第一章 緒論
第一節 研究緣起與背景
第一節 研究緣起與背景
壹、研究緣起
臺灣的住宅部門用電約佔全國總耗電量 18.21%,但用電戶數卻高達 9 成以 上(台電 2017),若能落實住宅類建築能源效率標示政策,對穩定國家電力供應 與消費者支出有莫大幫助。我國當前的住宅建築能源政策透過「建築技術規則-綠建築基準」進行管制,並配合自願性質「綠建築評估系統-住宿類(EEWH-RS)」
加以推廣,為我國的住宅節能設計取得良好的管控,但其具體量化節能效益並不 清楚,也讓政府民眾難以理解既有建築節能政策的效益。因此參考國外推動之建 築能效標示制度之經驗,提供一個公正且透明的建築能效認證給屋主、消費者或 承租者,包含能效標準值與改善推薦值,透過可行的節能技術改善建築耗能以提 升至合格水準,未來台灣的建築耗能勢必走向制度化的管理,對市場上的建築進 行公平的能源診斷評估,藉以逐步淘汰高耗能的建築物。因此,為了擴展建築節 能與綠建築標章政策,內政部建築研究所於 2020 年著手研擬我國建築能效評估 制度 TBERS(Taiwan Building Energy-Performance Rating System)。TBERS 乃 是為此計畫系列所提供的建築能效的計算、評分、診斷、標示之標準。TBERS 源 自 2002 年歐盟議會的建築能效指令 EPBD(Energy Performance of Buildings Directive),要求歐盟各成員國必須針對新建與既有建築制訂一套建築能效評估 方法、耗能標準以及建築能效認證制度,藉由強制揭露建築能耗效率等資訊,方 能達到公開透明有效管理建築節約能源之目的。此建築能源效率標示制度陸續被 各國採用,並依照各國建築、氣候民情等特性發展成專屬的建築能效評估制度,
在 德 國 稱 為 EPC ( Energy Performance Certification )、 日 本 稱 為 BELS
(Building-Housing Energy-efficiency Labeling System)。台灣自 2009 年已 由經濟部能源局針對耗電量高的家電、照明等設備設立「能源效率標示制度」,
有鑑於能源效率標示制度做為國家耗能產品能源效率管理之重要政策工具,可引 導消費者選購高能源效率產品,並逐步淘汰低能源效率產品(電器設備)。但國 內的建築能源效率標示制度至今仍未建立完整的架構,國際間通常劃分為「住宅 類」與「非住宅類」兩種,本研究是建立其中的住宅類建築能效標示系統 R-BERSn
( Building Energy-Performance Rating System for New Residential Buildings),研擬住宅建築耗能的計算標準與建築能效標示方法。
貳、研究背景
一、住宅建築耗電成長快速
我國的能源進口依存度由 1986 年的 89.28%上升至 2006 年的 98.24%,根據 能源資訊網 2004 年統計資料顯示,台灣原始能源消費成長率以 5%速度成長,
在亞洲僅次於中國的 15.5%與香港的 11.5%。因此 2016 年起政府便積極制訂能 源轉型政策,設定新能源政策目標,包括 2025 年綠能發電比例提升至 20%,抑 低電力年均需求成長率至 1%、強化電網穩定性並提升供電可靠度等措施,希望 在兼顧能源安全與環境永續發展。台灣位處亞熱帶夏季高溫溼熱,建築物在夏季 期間的空調電力消耗大,造成電力備轉率瀕臨負載極限,國家能源使用面臨考驗。
根據「經濟部能源局」的各部門全年耗電量分析,2017 年服務業部門年耗電量占 18.49%,住宅部門占 18.21%,兩者合計占全年電力消耗約 36.7%,其中住宅部門 的電力消耗年成長速度達 8.3%,僅次於服務業的 11.7%。根據 2018 年「台灣電 力公司」發購電量統計顯示,台灣的全年電力為 2332.9 億度電,其中 82.2%是 依賴火力發電方式取得、核能發電佔 11.4%、再生能源佔 4.9%。2018 年逐月電 力系統負載也可以看出進入夏季月份時(5~9 月),全國電力系統負載開始進入 尖峰負載時期,但非夏季月時期則迅速下降,尖峰負載約為離峰負載量的 1.3 倍
(圖 1- 1)。此部分與建築進入夏季時大量的空調耗電有直接關聯,當尖離峰差 異越大代表電力設備建置與維護成本越高,對國家的能源使用的風險也越高。
2016 年住宅部門排碳量占全國碳排 11.49%(29.7 百萬公噸),顯示我國住宅類 建築的耗電量與碳排量增長速度快速,加上當前仍依賴火力發電做為主要電力供 應來源,造成空氣污染影響國人健康甚鉅,若不能有效的控管對於國家能源與地 球環境皆有不良影響。
圖 1- 1 台灣 2018 年逐月電力系統尖峰負載量
(資料來源:臺灣電力公司網頁,2018)
28,427 28,737 29,160
31,305
36,320 36,075 36,717 37,057 35,189
31,194 31,127 29,791
27,000 29,000 31,000 33,000 35,000 37,000
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
單位:千瓩
二、住宅建築耗電特性與商業建築差異大
我國於 2015 年由立法院於通過「溫室氣體減量及管理法」,宣示全國溫室氣 體排放量在 2020、2030 年之前分別要降低為 2005 年之 2、20%水準,以 5 年為 一期之檢討目標。其中住商部門第一期 2016~2020 年之分攤減量目標,要求比 2005 年降低 2.5%。根據 2017 年「內政部不動產資訊平台」全國之房屋稅籍住宅 類數量為 854 萬 1771 戶(十年來成長率達 37.4%),且 1999 年以前之住宅類房 屋稅籍數量為 621 萬 7260 戶,約占全國住宅類房屋稅籍 72.8%,表示台灣屋齡 20 年以上的既有住宅比例超過 7 成,建築與設備老化問題日益嚴重,而且家電 設備老舊更是造成住宅耗電量大幅增加的元兇。台灣的集合住宅建築空調設備耗 電約佔全年耗電量 26%,夏季月則大幅提高至 41%,家電設備的耗電量則佔全年 耗電量 50%;透天住宅的全年家電耗電量也高達 42%(表 1- 1)。由於住宅類建 築是我國數量最多的建築類型,若可有效減低能源使用,對於國家能源結構安全 有莫大幫助。
表 1- 1 台灣住宅建築耗電構成比例 類型
集合住宅 夏季月
集合住宅 非夏季月
透天 夏季月
透天
非夏季月 集合住宅
全年 透天全年 (6~9 月) (10~5 月) (6~9 月) (10~5 月)
家電 41% 59% 36% 57% 50% 42%
空調 41% 6% 32% 7% 26% 21%
照明 18% 35% 32% 36% 24% 37%
總電量 100% 100% 100% 100% 100% 100%
(資料來源:郭柏巖,2004)
三、台灣的綠建築評估制度已成熟
我國內政部營建署早在 1995 年起便推動建築外殼節能設計管制,之後的綠 建築評估制度 EEWH 也在 1999 年由內政部建築研究所大力推動下,已累積了近萬 棟的綠建築案例,顯示台灣的綠建築評估制度已成熟,也已為我國綠建築產業節 能效率立下良好基礎,但關於建築能源效率標示制度仍未有完整詳細的研究產出。
本研究廣泛的比較其他先進國建築節能政策,發現台灣現行建築節能法規體系只 執行建築外殼節能設計管制,而遺漏最大耗能關鍵因子的空調、照明、家電等設 備的節能設計管制。在現有綠建築標章體系內,雖然有空調節能效率指標 EAC 與 照明系統節能效率 EL 之管制,但這些指標只是分散的定性節能意涵,無法反映 實際的節能電量,使得節能政策對於社會大眾與建築師來說並無太大感受,同時 目前的建築能源管理政策只能管制極少比例的新建建築市場,對於大量既有建築
宿類)評估手冊中的「外殼節能效率 EEV(等價開窗率 Req)、空調系統節能效率 EAC(結合通風利用節能效率)、照明系統節能效率 EL」,建構一套用於台灣住宅 類建築之建築能效標示制度,以利住宅建築節能政策的推廣。