氣象資料

為模擬建築物溫度變化，需配合氣象檔，氣象資料可分為兩種，一為 長時距的實際氣象資料，另一為具代表性的合成氣象資料，由於長時距模 擬頗費時費工，且臺灣地區近年來氣候變化趨劇，短期的氣象資料可能無 法代表長時間之氣象情形(林，94 年)，故本研究使用林(97 年)所提出之標 準氣象年台北與新竹地區資料以供模式模擬。

3.3.5 E+模式建立

建立案例建築物 E+模式時，主要包括建築物地理位置(Location)、空 調電器與人員變動時程(Schedules)、建材材質(Construction)與建築模型 (Zone)、內部熱源(Internal gains)、空調(HVAC)、輸出資料設定(Output reporting)等部份，於本節說明。

1. 建築物地理位置:本研究輸入三棟案例建築物之經緯度、高程、與 北方之偏差角度、所在地區類型與時區等資料，另須決定欲模擬 之時間區段，本研究模擬一年中各月份之空調與一般用電狀況，

亦須輸入補假原則。

2. 空調電器與人員變動:輸入臺灣地區國定假日與考慮辦公室與學 校人員與用電隨時間變化情況，建立使用變化時程，以供模式據 以模擬空調與室內熱流量變化。

3. 建材材質與建築模型: 本研究建立三維建築模型，將欲分析節能 效益之建築由頂層而下分成數區，評估各層之節能效益，本研究 使用區公所與校方所提供之建築平面圖，包括建築平面圖與建材 資料、內部空間高度、內部空調配置位置相關資訊，並利用繪圖 軟體 Sketch Up 8 配合 Energy Plus 外掛程式 Open Studio 進行建築

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物外部資料與建材輸入，部份建築材料參數如無法取得，本研究 輸入材質相近 RC 結構材料參數、U-value 之建議值進行模擬。

4. 內部熱源與空調輸入部份：因各樓層內部實際人員數與電器與照 明設備使用資訊用電密度的收集上有所難度，故此部份本研究部 份資訊依物建議值輸入。燈具使用資訊公式 (內政部營建署)如 下：

W

M² =(安定器瓦特數+燈館瓦特數)×N

A ... (3.5) 其中 A 為被照面積；N 為燈管數量。

本研究利用式(3.5)估算用電密度，以供建築物耗能模式利用，唯 人員數在資料收集上較為困難，本研究使用建議值估算。

5. 電器用電密度:因電器複雜且資料取得困難度高，本研究利用建築 物用電參考指標(經濟部，100 年)所提供之用電密度建議值輸入。

6. 室內空調資料：主要收集案例 A、B 及 C 之空調資料，包括空調 風量、空調 COP 值、空調噸數等資料，其他部份主要採用空調系 統建議值或內建值。案例 A 資料使用管理者所提供資料輸入之，

其上方目前並無綠屋頂，本研究主要依據利用實驗所得之綠屋頂 U-value，據以模擬該案例建立綠屋頂之節能效益。

案例 B 主要為教室區，用電情形較單純，本研究實際輸入燈具數、人 口、空間配置與空調資料進行模擬，模擬方式亦為更改教室上屋頂 U-value，

比較綠屋頂與一般屋頂差異。

案例 C 資料為管理者所提供，雖未能測量所方綠屋頂 U-value，唯其 綠屋頂排水板型式、介質厚度與大溪高中相似，故 U-value 利用於大溪高 中所測得薄層綠屋頂 U-value 輸入之，唯內部人員數與電器使用量估計困

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難、本研究利用辦公室類建築物用電參考指標(經濟部，100 年)所提供之室 內電器用電建議值輸入，燈具用電量則使用燈具、點燈器瓦數與燈具數量 等實際資料輸入之。

3.3.1. 綠屋頂節能效益評估

綠屋頂節能效益部份，本研究利用案例建築物 A、B 與 C 資料，以測 得之 U-value，利用 1D-DF 法估算綠屋頂節能效益，並建立 Energy Plus 模 式估計其節能量，並比較兩模式節能結果。

3.4 綠屋頂生命週期評估

本節主要說明如何以 Simapro 軟體針對案例建築物進行綠屋頂生命週 期評估，以下首先就各小節分別就評估範圍、參數輸入、減碳與環境效益 評估說明之。

3.4.1 Simapro 生命週期評估軟體操作步驟

由於國內目前並沒有公開的 LCA 資料庫可供使用，故本研究採用國外 Simapro(Goedkoop, 2008)軟體進行 LCA 分析，以下簡介 Simapro 軟體。

Simapro(Goedkoop, 2008)為荷蘭所發展的生命週期評估軟體，為常用 的生命週期評估軟體，Simapro 可以提供不同環境衝擊估算方法，雖常用 於工業製程與產品的生命週期評估，但亦可用於其他方面，內建資料庫有 提供農業、建材等相關資料供估算環境衝擊，此軟體可提供綠屋頂模擬建 置階段所使用之原料資料、使用與後續廢棄處理所造成各種環境衝擊量，

亦可供與一般屋頂比較在原料、使用與廢棄各階段之環境衝擊差異，以分 析綠屋頂環境效益，軟體使用部份，Simapro 主要是用選單式或文字方式 進行輸入，主要分為以下五個部分：

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1. 建立專案：敘述名稱、內容、目的與說明。

2. 原料資料輸入：以內建資料或自行建立，Simapro 已建立數個領 域，包括農業、塑膠、建材等部份。

3. 組裝成品：主要為對成品與原料進行聯結，並輸入在組裝時所使 用之機具消耗電力、油料使用或運輸等資料。

4. 使用資料：主要用於考慮產品在生命週期間，在使用上所衍生之 環境影響。

5. 評估方法：為選擇生命週期評估中，環境衝擊部份之加權方法。

3.4.2 LCA 進行程序

依據 ISO14040 (ISO, 2006)，LCA 進行程序一般分為（1）目標定義及 範 疇 界 定 (Goal definition and Scoping); (2) 生 命 週 期 盤 查 (Life Cycle Inventory, LCI); (3)生命週期衝擊評估(Life Cycle Impact Assessment ,LCIA);

(4)(?) Life Cycle Interpretation; (5)結果與報告(Reporting and Results)等五個 步驟。Elsa(2008)曾依此程序針對香港薄層與密集式綠屋頂及一般屋頂進行 LCA，本研究亦是採用類似的程序進行 LCA，以下各小節一一說明本研究 如何進行這五個步驟比較國內一般屋頂與綠屋頂對環境衝擊的差異。

3.5.2.1目標定義及範疇界定(Goal definition and Scoping)

本研究對綠屋頂進行 LCA 主要目的為評估案例建築 C 及 D 綠屋頂在 生命週期間的各種環境衝擊，且與一般屋頂比較其間之差異，進而據以分 析綠屋頂在生命週期間對各環境面向之可能效益。

本研究評估範圍主要為分析兩案例建築物薄層型綠屋頂與一般屋頂 環境衝擊差異，綠屋頂與一般屋頂與評估範圍包括原料使用、運輸、使用、

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維護與置換、廢棄等部份。運輸部份，由於無法取得各材質詳細的生產資 料，故本研究假設綠屋頂各材料皆於臺灣地區製造，以各材料廠商出貨地 點至案例路程作為運輸部份距離依據，以下說明案例 C 與 D 的評估範疇，

案例 C 評估以下部份：

1. 綠屋頂建材原料：本研究收集綠屋頂建材所含原料與份量，運輸距 離則是如上述說明，以各材料廠商出貨地點至案例路程作為依據，

廢棄部分依據 Chen et a., (2001)之研究指出約只佔總衝擊的 1%，故 本研究未納入。

2. 綠屋頂使用部份：案例 C 部份，本研究分析節能所產生之環境效益，

但因為未收集截水資料，故本研究未分析綠屋頂在截水部份環境效 益，綠屋頂植物更新年限則依 Wong, et al. (2003)之假設為 15 年。

3. 綠屋頂生命週期：本研究依據 Carter and Keeler, (2008)之研究，本 研究假設一般屋頂壽命 10-20 年，且綠屋頂可延長屋頂壽命至 40 年，故分析期間以 40 年為基準。

案例 D 在生命週期評估範疇部份說明如下：綠屋頂建材原料：此部份 與案例 C 評估方式相同，收集案例 D 相關綠屋頂資料。

1. 綠屋等使用部份：因為案例 D 未進行綠屋頂節能效益評估，故在 使用部份本研究未進行節能部份環境效益評估；且與案例 C 相同，

案例 D 未分析截水部份環境效益。

2. 綠屋頂生命週期：與案例 C 相同，假設綠屋頂生命週期為 40 年。

一般屋頂部份，主要考慮為結構層上方可更換部份，即為鋼筋混泥土 上方隔熱排水層，包括水泥砂漿、毛油氈、發泡混凝土或輕質混凝土、保 麗龍、頂層水泥磚，由上述假設進行生命週期評估，在 40 年週期中，上

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述一般屋頂各原料，約每 10-20 年需更換一次。

3.5.2.2 生命週期盤查(LCI)

接下來進行 LCI 分析，此部分主要分成以下數個步驟進行：

1. 原物料資料收集：本研究對二個綠屋頂及一般屋頂組成資料各部份所含 原料，包括重量，厚度與比重進行整理，以瞭解使用量。

2. 評估資料：因國內生命週期盤查資料庫取得不易，故部分資料主要採用 Simapro 7 LCA 軟體所提供之資料。

3. 操作階段能源耗用：除了建置維護與運輸等，本研究亦採用能耗模式評 估節能效益結果，評估方式請參見 3.4 節之說明。

3.5.2.3 生命週期衝擊評估(LCIA)

LCIA 主要評估生命週期間對於各面向的影響，本研究採用常用的 CML 2 (Saiz et al., 2006)與 Impact2002+ (Humbert et al., 2005 )兩方法，

CML 2 可評估大部份環境衝擊，而 Impact 2002+ 則可以依據四類衝擊分 別給予單一級分，比較上較方便，二個方法對於各環境衝擊當量採用不同 加權模式，即利用當量方式估算各材料所產生或排放之環境影響物質，

CML 2 評估面向主要包括臭氧層破壞(Ozone layer depletion)、酸沉降 (Acidification)、人類毒性(Human toxicity)、優養化(Eutrophication)、海洋 生態毒性(Marine aquatic ecotoxicity)、水中生物毒性(Fresh water aquatic ecotox)、陸域生物毒性(Terrestrial ecotoxicity)、全球暖化(Global warming)、

光化學煙霧(Photochemical oxidation)、資源耗損(Abiotic depletion)等面向，

Impact2002+單一級分則是評估對人類健康(Human Health)、生態系統品質 (Ecosystem quality)、氣候變遷(Climate change)與自然資源(Resources)等四 部份衝擊，故本研究應用兩模式進行 LCIA，並與一般屋頂比較其間之差

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異。

3.5.2.4 闡釋結果(Life Cycle Interpretation and Reporting) 本研究分為兩大部分討論及比較所得結果。

1. 原料的環境衝擊: 本研究分別就綠屋頂及一般屋頂建置原料(含運輸)所 造成的環境衝擊進行評估，先分析一般屋頂 20 年、15 年及 10 年等三個 不同壽命下各項環境衝擊量，再與綠屋頂(含一般屋頂，但假設延長其壽 命至 40 年，中間不必更換)環境衝擊進行比較，比較兩者各項環境衝擊 差變化量，評估綠屋頂在原料部份的環境效益。

2. 建築能耗:節能效益評估方法請參見 3.4 節，本研究就案例 C 結果，評估 綠屋頂在 40 年期間節能效益的各項環境衝擊減少量，唯案例 D 未進行 節能效益分析，故未評估此部份環境效益。

綜合討論及比較不同屋頂的環境衝擊，依上述結果綜合討論及比較綠屋頂 與三種壽命一般屋頂的環境衝擊差異，並據以分析綠屋頂環境效益。