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第二章 文獻收集與分析

第二節 文獻分析

一、住宅耗電實測解析與評估系統之研究(郭柏巖,2005)

二、以電腦模擬公寓住宅空調負荷與外牆隔熱效益研究(林清裕,2011)

該研究利用問卷調查統計的數據設定出標準公寓住宅模型,再利用電腦動態能 源解析軟體 POWER-DOE 進行公寓大樓建築全年熱負荷與空調耗能的模擬,探討 不同方位、不同氣候分區、不同樓層的熱負荷與耗能狀況。當外殼隔熱值設定 以 4[W/(m2.k)]為起始每降低 0.5[W/(m2.k)],台北、台中、高雄就會降低 3%的 全年熱負荷量,並下降 2%空調用電量。標準公寓住宅的屋頂層全年熱負荷量是 中間層全年熱負荷量的 1.2 倍(表 2-4)。該篇論文僅透過電腦模擬建築物的空 調負荷,並無設定冷氣機械效率,同時 POWER-DOE 模擬工具與使用的氣象資料

(TMY2 格式)在國際間已不再使用(現在以 eQUEST 為主流模擬軟體),但該研 究所調查的住宅空間大小、家庭成員的使用行為等資料仍具參考價值。

表 2- 4 不同外殼隔熱值全年熱負荷量與全年空調用電比較

台北中間層 台北屋頂層 台中中間層 台中屋頂層 高雄中間層 高雄屋頂層 外殼隔熱 熱負荷倍率 熱負荷倍率 熱負荷倍率 熱負荷倍率 熱負荷倍率 熱負荷倍率

4.0 1.03 1.23 1.12 1.36 1.28 1.54 3.5 1.00 1.20 1.09 1.33 1.25 1.50 3.0 0.97 1.17 1.07 1.30 1.21 1.46 2.5 0.94 1.14 1.03 1.26 1.17 1.42 2.0 0.91 1.10 1.00 1.22 1.13 1.37 1.5 0.87 1.06 0.96 1.17 1.08 1.32

三、住宅耗能標示制度之研究(內政部建築研究所,2009)

該研究以郭柏巖於 2004 年之博士論文「住宅耗電實測解析與評估系統之研 究」為基礎,引用部分問卷調查、住宅空間、耗電密度等統計資料,製作住宅耗 能解析模型,透過用電調查制定標準化的家電設備、照明設備水準,探討分析國 內目前的 Req 指標對空調耗電的影響。將住宅使用人員數量、生活模式標準化,

依照台灣北中南三地區氣溫篩選後,訂定「住宅標準空調時數」,進行住宅耗能 模擬後再回歸比對住宅耗能值,用以確認所訂定的模式與住宅現況相符。最後利 用上述的生活模式與時程進行「住宅耗能標示制度」,並將住宅內耗能設備分為 四個類別,分別為家電設備、照明設備、空調設備、瓦斯及熱水器,並建立各項 耗能計算式,預測住宅未來成員進駐後的耗能多寡。

(圖 2- 9)所示,但與本年度執行之「住宅類綠建築能源計算基準與標示」無論 在目的性與研究方法具有很大的不同。舉例來說:該研究僅模擬一戶標準集合住 宅之標準耗電量,並未針對透天住宅再行模擬與調查。加上現今的家電空調設備 與數量已存在很大的差異,例如當年空調冷氣仍以定頻窗型機種為主,但目前台 灣的家庭幾乎已改用變頻分離式冷氣機;再以客廳的電視機為例,當年仍是傳統 映像管電視,但現在家庭幾乎已全面更換為液晶大尺寸電視機。因此本年度執行 的研究內容將依照國內最新家電設備調查數據、最新版的氣象資料 TMY3,並將 住宅細分為集合住宅與透天住宅兩大類進行模擬研究,導入住宅空間動態 EUI 概 念,更仔細的模擬住宅各房間的耗電最大值、中位值、最小值,方能制訂出不同 住宅規模的耗能評分標準。

圖 2- 9 住宅耗能標示制度的耗電構成 四、我國住宅部門電力使用研究(林素琴,2017)

該研究在 2014 年完成 2604 份、2015 年 2015 份,以及 2016 年 1502 份,總 有效問卷數為 6121 份之調查,為近年來我國對住宅家電設備調查最為完整的研 究,本計畫也參考了該研究在台灣家庭主要家電設備之數量,作為設定主要住宅 家電耗電量的重要數據來源(表 2- 5)。該研究也提出以下幾點重點:(1)熱水 器具耗電量大,後續應持續觀察其使用情況,若能夠效仿日本使用快煮壺搭配包 溫壺使用,則可以減少二者在保溫,以及大容量電力無謂損失、(2)觀察每日家 用電器設備,找出我國住宅部門增加潛力之家電,例如洗碗機擁有率比例提高,

直接取代烘碗機功能、(3)建築案規劃冷氣、浴室暖房、廚房設備逐漸成為標配,

為我國住宅未來能耗變化埋下伏筆、(4)住宅用電使用單位確切掌握,討論總戶 數時需將空屋問題扣除,使數值更加準確。

表 2- 5 2014~2016 年我國住宅家戶電器平均擁有量

(資料來源:工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心,2017)

五、我國住宅部門電力消費關鍵影響因素分析(黃韻勳,2018)

此研究為國內第一篇將電力消費量之變動因素拆解出氣候效果、家電擁有率 效果、使用時間效果等更多元之因素。分析結果顯示,2014 至 2017 年間我國電 力消費共增加了 24.38 億度,最主要的增量效果為氣候效果,造成電力消費增加 20.26 億度;另一個主要的增量效果則為戶數變化效果,於此期間內增加 13.25 億度的電力耗用。另外兩個次要的增量效果分別為家電設備擁有效果及使用時間 效果,造成住宅部門用電量分別上升 3.69 及 8.18 億度,顯示造成住宅部門電力 消費增加的關鍵因素來自於氣候趨於炎熱、家戶數持續上升、生活型態變化(如:

家電設備擁有數量變化、使用時間變化)。

六、我國住宅部門用電量以及電力分配之研究(林素琴、李浩銓,2013)

該研究藉由住宅大規模調查提出我國住宅部門之平均用電量為 1,440[度/

年]、平均 EUI(Energy Use Intensity)為 48.1[kWh/m²/年]。我國住宅全年度

佔 7.7%(含 CRT 及 LCD TV),其它家庭電器包括:電扇/通風扇、電鍋、飲水機、

電熱水瓶、 洗衣機、電腦、監視器等合計佔 39.2%,如(圖 2- 10)。 即便是住 宅部門,因為建築物類型的不同,能源消耗也有極大的差異,依所調查之資料,

傳統式農村住宅,EUI 以及年度耗電量均較整體住宅平均值低,尤其在冷氣耗電 上佔比明顯低於其它類型之住宅;再者雙併式以及公寓/大廈住宅,為各建築物類 型中能源消耗量較大的。影響建築物能源消耗的因素,除了建築物類型之不同外,

居住的人口數、使用的家電數、家電效率等級、建築物隔熱設計等均會造成影響。

圖 2- 10 我國住宅部門全年電力耗用比例

七、經濟部能源局「節能標章」與「能源標示制度」資料庫

為使國內使用能源之設備及器具能源效率能達到國際標準,依「能源管理法」

規定訂定國家能源效率標準逐年汰換老舊設備器具外,對於高效率省能產品實有 必要建立進一步推廣應用機制。自 2001 年起推動「自願性節能標章」,由廠商提 出申請通過後便在產品貼上認證圖樣,代表能源效率比國家認證標準高 10~50%。

在此制度推行近 10 年後,經濟部能源局更進一步在 2010 年 7 月起陸續將多項高 耗電家電強制性納入「能源效率分級標示制度」,在家電產品展示上需張貼能源 效率分級標示圖,讓消費者能輕鬆辨認節能家電產品,也可鼓勵民眾購買高能源 效率產品(圖 2- 11)。至 2020 年已納入 14 項產品規範,包括:無風管空氣調 節機、電冰箱、除濕機、安定器內藏式螢光燈泡、電熱水瓶、瓦斯熱水器、瓦斯 爐、貯備型電熱水器、溫熱型開飲機、冰溫熱型開飲機、冰溫熱型飲水機、溫熱 型飲水機等產品。更將通過之產品依照能效等級清楚列出年耗電量或運轉效率公 告在能源局網站上,過往研究是透過數位式電表並長時間監測紀錄方能求得一部 家電設備的耗電,曠日廢時且成本高昂。因此本研究改以國家公告之耗電資料為 依據,進行家電類設備的耗能統計,在資料的公信力與資料量都具信賴度。

圖 2- 11 國際耗能器具能源效率管理架構

(資料來源:工業技術研究院能源與環境研究所,2010)

八、綠建築評估手冊(住宿類)與 2019 年新版住宅外殼節能法規

為了順利政策的推動,必須在既有的綠建築指標計算下發展出一套可適合用 於住宅類建築的能效標示制度,減少政策疊床架屋的繁瑣計算。針對新建建築或 既有建築,只要申請過綠建築標章案件,必定計算過外殼節能 EEV(REQ)、空調 EAC 與照明節能 EL 等指標,可連結以計算之數據進行耗能換算。因此採用最新 版本的「綠建築評估手冊住宿類(EEWH-RS,2019 版)」與「建築外殼節能法令

(2019)」納入計算是有必要的。

(1)住宅類建築外殼節能設計

以外殼節能效率 EEV 為規範,透過等價開窗率 Req 之計算評斷建築物的外殼 性能設計,計算公式如(式 1)所示,意即住宅外殼節能設計必須考量立面開窗 的遮陽、方位、面積等問題,且新版法規已將窗戶的通風性能改以「自然通風空 調節能 Vac」係數計算,此部分相較於舊版法規為較大之變革。

---(1)

(2)住宅類建築空調節能設計

綠建築中關於住宅類的空調評估可分為個別空調與中央空調兩類,中央空調 系統主要作為集合住宅公設空間的冷氣使用,而居家空間皆以個別空調系統為主

(窗型或分離式空調)。綠建築評估制度為了鼓勵節能效率高之空調設備,對於 採用具有能源效率分級標示之個別空調系統的建築物,其 EAC 值為一級、二級、

三級、四級能源效率標示之個別空調設備之面積比例來計算,並一樣進行「自然 通風空調節能 Vac」係數之修正,如(式 2)所示。

EAC:0.9-(0.25×一級能效空調面積比例+0.13×二級能效空調面積比例+0.06×三 級能效空調面積比例+0.03×四級能效空調面積比例)×(2-Vac)---(2)

(3)住宅類建築照明節能設計

綠建築對於新建住宅建築若照明設計仍未確定時可免評估(毛胚屋或精裝 屋),但也不排除當私人住宿單元部分可提出燈具照明設計資料時,以(式 3)計 算 EL 值,住宅類 R-BERSn 制度的照明耗電計算與 BERS 方式相同,採用燈具效率 係數 IER 與照明功率係數 IDR 進行換算。

EL= IER×IDR×(1.0-β2-δ1-δ2)≦ 1.0 ---(3)

九、依據建築物節能法積極標示節能性能義務的概要和未來在不動產市場

九、依據建築物節能法積極標示節能性能義務的概要和未來在不動產市場