 150 18419 12279 本表數值計算邏輯引自《日本の省エネルギ一基準と計算の手引-新築‧增改築 の性能基(PAL/CEC)》。

單台電梯耗能(kWh/yr)=電梯荷重(kg)×電梯額定速度(m/min)×使用時(hr/yr)×

電梯效率÷860

其中電梯效率:一般電梯取 0.033;電能回收電梯取 0.022 電梯使用時間取 2000 小時/年

資料來源: 建築碳足跡(二版)

表 4-8 電扶梯標準耗電量(kWh/(台 yr))

表 4-10 住宿、旅館與醫療類建築與餐廳空間加熱設備碳排量 G 計算標準

電熱水器 G1=np×0.9×47×365×15×Ir÷0.9÷860×0.532= 159×np×Ir 熱泵

熱水器 G1=np×0.9×47×365×15×Ir÷3÷860×0.532= 48×np×Ir 瓦斯

熱水器 G1=np×0.9×47×365×15×Ir÷0.8÷8900×2.09= 68×np×Ir 柴油鍋爐 G1=np×0.9×47×365×15×Ir÷0.88÷8800×2.73= 82×np×Ir 燃氣鍋爐 G1=np×0.9×47×365×15×Ir÷0.91÷8900×2.09= 60×np×Ir

旅館類 建築

56L/(房.

日)

電熱水器 G1=nr×0.75×56×365×15×Ir÷0.9÷860×0.532= 158×nr×Ir 熱泵

熱水器 G1=nr×0.75×56×365×15×Ir÷3÷860×0.532= 47×nr×Ir 瓦斯

熱水器 G1=nr×0.75×56×365×15×Ir÷0.8÷8900×2.09= 67×nr×Ir 柴油鍋爐 G1=nr×0.75×56×365×15×Ir÷0.88÷8800×2.73= 81×nr×Ir 燃氣鍋爐 G1=nr×0.75×56×365×15×Ir÷0.91÷8900×2.09= 59×nr×Ir

醫療類 建築

70L/(床.

日)

電熱水器 G1=nb×0.9×70×365×15×Ir÷0.9÷860×0.532= 237×nb×Ir 熱泵

熱水器 G1=nb×0.9×70×365×15×Ir÷3÷860×0.532= 71×nb×Ir 瓦斯

熱水器 G1=nb×0.9×70×365×15×Ir÷0.8÷8900×2.09= 101×nb×Ir 柴油

鍋爐 G1=nb×0.9×70×365×15×Ir÷0.88÷8800×2.73= 122×nb×Ir 燃氣

鍋爐 G1=nb×0.9×70×365×15×Ir÷0.91÷8900×2.09= 89×nb×Ir

廚房之 加熱設備總碳排量(kgCO2e/ yr)G=ΣG1j+ΣG2j 註:

1. 熱水排碳量=單位×使用率×每單位每日用熱水量×天數×冷熱水溫差×保溫係數÷效率÷電或瓦

斯熱值×碳排係數,np 為人數,nr 為房間數,nb 為床數

2. 各類建築使用熱水量標準引自 ASHRAE Guide and Data Book, 1979 之每日平均熱水用量 3. 住房率:住宿類建築 0.9、旅館類建築 0.75、醫療類建築 0.9 (引自建築環境‧省エネル

ギ一機構,2006)

4. 冷熱水溫差取台灣平均沐浴熱水溫 39-平均常水溫 24=15 (引自李孟杰,2008)

5. 保溫係數 Ir:無保溫時為 1.0(基準值);熱水管保溫層小於 2mm(4.1<U 值(W/㎡ K)<

4.7)時為 0.9;熱水管保溫層大於 2mm(U 值(W/㎡ K)<4.1)時為 0.8

6. 效率:電熱水器 0.9、熱泵熱水器 3、瓦斯熱水器 0.8、柴油鍋爐 0.88、燃氣鍋爐 0.91 (引 自經濟部能源局,2012)

7. 熱值:電力 860kcal/度、瓦斯(天然氣)8900kcal/m3、柴油 8800kcal/L (引自經濟部能源 局,2012)

8. 碳排係數:電力 0.532kgCO2e/度、瓦斯(天然氣)2.09 kgCO2e/ m3、柴油 2.73 kgCO2e/ L (引 自經濟部能源局,2012)。

9. 單位說明:np:使用人數;nr:客房數;nb:病床數。

10. 廚房烹飪碳排以瓦斯使用量在中餐廳 120(m3/㎡)、其他餐廳 80(m3/㎡)為標準,以瓦斯爐燃 燒效率 0.45 計算之,若為全用電廚房,其碳排以相同熱值由電爐燃燒效率 0.5 計算之。

11. 對於有大量加熱設備之專用休閒設施(如 SPA &三溫暖、溫泉澡堂),其熱水耗能已計入於 表 5.27 之 I11 空間之插座電器耗能中,因此不再額外計算。若有個人用小型 SPA &三溫暖 設施,則視之為不可管理的因子而忽略之。

12. 廚房碳排 G2 已包括換氣、烹飪、熱水設備耗能之碳排

資料來源: 建築碳足跡(二版)