第二章 文獻回顧與探討
第二節 國際近零耗能建築制度與可行策略彙整
一、歐盟的制度與策略[A11]
在歐洲建築業向能源效率高、近零能源建築（nZEB）轉型的時代，定性和定 量指標有助於實踐目前歐盟2020 年零能源建築目標。歐盟 EN 標準之住宅能源使 用架構，如圖2-2 所示。為了在建築物中實現高效率指標，對 nZEB 需要進行積 極的建築節能和碳減排。在2020 年以後，所有新建築都必須表現出高能源效率，
再佐以導入可再生能源降低或實踐建築超低能耗需求。
圖 2-2 歐盟 EN 標準的住宅建築能源使用架構[A11]
新建築和改造的能源效率評估需要計算暖氣、冷氣、熱水、照明和通風能源 使用的能源需求。從能源需求和使用開始，以一次能源使用的計算程序，在歐盟 建立計算最低能效績效要求的成本，及最優化水平的方法框架與指導方針。加熱
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和冷卻能量需求平衡的特徵，對於高性能建築物來說是非常重要，以限制不必要 的空氣調節系統耗能和能源高效率利用分配。在加熱主導的氣候中，設計人員藉 由採用被動冷卻設計措施尋求消除主動冷卻，這將導致由於使用單個主動機械系 統而顯著降低成本。在溫帶地區，可以實現相對容易的夏季舒適度，從而集中精 力設計降低對供暖的能源需求。
平衡或準平衡的加熱和冷卻能量的含義通常需要選擇具有熱能和電能需求的 雙主動系統，並且可能對初始成本、運營成本峰值負載和能量供應網絡產生很大 的影響。被動冷卻系統，用於冷卻的地埋管、通風空氣、蒸發冷卻、夜空輻射也 是可行的，但需要經過仔細設計和氣候的適應、空氣和室外條件，這需要仰賴具 有高度技術的建築師、工程師。藉由降低熱導率和滲透並選擇最佳玻璃窗和窗戶 開口，可以顯著降低加熱能量需求。使用熱回收通氣（HRV），有時也稱為機械 通氣熱回收（MVHR），可以提供足夠的空氣調節，具有最小的額外能源輸入，並 允許藉由空氣供應直接進行熱分配。然而，由於太陽輻射高，城市室外環境溫度 高、熱島效應高，在亞熱帶地區限制能耗低於15 kWh /（m 2年）的能源需求並不 一定可行。因此，零能源建築ZEB 的任何定義都應該考慮不同國家的氣候區的供 暖冷卻平衡，並相應地採用被動或高效的主動系統解決方案。
2007 年，歐洲標準化委員會（CEN）引入了歐洲標準 EN 15251，該標準建 議採用Fanger 的 PMV / PPD 機械加熱和冷卻建築模型，以及 Humfreys 與 Nicol 的無機械冷卻系統建築的適應性模型。對於nZEB，除了能源效率指標外，還應 根據EN 15251 計算短期和長期舒適指標。EPBD 中明確提到了熱性能和舒適度之 間的聯繫，各組織會員國已經提出了自己的舒適度目標建議。法國法規要求在空 調建築中夏季的設定溫度不應低於26°C，與台灣相似；CIBSE 指南將“過熱”定義 為當住宅的生活區域的工作溫度（operative temperature, OT）28℃以上的溫度，
超過年度佔用小時的1%時，或臥室 OT 超過 26℃超過 1%的年度佔用時間。
PH(Passive House)標準則要求作為夏季舒適標準，「超過 25 ℃的小時數不得超過 工作時間的5％」，該標準必須藉由使用動態模擬來驗證。
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歐盟能源效率建築指令(Energy Performance of Buildings
Directive)EPBD 要求歐盟會員國首先降低供暖和製冷的能源需求，藉由建築基 地內或附近可再生能源做為主要的能源提供，安裝夏季空調以最大限度地減少冷 卻的能源需求，並且有詳細的驗證程序。因此，能源效率是一個有效的政策工具，
並結合節約成本的能源節約，可以在實現能源、氣候和經濟目標方面發揮主要作 用。南歐的許多新建築未能採用具有成本效益的超級能源和可再生能源措施，投 資建設可再生能源技術似乎有時更容易實施和與居民、投資者和媒體溝通。數據 顯示，由於投資能源效率方面的法律和建築障礙，一些建築業主投資主要傾向於 再生能源系統 (Renewable Energy Systems , RES)。另一方面，部分歐洲國家建議 在基地內能源包括可再生能源生產的一部分，羅馬尼亞政府強制nZEB 至少有 10
％的能源是由可再生能源生產。
藉由新的施工技術，以高科技材料、專業能力等等，nZEB 要求施工品質必 須有一定的水準。為了達到nZEB 的水平，在施工的過程中需要使用節能技術和 材料。這些技術和材料必須符合nZEB 的要求，並滿足 nZEB 市場需求。歐洲 nZEB 的數量仍然有限，正在建造中，現有建築材料的一小部分每年都進行了翻新。需 要通過交叉比較來確定實施nZEB 實際的技術和社會障礙，以便找出解決方案，
將已確定的障礙轉化為機會，並為今後的發展提供適當的處理程序。
在政策面的實施情況，歐盟、美國及部分亞洲國家已經將建築零耗能納入國 家減碳目標期程。零耗能建築設計的情況，過去著名的零碳建築/零耗能建築設計 均出現在歐美國家，尤以英國、德國為主，然而近來在亞洲地區也陸續出現零耗 能建築/近零耗能建築設計，例如日本大成建設的「ZEB 實證棟」，新加坡由舊建 築改造的「新加坡建設局辦公大樓（BCA）」，香港建造業議會與香港政府合作也 發展了香港第一棟零碳建築「零碳天地（ZCB）」。〈2020 氣候能源框架〉為歐盟 會員國制定了三個項目的目標：與1990 年的水平相比，分別是減少百分之二十的 溫室氣體排放量、提高百分之二十的再生能源使用以及提升20%的能源效率 (European Commission,2010)。為了達成這些目標，建築部門的主要手段是透過能
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源效率建築指令（Energy Performance Building Directive, EPBD）來改造能源績效，
為歐洲新建和翻修的建築物設定標準。
歐盟在 2010 年的能源效率建築指令(Energy Performance of Buildings Directive,EPBD)裡規範，歐盟成員國必須確保在 2019 年所有的公共建築以及到 2021 年所有新建築幾乎都是近零能源建築，而會員國也應該制定計劃，鼓勵現有 舊建築物有效地轉變為近零能源建築。在 2012 年，歐盟提出了提高歐洲建築能效 的國際規範，要求歐盟成員國必須大力改造建築材料，降低建築能源消耗。因此，
為了實現整個建築材料的真正的永續性，必須為資金和促進現有建築的能源設施 整修提供適當的策略。2012/27/EU 能源效率建築指令 EPBD 規定會員國制訂「為 公共和私人住宅和商業建築物國家庫存改造調動投資的長期戰略」的定義，該指 令要求自 2014 年 1 月起，中央政府將對其擁有或占用的建築物總建築面積進行翻 新，至少必須滿足國家「最低能源性能要求」的 3％。
圖 2-3 歐盟對 NZEB 規範與目標期程[A11]
因此，歐盟大多數會員國(MS)修訂了現行的法規和準則，並開始藉由在國家層面上 制定與近零能源建築等相關規範，來增加其對於高性能建築的發展策略。然而，在28 個 MS 中，nZEB 的進展和實施有顯著差異。北歐一方面設法開發或調整了 nZEB 的概念、
定義和施工技術，這些概念，定義和施工技術都是有效的，對應於其採取暖主導氣候，
其中誘導式建築或被動房（PH，Passive House）標準就是這個例子。
此外，歐盟會員國還需要制定增加nZEB 數量的國家計劃，這些國家計劃可以根據 建築類別建立不同的目標。這使得歐盟成為積極推動零能源建築的領導者，以使建築物
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適應零能源建築發展策略 nZEB 的要求與目標。因此，在建築隔熱、主動建築設備系統 的效率、可再生能源的地方轉換越來越嚴格，下一個目標是將能源永續性從設計階段延 伸到整個建築的整個生命週期。
根據2010/31/EC 指令第 10 節，歐盟成員國應界定能效水平，以實現成本最優化。
在歐洲的大陸和寒冷的氣候中進行了許多有關的實驗，Risholt(2013)等人在挪威氣候中提 出了一個獨立的單戶房屋幾乎零度的能源改造，提供了雙重可能性，其能效措施適用於 整個建築物。在這情況下，太陽能集熱器和熱泵都被認為是可再生的系統。關於定性和 定量參數的可行性研究中的改造策略主要表現在加熱能源需求的大幅度減少，可行性研 究還考慮了生命週期成本和使用者的偏好。在相對溫暖的氣候的地區，意味著對空間冷 卻的巨大能源需求。被動式節能策略和可再生能源（例如太陽能熱水器和光電設施）的 廣泛組合，其根據技術和經濟性進行設計和評估標準，每年建築物比所需的能源轉換了 更多的可再生能源，使其電力供應超越自給自足所需。
另一個重要課題是有關高效能建築物，居民對環境的滿意度課題。Mlecnik 等人(2012) 在德國、奧地利、瑞士的被動式節能房屋以及荷蘭近零能源建築方面進行廣泛調查。當 然，在暖季節的舒適感覺是有利的。然而，由居民和終端用戶採用近零能源建築的障礙 涉及夏季的舒適感和空氣品質，尤其是室內濕度，必須適當設計微氣候控制系統和設備，
包括通風、噪音保護和潛熱管理。建築性能模擬（BPS）可用於設計技術解決方案，
U.S.Department of Energy 也藉由將 EnergyPlus 與「ZEBO」使用者界面相結合，為設計師 和建築師提供優化零能源建築。
二、美國的發展情況
美國柏克萊國家實驗室（LBNL）則提出在 2020 年達到淨零耗能屋的規劃(能 源獨立及安全法案，EISA 2007)，以節省 70％耗能、再生能源產生 30％來達到零 耗能。美國能源部並訂出2030 年前商業新建築需達到淨零耗能、2040 年前 50％
商業建築需達到淨零耗能，並於2050 年前全面達到淨零耗能的目標。
另外，為減少溫室氣體排放量的增長率，然後扭轉溫室氣體排放量是解決氣候變