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各國建築能效標示系統制度

第二章 文獻收集與分析

第一節 各國建築能效標示系統制度

檢視國際上的建築能效標示系統,主要可分為兩類系統:「能源單據評估法 Measured Rating」與「計算評估法 Calculated Rating」。前者採用耗能單據(如 電費單資料)或能源實測資料(電力監測)來評估的方法,其評分標示因採用既 有能源統計的經驗基準來執行,例如美國的 ENERGY STAR score 制度。後者採用 假設情境與熱負荷計算模型來模擬評估的方法,例如歐盟推動的建築能效認證 Energy Performance Certificate(EPC)、澳洲的 Nationwide House Energy Rating Scheme(NatHERS)、美國的 Home Energy Rating System(HERS)或 Building Energy Asset Score 法、日本的 BELS 法,皆為計算評估法之運用。

「能源單據評估法」以美國的 ENERGY STAR score 為代表,是採用評估對象 建築物的 EUI 數據與美國環保署 EPA 的建築分類母體 EUI 統計值來比較評估的 方法,它以數種建築變數(暖房度時 HDD、冷房度時 CDD、人員密度、營運時間 等)所組成之回歸方程式預測該建築物的標準 EUI(Predicted Source EUI), 並以該建築物的實際耗電狀況 EUI 之比值做對比,以越低的節能比值換取越高的 得分。此類方式需仰賴大量的建築 EUI 耗能資料庫,由美國能源資訊管理署 EIA 的商業建築耗能調查 CBECS 計畫所收集,應用於 ENERGY STAR score、LEED-EB 等舊建築物能效評估系統。

「計算評估法 Calculated Rating」以美國能源部 DOE 與 ASHRAE 共通的 Building Energy Asset Score 評分法為例,採用 Energy-Plus 軟體模擬標準化 的虛擬案例 EUI 分佈,將模擬的 EUI 資料庫分為 1.0~10 分,並以每 0.5 分為一 個級距,共 20 級的評分法,來評量建築能源效率,分數越高代表建築越節能,

圖上也標示目前得分與節能改善後的潛力得分,如(圖 2- 1)所示。Building Energy Asset Score 做為美國新建與既有的商業與住宅建築能源評估工具(表 2- 1),可用來幫助業主、投資者、承租業者與同類型建築進行耗能比較,並為 建築外殼、機械設備系統計算評分,並可瞭解自身建築耗能狀況、相較同類型建 築的節能效率以及未來節能潛力,提供業主執行節能改善之建議,確保投資效益。

圖 2- 1 美國能源部 Building Energy Asset Score 評分制度

(資料來源:Energy.Gov,2016)

表 2- 1 美國 Building Energy Asset Score 評分制度可評估之建築類型 Office 辦公室 Library 圖書館

Retail 零售商店 Lodging 住宿

Multifamily 集合住宅 Medical office 醫護機構 Assisted living 輔助生活屋

(老人公寓) Parking garage 室內停車場 City hall 市政府 Police station 警察局 Community center 社區中心 Post office 郵局

Courthouse 法院 Senior center 老人中心 Educational

(including K-12 schools)教育機構

Warehouse (unrefrigerated) 倉庫(無冷藏)

House of worship 宗教場所 Mixed-use (of the above types) 複合使用(包含上述類型)

(資料來源:本研究整理)

除了上述的評分法,在美國也有民間團體針對住宅類建築建立另一套名為 HERS Index 的房屋能源分級系統,它是由 RESNET(The Residential Energy Services Network)住宅能源服務網絡開發並推廣,在 2006 年推出的 HERS 指標 已 被 美 國 所 認 可 , 並 用 於 檢 查 和 計 算 住 宅 耗 能 性 能 , 至 今 在 美 國 已 累 積 2,715,386 戶住宅採用 HERS 指標評估(2020,RESNET 網站),並納入 2018 IECC

(International Energy Consulting Company)之中,具有實際執行與公信力 之評估工具。此評估方式與歐盟執行 EPBD 方式類似,所有的住宅 HERS 評估皆需 要使用經過認證的 RESNET HERS 評分工具才對房屋進行能源評級。將評估數據與

「Standard New Home 標準參考房屋」,即與實際房屋大小和形狀相同的設計模 型房屋進行比較,得分高低將取決於房屋的大小、形狀和家電機械效率。若 HERS 指數得分為 70 的房屋,代表可比 RESNET 提供的標準房屋能源效率高 30%,反之 HERS 指數得分若為 130 則表示比標準房屋的能源效率低 30%,如(圖 2- 2)所 示。

圖 2- 2 美國 The Home Energy Rating System(HERS)評分制度

(資料來源:The Residential Energy Services Network,2019)

歐盟成員國已被要求依據 2002 年通過建築物能源效率指令(EPBD)推動 建築能效認證 EPC(Energy Performance Certificate),要求建築物在建造、出 售或租賃時,所有權人必需揭露建築耗能資訊,提出建築能源證書。但歐盟 EPBD 只針對公有建築物強制採用 Display Energy Certificates 之運營評分法,此 EPC 採用建築能效之簡易評估法與標示制度,依此才能提供清晰易懂的性能資訊 揭露和認證,方能取得建築業主、管理者和使用者的充分理解合作以落實節能管 理決策。在公開透明、科學可信賴的節能資訊揭露下,包括能效標示、分級評估、

公正第三方認證、公開揭露表揚等,可使建築業主和城市領導者得以衡量實質節 能效益並落實目標管理。德國也在 EPBD 規範下率先要求住宅房地產買賣,建築 物產權移轉過程中除產權資料文件外,也需提供建築物能源證書,因此能源效能 欠佳的建築物,將影響交易價格甚至不易售出,如(圖 2- 3)所示。

圖 2- 3 德國建築能效證書 EPC 填寫範例

(資料來源:Implementation of the EPBD in Germany,2016)

日本自 2013 年起也開始動建築能效標示制度 BELS(Building Energy Labelling System),將建築類型分為「非住宅、複合建築」與「住宅」兩大類,

如(圖 2- 4)所示。它不採用實際耗能單據來評估,而採用日本建築研究所開發 的「一次能源計算法」以模擬計算值來標示建築節能性能,亦即要求針對不同熱 負荷特性之空間計算建築外殼熱流,加上冷暖空調、通風換氣(包括熱交換設備)、 熱水供應設備、電梯機器、照明與其他再生能源設備的耗能量,但不包括家電設 備與 OA 機器等雜項電器設備的耗電量,對於「辦公自動化設備」的能源消耗則 是根據建築面積所設定的標準值換算。此外,可再生能源(太陽能發電設備和熱 電共生設備)的節能效果可以作為能源減少量扣除。以此方式計算出「設計一次 能源消耗量」與「基準一次能源消費量模型」之比值,稱為 BEI(Building Energy Index)如(圖 2- 5)所示。日本 BELS 排除繁雜且用電難以評估的家電與 OA 設 備耗電量,只取可具體掌握的冷暖空調、通風換氣、熱水、照明等設備進行評估。

BEI 評比分為 5 個等級,星等越多表示建築的能源效率越佳,如(表 2- 2)所 示。日本住宅 2016 年 4 月 1 日以後新建的建築 BEI 需低於 1.0,2016 年 4 月 1 日以前的既有建築需低於 1.1,2019 年後的頂級住宅標準則需低於 0.85,有越 來越嚴格的趨勢。

圖 2- 4 日本建築能源性能標示制度

(資料來源:一般社団法人住宅性能評価表示協会,2017)

圖 2- 5 日本 BEI 評估公式

(資料來源:一般社団法人住宅性能評価表示協会,2017)

表 2- 2 日本住宅類與非住宅類建築 BEI 等級分布

星等數 住宅用途

非住宅 用途 1(辦 公、學校、工廠等)

非住宅 用途 2(旅館、

醫院、百貨、餐飲、集 會所等)

★★★★★ 0.8 0.6 0.7

★★★★ 0.85 0.7 0.75

★★★ 誘導基準 0.9 0.8 0.8

★★ 省能基準 1.0 1.0 1.0

★ 既有建築基準 1.1 1.1 1.1

(資料來源:本研究整理)

由上可知,建築能效標示制度是節能減碳的最成效的策略,它已在各先進國 蔚為風潮,其中日本、英國、德國、美國與未來台灣可能執行的之建築能效標示 如(圖 2- 6)所示。可以得知各國所規範的建築能效制度,均是以空調、照明等

主要設備,與建築外殼設計好壞(冷暖房負荷)為主,各種雜項的電器設備因為 無法具體掌握數量,且設備新舊規格差異太大,無法制訂客觀可評比的標準模式,

因此都是透過另外的「家電能源效率標示」方式來管制,例如:台灣由經濟部能 源局所制訂的「能源效率標章」,將國內各種高耗電家電設備分為五個等級進行 管理;英國與德國則採用「歐盟能效標籤」分為七個等級規範;日本則是由保存 能源中心訂定「日本節能標籤」分為四個等級規範。

但考量家電設備耗電量(不含空調冷氣)約佔住宅全年耗電量 50%,若完全 捨棄不納入評估,則建築能效標示較無法全面呈現實際建築節能設計與節能家電 的好壞,因此本研究將以動態 EUI 理論的模擬評估法,利用現有 EEWH-RS 評估手 冊外殼 EEV、空調 EAC、照明 EL 等指標,研擬我國住宿類建築之建築能效評估 法,成為同時適用新建與既有住宿類的建築能效計算標準與標示系統,如此將能 全面管理住宅市場的節能效益。

圖 2- 6 綜合比較日本、英國、德國、美國、台灣之建築能效標示

(資料來源:建築物省エネ法に基づく省エネ性能の表示制度について,2017/

本研究整理)