建築生命週期建設階段之評估方法概述

一、

建設階段之 CO2排放量評估

按照本文重新歸納整個建築LCA 評估體系之架構，於建築建設階段之 CO2

排放量評估尚可依各種營建工程細分為以下六大子項：

1. 建築基礎工程 2. 建築假設工程 3. 建築軀體工程 4. 營建施工工程 5. 建築室內裝修 6. 建築設備工程

以下就各項工程之CO2排放量評估方法進行說明。

二、

建築軀體工程 CO2排放量之評估

以張又升博士之定義，建築軀體工程包括地上以及地下之建築結構體工程之 各部位但不含建築水電、設備、室內裝修與基地環境工程等方面。其包括了建築 主結構體工程、隔間工程、衛浴工程、門窗工程、外裝修工程以及內裝修工程。

在76 棟有效辦公建築樣本以 CO2精算法逐一計算每一使用建材之生產與運輸過 程所造成之環境負荷，最後發展成以建築物地面以上樓層數推估之單位面積軀體 工程CO2排放量之簡算法迴歸公式，型如(Eq.1-1)。

Ystructure=0.12·x12+4.45·x1+275.23 R²=0.98 --- (Eq.1-1)

其中

Ystructure：單位面積軀體工程CO2排放量(kg-CO2/m²) x1：建築物地面以上樓層數

此外除了營建材料使用量會影響其單位面積之 CO2 排放量以外，不同的構 造別也會因為材料使用之不同而有差異，在張君之博論中亦對不同之構造別進行 分析比較，其結論採用RC 構造者較 S 構造約高出 1.26 倍，而採用 SRC 構造者 又比S 構造更高出 1.35 倍。故在其總 CO2排放量之公式上採用構造別係數α 來 反應不同構造別之影響，並以(Eq.1-2)算出。

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LCCO2-structure=Ystructure·TFA·α--- (Eq.1-2)

其中

LCCO2-structure：建築軀體工程之總CO2排放量(kg-CO2) TFA：建築物總樓地板面積(m²)

α：建築結構系統係數(RC構造取1，S構造取0.8，SRC構造取1.05)

三、

營建施工工程 CO2排放量之評估

建築軀體工程部分為就建築過程中使用的建築材料之生產及運輸所產生之 CO2排放量行評估。這些建築材料之施工過程所使用之能源消耗則歸屬在此一部 分，包括營建施工所使用之起重機燃油、焊接設備、營建工地現場之各項設備耗 能等。除少數發電機設備採用燃料油或柴油作為發電燃料之外，大部分之工地現 場耗能還是以用電居多。該文假設建築物高度與營建過程之耗能呈一線性比例增 加，在此前提下張君統計6 處建築工地之用電記錄分析其建築規模對其單位面積 之CO2排放量，可得如(Eq.1-3)之簡算式。而其全年之總 CO2排放量則以(Eq.1-4)。

Yconstruction=x+1.99--- (Eq.1-3) LCCO2-construction=Yconstruction·TFA --- (Eq.1-4)

其中

Yconstruction：營建施工階段單位面積之CO2排放量(kg-CO2)

x：建築物地面以上樓層數

LCCO2-construction：營建施工工程之總CO2排放量(kg-CO2) TFA：建築總樓地板面積(m²)

四、

建築基礎工程與假設工程 CO2排放量之評估

建築之基礎工程包括基地之開挖工程、基樁工程、檔土支撐工程、土回填工 程等，在 CO2排放量之評估方面，包含基樁、檔土支撐設備等本身資材之 CO2

排放以及基礎施工過程這些挖土機、打樁機、吊車等各種機械之能源消耗等，後 者因為施工過程無可避免之施工能源消費，事實上在張君之博論內已針對包括基 礎施工等整個營建過程有所統計並已開發出 CO2排放量簡算式，此部分之 CO2

排放量統一歸納到營建施工工程一節來談。而建築之假設工程則包括了整地、安 全圍籬、臨時房舍、放樣施工、施工鷹架等之資材使用，這些假設工程因為大部 分都會重複利用多次，假設工程之 CO2 排放量與實際之轉用次數以及建築之規 模有關。

建築生命週期 CO²排放量評估之研究 --辦公建築使用階段 CO²排放量解析

本處所指的基礎工程及假設工程，為了避免將施工之耗能重複評估實際上僅 限於討論基礎資材之 CO2 排放量。如欲詳細估算整個基礎與假設工程資材使用 量以換算 CO2 排放量，事先必須依詳細基礎結構平面圖、地下室開挖深度等圖 面資訊等逐一計算。過程繁瑣且細節甚多，不符合簡約式生命週期評估之精神，

且不方便應用。故本文為彌補張君於此部分工程 CO2 排放量評估之缺漏，擬參 考日本之岡建雄先生於辦公建築建設階段CO2排放之推估(如表 1-2 所示)，以相 當於占建築軀體工程的比例多寡來推估其排放量。比較張君之建築軀體工程定義 與岡建雄先生之建築建設工程項目之分類，張又升君之軀體工程所涵蓋之部分相 當於表1-2 中之 3, 4, 5, 6 項扣除營建施工耗能之部分。故依此表，假設工程部分 依張君之分類定義約佔整個建築軀體工程加營建工程的8%，而基礎工程則佔建 築軀體工程加營建工程的 19%。本研究目前以此二比例來推估此部分之 CO2排 放量。

表 1-2 日本辦公建築建設階段之 CO

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排放量評估試算例

(資料來源：岡建雄，<グリ─ンオフィスの設計>)

此外由於建築基礎工程與假設工程，應與建築物之地上與地下規模有關，然 而本文採用地上樓層數來推估建築物之軀體工程的單位樓地板面積CO2，如直接 以此比例來換算基礎與假設工程之 CO2 排放量，將無法反應地下樓層開挖深度 所造成之影響。故另外採用以地上與地下樓層數來推估軀體工程之迴歸預測式進 行試算(如 Eq.1-1)，嘗試建立以地下樓層規模對原軀體工程 CO2排放量之比例之 修正係數 τ，以反應地下開挖越深其 CO2也應排放愈多之情形。以地上(5 至 55 樓)與地下樓層(1 至 8 樓)一共 408 組模擬樣本逐一試算其比例修正係數 τ，並以 複迴歸公式建立比例修正係數 τ 之預測，如(Eq.1-5)。而建築基礎與假設工程之

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τ=(101.027+0.189·x1+2.037·x2)/100 R²=0.973, N=408 --- (Eq.1-5)

其中

τ：地下開挖樓層數之比例修正係數 x1：建築物地面以上樓層數

x2：建築物地面以下樓層數

LCCO2-foundation=(LCCO2-structure·τ+LCCO2-construction)·19% --- (Eq.1-6) LCCO2-false-work=(LCCO2-structure·τ+LCCO2-construction)·8% --- (Eq.1-7)

五、

建築室內裝修工程 CO2排放量之評估

建築室內裝修工程可分為地板面之裝修、牆面之裝修、天花板裝修三大部 分，廣義而言還包括了辦公家具資材之 CO2 排放量。國內有關於此部分之調查 統計，在民國93 年歐文生博士於建築學報發表有關於住宅及辦公建築室內裝修 之CO2排放量數據。該文獻中一共統計了54 個辦公類建築之樣本，針對天花板、

牆面、地坪與辦公家具之裝修材使用量調查並換算 CO2排放量。其結論為 SRC 構 造 之 辦 公 空 間 平 均 CO2 排 放 量 為 19.11(kg-CO2/m²) ， RC 構 造 則 為 21.44(kg-CO2/m²)，所有案例之平均則為 20.49(kg-CO2/m²)。此乃因為一般 SRC 構造之辦公空間，因樓地板面積較大及辦公人員使用密度較低之故。所以在建築 室內裝修工程之CO2排放量計算上直接引用歐君之研究成果。依(Eq.1-8)來計算。

LCCO2-interior=σi·TFA --- (Eq.1-8)

其中

LCCO2-interior：建築室內裝修之總CO2排放量(kg-CO2)

σi：單位樓地板面積之室內裝修CO2排放量(kg-CO2/m²)。RC構造取21.44；SRC構造取 19.11。

TFA：建築物總樓地板面積(m²)

六、

建築設備工程 CO2排放量之評估

建築設備之範疇包括空調設備、給排水設備、衛生設備、昇降設備、電氣 設備、照明燈具設備、消防工程設備以及上述這些設備之風管、水管與電線資材 等。在評估此部分 CO2 排放量上，除了計算各項設備所組成之材料數量之外，

還需考量於工廠組裝設備時之二次加工耗能。有關於此部分之 CO2 排放量國內 目前尚未建立其資料庫，未來還有賴相關研究之建立。本研究已先行針對空調設 備系統資材生產與二次加工部分，另行統計其耗能量建立空調設備資材之二氧化

建築生命週期 CO²排放量評估之研究 --辦公建築使用階段 CO²排放量解析

碳排放資料庫，此部分敘述於第二章。故此處先參考日本岡建雄先生之研究以各 項工程之消耗能量比例推估，則設備工程加上室內裝修工程約佔整個建築軀體工 程的40%計算。依此比例關係來推估，整理建築設備工程之計算式如(Eq.1-9)。

LCCO2-equipment=LCCO2-structure·40%－LCCO2-interior---(Eq.1-9)

其中

LCCO2-equipment：建築設備工程之總CO2排放量(kg-CO2) LCCO2-structure：建築軀體工程之總CO2排放量(kg-CO2) LCCO2-interior：建築室內裝修之總CO2排放量(kg-CO2)

38.214 40.600 32.778 32.064 38.916 28.890 34.769 29.133 (資料來源：小松幸夫，1992)

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其單位面積之耗能量為 193.8(kWh/m².year)，換算 CO2 排放量後則為 127.52 (kg-CO2/m².year)，以此概估方式來計算。然而未來如欲進一步解析日常能源使用 中各項耗能因子之影響，則有賴以精密推估其全年耗能量之方法，建立各項耗能 之耗能預測式，才能進一步針對各種節能技術之應用。關於日常使用之各項能源 消耗是本文研究之重點以彌補以往之研究多偏重於建設與拆除階段之情形。此一 部分之各項耗能推估過程將是本研究之重點。

表 1-4 台灣各類建築物耗能密度統計與 CO

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排放量

建築類別

單位面積能源使用量

CO2排放量（kg-CO2/m².年）

辦公建築(樣本8) 193.8 kWh/(m².年) 127.52 百貨建築(樣本14) 433.3 kWh/(m².年) 285.11 旅館建築(樣本13) 230.5 kWh/(m².年) 151.67 醫院建築(樣本8) 335.4 kWh/(m².年) 220.69 住宅（樣本31) 34.0 kWh/(m².年)

3.42(m³ NG/(m².年))

22.37 7.11

(資料來源：林憲德 siraya 研究室，除住宅外皆為中央空調型建築物)

(2) 修繕工程 CO2排放量之評估

所謂修繕工程指的是於建築日常使用階段因為建築設備、室內裝修、建築軀 體與建築室外裝修等部分之老化、維護與部分更新之需求所衍生之部分營建工 程。由於此部分的 CO2 排放量目前尚無統計資料，故先參考日本石福昭與伊香 賀俊治之研究來估算。該研究在有關建築之日常修繕的CO2排放量之假設如下：

1. 建築軀體部分以每年相當於建築軀體建設之總 CO2排放量的1%計算。

2. 建築設備以及室內裝修之修繕工程則以每年相當於建設階段之建築設備 以及室內裝修工程總CO2排放量的2%計算。

綜合以上描述，建築日常修繕工程之全年 CO2排放量可依(Eq.1-10)來計算。

LCCO2-renovation=(LCCO2-structure·1%)

+[(LCCO2-interior+LCCO2-equipment)·2%]--- (Eq.1-10)

其中

LCCO2-renovation：修繕工程每年之總CO2排放量(kg-CO2/year)

(3) 建築設備與室內裝修更新工程 CO2排放量之評估

建築生命週期 CO²排放量評估之研究 --辦公建築使用階段 CO²排放量解析

所謂更新工程指的是因為建築設備老舊劣化以致於需要全面更新，以及室內 裝修由於空間使用因素改變等因素而必須全面換新。本文參考日本之數據以建築 設備之耐用年限20 年全面更新一次來計算。

此外除了於建設階段針對室內裝修進行 CO2 排放量評估之外，於日常使用

此外除了於建設階段針對室內裝修進行 CO2 排放量評估之外，於日常使用

在文檔中 建築生命週期CO2 排放量評估之研究--辦公建築使用階段CO2 排放量解析 (頁 18-27)