第二章 相關文獻回顧與探討
第二節 我國推動建築節能及再生能源概況
台灣地區屬於亞熱帶 3氣候,主要用電以空調冷房為大宗,故整體 建築耗能相對較歐、美、日等溫帶 4
例如美國佛羅里達州對屋頂的隔熱性能規定約為台灣的 3.3~7.8 倍,對外牆的隔熱性能規定約為台灣的 4.0~6.9 倍,中國華南對外牆的 隔熱性能約為台灣的 2.3 倍,對屋頂的隔熱性能約為台灣的 1.0~1.2 倍 等,故相對之下我國建築之居住環境較易有悶熱而不舒適的情形。為此 我國經多次檢討修正建築技術規則中有關建築外殼耗能相關規定,其中 關 於 屋 頂 隔 熱 性 能 部 分 , 已 要 求 屋 頂 之 平 均 熱 傳 透 率 U 值 應 低 0.8W/m2‧k。
地區國家低很多,加上我國營建業 者為了節約成本,通常不會特別施作外殼隔熱。因此我國歷次在檢討修 訂外殼節能法規時,常因顧慮民間營建習慣與投資效益,對建築外殼隔 熱之相關基準,相較其他歐、美、日乃至中國等位處溫帶之國家低很多。
另當設有水平仰角小於 80 度之屋頂透光天窗之水平投影面積 HWa 大於 1.0 平方公尺時,其透光天窗日射透過率 HWs 應低於下表之基準 值 HWsc。但建築物外牆透空二分之一以上之空間,不在此限。屋頂透 光天窗日射透過率 HWs 之基準值如下表所示。
表 2-3 屋頂透光天窗日射透過率 HWs 之基準值
水平投影面積 HWa 條件 透光天窗日射透過率基準值 HWsc HWa<30m2 HWsc=0.35
HWa≧30m2且 HWa<230m2 HWsc=0.35-0.001×(HWa-30.0)
HWa≧230m2 HWsc=0.15 計算單位 HWa:m2 ; HWsc:無單位
資料來源:「建築技術規則」建築設計施工編第十七章綠建築基準
3:亞熱帶是地球上的一種氣候地帶。一般亞熱帶位於溫帶靠近熱帶的地區(大致 23.5°N-40°N、23.5
°S-40°S 附近)。亞熱帶的氣候特點是其夏季與熱帶相似,但冬季明顯比熱帶冷,最冷月在攝氏 0 度以上。
4:由南回歸線至南極圈,以及北回歸線至北極圈附近的中緯度地區。每年的平均氣溫大多在攝氏 20 度到 0 度之間,例如美國、德國、中國、日本等。
關於建築物外牆、窗戶與屋頂所設之玻璃對戶外之可見光反射率不
7:窗平均熱傳透率 Uaf(Average Fenestration U Value)係所有建築立面開窗部位熱傳透率之平均值。
表 2-5 空調型、住宿類、學校類及大空間類等建築之節能基準值 ENVLOAD8
北區 <80 kWh/m2‧yr ENVLOAD
北區 <240 kWh/m2‧yr ENVLOAD
北區 <100 kWh/m2‧yr 中區 <120 kWh/m2‧yr 南區 <135 kWh/m2‧yr 醫院類 醫院、療養院 建築外殼耗能量
ENVLOAD
北區 <140 kWh/m2‧yr ASWG10
北區 <160 kWh/ m2‧yr
8:建築物外殼耗能量 ENVLOAD[KWh/(㎡.a)],係為維持室內環境之舒適性,建築物之單位外周區 空調樓地板面積全年冷房顯熱負荷量。計算公式詳見各類型建築物節約能源設計技術規範。
9:建築外殼等價開窗率 Req,是指建築物「各方位」外殼之透光部位,經標準化日射、遮陽及通風 修正計算後之開窗面積,對建築外殼總面積之比值。外殼等價開窗率 Req=(Σ窗面積 Agi ×各方 位日射修正係數 fk × 開窗部位外遮陽修正係數 ki × 開窗部位通風修正係數 fvi) ÷ 外殼總面積 Aen。
10:窗面平均日射取得量(Average Window Solar Gain)簡稱 AWSG [kWh/(㎡ .a)],係除了屋頂部位 以外之建築物所有透光部位開窗表面之平均日射取得量。計算公式詳見各類型建築物節約能源設 計技術規範。
上述各節能指標中,「空調型建築」的 ENVLOAD 指標屬於目前最 先進的「建築外殼耗能指標」;「住宿類建築」的 Req 與「學校及大型空 間類建築」的 AWSG 兩種指標屬於「綜合熱性能指標」;而其他類建築 的屋頂隔熱 Uar 值與日射取得率則屬於最簡單的「部位熱性能指標」。
這些均依據其耗能比重、操作簡易度與建築專業人員之專業要求度,而 作的分類規範系統。
二、既有建築節能改善所涉相關法令分析 1、屋頂設計載重法規說明
依據「建築技術規則」建築構造篇第 10 條、第 16 條之規定,屋頂 綠化部分係屬活載重,故屋頂綠化之活載重以不超過規範屋頂單位活載 重即屬安全範圍。而「建築技術規則」建築構造篇第 17 條所附建築物 構造之最低活載重規定:建築物構造之活載重,因樓地版之用途而不同,
不得小於下表所列;不在表列之樓地版用途或使用情形與表列不同,應 按實計算,並須詳列於結構計算書中。
表 2-6 建築物樓地板之最低活載重規定
樓地板用途類別 載重(公斤/
平方公尺)
一、住宅、旅館客房、病房。 200
二、教室。 250
三、辦公室、商店、餐廳、圖書閱覽室、醫院手術室及固定座位之
集會堂、電影院、戲院、歌廳與演藝場等。 300
四、博物館、健身房、保齡球館、太平間、市場及無固定座位之集
會堂、電影院、戲院歌廳與演藝場等。 400
五、百貨商場、拍賣商場、舞廳、夜總會、運動場及看臺、操練場、
工作場、車庫、臨街看臺、太平樓梯與公共走廊。 500
六、倉庫、書庫。 600
表 2-8 外遮陽及戶外遮棚之法規分析
4、上述改善措施於公寓大廈管理條例之相關限制規定
依公寓大廈管理條例第 8 條規定:「公寓大廈周圍上下、外牆面、
樓頂平臺及不屬專有部分之防空避難設備,其變更構造、顏色、設置廣 告物、鐵鋁窗或其他類似之行為,除應依法令規定辦理外,該公寓大廈 規約另有規定或區分所有權人會議已有決議,經向直轄市、縣(市)主 管機關完成報備有案者,應受該規約或區分所有權人會議決議之限制。」
故於公寓大廈加裝屋頂隔熱、屋頂綠化、外遮陽及戶外遮棚等,應符合 規約或區分所有權人會議決議之限制。
三、國內建築推動再生能源現況說明 1、違章建築新設太陽光電之調合措施
考量到台灣許多屋頂為頂樓加蓋,政府自 2018 年公告《違章建築 與新設太陽光電調和辦法》,有條件開放違章屋頂就地合法,明訂只要 違建頂樓不影響公共安全,就可以參與綠能屋頂計畫。細項包括頂樓違 建未達兩層以上、屋頂非避難平台、非整棟違建與不是優先拆除等,滿 足以上標準才可在違章屋頂架設綠能設施。
目前合法建築物屋頂如有違章時,可設置太陽能板的類型可分為 4 種,如圖 2-2 所示,其中「結構分立型」是讓光電設備與違建結構分開 設置,又再細分為圖中之 A、B 兩項;「結構共構型」是在屋頂架高設置 太陽能板,如圖中之 C;「設備安裝型」則是住戶可直接在屋頂上鋪上太 陽能板,如圖中之 D。而違章建築除了得符合這些標準,還要有專業技 師簽證負責。
圖 2-2 合法建築物屋頂如有違章時設置太陽光電備類型
資料來源:設置屋頂太陽光電免請領雜項執照處理原則,內政部,2018 2、太陽光電推動措施
為達成非核家園計畫,政府大力推動太陽光電與離岸風電發展,而 為鼓勵公務機關、國營事業、工廠及一般民眾設置太陽光電系統,於 2016 年 7 月起實施「太陽光電 2 年推動計畫」,2018 年目標是新設置 1,520 MW 太陽能。截至 2017 年 8 月底,太陽光電累積設置容量達 1,388.4 MW,
其中屋頂型占 95%(約 1,318.7 MW),地面型則為 5%(約 69.7 MW)。
相較地面型太陽光電,因屋頂型太陽光電的推動涉及面向相對單純,
設置速度相對較快,經濟部於 2017 年 10 月再宣布推動「綠能屋頂全民 參與推動方案」,採用民眾零出資、政府零補助之原則,由地方政府遴 選適當營運商來協助民眾設置屋頂太陽光電系統,透過民間技術與資金 引導全民參與太陽光電設置。綠能屋頂所產生電力將由民眾優先自用,
剩餘電力再由協助民眾設置太陽光電設備的營運商「全額躉購」 (即一
次性全部購入剩餘電量),轉賣給台灣電力公司提供企業及其他住宅用 戶使用。屋主免出資參與綠能屋頂改造,營運商以電能保證收購費率長 期維運達 20 年,分享至少 10%躉購費率回饋金給民眾,另外回饋 3%的 躉購費率給地方政府成立綠電發展基金來支持綠能及鄰里建設。打造綠 能屋頂,建立分散式自發自用乾淨能源,鼓勵全民一起來協助達成 2025 年非核家園目標。
上述方案目前屋頂型太陽能有台中市、雲林縣、嘉義市、台南市、
屏東縣等 5 個縣市、共 5,000 戶參與示範。相較於中南部的踴躍報名,
或許因為日照較少,北部較不積極參與。而在台中、雲林、嘉義、台南、
屏東 5 個示範縣市當中,台南市率先搶下發電首例,已於 2018 年 7 月 陸續併聯發電。其中台南安南區有部分建築為違章建築,此案例也將進 一步成為違章建築與綠能屋頂調和的示範點。
3、我國再生能源發展策略目標
再生能源的總設置量,在 105 年設置量為 4,722MW、發電量為 127 億度,109 年設置量目標為 10,861MW、發電量為 234 億度,114 年設置 量目標為 27,423 MW、發電量為 515 億度。
其中太陽光電在 105 年設置量為 1,210MW、發電量為 11 億度,109 年設置量目標為 6,500MW、發電量為 81 億度,114 年設置量目標為 20,000MW、發電量為 250 億度。太陽光電 2 年計畫完成新增設置 1.52GW,
規劃及執行太陽光電併網輸電系統建置,盤點設置土地、水域空間、未 使用工業區及屋頂可設置面積(目前已掌握約 1 萬 2 千公頃)。
另在陸域風電方面,在 105 年設置量為 682MW、發電量為 14 億度,
109 年設置量目標為 800MW、發電量為 19 億度,114 年設置量目標為 1,200MW、發電量為 29 億度,已取得施工許可案場優先推動(107 年為 727MW),協助陸域已取得籌設許可案場完成設置(109 年目標 800MW);離 岸發電在 105 年設置量為 0MW、發電量為 0 億度,109 年設置量目標為 520MW、發電量為 19 億度,114 年設置量目標為 3,000MW、發電量為 111
億度。106 年完成 4 架示範機組 16MW 設置,完成彰化地區離岸風力陸上 併網容量建置(114 年目標至少 4,000MW,未來規劃擴大至 8,000MW),107 年完成離岸風電組裝碼頭建置(臺中港 5A 及 5B),108 年完成水下基礎 組裝碼頭建置(興達港),推動離岸風電區塊開發,114 年累計設置目標 達 3GW,台電公司完成彰濱地區離岸風電電網併聯點強化工程。並配合 建立綠色金融制度(成立再生能源發展金融推動小組,建立綠色金融管
億度。106 年完成 4 架示範機組 16MW 設置,完成彰化地區離岸風力陸上 併網容量建置(114 年目標至少 4,000MW,未來規劃擴大至 8,000MW),107 年完成離岸風電組裝碼頭建置(臺中港 5A 及 5B),108 年完成水下基礎 組裝碼頭建置(興達港),推動離岸風電區塊開發,114 年累計設置目標 達 3GW,台電公司完成彰濱地區離岸風電電網併聯點強化工程。並配合 建立綠色金融制度(成立再生能源發展金融推動小組,建立綠色金融管