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文獻探討與預期成果

第一章 緒論

第三節 文獻探討與預期成果

確性問題,進行 EAC 指標各項節能技術能耗及相對之節能潛力模擬計算,並 據以提出各項節能技術之效率標準及評估方法建議方案,並邀請相關公會、綠 建築評定委員及產官學研專家召開諮詢會議,以提升建議方案之可行性。

第三節 文獻探討與預期成果

根據聯合國 2007 年氣候變遷報告(IPCC,2007)的全球產業調查顯示建 築業是二氧化碳排放量最高的產業之一,所以建築節能一直是國際上受到高度 矚目之議題。英國於 1990 年首先公布全球第一個綠建築評估法—BREEAM

(Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method),其中 亦將建築之能源使用效率納入評估。數年後,美國於 1996 年公布 LEED

(Leadership in Energy and Environmental Design)草案,該評估系統採用美國 冷凍空調學會所建立之 Standard 90.1 節能規範,進行綠建築之節能設計評估。

日本亦於 2002 年公布綠建築評估標準 CASBEE(Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency),中國大陸於 2006 發布「綠色 建築評價標準」。而我國亦於 1999 年公布專為本地亞熱帶氣候區設計的綠建 築評估工具—EEWH(Ecology, Energy Saving, Waste Reduction, Health)。

關 於 世 界 各 國 之 節 能 評 估 方 法 , 可 分 為 性 能 指 標 法 、 條 列 式 檢 討

(Prescriptive Compliance Path)、建築整體能源模擬(Whole Building Energy Simulation)及生命週期碳排放量評估,其中 BREEAM 與 CASBEE 均為計算 全生命週期之碳排放量;LEED 則是以條列式檢討及建築整體能源模擬之能源 成本花費為依據;而我國之 EEWH 則是屬於性能指標法。

另一方面,為因應最新之氣候變遷趨勢及節能減碳之責任,近年來包含美 國、日本、中國及歐盟等世界主要國家紛紛推動綠建築政策,規範建築能源效 率,以降低建築耗能。近年來,更進一步發表零能耗建築(Zero Energy Building,

ZEB)之政策,以更積極的策略及規範,引領建築及能源系統設計達到淨零碳 排放及碳中和之境界。美國能源部規劃 2030 年前商業類新建建築需達到零耗 能、2040 年前 50%商業建築需達到零耗能,以及 2050 年前全面達到零耗能的 目標;日本規劃以 2030 為零碳建築的實踐目標年;歐盟設定 2020 年所有新建 建築的節能標準應符合近零能耗建築(Nearly Zero-Energy Buildings)的基準;

台灣鑒於世界之淨零能耗之世界趨勢,亦積極研擬淨零能耗建築之因應策略與 評估(建研所,2015)。因此,更周全與精準之綠建築節能評估方法,亦將有 助於引導建築朝向更高節能之零能耗建築之境界。

建築節約能源的重要性已眾所皆知,自不待言。綠建築之節能策略包含被 動式節能設計、主動式節能技術及可再生能源之應用,其中被動式節能設計主 要是透過建築節能設計以降低建築之空調冷卻、加熱及照明之耗能,進而降低 機械設備運轉之能源需求量。因此,EEWH 對於規範建築物空調耗能量之對 策,是從「建築外殼耗能」與「空調系統耗能係數」兩部份來著手。

EEWH 之節能規範,肇始於 1991 年,在內政部委託中華民國建築學會所 完成的「建築節約能源設計的指標與基準」報告中,採用 ENVLOAD 之指標 來規範「建築外殼耗能量」,並採用 PACS(Performance of Air-conditioning System) 指標來規範「空調系統耗能係數」(林憲德,1992)。接著再經過數年的研究

(林憲德,1997),漸漸完成 EEWH 之空調節能指標評估法,於 1999 年發行 之第一版「綠建築評估手冊」(林憲德,1999)當中,即採用 PACS 作為空調 節能指標評估法,第二版之「綠建築評估手冊」繼續沿用(林憲德,2001))

PACS 指標來規範「空調系統耗能係數」。關於完整詳細之 PACS 指標計算理 論,可參考成大建築研究所及中山大學機械研究所之研究文獻(涂金榮,1998;

黃瑞隆,1995)。

從 2003 年之「綠建築評估手冊」(林憲德,2003)開始,EEWH 之空調 系統節能評估法,只針對建築技術規則所規定的辦公、圖書館、百貨商場、旅

第一章 緒論

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館、醫院等中央空調型建築物以及體育館、博物館、展示館等其他類之中央空 調型建築物進行管制,對於採用小型窗形冷氣或小型分離式空調系統則不予評 估(對於不必評估的建築對象只要令下式之 EAC 為 0.8 即可)。該手冊對中 央空調系統之節能評估法,採用 HDC 法(熱源容量密度及 COP 法, Heat Source Capacity Density & COP Method)來規範,並且一直延續到目前最新版之評估 方法。HDC 法如方程式(1)所示,係在 PACS 指標的理論基礎上,所進一步 發展出來更為周全之評估指標,其理論方法是以(1)防止主機超量設計、(2)

鼓勵高效率主機、(3)獎勵空調節能技術等三項因子之加權評估法來進行。

(1)

由於方程式(1)之熱源系統、送風系統及送水系統之節能技術效率對於總 體節能貢獻是分別以 60%、20%及 20%之比例進行加權平均,並未反應實務狀 況之各種設備確切設計或安裝之功率,因此,2007 年開始之「綠建築評估手 冊」(林憲德,2007),方程式(1)納入熱源系統、送風系統及送水系統實際 設計或安裝功率佔總體空調系統總功率之比例 PRs、PRf 及 PRp,進行各項節 能技術貢獻之加權計算,如方程式(2)所示。

(2)

隨著綠建築評估多年之累積應用經驗及參考國際綠建築之相關規範趨勢,

於 2012 年開始「綠建築評估手冊」(林憲德,2012),EAC 指標評估公式中 導入送風機、泵及冷卻水塔之設備效率評估,如方程式(3)所示。至此,綠 建築之空調系統節能評估法已大致完備。

(3)

但隨著近年世界綠建築評估技術和節能技術之發展,以及經過多年之標章 認證執行經驗累積,EAC 計算公式因參數間的交互效應及不同系統類型而影 響節能計算之精確性問題逐漸受到重視(宋昭明,2006;黃國倉,2002;蘇倫,

2006;馮昭穎,2007)。再者,我國近年來因能源模擬之技術漸臻成熟,已有 相關多之研究藉由能源模擬探討各類建築節能技術之節能評估(Kuei-Peng Lee,

2013,2012 & 2009;李魁鵬,2015,2012,及 2010;林冠廷,2015;鄭德昂,

2012;陳相輪,2013;趙培均,2012)。因此,有必要再針對空調節能評估法 EAC 之節能技術效率標準(α1~α12)進行深入研究,以能源模擬方法,探討 EAC 指標各項節能技術之節能潛力及評估方法,並據以提出建議修正方案,

以提升綠建築空調效率評估之信賴度。本研究成果與效益如下:

一、彙整國外綠建築節能評估方法及規範之發展現況與趨勢。

二、節能技術原理及節能計算方法與理論研究。

三、EAC 指標各項節能技術之科學量化能耗計算及相對節能潛力分析。

四、召開專家諮詢會議並彙整意見。

五、研擬空調節能評估法 EAC 之節能技術效率標準及評估方法之建議修 正方案。

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