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建築用水需求量與節水量推估模式

第三章 綠建築節水成效評估模式建立

第三節 建築用水需求量與節水量推估模式

有鑑於綠建築水資源節水指標之評估對象,係以建築類型進行分類檢討,並 以建築類別總用水量 Wt(公升)計算標準作為評估計算基準。其中,除了住宅 類建築有每人每日用水量250 公升之合理參考基準外,其他類型建築大多以單位 有效樓地板面積為計算基準。自來水公司每年公佈之年報資料,包括國人每人每 日或每年用水量統計數值,主要是以輸出或售出水量除以所有用水用戶人口之統 計結果。因此,國人每人每日或每年用水量統計數值,已經包括生產工作及居住 生活場所之所有用水量之總和。

掌握國人因為採用綠建築水資源相關節水評估策略或規劃,所產生之節水量 化效益,新建建築物因為缺乏比較對象,即使既有建築更新改善案例之評估,也 必須透過裝錶紀錄改善前後用水量資料,實際上取得資料困難,同時案例也不多,

有其實際執行上窒礙難行之處。透過自來水公司用戶水表記錄資料,也是一個可 以考慮之推算方法,唯自來水用戶定義與設定,往往與綠建築評估之一宗建築建 造案件不一致,加上近年來個資法的限制,讓取得用戶實際用水資料更加困難。

因此,本研究提出以建築用水需求量推估透過節水操作之節水量計算模式,並以 現場有限樣本案例調查實證,利用統計方法修正節水量推估模式之相關計算參數,

確認驗證計算模式之正確性與可靠性後,在具以推估近年來,國內推動綠建築政 策後之實際節水量化成效。

3-3-1 採用節水器具之節水率評估

綠建築水資源節水指標之評估與鼓勵要領,首先就在節水器具的導入規劃與 設備器具的改善。根據目前2014 年綠建築評估手冊版本,關於節水器具及節水 設備之評估項目共有八大項目,包括大便器省水器材、小便器省水器材、供公眾 使用水栓省水器材、浴缸或淋浴得分、雨中水設施、空調節水等,如表3-1 所示。

其中雨水再生水設施之節水效益,本研究將於下一小節另行檢討評估,而空調節 水部分,因實施時間不久(2012 年手冊版本才納入評估),故採用案例甚少,不

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足以歸納節水效益之成果,故本研究暫不予以納入評估。綠建築分級制度水資源 節水評估指標計分方法,係以該建築物採用節水器具項目及節水器具採用比例原 則換算計分。因此,根據邊界理論(Boundary Condition Theory) 概念,以建築物 百分之百採用節水器具以及採取節水措施之最大效益推估,本研究根據既有研究 成果及相關量化推估,暫訂以 60%之節水效果為最佳之節水效益邊界值,作為 本研究之理論推估節水量計算模式依據。

另一方面,關於各類建築用水量基準,根據既有文獻及現行設備技師實務 之推估方式,大多已有效樓地板面積換算使用人數,再依據使用人數在該類建築 場所之使用特性決定人均單位用水量來推估用水量。依此推估方式計算相當複雜 且誤差不易掌握。綠建築標章制度及評估手冊在建立之初,為了確認雨水利用效 率之自來水替代率計算參數,而將建築類型大致區分為八大類型,包括辦公、百 貨商場、旅館、醫院、學校、宿舍、住宅及其他等,並根據使用規模密度大致彙 整單位面積用水量參考基準,以供綠建築案例計算雨水利用規劃設計之效益簡易 評估計算使用,如表 3-4 所示。當時主要是為了簡易計算標準化之用水標準,以 方便建築物雨水利用設計之自來水替代率評估,但是建築類型的水資源使用型態 仍然有相當大的差異,為了更精確掌握綠建築節水量化評估,各建築類型的用水 特性需要更進一步的分類與確認。

3-3-2 基準用水量建立與檢討分析

本研究為了計算更準確掌握節水率量化評估及各類建築物之用水標準,參 考既有文獻之整理,依照建築使用類型、建築使用時間以及建築使用空間,將 其細分為37 個「功能空間」,並量化其各功能空間之單位用水量(m2),如 表3-5~表 3-7 所示。人員使用率以及除住宅以外之年用水量引自《給排水‧衛 生設備の実務の知識(改訂 2 版)》社 团法人空気調和,衛生工学会編,オーム 社出版,1997;人員密度標準主要參考 ASHRAE Handbook,2004、California titled 24 ACM(Alternative Calcilation Method)、綠建築評估手冊,2007、陳雍

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雍,2011…等多份文獻。

綠建築探討的用水需求主要來自建築物內的使用者,而涉及生產或工業特 定用水項目則不在本檢討範圍,因此建築物的用水量與該建築的使用類型及基 本功能有密切關連。根據既有文獻及國外相關規範基準,一般建築物之用水量 推估基準主要以人均(每人每日用水量)為計算依據,在推估建築物用水量的 同時,必須界定不同建築類型之單位面積使用人員密度以及使用率,再據此推 算整體建築物之整體用水需求量。

建築物之用水量需求以及實際用水量情況其實相當複雜,除了因為類型不 同而有差異外,同一類型之建築物也會因使用時間長短而有不同,再加上實際 建築完成後,建築物的使用型態及需求也會有所變更,更造成用水量在預估正 確性上的困難。本研究為了更精確推估綠建築案例實際用水量,以作為評估綠 建築節水效益之檢討依據,在建築物之用水量推估基準的建築類型上加入營運 使用時間因素,並參酌採用建築物生命週期碳足跡評估理論所使用之「功能空 間」分類原則,依建築空間所屬分區將建築物分為37 類,並參考相關既有文獻 之基準數據,建置本研究建築物之用水量推估基準,如表3-5~表 3-7 所示。建 築物之用水量推估基準分類主要將建築物營運使用時間區分為24 小時、18 小 時、15 小時、12 小時以及 10 小時型態,再對應各建築之使用基本類型,包括 住宿、醫療、辦公、商場、學校等,分別建置人員使用率Pri、人均年用水量 Qwi (m3/人),以及單位樓地板面積人員密度標準 Pdm (人/m2)。

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表3-5 建築類型基準用水量 24-15 小時使用空間分類表

a. 引自 ASHRAE Handbook,2004;b. 引自 California titled 24 ACM(Alternative Calcilation Method);c. 引自 綠建築評估手冊,2007;d. 引自 ASHRAE Standard 90.1,2007;

e. 引自 李東翰,2011;f. 引自 陳雍雍,2011;g. 引自 卓政顥,2013

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表3-6 建築類型基準用水量 12 小時使用空間分類表

a. 引自 ASHRAE Handbook,2004;b. 引自 California titled 24 ACM(Alternative Calcilation Method);c. 引自 綠建築評估手冊,2007;d. 引自 ASHRAE Standard 90.1,2007;

e. 引自 李東翰,2011;f. 引自 陳雍雍,2011;g. 引自 卓政顥,2013

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表3-7 建築類型基準用水量 10 小時及廠房使用空間分類表

a. 引自 ASHRAE Handbook,2004;b. 引自 California titled 24 ACM(Alternative Calcilation Method);c. 引自 綠建築評估手冊,2007;d. 引自 ASHRAE Standard 90.1,2007;

均用水量基準與人員使用密度的關係。在此也可以看出涉及日常生活用水需求

3-3-3 綠建築節水量推估公式

確認取得綠建築標章建築物之單位樓地板面積基準用水量基準後,本研究以 統計學計量方法與實證調查比較分析,修正建築物實際總用水量,作為推估建築 年節水量之計算依據。據此建立各建築類型年用水量 Wt(m3/year)基準,以及年 節水量推估Wst(m3/year)公式如下。

Wty = Af×Pri×Qwi×Pdm……...(1)

Wty :建築物年用水量基準(m3/year),

Af :建築物總樓地板面積(m2) Pri :人員使用率

Qwi :每人年用水量(m3/人) Pdm :人員密度標準(人/m2)

Wst = Wty×(RS8÷8) ×0.6 ×Cr...(2)

Wst: 建築物年節水量推估(m3/year)

RS8: 綠建築水資源指標系統得分(0.0≦RS8≦8.0)。

Cr : 實證修正係數

取得綠建築標章或候選綠建築標章之案例,在水資源指標的節水效益上,

上述之量化推估模式,可以針對個案之節水效益計算並累計推估,即可推算該 年度之綠建築案例節水總效益數量。為了確認上述推估數值之可靠性,本研究 透過實際案例之調查數據進行驗證,以自來水公司所提供之實際數據,與本研 究推估數值相除所得之比值平均,取得修正係數Cr值後,以此校正推估公式之 計算結果,所得之推估數值將更接近實際節水效益數值。

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