建築空調工程 CO 2 排放量解析

中央空調系統的組成包括水側系統與空氣側系統二大系統，水側系統包括空調 主機、冷卻水塔、冰水泵、冷卻水泵及管路系統等，而空氣側包含末端設備空調箱 或室內送風機及風管系統等。建築物空調裝置容量會依其空調使用類型如醫院、量 販店、百貨商場、旅館等經由動態空調負荷計算軟體如 DOE2，計算其尖峰負荷值，

再配置適當容量與數量的空調主機，依其空調主機之容量與數量，再搭配其周邊設 備與管路，構成一完整中央空調系統。而空調裝置容量越大，其空調設備所產生的 CO₂排放量也越大。本研究以 42 個不同空調使用類型樣本，分別解析其單位冷凍噸 所產生之 CO₂排放量，並建立簡易回歸推估應用式，方便建築物初期設計階段來預 估空調工程 CO2排放量。

壹、空調工程 CO2排放量解析變因範圍界定

1. 同一建築物空調裝置容量會因其使用類型不同而不同：

同一建築物(相同室內空調面積)，使用類型如醫院、百貨商場、辦公大樓等，

其空調負荷裝置容量會不同，如為百貨商場用途，其空調裝置容量遠大於辦公大 樓用途。如以建築物樓地板面積換算 CO₂排放量是會有所差異，因此必須以空調 裝置容量的單位冷凍噸所產生的 CO₂排放量來解析空調工程 CO₂排放量。

2. 不同類型之中央空調系統之研究樣本界定：

中央空調系統種類繁多，如水冷式中央空調、氣冷式中央空調、儲冰中央空 調、吸收式中央空調、熱回收型中央空調等，不同類型空調系統其 CO2排放量也 會不同，而水冷式中央空調系統為時下建築物常用之空調系統，因此本研究 42 個 樣本皆採用水冷式中央空調系統。

3. 空調箱風管系統(AHU SYSTEM)與室內送風機水管系統(FCU SYSTEM)CO₂排放 量解析：

一般中央空調系統之空氣側組成可分為以下三大系統：

(1) 空調箱風管系統：適用於百貨商場、量販店、體育館等大型空間。

(2) 室內送風機水管系統：適用於小型空間場所，如辦公大樓、旅館等。

(3) 以上兩者混合使用系統：該中央空調系統其空調箱風管系統與室內送風機水 管系統設置混合使用，如醫院場所。

空調工程 CO₂排放量是否會因上述空氣側末端設備系統之不同，其 CO₂排放量 是否有所差異，本研究將 42 個樣本依其空氣側所採用之空調系統個別分類，分別得 空調箱風管系統為 12 個樣本，室內送風機水管系統為 15 個樣本，風管與水管混合 系統為 15 個樣本，其內容如表 4.2~表 4.4 所示。本研究將上述三種類型空氣側末端 系統分別計算其 CO2排放量，依其變異數分析，解析其 CO2排放量。

表 4.2 室內送風機水管系統案例樣本一覽表

樣本編號 建築使用類型 空調裝置容量

NO.1 辦公大樓 空調主機 260RT×2 台。

NO.2 商 場 空調主機 350RT×3 台。

NO.3 辦公大樓 空調主機 300RT×2 台。

NO.4 旅 館 空調主機 300RT×2 台，200RT×1 台。

NO.5 辦公大樓 空調主機 160RT×1 台。

NO.6 辦公大樓 空調主機 350RT×3 台。

NO.7 醫 院 空調主機 160RT×1 台，10RT×1 台。

NO.8 辦公大樓 空調主機 250RT×1 台。

NO.9 旅 館 空調主機 360RT×1 台。

NO.10 醫 院 空調主機 500RT×1 台，100RT×1 台。

NO.11 旅 館 空調主機 200RT×1 台，400RT×1 台

NO.12 宿舍大樓 空調主機 100RT×2 台。

NO.13 辦公大樓 空調主機 300RT×2 台。

NO.14 辦公大樓 空調主機 100RT×2 台。

NO.15 宿舍大樓 空調主機 150RT×2 台。

（資料來源：本研究整理）

表 4.3 空調箱風管系統案例樣本一覽表

貳、室內送風機水管系統 CO2排放量案例解析

而其空調工程案例樣本 CO2排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2排放量 kg) = 338.56 × (空調裝置容量 RT) – 2136.1，R² = 0.8909，如圖 4.2 所示。

圖 4.2 室內送風機水管系統 CO2排放量回歸推估應用式

（資料來源：本研究整理）

本案例建築空調工程四大類型工程 CO₂排放量各佔比例如圖 4.3 所示。設備工程 CO2排放量佔總量之 43%，配管工程 CO2排放量佔總量之 32.3%，風管工程 CO2排 放量佔總量之 6.2%，配電與自控工程 CO2排放量佔總量之 18.5%，由圖 4-3 可知，

室內送風機水管系統由於大量採用冰水管路與室內送風機，導致產生整體配管工程 CO2排放量最高，而風管工程只使用一些風口與軟管，其 CO2排放量只佔總排放量 6.2%。

圖 4.3 室內送風機水管系統各類工程 CO2排放量比例圖

（資料來源：本研究整理）

參、空調箱風管系統 CO2排放量案例解析

而其空調工程案例樣本 CO2排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2排放量 kg) = 307.11 × (空調裝置容量 RT) –16766，R² = 0.9951，如圖 4.5 所示。

圖 4.5 空調箱風管系統 CO₂排放量回歸推估應用式

（資料來源：本研究整理）

本案例建築空調工程四大類型工程 CO2排放量各佔比例如圖 4.6 所示。設備工程 CO₂排放量佔總量之 42.1%，配管工程 CO₂排放量佔總量之 29.7%，風管工程 CO₂ 排放量佔總量之 19.1%，配電與自控工程 CO₂排放量佔總量之 9%，由圖 4.6 可知，

空調箱風管系統由於大量採用空調箱與風管系統，導致因增加空調箱設備，使設備 工程 CO₂排放量為升高，而又採用風管系統，使配管工程 CO₂排放量下降。

圖 4.6 空調箱風管系統各類工程 CO2排放量比例圖

（資料來源：本研究整理）

肆、空調箱(AHU System)與室內送風機(FCU System)混合系統 CO2排放量案例解析

15 個案例樣本之個別樣本每冷凍噸 CO2排放量如圖 4.7 所示，15 個案例樣本平 均每冷凍噸排放量為 352kg- CO2/RT，標準差為 78.38 kg- CO2/RT。

而其空調工程案例樣本 CO2排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2排放量 kg)

= 346.77 × (空調裝置容量 RT) +3752.7，R² = 0.8374，如圖 4.8 所示。

圖 4.8 AHU 與 FCU 混合系統 CO₂排放量回歸推估應用式

（資料來源：本研究整理）

本案例建築空調工程四大類型工程 CO₂排放量各佔比例如圖 4.9 所示。設備工程 CO₂排放量佔總量之 41.4%，配管工程 CO₂排放量佔總量之 31.6%，風管工程 CO₂ 排放量佔總量之 12.3%，配電與自控工程 CO₂排放量佔總量之 14.7%，由圖 4.9 可知，

AHU 與 FCU 混合使用於空調系統中，其配管工程及風管工程 CO₂排放量多寡，須 有賴空調箱或室內送風機所使用數量來決定其兩者 CO₂排放量之增減。

圖 4.9 AHU 與 FCU 混合系統各類工程 CO2排放量比例圖

（資料來源：本研究整理）

伍、全部案例樣本不分類系統 CO2排放量案例解析

42 個案例樣本之個別樣本每冷凍噸 CO2排放量如圖 4.10 所示，42 個案例樣本平 均每冷凍噸排放量為 350kg- CO2/RT，標準差為 74.41 kg- CO2/RT。

圖 4.10 全部案例樣本每冷凍噸 CO2排放量

（資料來源：本研究整理）

而其空調工程案例樣本 CO2排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2排放量 kg)

= 316.02 × (空調裝置容量 RT) + 12303，R² = 0.9483，如圖 4.11 所示。

圖 4.11 全部案例樣本 CO2排放量回歸推估應用式

（資料來源：本研究整理）

本案例建築空調工程四大類型工程 CO2排放量各佔比例如圖 4.12 所示。設備工 程 CO2排放量佔總量之 42.2%，配管工程 CO2排放量佔總量之 31.2%，風管工程 CO2

排放量佔總量之 12.6%，配電與自控工程 CO2排放量佔總量之 14%，由圖 4.12 可知，

全部 42 個案例樣本所統計出來的各類工程 CO2排放量，與 AHU&FCU 混合系統統 計值類似，因此有待下一章節以變異數分析方法來確認當採用空調箱風管系統或室 內送風機水管系統或兩者混合系統，其是否會影響建築空調工程整體每一冷凍噸 CO₂ 排放值。

圖 4.12 全部案例樣本各類工程 CO₂排放量比例圖

（資料來源：本研究整理）

陸、採用不同空調系統 CO2排放量變異數分析

上節以三種不同空調系統分別解析其 CO₂排放量，為分析採用三種不同空調系 統時，其建築空調工程 CO₂排放量是否有所差異，而其回歸推估應用式是否需依三 種不同空調系統而有所區別，因此採用單因子變異數分析方法，來解析三種不同空 調系統所產生 CO₂推估方法是否不會互相影響整體建築空調工程 CO₂排放量。

本研究變異數分析組別共有三組，分別為室內送風機水管系統(簡稱 FCU 系統)，

樣本個數 15 個；空調箱風管系統(簡稱 AHU 系統)，樣本個數 12 個，AHU 與 FCU 混合系統(簡稱混合系統)，樣本個數 15 個。以上三組系統依其每一樣本每冷凍噸 CO₂ 排放量值，經變異數分析結果如表 4-8，其 P 值 0.627682 大於 0.05，可判定三組系統 CO2排放量不因其採用不同之空調系統而有所差異，因此可將 42 個案例樣本集中一 起解析其建築空調工程 CO2排放量與回歸推估應用式。

表 4.9 單因子變異數分析表

（資料來源：本研究整理）

第三節 小結

本章透過調查本土建築空調工程設備材料的生產、加工、運輸階段之耗能，建 立 300 餘項國內空調工程常用設備材料 CO₂排放量資料庫，並得 22 項回歸推估應用 式，以作為建築空調工程生命週期評估法之基礎數據。再以國內 42 個案例樣本加以 分類，單獨解析出使用不同空調系統時其 CO₂之排放量，歸納小結如下：

1. 室內送風機水管系統（簡稱 FCU SYSTEM）：

以國內 15 個案例樣本解析得平均每冷凍噸 CO2排放量為 336 kg- CO2/RT，標 準差為 79.02 kg- CO2/RT，其空調工程 CO2排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2

排放量 kg) = 338.56 × (空調裝置容量 RT) –2136.1，R² = 0.8909。各項工程佔總空 調工程 CO2排放量比例為：設備工程 CO2排放量佔總量之 43%，配管工程 CO2排 放量佔總量之 32.3%，風管工程 CO₂排放量佔總量之 6.2%，配電與自控工程 CO₂ 排放量佔總量之 18.5%。

2. 空調箱風管系統（簡稱 AHU SYSTEM）：

以國內 12 個案例樣本解析得平均每冷凍噸 CO2排放量為 364kg- CO2/RT，標 準差為 58.34 kg- CO2/RT，其空調工程 CO2排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2

排放量 kg) =307.11 × (空調裝置容量 RT) +16766，R² = 0.9951。各項工程佔總空 調工程 CO2排放量比例為：設備工程 CO2排放量佔總量之 42.1%，配管工程 CO2

排放量佔總量之 29.7%，風管工程 CO2排放量佔總量之 19.1%，配電與自控工程 CO₂排放量佔總量之 9.0%。

3. 空調箱與室內送風機混合系統（簡稱 AHU＆FCU SYSTEM）：

以國內 15 個案例樣本解析得平均每冷凍噸 CO2 排放量為 352kg- CO2/RT，標 準差為 78.38kg- CO2/RT，其空調工程 CO2 排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2 排放量 kg) = 346.77 × (空調裝置容量 RT) + 3752.7，R² =0.8374。各項工程 佔總空調工程 CO2 排放量比例為：設備工程 CO2 排放量佔總量之 41.4%，配管工

以國內 15 個案例樣本解析得平均每冷凍噸 CO2 排放量為 352kg- CO2/RT，標 準差為 78.38kg- CO2/RT，其空調工程 CO2 排放回歸推估應用式為 Y(空調工程 CO2 排放量 kg) = 346.77 × (空調裝置容量 RT) + 3752.7，R² =0.8374。各項工程 佔總空調工程 CO2 排放量比例為：設備工程 CO2 排放量佔總量之 41.4%，配管工