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1-1 前言

近幾年最受關切的環境議題之一就是地球暖化現象;由氣象觀測資料顯示,

二氧化碳濃度劇增,溫室效應惡化,導致氣候發生變化。學者預估,全球暖化將 造成兩極冰冠與高山冰河消融,海岸水位上升,引發新的氣候型態與極端乾旱、

過量降水等現象,並嚴重干擾糧食生產。

由於氣候反應遲緩,加上大氣中的二氧化碳可留存超過一個世紀,即使現今 大幅減少化石燃料的使用量,地球還是可能因過去累積的 CO2排放量承受嚴重長期 暖化的後果,其嚴重性不可忽視。

據「跨國間氣候變遷小組,IPCC ( Intergoverment Panel on Climate Change)」第三工作小組公布的第四次「減緩氣候變遷」評估報告指出,1990 至 2004 年間,全球溫室氣體排放約成長 70%,其中,二氧化碳排放量約占 77%(相 較於 2004 年排放量),並指出過去 100 年全球平均溫度上升 0.74℃,並出現 加速增溫的現象,海平面高度升高,熱浪、乾旱及豪大雨等極端氣候的強度與 頻率發生頻率增加。聯合國亦多次呼籲各國政府一方面需持續減少溫室氣體排 放以減緩全球暖化,另一方面須積極面對氣候變遷下產生的衝擊並採取積極的 調適作為。

10 國立成功大學 圖 1-1 過去 160 年平均地表溫度變化趨勢圖

(資料來源:IPCC,第四次評估報告,2007)

圖 1-2 CO2 濃度與全球氣溫的變化 (資料來源:美國國家海洋暨大氣總署)

圖 1-1 顯示過去四十年間大氣中 CO2 濃度與全球氣溫的變化,兩者都有上 揚的趨勢,同時也有著密不可分的關係。自工業革命以來,大氣中的 CO2 濃度較 原有的就增加了 31%。

自工業革命後,人類對於資源的開發及能源的使用已造成地球環境的破壞,

而能源使用過程產生的 CO2,CH4,N2O 等溫室氣體對地球環境的傷害尤甚。根據 聯合國 IPCC 經多次會議討論與撰稿分析,已整合全球科學界,明確提出人類長 期與大量消耗化石燃料,溫室氣體的排放導致全球溫暖化、氣候變遷,預期在 21 世紀內將愈趨明顯。

1997 年 12 月於日本京都召開第三次締約國大會(COP3)通過「京都議定 書 」( Kyoto Protocol to the United National Framework Convention on ClimateChange),規定 39 個國家(含歐盟)需於西元 2008~2012 年之溫室氣 體排放減量(環保署,1997)。地球環保也在這種背景下成為當今建築研究的主 要課題。

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1-2 研究動機與目的

圖 1-3 台灣 2000 年產業別 CO2 排放量比例(張又升,2002)

溫室氣體中,以 CO2 排放量佔總量之 82.9%為最多,石化能源所產生的溫 室效果氣體排放也以 CO2 所佔比例 99%最大(張又升,1997),因此目前地球的 環保評估首重 CO2 減量問題。我國的 CO2 排放量構成比例如圖 1-3 所示,建 築相關產業約佔全國 CO2 排放量之三成左右。而建材之生產都是高耗能密度的工 業產品,例如鋼鐵、金屬、玻璃及混凝土等現代化建材。在不合理的高樓化、巨 大化與不環保的構造、結構設計都會產生更大的環境負荷,因此建築產業如何降 低 CO2 的排放量成為建築界的重要環保課題。

聯合國氣候變化綱要公約(UNFCCC)2007 年 12 月於印尼峇里島召開第 13 次締約國大會(COP13)時,決議以兩年時間推動「峇里路線圖(Bali Roadmap)」,

擬訂於 2009 年 COP15 協商出一項新國際共識協議,以延續京都議定書於 2012 年後之執行效力,此即是丹麥哥本哈根會議(COP15)之首要目標。惟氣候變遷諮商 談判廣泛涉及國際減碳責任分配、援助資金分攤與分配、全球金融風暴經濟衰退、

主要國家政治情勢重整等重大變局,如何在 COP15 達成廣泛政治協議或共識,已 非單純環境保護課題,而變成各方勢力之角力場,故此次大會無法通過新氣候議 定書草案,期望在下屆於墨西哥大會中制定。

台灣雖非聯合國之會員國,但在全球節能減排的風潮下,我們無法置身事外,

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應善盡地球村成員的責任,積極回應及推動各項有效措施,並進一步提升國家競 爭力。在完成精確的估算之前,政府暫以 2020 年二氧化碳排放量降到 2000 年 水準(2.23 億公噸或人均排放量 10 公噸)為參考值。為達成此一目標,積極 推動節約能源、提升效率、鼓勵淨能、研發新能源科技、調整產業結構等措施。

在追求吸引目光、塑造話題的前衛構造、變異的結構系統、光彩奪目的裝飾面材,

都會產生更嚴重的環境負荷,因此建築產業如何朝向低碳經濟進行轉變,將成為 相關業界主要的課題之一。

本研究以過去建立完成之建築軀體工程(張又升,2002)、住宅類及辦公類 室內裝修部分(歐文生,2000),百貨公司室內裝修建材(趙又嬋,2004)為基 礎,將生命週期架構加以整理,以及擴充建材環境負荷資料庫,建立更完善之 建築物本土性 CO2 排放量生命週期評估(Life Cycle Assessment,LCA)體系

(圖 1-3)。

所謂建築生命週期評估是指從建材生產、營造過程、日常使用、維護修繕、

更新,到建築物拆解、廢棄物處理等生命週期的各階段,從出生到死亡(Cradle to Gradle)進行詳細的環境衝擊評估,甚至是出生到再次新生(Cradle to Gradle),

進行全面性、系統性的環境負荷評估。

CO2 排放量作為環境負荷的評估指標並不僅有減緩溫室效應的功效,同時也 代表節約能源、廢棄物減量與保護地球環境的多重意義。因此向事務所及估算公 司取得估價表挑選為建立資料庫之加工材料進行更新,使資料庫更加完善,以方 便未來建築物軀體工程的評估,藉由完善建材環境負荷資料庫之量化數據,我 們得以了解建築物從無到有增加多少碳排放量,而項次高的碳排量得以減少使用,

創造出低環境負荷量的綠色建築,減少地球之負擔。

13 國立成功大學 圖 1-3 建築物生命週期示意圖(張又升,2002)

本研究主要目的如下:

1.了解南部地區案例取得情況

本研究學校位於南部,合作之估算公司以南部地區為大宗,因此選擇嘉義、臺 南、高雄、屏東為主減少交通時間。而百貨、工廠、醫院空間較為複雜,因此 本研究針對住宅、學校、辦公三種基本類型之建築進行研究,並取得資料進行 相關因子構成之分析。

2.估價資料表中缺乏之加工材料,從資料庫中進行計算

引用適合台灣使用的碳排放量,建立加工材之單位碳排,一併帶入估價表中進 行計算,得知各影響因子的單位碳排放量(kg-co2/m2)以方便比較、分析。

3.計算南部地區的住宅、學校、辦公三種建築類型,可知其碳排量構成 經由估價公司、建築事務所提供資料,可概估嘉義、臺南、高雄、屏東地區模 板、鷹架、混凝土、鋼筋、門窗、衛浴、內裝、外裝工程項目之單位碳排整理,

從多項案例找出具有影響力的變因,利用 STATA 統計軟體進行迴歸分析,藉此 鼓勵建商使用低碳排之建材,響應政府低碳城市之政策。

4.提供構築銷售建案住宅、學校、辦公建築配合二氧化碳減量的參考

藉南部地區的調查分析成果,提供業界思考及調整,針對銷售建案住宅、學校、

辦公建築構築裝修之二氧化碳之減量,研擬更精進的對策,期能既能符合各區 域市場需求,又得以降低二氧化碳的排放量,達到更臻完善的節能減碳成績。

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1-3 研究方法與流程

目前有關建築物生命週期之單位二氧化碳排放量調查已有相當數量的研究 成果,為健全營建產業的生命週期評估內容,並完成本研究的目的,以博論「建 築物生命週期二氧化碳減量評估」(張又升,2002)為基礎,由我們研究室以欣將 研究成果資料庫更新,參照軀體工程、住宅類及辦公類室內裝修部分(歐文生,

2000),百貨公司室內裝修建材(趙又嬋,2004)等學長姐之論文,向建築物工 程估算公司取得估價表,將項次加以系統化整理後,針對住宅、學校、辦公建築 進行研究。

依據原材料更新結果,本研究除了建立住宅、學校、辦公建築之碳排分析,也將 資料庫缺少卻常用的加工材進行更新,步驟與流程說明如下:

一、前置作業

蒐集二氧化碳與建築材料用量相關文獻為依據,了解環境負荷減量、生命週期評 估方式、環境負荷統計法及住宅、學校、辦公建築構築方式等,參考建築材料估 價、施工大樣等書籍,並有系統地整理出本研究可參考之相關理論,為後續研究 分析評估架構基礎。

二、取得材料基本資料

本研究由估算公司所提供之資料進行計算,在計算過程中碳排資料庫無記錄該項 加工材碳排者,透過期刊論文、網路資訊、工具書或實際量測方式得知,選用常 用、較為齊全之資料帶入持續更新之原材料加以記錄,再帶入估價表進行計算。

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三、資料彙整統計

依南部地區嘉義、台南、高雄、屏東之行政區位呈現樣本現況分佈狀況、編列樣 本索引,再以 EXCEL 軟體建立樣本資訊統計表,整理模板、鷹架、鋼筋、混凝 土、門窗、外裝、內裝之影響因子等。

四、統計分析

將已建構完成之資料庫數據進行分析,再以銷售建案住宅、學校、辦公建築之基 本資料為各項因子,並以各類圖表呈現成果,作為結論論述的佐證依據。

五、結論與建議

將圖表分析成果依研究目的,先按照建築類別比較評估後,再依據各地區、型態 進行分析評估,論述為研究結論,並提出建議;如此可作為住宅、學校、辦公建 築基本節能減碳設計時之參照,提供業界設計建築物參考,以達成本研究目的。

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文件蒐集、取得案例資料

建立案例資料庫 研究動機與目的

STATA 統計軟體分析

決定資料變數

CO2排放線性 迴歸方程式

結論

影響碳排之因子 建築類別

住 宅 類

校 類

辦 公 類

模 版

鷹 架

混 凝 土

鋼 筋

窗 內

裝 外

驗 證

驗 證

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1-4 研究範圍

 世界各國都紛紛推出「零碳」計劃,發展低碳城市,以達到節能減碳的目標。

其中,建築相關溫室氣體排放占全部的三成左右。正因為建築物是溫室氣體和碳

其中,建築相關溫室氣體排放占全部的三成左右。正因為建築物是溫室氣體和碳

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