第一章 研究背景
第一節 研究背景、目的及重要性
第一章 研究背景
第 一 節 研 究 背 景 、 目 的 及 重 要 性
為了解除日益嚴重的地球環境危機,2015 年聯合國提出 17 項永續發展目標,
其中第11 項目標為「永續城市與社區」。該目標之重點即在減少建築產業的能資源 消耗,其具體行動則以推動綠建築產業之節能效率為策略。根據聯合國環境署 UNEP (2011)的報告,認為聯合國第 11 項永續發展目標「永續城市與社區」之重要 性,乃在於全球約有 50%的人口居住於城市,而城市的能源消耗占世界能源消耗 的 60%至 80%。綠建築產業之重要性,在於建築部門是全球最重要的溫室氣體排 放源,消耗全球約三分之一的能源,同時消耗全球三分之一以上的資源,包括全球 12%的淡水,排放全球 40%的固體廢物總量(UNEP SBCI 2009)。根據國際能源署 IEA 的研究(IEA,2015)指出,如果在全球範圍內實施建築業的節能措施,到 2050 年可以減少58 億噸的二氧化耗能放,減少 83%的溫室氣體排放。
IPCC(政府間氣候變化專門委員會)在 2007 年關於氣候變遷的第四次評估 報告中,預估2030 年不同產業在各種碳交易價格下對於全球溫室氣體減緩之經濟 潛力中,綠建築產業是位居減碳投資效益最高的行業如圖 1-1 所示。該報告認為 2011 年起只要每年投資 3000~10000 萬億美元,2050 年可以降低約三分之一的全 世界建築物能耗,同時可將地球大氣CO2濃度控制在450ppm 以內。綠建築產業在 維持每噸二氧化碳當量減碳成本低於100 美元之條件下,全球到 2030 年每年可減 排5.3~6.7 千兆噸。最重要的是其中 90%的減排量可在小於每噸 20 美元的低成本 情況下實現,其效益遠高出其他行業。
圖1-1 利用由下而上研究,對照於產業評估中所假設之個別基準預估 2030 年 不同地區不同產業在各種碳交易價格下對於全球溫室氣體減緩之經濟潛力。
(資料來源:IPCC,2007)
我國98%能源依賴進口,自有能源匱乏。2016 年我政府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,希望在兼顧能源安全、環境永續及綠色經濟發展均 衡下,建構安全穩定及潔淨能源供需體系,期望創造永續價值,邁向2025 年非核 家園。我國各部門CO2排放量分析(含電力消費排放),105 年與住商部門相關的 服務業部門占11.96%為 30.9 百萬公噸,住宅部門占 11.49%為 29.7 百萬公噸,兩 者合計占我國整體溫室氣體排放量比重約為23.4%。由於該佔比大部分起因於建築 產業的能源使用,本計畫作為建築節能策略之一環,若能提升建築產業能源效率,
對我國節能與溫室氣體減量當有不少貢獻。
我國在自有能源短缺、備用電力不足的能源危機,且因建築耗能為住商耗能 大宗的情勢下,意味著強化建築物能源效率的策略乃是當前國家最緊急的任務。為 此,我國內政部營建署在1995 年已開始實施建築物節約能源設計法規,同時在 2013 年針對中央空調設備系統公布實施”新建建築物節約能源設計標準”,另外 1995 年 起我內政部營建署啟動的建築外殼節能設計管制,以及1999 年內政部建築研究所 (以下簡稱本所)推動的綠建築標章政策已為我國綠建築產業節能效率立下良好基 礎。本所的綠建築評估制度已經有基本型(EEWH-BC)、住宿類(EEWH-RS)、廠房 類(EEWH-GF)、社區類(EEWH-EC)、舊建築改善類(EEWH-RN) 、境外類(EEWH-OS)等六大綠建築評估系統,至今已有相當輝煌的節能成效。然而,這節能成效在 當前能源危機日益加大情況下,同時與一些先進國建築節能政策經驗相比之下,台 灣現行建築節能有效法規體系(飽含內政部、環保署、經濟部)似乎有所些不足之處。
其中問題在於:現行有效強制建築節能相關法規只有營建署建築技術規則執行建 築外殼節能設計管制之法令,另外在經濟部雖有空調、照明機械產品節能效率的而 遺漏最大耗能關鍵因子的空調、照明等設備的節能設計管制。另外在現有綠建與節 能標章之管制,但是卻缺乏對於在建物內整體空調與照明系統的節能強制法令,目 前雖在本所的綠建築標章雖有空調節能效率指標EAC 與照明系統節能效率 EL 之 管制,但這些並非強制行法令,同時兩指標只是分散的定性節能意涵,並無反映最 終節能電量,使得節能成效與政策難以伸張。另外最大的問題在於:目前所有建築 相關能源管理政策只能管制極少比例的新建建築市場,對於大量舊有建築市場均 缺乏節能管理與改善的動力。
由於建築外殼節能只能掌握眾多建築耗能因子之很小部分,因此現行建築技 術規則外殼節能法令對整體建築能源的管制效益並不高。林憲德教授的研究指出 建築外殼節能法令對空調節能最大的管制效益只有6.8%~23.6%(見表 3-1),若以空 調號能佔比 40%換算,建築外殼節能法令只能建築整體耗能產生 2.7~9.4%的節能 管制效益(包括未來加強外殼節能指標至極限的效益)。另外,林憲德教授推論現行 綠建築標章日常節能指標中之建築外殼節能效益EEV、空調節能效率指標 EAC 與 照明系統節能效率EL 三指標,應可增加建築整體耗能約 50%的管制效益,但因此 三者為分散指標,且未呈現真正耗能單據的節能指標而使民眾對綠建築的節能成 效無感,甚為可惜。
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為了改善上述困境,並擴展計有建築節能與綠建築標章政策,本所於2019 年 初擬完成以電費單評估的既有建築物的綠建築評估手EEWH-EB 冊(鄭元良、林憲 德,2019),並於本計畫著手研擬我國建築能效評估與標示制度。建築能效評估系 統在EN15203(2006)與 ISO16346(2013)被稱為 Building Energy Rating System,在本 研 究 簡 稱 BERS , 另 外 本 研 究 為 台 灣 發 展 的 建 築 能 效 評 估 系 統 , 則 簡 稱 TBERS(Taiwan Building Energy-Efficiency Rating System)。TBERS 乃是專為台灣所 量身打造的建築能效評估系統,可精確掌握亞熱帶建築物能源使用特性,並有效改 善建築能源使用效率,提供新建或既有建築物建築能效之計算、評分與標示之標準 方法。
TBERS 與過去既有的建築外殼節能法規、綠建築標章相比,在建築耗能的預 測範疇、精度、誤差約如圖1-2 所示。此圖顯示:現行建築技術規則的建築外殼節 能設計指標(如 ENVLOAD、Req)約只有一成的建築能源規範能力,再加上建築外 殼、空調、照明等系統效率的綠建築標章則約有 70%的建築能源規範能力,但 TBERS 的新建建築與既有建築之能效評估則可躍昇為 90~100%的建築能源規範能 力,可見推動TBERS 制度的重要性。TBERS 對於環境等級差異、使用行為、營運 管理等變動因子永遠無法百分百掌握,難免內含約兩成的評估誤差,特此聲明。但 不論如何,建築能效標示制度已是國際公認最精確、最有效的國家建築能源管理工 具,本計畫的TBERS 應是我國建築能源法令脫胎換骨的精進計畫,若能依此落實 於建築相關自願性或強制性節能法令上,應可收空前建築節能成效。
圖1-2 TBERS 與建築外殼節能法規、綠建築日常節能指標對建築能效的規範能力
比較 (資料來源:本研究整理)
TBERS 源自歐盟議會的建築能效指令 EPBD(Energy Performance of Buildings Directive)。EPBD 於 2002 年頒布,於 2003 年 1 月 4 日生效,於 2010 年 1 月 28 日 再度修正為加強版 EPBD(EPBD recast)。加強版 EPBD 要求納入近零耗能建築 (Nearly Zero-energy Building)之實施時程要求,強制規範各成員國 (Member States) 須於2018 年 12 月 31 日前所有公有建物以及 2020 年 12 月 31 日所有新建物均達 到近零耗能建物的目標。
EPBD 七號文件對公共建築物能源認證標示的要求如下: 7.1 歐盟國應確保在 建物完工、銷售、出租時,業主能取得或由業主提供買者或租賃者一個十年有效期 間內的能效認證EPC,7.2. 該建築能效認證 EPC 應包含現行法規標準與基準值,
以讓消費者能比較評估該建物之能效,同時能提供一些有經濟效益的(cost-effective) 能效改善建議,7.3 對於有效樓板面積 1000m2以上之公家機構或提供公共服務、
民眾頻繁到訪之建物,必須由合格能源評估專家執行能效量測,並在公眾明顯可見 處揭露一個十年以內的能效認證文件。7.2 文件雖然對既有公共建築能效標示 DEC 制度剛開始以1000m2為門檻,但在加強版EPBD 的 13 號文件進一步要求在 2013、
2015 年應降至 500m2、250m2,同時在2011 年商業部 BIS 的報告已提出擴及商業 建築之要求,此要求預期很快到來。
無論如何,落實EPBD 最重要的關鍵核心在於要求歐盟各成員國必須建立新 舊建物市場之建築能效評估方法、耗能標準以及建築能效認證事務,此即本研究所 謂的建築能效評估法 BERS。歐盟所發展之能效評估法主要分為兩類(BEng D. H.
2011):一是 EPBD7.2 文件要求針對受規範建築物必須在完工、銷售、出租時,對買 者 或 租 賃 者 提 供 以 模 擬 計 算 為 主 且 無 須 能 源 單 據 驗 證 的 建 築 能 效 評 估 法 EPC(Energy Performance Certification)之能效認證,二為 EPBD7.3 文件針對既有公 眾使用的建築物提供以能源單據能效評估並對公眾公開揭露之能源揭露認證 DEC((Display Energy Certification)。本研究在於研擬我國非住宿類建築之建築能效 評估系統,它包括新建非住宿類建築的能效認證BERSn 與既有非住宿類建築的能 效認證BESRe,前者相當於 EPC,後者相當於 DEC。
2015 年,我立法院於通過「溫室氣體減量及管理法」,宣示全國溫室氣體排放 量在2020、2030、2050 年之前分別要降低為 2005 年之 2、20、50%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%,其做法為(1)新建建築之建築外殼設計基準值,2020 年較 2016 年提高10%。(2)公部門建築用電效率 2020 年較 2016 年改善 5%,2025 年改善 10%,
且達到公告之耗能密度指標(Energy Usage Index, EUI)規範。(3) 2025 年研議建立建 築能源資料庫,發展建築能源護照。本研究乃針對其中發展建築能源護照具體的實 踐,是當前建築節能政策最重要的課題,其成果將可分擔內政部對於「溫室氣體減
且達到公告之耗能密度指標(Energy Usage Index, EUI)規範。(3) 2025 年研議建立建 築能源資料庫,發展建築能源護照。本研究乃針對其中發展建築能源護照具體的實 踐,是當前建築節能政策最重要的課題,其成果將可分擔內政部對於「溫室氣體減