再生綠建材減碳效益評估

因應油價高漲，及全球溫室氣體減量之壓力，節能減碳已成為全世界共同關切之課 題。行政院國家永續發展委員會於97 年 8 月研議「建立 eco-label 機制相關事宜，從商 標法修正、認證、碳 credit、通路商合作、到全民參與及獎勵，逐步建立整套系統，做 為每人每天減少1 公斤碳足跡目標的具體作法」。並於 97 年 10 月 28 日提出「碳足跡標 示及碳標章建置規劃（草案）」，建議在尚未有碳足跡計算國際標準前，可依據商品標示 法相關之規定辦理碳標示制度。本計畫針對再生綠建材標章之產品，進行其碳足跡計算 與分析，評估其與原生產品比較之減碳效益，並找出可以進一步減量的機會。

行政院公共工程委員會於 97 年 11 月 11 日核定「永續公共工程－節能減碳政策白 皮書」，包括以下目標：

1. 推動永續公共工程，落實節能減碳理念。

2. 建立節能減碳評估與決策體系，有效利用資源。

3. 發展以性能為導向之公共工程，鼓勵創新科技。

4. 建構既有公共設施維護管理制度，掌握國家資產。

5. 推動公共設施延壽計畫，提高效能與壽命。

6. 加強永續公共工程獎勵與宣導體系，形成推動力量。

配合以上目標，實施策略中最重要的是要求在工程全生命週期中考量節能減碳。而 再生綠建材包括再生混凝土粒料、再生高壓混凝土磚、再生圍牆磚….等，大多適用於戶 外建築以及公共工程中。因此，如能擴大公共工程使用再生建材，對於減碳效益將具重 大貢獻。

在98 年四月所招召開之全國能源會議中，對於推動綠建築有以下之結論：

1. 推動新建綠建築：

(1) 對於取得不同等級之綠建築標章，給予不同等級之獎勵誘因。

(2) 訂定新建建築物之設計或建造之有關外殼耗能、空調及照明系統用電效率 基準等節約能源標準，並建立查驗制度。

2. 推動既有建築節能減碳：

(1) 推動既有建築物之省能、低碳化。

(2) 推動節能技術服務業（ESCO），進行節能績效保證專案，並建立節能績效 量測驗證機制，協助能源用戶節能減碳。

(3) 加速推動大型建築物及集合住宅自願性節能協議，落實住宅部門節能潛力。

3. 推動建築物節能減碳標示制度（如歐洲能源護照），誘導民眾購買低耗能建築，

由市場機制改善或淘汰耗能建築。

4. 推動使用節能減碳綠建材：

(1) 提供綠建築、節能減碳綠建材購買及使用之獎勵機制。

(2) 公有建築物規定應採用 50%以上之節能減碳綠建材。

5. 鼓勵建築物使用再生能源設備。

6. 優先補助中低收入戶提升住宅能源使用效率。

7. 建築物以外空地應鼓勵種樹綠化，並減少水泥鋪地，以減少住商部門能源的消 耗。

行政院劉院長在全國能源會議之總結中更指示：「在住商面，要營造城鄉綠建築新 景觀。新建建築物將朝綠建築設計、使用綠建材、綠的公法及推動建築物節能減碳標示 制度等，深化落實綠建築，使綠建築成為低碳城市的表徵。」由會議結論第4 點「推動 使用節能減碳綠建材」，即十分明確肯定綠建材對減碳之效益，因此應加強推動。然而 在綠建材標章之四大類別中，對減少二氧化碳排放具最主要貢獻的即為再生綠建材。使 用再生建材一方面可以減少原生素材之開採，另一方面亦可以降低建材生產時之能源使 用。然而各種建材由於其材料組成差異性極大，使用不同再生材料比例所成之各種再生 建材，其對二氧化碳減量之貢獻亦有所差異。因此應依據生命週期評估之分析，深入評 估各種再生綠建材之使用對建築物CO2減量之貢獻。

一、綠建築之再生建材 CO₂減量效益

依據成功大學林憲德教授對建材CO2排放量之解析，將複合建材之排放量歸納為：

Y=ΣYi + ΣYj，其中：

Y：建材之生產 CO2排放量

Yi：一次材料開採及加工 CO2排放量 Yj：二次以上加工建材 CO2排放量

對於再生材料而言，免除材料開採部份之CO2排放量，但此部份之比例如何，目前 國內缺乏有系統性的調查。因此建議以碳足跡之方法，建立再生材料從生產到運輸、使 用階段的碳排放資料，並可與原生材料作比較瞭解相對的CO2減量效益，此將於下節中 再作說明。

依據「綠建築解說與評估手冊」之CO2減量指標計算，將建築物之CO2排放量分成

「結構合理化」、「建築輕量化」、「耐久性設計」與「再生建材使用」等四部份。而再生 建材依其種類、使用量與性能表現（如使用後增加強度或耐久性等），而有不同的 CO2

減量貢獻。

「綠建築解說與評估手冊」提出對CO2減量指標之簡易評估法，依不同的再生建材 及使用比率，而對CO2減量有不同的認定值，如表5-1 所示。其計算公式為：

R = Σ Xi × Zi × Yi, 且 R ≦0.3

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由表5-1 顯示，使用高爐水泥(再生料為 40%爐石粉)至少可以獲得 12%之 CO2減量 貢獻。而如果利用再生料之高性能混凝土，則至少可獲 5%之 CO2減量貢獻，若因此可 以增加強度，如強度效益達3 倍時，其減量貢獻更可達 15%以上。使用再生級配料則可 以有10%之減量效益。

表 5-1 非金屬再生建材使用率與排放量影響率 高爐水泥 高性能

混凝土 再生面磚、地磚 再生 級配料

其他再 生材料 再生建材

使用率Xi X1 X2

室內 地磚 X3

室外 地磚 X4

立面 面磚 X5

X6 X7

CCO2排放

影響率Zi CCR×0.12 CSER×0.05 0.05 0.05 0.05 0.10 Z7

優待倍數Yi 3.0 Y7

說明：

1. 僅考慮非金屬建材，因金屬建材為常態高回收率建材，已於輕量化係數中納入，故 不作重覆評估

2. 使用率 Xi 之認定：

(1) 高爐水泥或再生級配骨材，以其所佔總水泥用量或總骨材用量比例認定，如全 案採用則Xi= 1.0。

(2) 戶外再生地磚以戶外硬質舖面面積百分比認定。

(3) 室內再生地磚以室內面積(含陽台)之百分比認定。

(4) 立面面磚以建築物立面面積百分比認定。

(5) X7、Z7 及 Y7 由申請者自行提出並經委員護會認定後採用之。

(資料來源：「綠建築解說與評估手冊 2007 年版」)

RC 結構中主要建材的 CO2排放來自混凝土，表5-2 是 RC 建築中各主要建材的 CO2

排放，顯示混凝土佔約一半之影響。混凝土包括水泥與粒料兩部份。使用再生粒料之 CO2減量效益如表5-1 估計可達 10%。而水泥之生產卻是高 CO2排放之產業，依據經濟 部工業局之估算資料，每噸水泥生產過程約排放0.85 噸 CO2。因此，若能以工業廢棄物 中之飛灰、矽灰、爐石粉等作膠合劑，將可替代部份水泥用量。且進行卜作嵐反應中，

可以填塞微孔，使混凝土之強度可以更高。表5-3 為依據黃兆龍教授研究，卜作嵐材料

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(3) 針對各別產品生命週期的溫室氣體排放 2. CO2排放與碳足跡之關係

企業或產業的排放，通常指的製造部分相關的排放，而碳足跡（Carbon footprint）

的排放還得包含產品原物料的開採與製造，產品本身的製造與組裝，產品使用時產生的 排放，產品廢棄或回收時所產生的排放。因此其範圍是整個產品的生命週期，如圖 5-1 中的縱軸。但這只是指單一的產品，如果一個企業有多個產品，就必須將企業自身所產 生的總排放分配（Allocation）給個別的產品，再加產品上下游供應鏈或使用回收的排放，

才能稱為碳足跡。易言之，企業的碳排放是包含所有的活動、產品及服務，但並不包括 對上游的原料開採、製造與下游的使用、棄置所產生的溫室氣體排放。產品的碳足跡只 是針對企業的個別產品，包括對上游的原料開採、製造與下游的使用、棄置所產生的溫 室氣體排放。因此上述第三範疇中，針對各別產品生命週期的溫室氣體排放，即一般所 謂的「碳足跡（Carbon footprint）」。

區域/ 國家

階段 產品A 產品B 產品C

開採 製造 使用 棄置

* 面積表示溫室氣體的排放量(含包裝與運輸)

** 不同階段可能來自不同區域/ 國家

企業A 企業B 企業C

…

產業

圖 5-1 產品生命週期溫室氣體排放示意圖

3. 碳標籤制度

「碳標籤（Carbon Label）」，就是將產品生命週期的「碳足跡」標示在產品上，較 成熟的碳標籤是由英國的Carbon Trust 公司所發起。Carbon Trust 係由英國政府出資成立 之 NPO 法人機構，協助英國企業界進行減碳，包括推動 Carbon Offset 等工作。 2007 年3 月，Carbon Trust 與英國食品公司 Walkers 合作，於其洋芋片 包裝上標示 Carbon Label 75g CO2 ，並以產品之生命週期五階段標示 CO2排放。此外，Carbon Trust 亦同時與英 國 Shampoo 公司合作，標示其產品之減碳百分比。 Carbon Trust 在產品上標示 CO2之

做法，引起國際重視，並帶動Carbon Labeling 全球風潮。

4. 碳標籤制度之推廣－EPD

推動產品碳排放量或謂「碳足跡」（Carbon Footprint）標示制度之目的，在突顯氣 候變遷/地球暖化議題的重要性，詳細估算產品（含服務或活動）於各生命週期階段（包 括原料開採、生產製造、運輸、銷售、使用及廢棄處置等階段）的溫室氣體排放量，俾 能由供應鏈中找出減量的機會，並以標示（或標章）方式使消費者瞭解並優先選購碳排 放量較低之產品。因此如前述，「碳足跡」可以被視為第三類環境宣告（EPD）的一部 份，因「地球暖化」為產品環境考量面之一。例如瑞典環境管理協會所推出之「氣候宣 告」（Climate Declaration），即強調公司必須對其產品進行完整之生命週期分析，始能將

「碳足跡」部份突顯於宣告中，公司亦可選擇將其他環境衝擊揭露於網站。

第三類環境宣告所涵蓋之估算範圍，雖可能由「原料生產至廢棄處置」（Cradle to Grave），但一般僅由「原料生產至運出工廠大門」（Cradle to Gate）或供應鏈之間 （Gate to Gate），缺少消費者使用與廢棄處置的階段，如圖5-2 所示，因此與碳足跡並不完全一 致。

圖 5-2 “B to B”與”B to C”溝通模式

5. 碳足跡計算工具之發展與研擬現況

目前國際間使用之現有碳足跡計算工具可以分為三種類型:

“B to B” 與 ”B to C” 溝 通 模 式

EPD

供應商

供應商