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日本推動近零能源建築之概況

第二章 相關文獻回顧與探討

第四節 日本推動近零能源建築之概況

日本經產省、國土交通及環境省共同推動住宅(House)及建築物

(Building)之零能源化。ZEH(Net Zero Energy House)制度之推動係 以提高住宅之隔熱性及節能功能,實現超過節能基準 20%以上之節能,

並活用太陽能發電等創造能源,使得年間一次消費能源量(空調、熱水 器、照明及換氣)等之收支為負數或 0 以下之住宅 28

在 2014 年日本內閣決議之能源基本計畫中,要求「2020 年之過半 新建住宅、2030 年為止所有新建住宅實現ZEH之目標」。2017 年 6 月內 閣決議之「未來投資戰略 2017」中,則再進一步針對集合住宅建築,2030 年為止之新建住宅及建築物,達成ZEB(Net Zero Energy Building)為 目標

29,以徹底推動節能。目前最新是在 2018 年 7 月日本內閣通過的 第 5 次能源基本計畫中,也特別提到為了推動ZEH及ZEB,須留意不可 欠缺之再生能源,於引進導入時之相關政策及協調,應採取相關普及促 進措施 30

為了達成上述目標,經產省創設 ZEH 及 ZEB 相關建築業者(ZEH builder)及(ZEB planner)登錄制度。經產省定期公佈 ZEH 之販售目 標及販售成績等,對於積極實現 ZEH 之大型建商、地方小型建商等,

作為「ZEH builder」,採以「ZEH builder」之建築作為接受 ZEH 補助金 之援助要件。ZEH 之販賣件數過去 3 年急速增加,至 2016 年達到 3.4 萬戶,2016 年終時有 5,566 家 ZEH builder,但是 2016 年度自公司販賣 目標之達成僅有 24%程度,因此要達成 2020 年及 2030 年之時程表目標,

仍有待解決之課題。因此對於再生能源發電成本的降低,不僅是賣電而

28:〈ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)に関する情報公開について〉

http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saving/zeh/ (最後瀏覽日:2018/06/25)。

29:未來投資戰略 2017-society5.0 の実現に向けた改革―(2017 年 6 月 9 日)

http://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/pdf/miraitousi2017_t.pdf (最後瀏覽日:2018/06/25)。 30:〈エネルギー基本計画(案)〉,34 頁(2018 年 5 月 16 日)。

需以自家消費觀點,進行是否合理使用之選擇與檢討。

日本從 2016 年 3 月開始實施 ZEH 建商支援補助業務,採取 ZEH 建築業者公開徵選、登記制度以及目標值公布等制度,從施行開始一年 多,到 2018 年 1 月為止總共有 6,303 家登記,登錄的業者比預期多,對 於 ZEH 制度的普及有正向意義。登錄之 ZEH 相關建築業者可申請 ZEH builder 標章,此標章可標示在受有第三方認證之節能評價住宅及 ZEH builder 所印製之住宅型錄上,以及實現 ZEH 所必要之高機能建材與高 效率設備等。

此一標章以 ZEH 之特徵,即「舒適之屋內環境」以及「好住的家」

為象徵,在「節能生活」之樹葉象徵下予以一體化,依照申請次序發給 登記號碼。此一標章制度與建築節能法第 7 條節省機能標章之 BELS(第 三方認證制度)互相統合,個別住宅已受 ZEH 標章標示者,也同時取 得 BELS 標章。

圖 3-9 ZEH Builder 和 ZEH Planner 標章 資料來源:日本經產省

ZEB在 2017 年開始,為ZEB普及化,對自主地採取相關措施之設 計公司、設計施工公司、以及顧問公司等作為「ZEB planner」者,建築 物所有人作為「ZEB leading owner」,透過補助金項目,促進登記數量 擴大,繼續為實現ZEB時程表目標推進而努力,進行相關檢討31

31:〈ZEB(ネット・ゼロ・エネルギー・ビルに関する情報公開について),

。至 2018

http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saving/zeb/ (最後瀏覽日:2018/06/25)。

年 5 月為止,ZEB planner有 111 家公司登錄,ZEB leading owner有 65 家公司,其設計標章如圖 3-10 所示。

圖 3-10 ZEB leading owner 及 ZEB planner 標章 資料來源:日本經產省

二、ZEH 定義、政策對象及判斷基準

日本對於 ZEH 之定性定義係指「大幅提升外殼隔熱性能等的同時,

藉由引進高效率設備系統,維持室內環境品質並實現大幅度節能,並透 過引進可再生能源,目標為全年一次性能源消耗量收支為零的住宅」,

至於日本 ZEH 政策對象範圍為新建住宅。

ZEH 之設計概念如圖 3-11,定義如圖 3-12 所示。為了普及 ZEH,

依據上述,ZEH 又可分為:

1. ZEH(NET.ZERO.ENERGY.HOUSE):備有外殼高隔熱化及高 效率節能設備,藉由可再生能源,使全年一次性能源消耗量淨值為 零或負值的住宅。

2. Nearly ZEH(Nearly.NET.ZERO.ENERGY.HOUSE):著眼於 ZEH 的先進住宅,備有外殼高隔熱化及高效率節能設備,藉由可再 生能源,使全年一次性能源消耗量趨近於零的住宅。

圖 3-11 ZEH 設計概念圖

資料來源:平成 26 年度補助住宅、建築物創新節能技術引進促進事業,

日本經產省

圖 3-12 ZEH 定義

資料來源:平成 26 年度補助住宅、建築物創新節能技術引進促進事業,

日本經產省

在此情況下,為了確保今後數十年~半世紀住宅領域的能源節省,

並打造優良住宅建物,對於竣工後難以做根本上改善的房屋主體及外殼,

有必要在新建時引進高性能建材。惟住宅實際使用能源,受居住者家庭 結構、年齡、氣候等影響甚大,故在設計階段很難全面預測、因應。因 此,日本對於 ZEH 之評估,係針對設計階段做評估,而不包括營運使 用階段。

至於 ZEH 的判斷基準(定量定義),為滿足以下定量要件之住宅:

1. ZEH:完全符合以下①~④的住宅

①滿足強化外殼基準(1~8 地區平成 25 年(2013)節能基準(確保 ηA 值、氣密.防結露性能等留意事項),且 UA 値 1、2 地區:相 當於 0.4[W/㎡ K]以下;3 地區:相當於 0.5[W/㎡ K]以下;

4~7 地區:相當於 0.6[W/㎡ K]以下)。

②除可再生能源之外,減少 20%以上的一次性能源基準消耗量。

③引進可再生能源(不論容量)。

④加上可再生能源,減少 100%以上的一次性能源基準消耗量。

2. Nearly ZEH:完全符合以下①~④的住宅

①滿足強化外殼基準(1~8 地區平成 25 年節能基準(確保ηA 值、

氣密.防結露性能等留意事項),且 UA 値 1、2 地區:相當於 0.4

[W/㎡ K]以下;3 地區:相當於 0.5[W/㎡ K]以下;4~7 地區:相當於 0.6[W/㎡ K]以下)。

②除可再生能源之外,減少 20%以上的一次性能源基準消耗量。

③引進可再生能源(不論容量)。

④加上可再生能源,減少 75%以上、未滿 100%的一次性能源基準消 耗量。

日本於一次性能源基準消耗量、一次性能源設計消耗量的對象為冷 暖氣、通風、熱水供給、照明。計算方法則依照平成 25 年節能基準訂 定的方法。另因法令修改等需修正計算方法時,以最新節能基準的計算

方法為準。

針對可再生能源量的對象,限定為基地內(on-site),自家消耗量、

賣電量也列入對象。但是從能源自給的觀點出發,可再生能源不會全額 收購,只會收購剩餘電力。此外,期待能活用蓄電池,貯存可再生能源,

讓發電時間以外也可使用。另外值得注意的是,日本 ZEH 之目標對象 為新建住宅中的新建獨棟住宅。推動集合住宅節能雖也是重要課題,不 過,與該建築物的能源消耗量相比,產出可再生能源的面積(屋頂面積)

受限,處於難以達成的狀況,故而傾向將集合住宅從能源基本計畫的 ZEH 目標對象排除。

此外,日本存在許多認證低碳住宅、智慧健康宅、LCCM(Life Cycle Carbon Minus)住宅等類似制度,為明確化與這些制度與 ZEH 的差異及 關係,整理如圖 3-13 所示。

日本經濟產業省資源能源廳,自平成 24 年度(2012 年)起,針對 結合高隔熱性能之建築外殼、高性能設備及控制機構等,可達成全年一 次性能源消耗量淨值為零之住宅,引進「住宅、建築物創新節能技術引 進促進事業(NET ZERO ENERGY HOUSE 支援事業)」實施費用補助。

日本平成 24 年(2012)~平成 26 年(2014)ZEH 補助事業概要如表 3-8 所示。

圖 3-13 ZEH 與低碳住宅、智慧健康宅、LCCM 住宅等制度比較圖 資料來源:平成 27 年 ZEH 路線圖審查委員會摘要,日本經產省

表 3-8 日本平成 24 年(2012)~平成 26 年(2014)ZEH 補助事業概要

三、ZEB 定義、政策對象及判斷基準

所謂 ZEB 之定性定義是指「藉由先進的建築設計,控制能源負載;

透過採用被動技術,積極活用自然能源;經由引進高效率設備系統,維 持室內環境品質並實現大幅節能;並藉由引進可再生能源,極力提高能 源自主程度;目標為全年一次性能源消耗量收支為零的建築物」。

ZEB 設計階段的重點是:最大限度活用隔熱、遮蔽日照、自然換氣、

自然光利用等建築規劃手法(被動手法),提升壽命長、修改困難的建 築外殼之隔熱性能,並在建築設備上加以升級,即所謂分層處理的設計 概念。此外考量營運使用階段,很難評估建築物的運作時間、人口密度、

氣候、承租者狀況等影響建築物能耗表現之部分,因此,ZEB 只針對設 計階段評估。另 ZEB 政策對象範圍為新建建築物、不包含新建獨棟住 宅。

ZEB 之概念如圖 3-14,定義如圖 3-15 所示。為了普及 ZEB,依據 上述,ZEB 又可分為:

1. ZEB(NET.ZERO.ENERGY.BUILDING):全年一次性能源消耗 量淨值為零或負值的建築物。

2. Nearly ZEB(Nearly.NET.ZERO.ENERGY.BUILDING):近乎 ZEB 的建築物,滿足 ZEB Ready 的要件,並藉由可再生能源,使全 年一次性能源消耗量趨近於零的建築物。

3. ZEB Ready(NET.ZERO.ENERGY.BUILDING.Ready):著眼 於 ZEB 的先進技術,具備外殼高隔熱化及高效率節能設備的建築 物。

圖 3-14 ZEB 設計概念圖

資料來源:平成 26 年度補助住宅、建築物創新節能技術引進促進事業,

日本經產省

圖 3-15 ZEB 定義

資料來源:平成 26 年度補助住宅、建築物創新節能技術引進促進事業,

日本經產省

至於 ZEB 的判斷基準(定量定義),為滿足以下定量要件之建築物:

1. ZEB:完全符合以下①~②的建築物

①扣除可再生能源,減少 50%以上的一次性能源基準消耗量。

②加上可再生能源,減少 100%以上的一次性能源基準消耗量。

2. Nearly ZEB:完全符合以下①~②的建築物

①扣除可再生能源,減少 50%以上的一次性能源基準消耗量。

②加上可再生能源,減少 75%以上、未滿 100%的一次性能源基準消 耗量。

3. ZEB Ready:扣除可再生能源,減少 50%以上的一次性能源基準消耗 量。

一次性能源消耗量的對象,為平成 25 年節能基準訂定的空氣節設 備、空氣調節設備以外的機械通風設備、照明設備、熱水供給設備及電 梯(扣除「其他一次性能源消耗量」)。另外,可再生能源量的對象,限

一次性能源消耗量的對象,為平成 25 年節能基準訂定的空氣節設 備、空氣調節設備以外的機械通風設備、照明設備、熱水供給設備及電 梯(扣除「其他一次性能源消耗量」)。另外,可再生能源量的對象,限