第四章 「建築能源效率評估系統」之建構與實際操作
4.1 建築能源效率評估系統介紹
BEES（Building Energy Evaluation System）概念說明
本章節將針對 BEES 發想的核心概念進行說明。其依序如下：
1. 依使用模式將單位空間分類：於一般的大學校園建築，普遍為多單位共同使用之 複合式建築，其單位所包含的空間類型均有異同（圖 1），而各類空間經由使用模 式及作業需求的差異下，將造成其耗能量的多寡，進而影響該單位甚至全棟建築 物的耗能幅度變化。於此概念下可得知，各類空間使用模式的差異將決定單位耗 能量的多寡。
2. 針對各類空間訂定標準使用模式：一個單位中空間類型的界定取決於單位使用者 的作業需求差異，因此於同類空間作業需求相似的情況下，其空間使用模式（空 間運作時間、空調溫度設定、空間使用人數、辦公及雜項機具量）與能源需求量 理應是十分接近的。於此概念的推論下，假定單位的各類空間使用模式均滿足其 基本之作業需求，而其既定之外在氣候及建築設備條件均處於無法改變的情況 下，將可得估算出該單位的合理耗能基準值。故，本研究將擬定各類空間之「標 準使用模式」（即使用者依循各類空間最低舒適程度與作業需求下的行為模式）， 藉此滿足同類空間使用模式的基本需求，同時做為 BEES 於單位能源效率評估時 的重要依據。
3. 將該單位之標準耗能量視為評估基準：其「標準使用模式」目的在於保持空間基 本的運做需求下，賦予該空間最低合理限度的環境品質，以達到最省能的狀態。
舉例來說：當空間使用者依循「標準使用模式」，使空間僅維持最低舒適程度與 作業需求，則可估算出該單位最經濟且合理的「標準耗能量」（圖 4-1）。即現況 的建築環境條件下，使用者遵循標準使用模式所產生的耗能模擬值
（kWh/m2-yr）；並藉此以「標準耗能量」做為評定該單位能源效率的基準值，並 取代國內政府訂定之科技大學用電指標 EUI 值 120.8 kWh/m2-yr。
4. 計算該單位之能源效率指數：本研究藉由「實際耗能量」與「標準耗能量」的比 值計算（%），提出「能源效率指數」概念（圖 4-1），以提供管理者取得其單位效 率的評估指標。其概念將以「標準耗能量」做為評定能源效率的基準（效率指數 為 100%）當「實際耗能量」的耗能高出「標準耗能量」時，其效率指數將會超 過 100%，而其超出的比例則代表該單位「實際耗能量」與「標準耗能量」間的 差異耗能量（kWh/m2-yr），即「浮動耗能量」。於此同時，此比例也將說明其單位 所具備的節能潛力。舉例來說：當某單位的「能源效率指數」為 130%時，即代 表明該單位的「浮動耗能量」所佔的比例達 30%，同時也意謂該單位具備了 30%
的節能潛力。
圖 4-1 各類空間於標準使用模式下取得之評估基準與指標（本研究繪製）
BEES 架構設計
本研究依透過前述的四項概念，發展出一套建築能源效率評估系統（Building Energy Evaluation System , BEES）。因此，本研究將其BEES的架構分為三大步驟：
前置作業（現況調查與標準使用模式的訂定）
單位管理者需藉由現況調查取得模擬所需的各項數值，同時也將先制定各類空間
「標準使用模式」，以做為後續評估系統操作時的必要參數。故本研究於此，將針對影 響建築耗能之各類因子進行分類，以找出於影響空間使用模式的能源因子，藉此確立其
「標準使用模式」的訂定範圍，並加以說明其標準值的訂定方法。經相關文獻所彙整之 各項能源評估因子，可將其分為五類因子（氣候、建築、設備、負載及使用）再依其特 性分類分為「建築環境因子」：單位進駐建築物前就已確立，為現況既定的環境條件，
不受使用者行為模式所影響（含氣候、建築及設備因子）；「人為使用因子」隨著不同使 用者行為模式產生變動（含負載及使用因子）。
透過能源因子分類，可得知「人為使用因子」側的負載因子和使用因子為本研究於 各類空間「標準使用模式」的擬定對象（其包含人員密度、辦公機具密度、雜項機具密 度、空間運作時間、尖峰使用頻率及空調溫度設定）。因此，藉由單位高層及空間使用 者的觀查訪談後，訂定滿足各類空間基本作業需求之「標準使用模式」，已找出各單位 於使用模式差異下的耗能基準值。
操作介面：各項耗能量及與能源效率指數輸出
為取得該單位的耗能基準（標準耗能量）與評估指標（能源效率指數），本研究將 依序說明各項耗能量及能源效率指數的輸入與輸出項目（圖4-2）。首先，本研究假定該 單位處於缺少「實際耗能量」的情況下，管理者必須先以田野調查的方式，已取得該單 位之建築環境現況及現況使用模式的各項參數值，並藉由建築能源模擬軟體的輔助運算 取得該單位之「現況耗能量」，即為該單位「實際耗能量」的模擬數值（kWh/m2-yr）。 接著，管理者只需將模擬軟體內已輸入的現況使用模式替換成「標準使用模式」，即可 求得該單位的「標準耗能量」，並藉此做為單位的耗能基準比較值。最後，管理者再將
先前求得之「現況耗能量」扣除「標準耗能量」後，即可求得單位的「浮動耗能量」，
此耗能將反應出該單位待改善的用電量；另外，把「現況耗能量」除以「標準耗能量」，
將可求得「能源效率指數」，此將可做為評估該單位效率的評估指標。
圖 4-2 各項耗能量及能源效率指數的輸入與輸出項目（本研究繪製）
改善建議：標準、浮動耗能量分析與建議的改善方向
當管理者透過BEES的操作介面取得該單位的「實際耗能量」與「現況耗能量」時，
往往無法單靠此數據來判定單位耗能狀況的優劣，甚至提出適合的改善建議（圖4-3）。
然而經由BEES的操作後，形同將單位的現況耗能拆解成「標準耗能量」與「浮動耗能 量」兩部分。經由兩項耗能的解讀，可得之「標準耗能量」因透過「標準使用模式」的 輸入，將使用者行為模式所造成的耗能影響降至最低，因此該耗能將反應出現況建築環 境條件下所造成的既定耗能。若管理者欲於此處進行改善動作時，必須由「建築環境因 子」側的建築或設備因子進行改善（氣候因子人為無法掌控），然而，這樣的改善方式 也須倚靠專家學者經由深入調查後給予建議，同時也將投入大筆資金，故本研究將不於 此部分進行探討及建議。反觀「浮動耗能量」，由於為既定的建築環境條件下，空間之 現況與標準使用模式差異所產生的耗能量，因此該耗能將反應出現況使用者於行為模式 上差異。故管理者欲著手改善時，將可由「人為使用因子」側的負載及使用因子進行改 善。
圖 4-2 標準及浮動耗能量的解讀與建議的改善方向（本研究繪製）
BEES 操作流程說明
本研究依透過前述的四項概念，發展出一套建築能源效率評估系統（Building Energy Evaluation System , BEES）。因此，本研究將其BEES的架構分為三大步驟（圖4-4）：
1. 進行單位現況之調查：管理者需藉由現況勘查與資料收集，以取得能源模擬軟體 所需要的各類空間之建築環境現況參數和現況使用模式參數。
2. 訂定各類空間標準使用模式：以現況調查之各項參數做為參考，進而針對該單位 的各類空間訂定合理「標準使用模式」。
3. 現況、標準與浮動耗能量之估算：首先，將調查取得之建築環境現況與現況使用 模式等參數，同步輸入於能源模擬軟體之中，即可取得該單位之「現況耗能量」
（若該單位以「實際耗能量」替代「現況耗能量」，則可省略此操作步驟）；其次 再將原設定之現況使用模式參數替換成「標準使用模式」參數，即可透過軟體取 得該單位之「標準耗能量」；最後，再將「現況耗能量」扣除「標準耗能量」後，
將可知該單位的「浮動耗能量」。
圖 4-4 BEES 操作流程（本研究繪製）
4. 單位能源效率分析：
‧能源效率指數分析：將該單位的「現況耗能量」除以「標準耗能量」，即可求得
「能源效率指數」，藉此來評斷該單位的能源使用效率。
‧各類設備耗能比例分析：依現況與標準耗能量所佔的空調、照明及機具耗能比 例進行分析動作，進而找出最具節能潛力之設備項。
‧使用模式之敏感度分析：將「標準使用模式」內包含之項目分為四類（標準空 間運作時間、標準人員密度、標準機具密度及標準空調溫度設訂），並以步驟 3 所建立之現況模行為基礎，將四類標準使用模式參數獨立輸入於模擬軟體之中，
以了解各項標準所影響的耗能程度。最後再透過各類空間現況參數與標準參數的 比對，進而找四類使用模式下最具節能潛力的空間類型。
5. 提出單位改善建議：藉由步驟 4 的各項分析，提出該單位的評估結果說明、具體 改善方向及相關改善建議，以供單位管理者於後續改善動作時的參考依據。