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我國未來建築外殼節能管制益預測

第四章 建築節能法規長期節能與二氧化碳減量效益

第三節 我國未來建築外殼節能管制益預測

由先前陳述建築外殼節能設計在節能與二氧化碳減量之成果豐碩,然而 實際上依然有成長的空間,因此接下來是建構國家未來節能政策之發展方 向,以推估未來節能政策強化後之節能與二氧化碳減量效益。

1.擴大管制樓板面積

綠建築專章除了依照各類建築分類管制,逐步強化建築物之管制規模,

以強化建築物外殼熱負荷是一本萬利的手法,直到所有建築物全面強化管制 乃終極目標,如此才能貫徹我國政府宣示節能與二氧化碳減量之目標,是追 求可持續性發展的第一步。住宿類建築(包刮住宅、宿舍、與店鋪住宅)的 面積是我國建築管理的最大宗,因此擴大住宿類建築的節能管制範圍最能增 加節能管制之比例。

圖 4. 11建築節能管制提案

延續現今之節能政策,再以階段性管制規模提升,最後達到階段 C 之全 面管制,在此提出縮減住宅、店鋪住宅與學校之管制面積,見圖 4.11 其所列 之項目,現況之管制面積為住宅、學校管制面積 500 ㎡,而本研究提案三種

將 A 案將管制規模縮減至 250 ㎡,B 案 200 ㎡,C 案全面管制;而大型空間 的管制面積仍然有提升的空間,所以建議修法將管制面積下修到 A 案 500 ㎡,

B 案 250 ㎡和 C 案全面管制等提案。

關於住宅類之管制規模推估乃因為我國住宅型態雖然集合住宅之興建 逐在比例上逐漸成長,但一般透天建築仍然佔有多數市場,且建商為了讓產 權分割以利銷售,往往以拆照之方式送審,甚至市場上出現許多鎖定小家庭,

一戶地坪僅二十坪,建坪小於 150 ㎡之住宅,因此現況住宅管制之規模 150

㎡看似嚴謹卻仍可能逃脫節能法令之約束,在節能政策的積極推動概念下,

須保證讓我國新建之建築物在未來能確保高性能之外殼隔熱性能,以達到建 築物全面節能管制之使命。

將前節我國建築節能政策對節能與二氧化碳減量評估計算(表 4.14)歸 納的現今之住宅類、店鋪住宅類、學校類與大型空間之建築節能比例、EUI 資料以及十年平均樓地板面積,帶入管制規模提升之方案後再與現有之節能 政策做比較,計算得出 A.B.C.三項提案的節能效益。以住宅 A 方案為例,可 先以住宅的 EUI 值乘以十年平均樓地板面積再乘上管制比例相減求出管制之 面積增加百分之五之數值最後帶入住宅的建築空調節能比例 4.8%,求得住 宅之 A 方案每年可節省 1091547.7 kWh/(㎡)之電能,再以此方法累計店鋪 住宅、學校與大型空間的節能成效,就可以求出表格最右欄方案 A 節能提升 效果推估,預計 A 方案可每年再節約之電力 3272524.1 度,而 B 方案則是 8330071.9 度電,最後 C 方案之節能效果最大,估算每年可再節省 11602596.0 度電。

然而,在 A、B、C 三案中,本研究建議一勞永逸採用 C 案不分規模全面 實施節能管制之方案。因為我國以規模限制節能管制之規定是因為受到當初 ENVLOAD 立法管制僅針對大型建築管制的原則之影響,而以五百平方公尺以 上來管制,不但遺漏絕大部分建築物的節能管制,也違反國際節能管制慣例,

因此建議對於住宅、大型空間、學校類建築取消規模門檻之限制,全面納入 節能設計管制。

4. 15管制規模提升推估節能成效

12563855 6576728 2305173 603018

建築節能比例 4.8% 6.6% 3.2% 8%

屋 頂 之 熱 傳 透 性 能 外 , 還 導 入 了 等 價 開 窗 率 Req 之 標 準 升 級 , 以 限 制 開 窗 率 能 夠 減 少 熱 能 的 侵 入 , 預 計 可 以 節 省 約 兩 成 的 住 宅 空 調 用 電 量 ,讓建築節能之精神得以落實。故以前表所列之數值,分別將住 宅與店鋪住宅之 EUI × 樓地板面積 × 2008 年管制比例 × 空調佔建築耗電量 比 × 節省比例,即可求出三個住宅強化方案之節能成效(表 4.16)。

圖 4. 12住宅節能基準強化方案節能效益推估

4. 16住宅節能基準強化節能率換算

可節省電力(度) EUI

kWh/(㎡‧a)

十年管制樓 地板面積(㎡)

管制比例 空調佔建築

耗能比例(%) 方案 A.、方案 B 節省 5% 方案 C.節省 10%

住宅 36.2 12563855 100% 4.8 1091547.7 2183095.4 店鋪住宅 52.2 6576728 100% 6.6 1132473.1 2264946.2 總節能量(度電/年) 2224020.8 4448041.6

3.管制天窗

台灣橫跨亞熱帶,氣候條件普遍高溫高溼,節能條件以加強遮陽減少熱 得為首要課題之一,然而許多設計者在操作建築設計時卻忽略了建築節能之 重要,由其是百貨業與購物中心等大型空調類型建築,喜愛抄襲歐美現代建 築之型式,設置天窗採納天光以增添室內之光線氣氛(圖 4.13),然而天窗 成為熱流直接進入室內的途徑,造成消耗大量地空調用電,如同把大筆的金 錢不斷地丟像無底洞一樣,但冷房效果依然有限,故未來綠建築專章應加強 天窗管制。

提議方案:

方案 A. HWsi 水平透光開窗日射透過率≦0.5 →可幫助屋頂層空調節能 20%

方案 B. HWsi 水平透光開窗日射透過率≦0.3 →可幫助屋頂層空調節能 40%

方案 C. HWsi 水平透光開窗日射透過率≦0.15→可幫助屋頂層空調節能 60%

上述之水平天窗係指當天窗仰角小於 80°且開口部超過 1 ㎡時,須增加 水平天窗遮陽與降低玻璃日射透過率,減少水平日射取得,若採取方案 A.水 平開窗日光透過率≦0.5,則管制天窗只能幫助屋頂層節省 20%用電,在此 以推估所有建築類型之屋頂面積中平均每萬分之一的樓地板會採用屋頂天窗 面積,且以住宅平均高度為五樓,所以其節能效果僅限於五萬分之一(萬分 之一樓地板面積採天窗 ÷ 平均住宅樓高五樓 = 1/10000 ÷ 5= 1/50000)之 住宅樓地板面積,其節能效果以幫助空調節能 20%估算(換算住宅建築節能 率 4.8%)

EX.住宅採用天窗管制方案 A 的節能推估

2008 年住宅管制板面積 天窗機率 平均樓高 EUI 住宅建築節能率 節能量

12563855 ÷ 1/10000 ÷ 5 × 36.2 × 4.8% = 436.6 kWh/㎡·yr 其餘各類建築天窗節能推算;而採取方案 B.控制水平天窗日射透過率≦

0.3 時,對屋頂層空調節能可以達到 40%之功效,最後採取方案 C 控制水平天 窗日射透過率≦0.15,可幫助屋頂層空調節能達六成推算,茲整理成表 4.17 所示各類建築物推估各類建築物之樓層高,加上各類建築樓地板面積與各類 建築 EUI 單位耗能量之計算,求得屋頂層節能效益;而百貨商場類則因較有 可能此用天窗採光,因此推估每千分之一之樓地板為天窗採光,但平均樓高 以十樓計算,可幫助萬分之一之百貨商場樓地板節能,以此推算 2008 年後管 制之樓地板面積可獲得其節能效益 A 方案 2744.4kWh/(㎡‧a),B 方案 5488.7kWh/(㎡‧a),C 方案 8233.1kWh/(㎡‧a)。

圖 4. 13購物中心為製造空間效果而開設天窗採光造成能源浪費

4. 17天窗管制節能量 類別

方案

辦公 百貨 旅館 醫院 住宅 店鋪 住宅

學校 大型 空間 EUI 240.9 586.2 190.6 310.0 35.2 52.2 46.2 182.0

2008 年管制樓地板

面積(單位:㎡) 2109628 160805 173238 325267 12563855 6576728 2305173 603018

建築節能比例 8% 10% 9% 10% 4.8% 6.6% 3.2% 8.0%

平均樓高 10 10 10 10 5 5 4 3

累計 天窗 節能 成效

(單位:

kWh/(㎡

‧a))

方案 A 節能量 406.6 942.6 29.7 100.8 436.6 453.0 85.3 289.7 2744.4 方案 B 節能量 813.1 1885.3 59.4 201.7 873.2 906.0 170.5 579.5 5488.7 方案 C 節能量 1219.7 2827.9 89.2 302.5 1309.9 1359.0 255.8 869.2 8233.1 單位:kWh/㎡·yr

4.ENVLOAD 自然通風優惠係數修改

在現行 ENVLOAD 計算評估中央空調型建築節能指標時,盡可能調整形狀 系數減少外週區可幫助減少空調負荷,造成建築量體過於具大,內部空間之 通風環境乃至於照明環境反而更需依賴設備系統,並可能忽略了台灣氣候在 冬季和春秋兩季皆有機會採取自然通風之氣候條件,因此未來綠建築專章研 擬開窗通風性能對辦公大樓 ENVLOAD 之優惠計算,採評估空調主機停機季 節,給予 ENVLOAD 系數修正,鼓勵中央空調型辦公室的平面調整為可增加自 然通風之區域與開窗型式以利導入自然風,減少空調主機開啟以減少耗能,

如此辦公類建築物之空調耗能可再減少 20%,計算方式為辦公類 2008 年管 制之樓地板面積 2109628 ㎡ × 辦公類 EUI 240.9 kWh/(㎡‧a) × 空調耗 能 20% × 空調佔辦公類建築用電比例 40%之情況推估每年可節省 8131351.8 度電。

壹拾、 我國未來綠建築專章效益預測

將以上各建築節能精進方案之成效整理在表 4.18,將四種節能政策 的 ABC 三種方案節能成效進行累加,可得知方案 A.可目前提升 13630641 度 電之節能效益,方案 B.之成效預估可比目前之節能法令 18690933 度電力,

至於方案 C.每年可再增加的節能量估算為 24190223 電。接著是以經濟部能 源局統計之換算公式,以台灣地區以各種發電方式換算出每發一度電將產生 0.62 公斤之二氧化碳的數據換算,將剛剛所述三種節能量預測轉換為二氧化 碳減量的數值,分別可得到方案 A.可比現今之政策再減少 62677.5 公噸之二 氧化碳排放,而方案 B.可減少 65814.9 公噸之二氧化碳排放,最後的方案 C.

則可以減少 69224.5 公噸之二氧化碳排放。

4. 18三種方案節能效益整理

節能手法 方案 A. 方案 B. 方案 C.

擴大管制住宅、學校與大型空間樓

板規模 ( kWh/(㎡‧a)) 3272524.1 8330071.9 11602596.0 強化住宅節能基準( kWh/(㎡‧a))

2224020.8 2224020.8 4448041.7 天窗管制( kWh/(㎡‧a))

2744.4 5488.7 8233.1 辦公類 ENVLOAD 自然通風修改

( kWh/(㎡‧a)) 8131351.8

各方案每年幫助提升節能效益推估

(kWh) 13630641 18690933 24190223

各方案每年幫助提升

二氧化碳減量效益推估(kg-CO2) 62677526 65814907 69224467

此外另行預計將 2008 年起模擬實施的節能方案方案 ABC 三者的歷年節 能成效與二氧化碳減量成果推估統整,製成表 4 .19 未來節能政策提案節能 效果推估表與表.4.20 未來節能政策提案二氧化碳減量成效推估表,以供讀 者方便比對節能成效推估之程序。

4. 19未來節能政策提案節能效果推估表 2002 299608122 299608122 299608122 1125326711 1125326711 1125326711 2003 353822565 353822565 353822565 1479149277 1479149277 1479149277 2004 408319775 408319775 408319775 1887469052 1887469052 1887469052 2005 514741488 514741488 514741488 2402210540 2402210540 2402210540 2006 621163201 621163201 621163201 3023373741 3023373741 3023373741 2007 727584914 727584914 727584914 3750958655 3750958655 3750958655 2008 948487031 953547323 959046612 4699445686 4704505978 4710005267 2009 1896974061 1907094646 1918093224 6596419747 6611600624 6628098492 2010 2845461092 2860641968 2877139836 9441880839 9472242592 9505238328 2015 7587896245 7628378582 7672372897 37896491757 38078662275 38276636690 2020 12330331398 12396115196 12467605957 90063278440 90523765026 91024200354 2025 17072766551 17163851810 17262839017 165942240888 166807550847 167747929320

單位:kWh/㎡·yr 2004 253158261 253158261 253158261 1170230812 1170230812 1170230812 2005 319139723 319139723 319139723 1489370535 1489370535 1489370535 2006 385121185 385121185 385121185 1874491720 1874491720 1874491720 2007 451102647 451102647 451102647 2325594366 2325594366 2325594366

2008 588061959 591199340 594608899 2913656325 2916793706 2920203266 2009 1176123918 1182398680 1189217799 4089780243 4099192387 4109421065 2010 1764185877 1773598020 1783826698 5853966120 5872790407 5893247763

2015 4704495672 4729594721 4756871196 23495824889 23608770610 23731514748

2020 7644805467 7685591421 7729915693 55839232633 56124734316 56435004219

2025 10585115261 10641588122 10702960191 102884189350 103420681525 104003716178

單位: kg-CO2

4. 14綠建築專章強化後之三種方案節能效益預估曲線 圖 4.14,是由表 4.19 的未來節能政策提案節能效果推估表繪製而成的 趨勢線,下方的 ABC 三個方案是以每年年度節能效益所繪製的趨勢圖,而上 方的三條預測曲線是分別模擬實施 ABC 三個未來節能法規上路後的累積節能 效益模擬;此外下圖(圖 4.15)則是將三種未來節能政策提案實施後,自 2008 年起的二氧化碳減量成效推估圖(依據表 4.20)。

方案C 方案B 方案A 方案C 方案B 方案A

方案C 方案B 方案A 方案C 方案B 方案A