第三章 土木結構大樓用電分析
3.2 耗能設備統計
3.2.1 耗能設備統計方法
為得知用電比例，首先透過本校(交通大學)營繕組協助，蒐集到結構大樓歷 年總用電量、照明分佈帄面圖、照明數量統計表(見附件四)、新建工程施工圖、
新建工程水電圖等，再將資料與土木結構大樓現況進行核對並修正，並同時實際 調查與登記各空間耗能設備數量及規格。取得的資料依照耗能設備分類為照明、
冷氣&空調、電腦(包含 NB、印表機、音響等相關產品)、其他動力(水塔馬達、
水泵、冰箱、除濕機、飲水機、電風扇、熱水器、電梯等耗能設備)、實驗設備 共五大類，以便於後續估算結構大樓年度總用電量及耗能設備用電比例。
3.2.2 實際功率量測說明
耗能設備數量繁雜，為使估算便利，已將耗能設備依照種類分為照明、冷氣 及空調、電腦、實驗儀器、其他動力五類，依照耗能設備的產品標記或說明書可 得知額定功率，但是產品標記的額定功率通常為最高功率，而耗能設備皆有功率 因數的特性，因此除了知道耗電功率等於電壓(v)乘電流(A)之外，必頇乘上功率 因數(PF)才是耗能設備真正消耗的功率。為克服功率因素問題，電腦、印表機、
除濕機、飲水機、電扇等電流及電壓較小之耗能設備，直接以電度計(圖 3-2-1) 進行量測即可得到有效功率；冷氣、恆溫恆濕機、實驗設備等電流及電壓較大之 耗能設備無法用電度計量測，則以產品標記之耗電功率進行估算。
圖 3-2-1、電度計
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3.2.4 耗電功率預估-冷氣及空調
(1)箱型冷氣機-1
見表 3-2-3，為水冷式，與箱型冷氣專用水塔、冷卻水泵共同啟動，箱 型冷氣全入力為 8.17kW，故耗電功率以 8170W 估計，冷卻水塔、冷卻水泵列 入其他動力計算。
(2)箱型冷氣機-2
見表 3-2-3，為水冷式，與箱型冷氣專用水塔、冷卻水泵共同啟動，箱 型冷氣全入力為 5.1kW，故耗電功率以 5100W 估計，冷卻水塔、冷卻水泵列 入其他動力計算。
圖 3-2-2、箱型冷氣專用水塔 (3)窗型冷氣機
見表 3-2-3 編號 6，冷卻能力 5000kcal/H，民國 85 年裝置。查表 3-2-2，
當時政府訂定窗型冷氣能源效率在冷卻能力高於 3,550Kcal/h 時，EER(能源 效率比值)=2.07=冷氣能力(kcal)/消耗功率(W)，計算得知消耗功率為 5000/2.07=2415.46(W)，故耗電功率以 2400W 估計。
表 3-2-2、我國窗型冷氣 EER 標準
實施日期:82 年 1 月 1 日起實施
窗型氣冷式(3kw 以下) 能源效率比值(EER)Kcal/h.W(BTU/h.W)
機種 冷卻能力 型式
單 體 式
低於 2000Kcal/h 含變頻式(60Hz) 2.22(8.8) 2000 Kcal/h 以上
3550Kcal/h 以下 含變頻式(60Hz) 2.27(9.0) 高於 3550Kcal/h - 2.07(8.2) 分
離 式
3550Kcal/h 以下 一般型式 2.43(9.6) 變頻式(60Hz) 2.27(9.0) 高於 3550Kcal/h - 2.18(8.6)
79 (3)空調
見表 3-2-3 編號 1，空調主要耗電部分為冰水主機之壓縮機、風扇馬達、
水泵馬達，冰水主機壓縮機 17.2KW，風扇馬達 1/2HPx2，水泵馬達 2HP，總 耗電力 19.4KW。
使用空調之空間有 7 間，小冷風機共計 13 個，只要其中 1 間小冷風機運 作就會帶動頂樓的冰水主機共同啟用，小冷風機耗電功率以 19400/13
=1492W 估計，加上風車馬達 75W，每組耗電功率以 1567W 計。
圖 3-2-3、氣冷式冰水主機(國菱) (4)分離式冷氣機
產品標記額定功率以 1300W 估計。
(5)恆溫除濕機
產品標記額定功率以 9100W 估計。
圖 3-2-4、恆溫恆濕機(TAICHY)
80 177400BTUH，壓縮機 17.2KW，風扇馬達 1/2HPx2，水泵 馬達 2HP，總耗電力 19.4KW，電原採用 3Φ，380V、60HZ。
國菱、 水溫度 90°F，冷卻水量為 375GPM，馬達採用 2HP。冷卻 能力 125R/T。 系統採 3Φ，380V，60HZ。
良機或 力 22400Kcal/hr，壓縮機 5.0KW，送風量 70CMM，風機馬 達 0.75KW，全入力 8.17KW。電力系統採用 3Φ，380V，
60HZ。 力 14000Kcal/hr，壓縮機 3.0KW，送風量 45CMM，風機馬 達 0.38KW，全入力 5.1KW。電力系統採用 3Φ，380V，
60HZ。 600CFM，風車馬達 75W，使用冰水量 3.6GPM，電源系統 採用 1Φ，220V，60HZ，機行為吊掛隱蔽式。
台灣開
81 最大耗電功率為 109W。顯示卡啟動時 PC-1+LCD-1 最大耗電功率為 202W，
PC-2+LCD-2 最大耗電功率為 134W。每組(主機+LCD 螢幕)最大帄均耗電功率為 (142W+109W+202W+134W)/4=146.75W，故電腦以 150W 估計。NB(筆記型電腦，見 表 3-2-6)使用耗電功率皆在 50W 之內，以 50W 估計。印表機待機（未關機）時
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83 (6)冷卻水塔:
圖 3-2-6 冷卻水塔(右)為箱型冷氣專用水塔，見表 3-2-3 冷氣空調規格 表編號 2 之規格，馬達為 2HP，冷卻水泵為 10HP。
圖 3-2-5 冷卻水塔-B 為 MTS 用，見表 3-2-8，馬達為 0.5HP，冷卻水泵 為 3HP。
圖 3-2-6 冷卻水塔-A(左)主要供應 B1~5F 各實驗教室、研究室、PUMP 室、飲水機用水，銜接筏基內蓄水池，見表 3-2-8，馬達為 0.75HP，冷卻水 泵為 5HP。
圖 3-2-5、冷卻水塔-B(良機)
圖 3-2-6、冷卻水塔(右)、冷卻水塔-A(左)
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表 3-2-8、冷卻水塔、冷卻水泵設備規格表
編號 名稱 數量 規格說明 備註
A 冷卻水塔 1
採用低噪音型水塔，規格同原設計(參考表 3-2-3)其中(8)性能:冷卻水量 120GPM，冷 卻能力 40R/T
良機 金日 B 冷卻水塔 1 同上，其中(8):冷卻水量 45GPM，冷卻能力
25R/T 同上
C 冷卻水泵 2 水量 120GPM，揚程 70 呎，需要 5HP 良機 EQUAL D 冷卻水泵 2 水量 45GPM，揚程 70 呎，需要 3HP 同上 備註:
1. 冷卻水塔 A 及冷卻水泵 C 供應 M.T.S.機械設備使用。
2. 冷卻水塔 B 及冷卻水泵 D 供應地下室 B07 及 B08PUMP 室內機械設備使用。
3. M.T.S.控制開關設置於 1F113MTS 控制室內。
85 (7)電梯:
電梯規格見表 3-2-9。
1F-5F 樓高為 23900-4000=19900(mm)=19.9(m)。
電梯 1F-5F 行程為 19.4(m)*19.9(m)/23.9(m)=16.15(m)。
電梯 1F-5F 實際使用一趟時間約為 21 秒(sec) =0.00583 hr。
假設每日從 1F-5F 使用約為 50 趟，1 年使用 365 日計，則電梯年耗電量
=11(KW)*50(趟/日)*365(日)*0.00583(小時/趟)=1170.37 (KWh)，加上 電梯照明=0.03(KW)*1(盞)*15(hr/day)*365(day)=164.25(KWh)，耗電量總 和為 1334.62 (KWh)以 1335 估計。
表 3-2-9、電梯規格表 設備主要規格
機種 客貨用
積仔荷重及人數 1500 KG 人 額定速度 45M/MIN(25.87sec) 控制系統 交流變壓變頻控制方式
安全裝置 漸進式
車廂尺寸 內部 寬 2200 深 2800 外部 寬 2300 深 3040 出入口門 寬 1700 高 2100 停止樓數 6 (B1~5F) 行程(B1~5F) 19400 mm(19.4m)
全高 23900 mm(23.9m) 鋼索 12*5 2:1 電動機容量 AC-11 KW
變壓器容量 9 KVA
動力電源 AC 3Φ 220V 60Hz 照明電源 AC 1Φ 110V 15A 樓名 B1 1F 2F 3F 4F 5F 樓高(mm) 4000 4000 3800 3800 3800 4500
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3.2.7 耗電功率預估-實驗儀器設備
土木結構大樓從民國 85 年至今，購入實驗儀器設備眾多，老舊、損壞未報 廢及使用率低之實驗儀器隨著時間久遠而增加，故只能以歷年用電功率較常使用 之耗能設備如起重機(天車)、油壓機、空壓機、混凝土拌合器、烘箱等實驗儀器 做為登入基準。
(1)耗電功率最大的實驗儀器為油壓機(圖 3-2-7，MTS 506 Hydraulic Power Supply)，油壓機額定耗電功率為 200HP(149.2kW，1HP=0.746kW)。
(2)使用起重機(天車)必頇先啟動油壓機做為動力，規格如表 3-2-10。
20T 起重機耗電功率以主吊馬達及大車馬達共 35HP(26.11kW)估計。
5T 起重機耗電功率以吊機馬達及大車馬達共 8.2kW 估計。
2T 起重機耗電功率以吊機馬達及大車馬達共 4.7kW 估計。
圖 3-2-7、油壓機
表 3-2-10、20T、5T、2T 起重機規格表 主吊 20T，副吊 5T 規格
1 型式 開放型(CRABTYPE)架空固定式起重機 2 荷重 主吊 20000KG，副吊 5000KG
3 吊升速度 主吊:4 M/Min，副吊 6 M/Min，五段啟動 4 左右速度 20 M/Min，四段啟動
5 前後速度 20 M/Min，四段啟動 6 操作方式 六點式押扣地上操作 7 揚程 16M
8 跨距 19.36M
9 吊機型式 開放型(CRAB TYPE)
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3.3 用電量預估
3.3.1 用電估算方法說明
影響耗電的因子複雜，例如耗能設備的數量與效率、人員使用習慣、機器設 備年限、配線、氣候條件或其他因子，皆有一定程度的影響，但只要掌握主要耗 能的設備即可進行估算。用電估算的方法是透過交通大學土木結構大樓經常使用 或高用電功率的設備，推算出年度總用電量，估算公式如下 :
年總耗電量(kWh) = 耗能設備用電功率(kW) ＊ 年使用時數(h)
3.3.2 年使用時數預估
一年為 365 日，周休二日、國定假日及民俗節日共計 115 日，扣除周休二日、
國定假日及民俗節日以 250 日(約 36 周)計；扣除國定假日及民俗節慶(約 30 日) 以 335 日(約 48 周)計。
表 3-3-1，3-3-2、3-3-3、3-3-4、3-3-5 為耗能設備使用時數表，學生研究 室、實驗室、辦公室及值勤室、會議室及其他空間之耗能設備依照使用時數多寡 分為高使用率、中使用率、低使用率三個級距，其餘使用時數較低之空間 (如休 息室、儲藏室、配線室)則不分級距，以方便估算。
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表 3-3-5、耗能設備使用時數表-實驗儀器
實驗儀器 年使用
時數(h) 說明
烘箱
高使用率 3000 1 日使用 24 小時，使用 125 日 中使用率 1800 1 日使用 24 小時，使用 75 日 低使用率 600 1 日使用 24 小時，使用 25 日
油壓機 (MTS 506)
&天車
高使用率 600 每次實驗電動機啟動 3 小時，每年使用 200 次，以 600 小時計
中使用率 450 每次實驗電動機啟動 3 小時，每年使用 150 次，以 450 小時計
低使用率 300 每次實驗電動機啟動 3 小時，每年使用 100 次，以 300 小時計
空壓機
高使用率 1250 每次實驗電動機啟動 5 小時，每年使用 250 次，以 1250 小時計
中使用率 750 每次實驗電動機啟動 5 小時，每年使用 150 次，以 750 小時計
低使用率 250 每次實驗電動機啟動 5 小時，每年使用 50 次，以 250 小時計
其他設備 同空壓機年使用時數(h)
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100 油壓機(MTS 506 Hydraulic
Power Supply) 300 149200 44760
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3.4 民國 99 年用電結構分析
(1)依照耗能設備分類:
依照耗能設備分類，預估 99 年用電 (包含混凝土拌合場)結構百分比如 表 3-4-1，照明占 19.44%，冷氣&空調占 46.75%，電腦 7.87%，其他動力占 7.18%，實驗儀器占 18.76%，預估 99 年總用電量為 463800 度，土木結構大 樓(含混凝土拌合場)之總樓地板面積為 6154.16 ㎡，EUI 值為 75.36。
若扣除館外之混凝土拌合場用電量，可得獨立土木結構大樓之年度總用 電量，預估用電量結構百分比如表 3-4-1，照明占 20.37%，冷氣&空調占 44.57%，電腦 8.34%，其他動力占 7.31%，實驗儀器占 19.41%，總用電量為 437514 度，不含混凝土拌合場之總樓地板面積為 5980.22 ㎡，EUI 值為 73.16。
表 3-4-1、土木結構大樓用電結構百分比-耗能設備分類 預估 99 年用電結構百分比(含混凝土拌合場)
名稱 照明 冷氣 電腦 其他動力 實驗設備 合計 年度用電量(kWh) 90166 216849 36501 33296 86989 463800
用電比例(%) 19.44% 46.75% 7.87% 7.18% 18.76% 100.00%
預估 99 年用電結構百分比(不含混凝土拌合場)
名稱 照明 冷氣 電腦 其他動力 實驗設備 合計 年度用電量(kWh) 89106 195009 36501 31961 84937 437514
用電比例(%) 20.37% 44.57% 8.34% 7.31% 19.41% 100.00%
102 (2)依照空間分類
依照空間分類，預估 99 年用電(包含混凝土拌合場)結構百分比如表 3-4-2，學生研究室占 33.44%，實驗室占 54.64%，辦公室占 1.27%，會議室 占 0.34%，機電配線室及其他占 10.30%。
若扣除館外之混凝土拌合場用電量，可得獨立土木結構大樓之年度總用 電量，預估用電量結構百分比如表 3-4-2，學生研究室占 35.45%，實驗室占 51.91%，辦公室占 1.35%，會議室占 0.36%，機電配線室及其他占 10.93%。
表 3-4-2、土木結構大樓用電結構百分比-空間分類 預估 99 年用電結構百分比(含混凝土拌合場) 空間類別 實際面積
(㎡)
空間比例
(%) 總耗電(kWh) EUI 值 用電比例 (%) 學生研究室 817.6 13.29% 155115 189.72 33.44%
實驗室 1924.54 31.27% 253414 131.68 54.64%
辦公室 40.9 0.65% 5886 143.91 1.27%
會議室 163.5 2.59% 1570 9.60 0.34%
機電配線室及其他 3207.62 55.12% 47816 14.91 10.31%
合計 6154.16 100.00% 463800 75.36 100%
預估 99 年用電結構百分比(不含混凝土拌合場) 空間類別 實際面積
(㎡)
空間比例
(%) 總耗電(kWh) EUI 值 用電比例 (%) 學生研究室 817.6 13.67% 155115 189.72 35.45%
實驗室 1750.6 29.27% 227128 129.74 51.91%
辦公室 40.9 0.68% 5886 143.91 1.35%
會議室 163.5 2.73% 1570 9.60 0.36%
機電配線室及其他 3207.62 53.64% 47816 14.91 10.93%
合計 5980.22 100.00% 437514 73.16 100.00%
備註:其他為走廊、廁所、休息室、儲藏室等空間
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第四章 空間 EUI 分析及評估改善
耗電量會依據耗能設備使用時數多寡而變動，各空間面積不同，人員每年使 用時數也不同，透過耗能設備使用時數表(表 3-3-1，3-3-2、3-3-3、3-3-4、3-3-5) 高、中、低三個級距的使用率 * 耗能設備的額定功率，加總後可求得高、中、
低年度用電量，透過公式 EUI 值=年度總耗電量/總樓地板面積(㎡)，進而推估 EUI 值範圍。
4.1 土木結構大樓 EUI 值預估
土木結構大樓民國 97、98、99 年實際用電量(包含混凝土拌合場)分別為 730955 度、656655 度、433372 度；民國 97、98、99 年實際 EUI 值分別為 118.77、
土木結構大樓民國 97、98、99 年實際用電量(包含混凝土拌合場)分別為 730955 度、656655 度、433372 度；民國 97、98、99 年實際 EUI 值分別為 118.77、