第一章 緒論
1.1 研究背景
全球「建築類」耗能量相當可觀、應積極進行既有建築物之能源管理
根據美國能源部 2004 年之統計（EIA, 2004），該年度全球的總耗能量中，建築類 耗能佔 24%，逐漸逼近工業類耗能（30%）及交通類耗能（約 28%）。歐美等先進國家
（英美、歐盟、西班牙等）之建築類耗能則達 23~40%；其中，全球及各國「住宅類」
建築耗能更佔其建築類耗能的 60%以上（佔總耗能之 15~28%，如表 1-1 所示）。
有鑑於此，歐盟已於 2002 年訂定「建築能源效率」（Energy Performance of Buildings, EPBD）指導方針，要求其會員國各自訂定政策，不僅要研訂評估新建建築能源效率 的診斷方法與耗能標準；更須針對既有建築物、訂定最低耗能標準。針對既有建築物 進行積極有效的「建築能源管理」已成為全球公認的重要課題（P’erez-Lombard et al., 2008）。
表 1-1：全球暨英美、歐盟、西班牙等國之商業類與住宅類之建築耗能百分比
（EIA, 2004）
節能減碳是政府既定政策、大學校園之建築能源管理有其困難
節能減碳是政府的重大政策之一。民國九十七年六月行政院經濟部核定「永續能 源政策綱領」（2008），針對政府部門訂定「政府機關及學校全面節能減碳措施」（2008）， 推動政府機關及學校未來一年用電用油負成長，以 2015 年累計節約 7%（每年節能 1%）
為目標，並訂定網路填報資料、及評鑑獎懲等相關稽核制度。
此外，經濟部能源局亦致力於提供各界所需之節能相關術手冊、參考案例、及諮 詢服務：長期補助相關之研究計畫，如各類建築之耗能量現況與特性、節能技術與措 施（空調、電力、照明，BEMS建築能源管理系統等）、節能成功案例等（台灣建築中 心，2005~2008；中華建築中心，2001~2004）；將相關研究成果彙整於能源局及相關
網站 1
雖然如此，有研究顯示大學校園之建築能源管理可能因為各單位之使用模式與用 電需求迥然不同、建築物內不同單位之混合使用與使用複雜性、缺乏有效的能源管理 工具、能源管理人員欠缺節能技術與相關知識等因素，而遭遇各種困難與問題。例如，
杜功仁等（2010）以台灣科技大學校園建築物為研究對象，進行 2001~2008 年期間各 棟及各類建築物之用電量分析，並探究其建築能源管理之現況與遭遇課題。
，以可供各界參考；編印「學校節約能源技術手冊」，以供各級學校參酌。關於 學校類建築的節能，「政府機關及學校全面節能減碳措施」中則明訂各類機關及各級學 校之用電指標（EUI）基準值，作為各機構之能源管理指標。其中，「大學類」用電指 標基準值有三：大學 98.2 kWh/m2-年、科技大 學 120.8 kWh/m2-年、師範大學及教育大 學 80.5 kWh/m2-年。
結果發現台灣科技大學不同使用類別建築物之用電量差異性頗大。單棟建築物之 EUI 值最高者（工程二館 220.1 kWh/m2-年）是最低者（國際大樓 63.6 kWh/m2-年）的 3.5 倍之多（表 1-2）。 ｢文教類」建築之EUI 平均值最低（為 66.6 kWh/m2-年）；「研究 類」建築之 EUI 平均值最高（189.8 kWh/m2-年，幾乎是「文教類」建築的 2.5 倍）；「住 宿類」建築之 EUI 平均值居中（111.4 kWh/m2-年）。足見不同類型的建築物，可能由 於使用單位的作業模式與用電需求不同，導致最後的實際用電量有不小的差異。若針 對各棟建築物或使用單位採用齊頭式的用電標準 EUI 值來進行能源管理，恐不合理、
亦難以執行。
表 1-2 台灣科技大學 13 棟建築物之空間使用性質、樓地板面積、及用電量
（2008.5~2009.4）
再者，雖然台灣科技大學已於 2008 年完成逐棟安裝數位電錶的工程，可監測每棟 建築物之實際用電量，然而由於各棟建築物多為不同單位之混合使用，各單位無法確 知其實際用電量，因此無法作到能源管理。最後，各種可資運用之節能措施或技術似 乎需要高度專業、必須仰賴專業廠商（如能源服務公司 ESCO）來進行相關分析與建 議，才能有效落實。台灣科技大學之能源管理者（營繕組）較欠缺節能技術與相關知 識，同時缺乏積極的能源管理制度與有效的能源管理方法或工具等，因此仍難以有效 地進行校園建築能源管理。
為了因應國內大學校園建築能源管理之現況問題與需求，本研究提出以下之能源 管理策略建議：採「責任分區」制度，賦予各系所、單位其能源管理之職責；積極管 理、制定能源管理制度與辦法（獎懲、使用者付費等）；先在既有的建築硬體與設備條 件現況之下，試圖將耗能量降至最低；持續進行能源監測、能源解析、及各單位之效 率評估與比較。整體而言，國內各大專院校亟需一個客觀的、簡便的「建築能源管理 系統」或能源效率評估工具，以協助校內各使用單位了解其用電狀況，評估其能源使 用效率，進而達到有效的建築能源管理。
「建築與能源」研究領域仍欠缺能輔助「設施管理者」的能源效率評估系統
「建築能源（Energy and buildings）」是當今熱門的建築研究領域。有許多研究著 重於建築物規劃設計成果的能源模擬分析方法與耗能量預測方法。此外，亦有不少研 究探討既有建築物的能源效率評估方法。此類研究大致上可被歸納為以下二類：
第一類著重於針對「特定建築個案」、提出一個診斷其能源使用現況與效率、及提 出改善建議之評估操作方法。此類評估方法通常分析個案的特性，透過數學公式或其 組成之軟體，經運算後對該模型的精確度作評量，進而列出改善項目目的經評估後，
計算建築物能源使用的節省潛力，如運用電腦模擬建築能源效率之個案研究（Zhu, 2006）、伊朗數類建築空調系統能源效率評估（Hatamipour, 2007）、及新加坡數據中心 之能源基效表現（Sun and Lee, 2006)。此類能源評估系統由於牽涉現況資料之調查收 集、使用軟體輸入資料，工作量不少，因此對於設施管理而言，仍不夠實用。
第二類則著重於建立一群建築物之能源效率評估量尺與耗能量基準指標值，再透 過某種評分方式或分級方式，針對某棟既有建築物進行評估，並輸出其能源效率值或 等級，讓受評者了解其設施相較於其他建築物之相對好壞。例如：
1. 香港：其 HK-BEAM 評估系統訂定「參考建築物」（baseline building）之設定（性 能最差之建築物），受評之既有建築物之實際耗電量與其相比，所減少或節省的 耗能量百分比，即代表受評建築物之能源效率（Lee, Yik, and Burnett, 2007）；亦 有香港學者建構超級市場建築物之耗能量迴歸模型，並用以計算出十個 percentile 等級之標準計分（耗能量基準值），作為評估某既有建築物能源效率之量尺（Chung et al., 2006）；此外，亦有研究選用樣本之耗能量平均數作為基準指標值，如香港 飯店的能源效率（Deng and Burnett, 2000）、能源與水資源的使用於香港飯店的效 率解釋性指標（Deng, 2003）。
2. 歐洲：荷蘭學者（Poel et al., 2007）遵守歐盟 EPBD 指導方針（energy performance of buildings），發展一套 EPA-ED 之既有住宅能源效率評估系統，提供某住宅耗能 量之標準計算方法，並訂定全國性之耗能量基準指標值，作為核發節能標章之依 據。瑞典學者針對不同等級的二類旅館旗下之連鎖店設施進行其耗能量迴歸模型 之建構，並分別訂定耗能量基準值，作為評估二類旅館設施能源效率之量尺
（Bohdanowicz and Martinac, 2007）。
3. 北美：美國能源部提供一個線上能源效率評估工具 Portfolio Manager，使用者可 運用它來同時管理數棟既有建築設施。使用者輸入既有建築物之相關現況與耗能 量資料後，系統即從資料庫中擷取類似之建築案例、用以運算受評建築物之相對 能源效率分數（percentile 百分位數），高於 75 分（75%）者則可獲得 Energy Star 能源標章（http://www.energystar.gov/）。加拿大亦發展一套住宅能源效率評估系 統 ，運 用電 費帳單、現場 量測、電腦模擬等方 法，評 估某住宅之能源 效率
（Zmeureanu et al., 1999）。
4. 其他：新加坡學者發展一套適用於辦公建築評估能源管理工具，調查 16 棟辦公建 築之現況與用電量資料，根據耗電量之機率分佈曲線、區分成三個能源效率等 級，並制定每個等級之耗能量基準指標值，可用來評估整棟建築物、或某個設備 系統之能源效率（Haji-Sapar and Lee, 2005）。土耳其學者則運用 DEA 資料包絡分 析法，以旅館建築之投入（工作人員數、各項耗能量）與產出（住房率、營業額、
房客數量）之相對關係，來評估地區旅館之能源效率（Önüt and Soner, 2006）。
透過上述第二類之能源效率評估系統，吾人可評估出某既有建築物相較於其他建 築物之能源效率值與表現。然而此類單一能源效率評估值（耗能量、百分位數、或等 級）對設施管理者或能源管理者而言（特別是一棟建築物、多個單位混合使用的能源 管理），似乎仍有不足之處。由於影響一棟既有建築物實際耗能量之因素很多，能源管 理者很難從單一能源效率評估值去判定其既有建築設施用電異常或過高之處及成因，
因此難以進而研擬有效的節能措施或管理方式，以降低耗能量。能源與建築之研究領 域亟需一個特別為設施管理者或能源管理者而量身打造的「建築能源效率評估系統」。 建築能源管理之問題本質
若要能有效地進行建築能源管理，設施管理者或能源管理者需要獲知以下資訊，
才能具體地界定出節能目標與方向，進而評選出有效的節能措施或方案：
1. 使用單位之實際耗電量：若能監測使用單位之所屬空間範圍內之實際耗電量，才 能了解該單位之長期耗電趨勢，進而有效地管理。單棟建築物內若有多個單位混 合使用、而缺乏各單位專設之耗電量監測設備，將難以進行實質的能源管理。
1. 使用單位之實際耗電量：若能監測使用單位之所屬空間範圍內之實際耗電量，才 能了解該單位之長期耗電趨勢，進而有效地管理。單棟建築物內若有多個單位混 合使用、而缺乏各單位專設之耗電量監測設備，將難以進行實質的能源管理。