研究採用方法及原因

2-2-1 BERS 的動態分區 EUI 理論

台灣的建築能效評估系統TBERS 乃是依據林憲德教授提出的動態分區 EUI 理 論（Dynamic Zone EUI Method, Lin Hsien-Te, et al., 2013）而成立。該理論乃是為了 改善混合使用建築物的建築耗能預測能力，將所有建築物空間拆解成數十種以空 調營運模式、室內發熱水準分類的耗能分區，並建立各分區的標準化耗能密度 EUI，

再以此標準化耗能密度 EUI 與其建築外殼與設備之設計條件來預測整體建築耗能 的方法。

現行國際間既有的建築能效評分法，例如歐盟的建築能效認證法 EPC、

ASHRAE 的建築能源商值法 Building Energy Quotient (BEQ)或美國 EPA 的 ENERGY STAR 計分法，均建構於單一建築類型能源計算與評分之基礎。這種採 全棟建築 EUI 之評量法對混合使用的建築物可能產生嚴重的評估誤差。其證據例 如 EnergyStar 計分法在辦公、旅館建築類型的 EUI 預測的重相關係數 R²才只有 0.22、0.27，這低落的耗能預測能力當然起因於建築樣本空間機能與營運模式之 差異。歐美國家使用單一建築機能分類的建築耗能評分法，可能因為其建築分類 與使用型態較單純，但卻也隱藏了建築耗能評估上的大誤差，這缺點尤其在建築 使用形態複合化、多樣化的亞洲國家將可能更為擴大且嚴重。

有研究(Gao, et al., 2013)指出: 如 Energy Star 等目前許多普遍化的評估法均 採用單一建築分類 EUI 評估法，很少著眼於複雜的複合使用建築。但事實上，大 部分的非住宅類建築通常都由辦公、咖啡廳、公共空間等不同機能空間組成。

Energy Star 法乃是基於以主空間來代表所有分區空間活動的商業建築 CBECS 耗 能資料庫而來，但是建築分類有時很難被界定清楚，如 30%辦公、30%教室、

20%實驗室、20%其他空間的建築物不知如何歸類。尤其近年來這種混用建築日 益增加，這造成以單一建築分類 EUI 資料來預測新建築耗能的困難，因此該研究 建議建築耗能以分區層面(Zone Level)來處理較好。本研究的動態分區 EUI 理論即 是分區層面的解析法，尤其能解決複合使用建築物的複雜耗能預測問題。動態分 區 EUI 理論為了改善空間機能與營運模式所產生的耗能預測不確定性，認為機能 混合使用的建築物耗能難以採用單一建築分類來預測，應鎖定空調營運時程、室

內發熱水準且空調負荷模式相類似的「耗能分區」來建立較穩定精確的耗能預測 法，再進而累算各分區的耗能量才能成為更精確的整體建築物耗能預測法。

動態分區 EUI 理論的概念如圖 2-10 所示，一棟由展覽、商業、辦公等三類「耗 能分區」所組成的建築物，其三項主設備的耗能標準可是由此三類空間的 EUI 值 加權計算而得。為此，本研究已建立如附錄四所示耗能分區在空調、照明、電器等 三設備之 EUI 標準，此標準值是其根據其空調營運時程、室內發熱之標準情，採 用 e-QUEST 軟體所模擬出來的標準耗能密度。BERS 將依此標準化 EUI 建構非住 宅建築之能效評估與能效標示系統。

圖2-10 BERS 必須依據「耗能分區」之排列組合來評估 (資料來源：本研究整理)

2-2-2 BERS 的 EUI 偏右分佈理論概說

建築能效評估系統必須有其EUI 評量尺度，EUI 評量尺度通常建立於 EUI 的 市場母體分佈上。例如美國的ENERGY STAR 的評估法建立於龐大的建築耗能資 料庫CBECS 上。然而，很少有國家能建立像 CBECS 般昂貴而龐大的建築分類 EUI 資料庫，大部分國家只能採取模型模擬基準(model-based benchmarking) 法來建立 EUI 母體分佈以作為評量尺度，例如 Nikolaou et al (2009)以建築構造因子與營運特 性的亂數來建立30,000 個 EUI 樣本(每一氣候區 10,000 樣本)的虛擬建築數據 VBD virtual building dataset 做為希臘辦公建築能效評估的評量尺度。

儘管如此，本系統不採CBECS 之耗能統資料庫統計統計尺度法，亦不採此虛 擬建築數據VBD 之基準法，而自創 EUI 偏右分佈理論，並以前述技術潛力尺度方 法來建置EUI 母體分佈之評量尺度。所謂 EUI 偏右分佈理論是建立於大部分建築 類型的EUI 市場分佈均具有右偏分佈 right skewed distribution 特性的假設上，例如

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Sharp (1996) 、Kaskhedikar (2013)、 Environmental Commissioner of Ontario (2016) 等文獻均提到大部分的建築 EUI 都呈現右偏分佈。另外，美國西雅圖所調查的建 築耗分佈 (Seattle Office of Sustainability & Environment，2013)如圖 2-11 所示，另 外過去美國、加拿大與國內相關建築耗能密度的調查如表2-6 所示，均一再證實市 場上各類建築的 EUI 母體為呈現偏右分佈。基於此事實，本研究乃以節能因子參 數模擬來設定建築母體EUI 之最大 EUImax、中位值 EUIm、最小值 EUImin，建置 所有建築分類的標準EUI 母體分佈，以作為能效評量的 EUI 右偏分佈模型尺度。

圖2-11 美國西雅圖市所調查各類建築 EUI 明顯呈現右偏分佈的情況 (資料來源：取自 Seattle Office of Sustainability & Environment，2013)

表2-6 各種建築類型的實測耗能密度分布

(資料來源：本研究整理)

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圖2-12 EUI 右偏分佈與評分尺度概念模型圖 (資料來源：本研究整理)

BERS 所採用的技術潛力尺度法，亦即以建築市場一般節能法規合格水準為中 位值，以政策上的近零耗能建築 EUIn 基準設定為最佳技術潛力之參考點。此評分 尺度之概念模型如圖 2-12 所示，以建築市場最佳水準 EUImin、建築市場一般平均 基準 EUIm、建築市場最差水準 EUImax 設為 100、50、0 分之基準點。此評分尺 度由中位值左側 EUIn-EUIm 間分割成 50 等分為 100~50 分之刻度，以 50~59 分、

60~69 分、70~79 分、80~89 分、90~100 分之間距訂為 4、3、2、1、1+之建築能效 等級，另外由中位值右側 EUIm-EUImax 間分割成為 50~0 分之刻度以 49~40 分、

39~20 分、≦19 分之間距訂為 5、6、7 之建築能效等級。此標示法為承襲 EN 15217(2007)所建議 A~G 之七階段標示標準，再加入歐美慣常新增近零耗能建築等 級，成為八階段之標示。其中，1+稱為近零耗能建築等級，此 1、1+等級之分界線 稱為近零耗能建築基準線 EUIn，該數值在新建建築評估上是以現行可能最佳節能 技術與策略所模擬的 EUI 數值(人為設定為 90 分)，在既有建築評估上則單純為 100~50 均分刻度之 90 分點而已。本手冊依據歐盟標準，4 級以現行建築與設備節 能相關法規合格值模擬而得，因此設定 4 級為合格基準，另外 6、7 等級乃是市場 上能效極差的不良建築，在評分上無須施行過細分級認證，因而給予較寬之間距。

2-2-3 BERS 必先排除「免評估分區」之評估

建築能效評估系統的目的在於正確執行耗能預測並操作節能技術以收節能成 效。BERS 為了鎖定建築行政業務上熱點操作效率，只針對空調、照明、電器等三 項主設備之耗電量執行能效標示，而將揚水、輸送、加熱等雜項用電等繁複的小耗

電部分排除於能效標示範圍之外。另外，由於有一些特殊機能空間具有固定耗能特 性但毫無節能操作潛力，BERS 為了避免這些特殊機能空間干擾了整體能效評估之 敏感度，必須將之排除於評估範疇之外。有鑑於此，BERS 規定表 2-7 所示的「免 評估分區」必先被排除於評估範疇之外。這些分區有些如電腦、電信機房或餐廳專 用廚房等超高耗能的空間，有些如倉儲區、室內停車場等非居室低耗能之大面積非 空調區，在執行BERS 評估前，必先檢視找出這些「免評估分區」，將之排除後才 納入BERS 評估程序。

表 2-7 「免評估分區」之對象

免評估分區 備註

編 號

分區名稱

1 供兩餐餐廳專用廚房區(小吃街、中餐

廳或宴會廳廚房) 專用廚房區指高耗能廚房設備密集且有

明顯隔間作為烹飪、配膳、洗滌作業且 之分區，其他乾貨庫、理貨、玄關、走 廊應納入餐廳分區評估。

2 供三餐餐廳專用廚房區(西餐廳廚房) 3 輕食咖啡餐廳專用廚房區(含吧檯) 4 24hr 餐廳專用廚房區(速食連鎖餐廳) 5. 量販店、超商熱食區專用廚房 6. 宿舍、企業員工餐廳簡易廚房

7. 旅館專用洗衣空間 洗衣外包之旅館不計

8. 醫院專用洗衣空間分區 洗衣外包之醫院不計 9. 室內停車場分區(含同層變電室、機

房、儲藏室等雜空間) 位於其他耗能分區之小機房、儲藏室、

廁所等雜空間已併入該分區評估，在此 不計。

10. 單一50m²以上無空調之專用倉儲、

儲藏、書庫、機械、設備、器材室

本分區若為小於50m²面積則就近歸入 主空間分區，不納入免評估範圍 11. 人員進出型專用冷藏室 其他分區若有移動式冷藏櫃已視同電器

處理，不另計。

12. 人員進出型專用冷凍室 其他分區若有移動式冷凍櫃已視同電器 處理，不另計。

13. 休閒設施烤箱或蒸氣室 居家用組裝式烤箱、蒸氣箱視同家電，

不計。

14. 電腦、電信機房(內含高密度機櫃之空 調空間)

17. 屋突面積

(資料來源：本研究整理)

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2-2-4 BERS 的耗能分區法

所謂耗能分區是指室內人員、照明、電氣設備、空調運轉模式相類似而具有大 致不差耗電密度特性的空間分區，此分區通常是營業時間、空調系統分割、保全管 理上必要的分區方式。由於 BERS 是以耗能分區的排列組合方式來推算建築物耗 能密度 EUI 的方法，因此該評估法的第一步驟必須先依照建築平面圖正確地執行 耗能分區。

執行耗能分區之原則，是把生活作息、營業型態、空調運轉時程相近的空間整 合在一起的空間計畫，基本上一個建築案可被分成單一耗能分區，也可能被分成多 種耗能分區。像辦公廳舍、商店之類的建築物，通常有明顯一致的上下班模式，則 常被歸成單一耗能分區；像大型觀光旅館，可能分成24 小時營運的客房區與接待 大廳，12 小時營運的餐飲宴會區、運動休閒區、商店區，10 小時營運的辦公區，

以及24 小時通風換氣區的地下停車場區等六個分區。在執行耗能分區時，應注意 以下原則：

1. 耗能分區法非以建管行政名稱認定，而應以空間實質使用現況認定，亦即必須 依附錄四所示分區空間之營業模式以及人員、照明、電器、營運時程等標準情

1. 耗能分區法非以建管行政名稱認定，而應以空間實質使用現況認定，亦即必須 依附錄四所示分區空間之營業模式以及人員、照明、電器、營運時程等標準情