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蒐集之資料、文獻分析

第 一 節 、 蒐 集 之 資 料 、 文 獻 分 析

壹、我國非住宿類公共建築物建築節能法規概述

台灣的建築節能法規在 1995 年開始於本編初創,其後歷經三次強化基準與 擴大管制範圍之修改,最近 2017 年又完成最新版,即將於 2018 年實施。此 2018 年最新版之建築節約能源設計法規,對所有建築物規定三項最基本的水準如下:

1. 屋頂隔熱水準 Uar 在 0.8W(㎡.k)以下。

2. 水平透光天窗日射取得率在 0.35~0.15 以下。

3. 為建少建築戶外玻璃之反光公害,所有外牆、窗戶及屋頂所設之玻璃對 戶窗戶之可見光反射率(Rvi)不得大於 0.2。

2018年即將實施之建築節約能源設計條 文 規 定 , 以 海 拔 800 公 尺 為 界 訂 立 節 能 設 計 指 標 與 基 準 值 如 表 2.1所 示,其 中 低 於 海 拔 800公 尺 地 區 之 建 築 物 可 自 表 2-1 中 「 分 項 規 範 」、「 總 量 規 範 」 兩 項 規 範 中 任 選 其 中 一 項 之 指 標 與 基 準 值 作 為 節 能 設 計 之 依 據,但 同 一 申 請 建 照 內 不 得 同 時 並 用 兩 項 規 範 。

選 用 表 2-1「 總 量 規 範 」 之 建 築 物 , 可 分 為 空 調 型 建 築 、 住 宿 類 建 築、學 校 類 建 築、大 型 空 間 類 等 四 類,分 別 適 用 ENVLOAD、Req、AWSG、

AWSG指 標 , 未 納 入 此 四 分 類 之 其 他 類 建 築 物 者 則 適 用 表 2-1中 之 基 本 門 檻 指 標 即 可。前 述 四 類 建 築 物 之 分 類 組 別 內 涵 依 建 築 技 術 規 則 總 則 編 第 3之 3條 分 類 如 下 :

一 、 空 調 型 建 築 包 含 以 下 建 築 類 組 :

(1) A-2運 輸 場 所 : 供 旅 客 等 候 運 輸 工 具 之 場 所 。

(2) B-1娛 樂 場 所 : 供 娛 樂 消 費 , 且 處 封 閉 或 半 封 閉 之 場 所 。 (3) B-2商 場 百 貨 : 供 商 品 批 發 、 展 售 或 商 業 交 易 , 且 使 用 人 替

換 頻 率 高 之 場 所 。

(4) B-3餐 飲 場 所 : 供 不 特 定 人 餐 飲 , 且 直 接 使 用 燃 具 之 場 所 。 (5) B-4旅 館 : 供 不 特 定 人 士 休 息 住 宿 之 場 所 。

(6) C-1特 殊 廠 庫 : 供 儲 存 、 包 裝 、 製 造 、 檢 驗 、 研 發 、 組 裝 及 修 理 工 業 物 品,且 具 公 害 之 場 所 類 建 築,但 其 倉 儲 製 程 區 另

(7) C-2一 般 廠 庫 : 供 儲 存 、 包 裝 、 製 造 、 檢 驗 、 研 發 、 組 裝 及 修 理 一 般 物 品 之 場 所 類 建 築,但 其 倉 儲 製 程 區 另 外 納 入 其 他 類 處 理 。

(8) D-2文 教 設 施:供 參 觀、閱 覽、會 議,且 無 舞 臺 設 備 之 場 所 。 (9) D-5補 教 托 育 : 供 短 期 職 業 訓 練 、 各 類 補 習 教 育 及 課 後 輔 導

之 場 所 。

(10) E宗 教 殯 葬 : 供 宗 教 信 徒 聚 會 、 殯 葬 之 場 場 所 。 (11) F-1醫 療 照 護 : 供 醫 療 照 護 之 場 所 。

(12) F-3兒 童 福 利 : 供 學 齡 前 兒 童 及 少 年 照 護 之 場 所 。 (13) F-4戒 護 場 所 : 供 限 制 個 人 活 動 之 戒 護 場 所 。

(14) G-1金 融 證 券 : 供 商 談 、 接 洽 、 處 理 一 般 事 務 , 且 使 用 人 替 換 頻 率 高 之 場 所 。

(15) G-2辦 公 場 所 : 供 商 談 、 接 洽 、 處 理 一 般 事 務 之 場 所 ( 含 研 究 實 驗 空 間 )。

(16) G-3店 舖 診 所 : 供 一 般 門 診 、 零 售 、 日 常 服 務 之 場 所 。 二 、 住 宿 類 建 築 包 含 以 下 建 築 類 組 :

(1) H-1宿 舍 安 養 : 供 特 定 人 短 期 住 宿 之 場 所 。 (2) H-2住 宅 : 供 特 定 人 長 期 住 宿 之 場 所 。 三 、 學 校 類 建 築 包 含 以 下 建 築 類 組 :

(1) D-3國 小 校 舍 : 供 國 小 學 童 教 學 使 用 之 相 關 場 所 。 但 行 政 辦 公 與 教 室 類 空 間 以 外 之 宿 舍、專 用 集 會 場、專 用 圖 書 館、專 用 體 育 館 部 分 應 依 其 空 間 特 質 分 屬 住 宿 類、空 調 型 類 或 大 型 空 間 類 建 築 處 理 。

(2) D-4校 舍 : 供 國 中 以 上 各 級 學 校 教 學 使 用 之 相 關 場 所 。 但 行 政 辦 公 與 教 室 類 空 間 以 外 之 專 用 宿 舍、專 用 集 會 場、專 用 圖 書 館、專 用 體 育 館 部 分 應 依 其 空 間 特 質 分 屬 住 宿 類、空 調 型 類 或 大 型 空 間 類 建 築 。

(3) F -2 社 會 福 利 : 供 身 心 障 礙 者 教 養 、 醫 療 、 復 健 、 重 健 、 訓 練 (庇 護 )、 輔 導 、 服 務 之 場 所 。

四 大 型 空 間 類 建 築 包 含 以 下 建 築 類 組 :

(1) A-1集 會 表 演 : 供 集 會 、 表 演 、 社 交 , 且 具 觀 眾 席 及 舞 臺 之 場 所 。

(2) D-1健 身 休 閒 : 供 低 密 度 使 用 人 口 運 動 休 閒 之 場 所 。

五 、 其 他 類 建 築 包 含 以 下 建 築 類 組 :

(1) F-4戒 護 場 所 : 供限制個人活動之戒護場所。

(2) I危 險 廠 庫 : 供製造、分裝、販賣、儲存公共危險物品及可燃性高 壓氣體之場所。

(3)C-1、 C-2類 組 之 倉 儲 製 程 區 , 及 上 述 5.2.1~ 5.2.4所 無 法 涵 蓋 的 建 築 物 。

由 於 建 築 外 殼 之 功 能 除 了 節 約 能 源 之 外 尚 有 採 光 、 眺 望 、 美 學 之 功 能,為 了 維 護 建 築 外 殼 節 能 設 計 與 建 築 外 觀 整 體 機 能 的 合 理 平 衡 , 2018年新版技術規 範 設 定 了 建 築 外 殼 節 能 指 標 之 上 限 值 如 表 2-1 之 外 殼 節 能 極 限 值 EVmin 所 示 。 此 EVmin 設 定 在 屋 頂 平 均 熱 傳 透 率 Uar、 窗 平 均 熱 傳 透 率 Uaf、外 牆 平 均 熱 傳 透 率 Uaw、窗 平 均 遮 陽 係 數 SF、等 價 開 窗 率 Req等 各 指 標 以 現 行 基 準 值 之 50% , 在 ENVLOAD指 標 以 現 行 基 準 值 中 外 殼 熱 流 量 部 分 減 少 50%為 設 定 目 標 , 超 出 此 範 圍 則 被 認 定 為 有 礙 建 築 整 體 機 能 之 過 度 設 計 。

本研究以大耗能的非住宿類公共建築物為主要目標,因此鎖定「空調型建 築」的建築外殼耗能量ENVLOAD指標為研究對象,未來將主宰除了學校教室、

大型空間建築物以外的大部分非住宿類公共建築物之耗能情形。2018年新版法規 已經將原有適用AWSG指標適用之建築物大量移往ENVLOAD指標管制範圍,技 術規 範 ,本計畫提案之適用ENVLOAD指標之空調型建築應已涵蓋大部分非住 宿類公共建築物,其節能管制十分廣大,其重要性不可言可喻。

表 2-1 建築外殼節能設計的指標與基準概要(2018 年實施)

範) 窗 平 均 遮 陽

輸 旅 客

貳、我國綠建築標章對於空調、照明的節能管制法概述

上述為我國建築技術規則關於建築外殼節能設計管制的方法,但對於空調、

照明等設備的節能設計並未正式納入建管管理範圍。我國正式管制建築設備的節 能設計則在於內政部建築研究所的綠建築標章評估系統,亦即在其日常節能指標 中採用以下的 EAC 指標與 EL 指標來管理空調與照明的節能設計,

EAC={PRs × [Σ(HCi×COPci) / Σ(HCi×COPi) ] × Rs

+ PRf × [Σ(PFi) /ΣPFci)] × Rf

+ PRp × [Σ(PPi) /Σ(PPci)] × Rp

+ PRt × Rt } × Rm ≦ 0.8 ---(1-1)

EL= IER×IDR×(1.0-β2-β4)≦ 0.8 ---(1-2)

其中

EAC:空調系統節能效率,無單位,所有主機總容量≦50USRT 時免檢討。

EL:室內照明系統節能效率,無單位

HCi:各冰水主機(箱型冷氣機、室外機)容量(USRT)包括備載容量 COPci=主機效率標準。

COPi=依據工廠不同冰水溫度需求之冰機設計效率。

PRs、PRf、PRp、PRt:熱源系統、送風系統、送冰水系統、冷卻水塔系統設計功率比,無 單位

Rs、Rf、Rp、Rt:熱源系統、送風系統、送冰水系統、冷卻水塔節能優惠之節能效率,無 單位

Ps、Pf、Pp、Pt:熱源系統、送風系統、送冰水系統、冷卻水塔系統之設計功率(kw)

PFi=各空調系統設計之風機總耗電 (kW)

PFci:各空調系統設計之風機總耗電基準(kW)

PPi=各送水系統設計之耗電 (kW)

PPci-c、PPci-h =冰水系統、冷卻水系統設計之耗電基準(kW)

PTi=各冷卻水塔系統設計之耗電 (kW)

PTci=各冷卻水塔系統設計之耗電基準 (kW)

Rm:其他系統節能效率,無單位 i:冰水主機參數,無單位

IER:所有室內燈具效率係數,無單位 IDR:主要作業空間照明功率係數,無單位 β2:建築能源管理系統效率

β4:如光導管、光纖集光裝置等其他特殊採光照明節能優待係數,自提實驗解析數據。

以上是我國關於建築外殼與建築設備節能設計的管制現況,但以建築能源總 量管理之角度,發現有兩大節能管制之缺失:

1. 建築外殼與建築設備分離管制而缺乏整合

2. 現行建築設備節能設計,尚缺乏熱水、通風、輸送、給排水等設備之節 能設計管制。

此二缺失即是本研究案試圖改進之處。

參、國內外有關本案之研究情況 (一)德國的「能源證照法」

有關全球在建築能源總量管理之先例,為德國的「能源證照(Energie Ausweis)」

制度。西德在 1973 年第一次能源危機之前,就對建築的能源消費與建築的形態 做過調查研究,他們發現集合住宅及低層獨立住宅兩者,經由外壁或窗面逃逸的 熱損失都很大。但獨立住宅因為相對表面積大,往屋頂或地下室的熱損失,比起 集合住宅要大得多。這調查結果說明著,對不同的建築物要有不同方式的保溫處 理。1976 年,德國通過了第一部節能法規《EnEG》,德國第一部建築節能法規

《WSVO》則於 1978 開始實施,德國聯邦政府被授權制定建築物保溫、採暖及 室內通風設備及工業用水設備所應達到的標準等,依照建築物規模大小規定各種 隔熱基準,建築物規模愈小,其隔熱規定愈嚴格。1982 年,德國政府又將建築 節能標準在以前基礎上提高了 25%。1995 年,德國又公佈了新的建築節能法規

《WSVO’95》,在 1982 年的基礎上再次提高了 30%,並限制每平方公尺的建築 能耗。

2002 年 2 月,德國建築節能規章 Energieeinsparverordnung- EnEV 2002 開始 實行。 EnEV2002 節能規範體現了德國最新建築節能技術研究成果,有很強的 實際操作性。EnEV2002 的核心思想是:從控制單項建築外殼結構的最低保溫隔 熱指標,轉化為對建築物真正的能量消耗量的控制,達到嚴格有效的能耗控制。

實際操作中,一是實行建築能耗定量化,建築能耗證書系統,二是新建住宅必須 出具採暖需能耗量和住宅能耗核心值。新建建築必須出具節能範圍所需求的建築 熱損失計算,證明建築每年所需的能量。分項列出所需電能、燃油、燃氣、燃煤 數量,製成建築能耗計算表。2006 年,EnEV2006 新建築節能規範公佈並實施。

新規範是在充分考慮到各種實際因素後制定的,如不同地區及不同氣候條件下的 建築特點,不同建築類型對室內環境的不同需求,以及經濟技術條件的差異等諸 多方面。新規範強調改善建築整體能源利用效率和可實施性。

德國政府除了強制公用建築降低能耗之外,對房屋業主及住戶提供抵扣 20%

的“節能投資”的繳稅義務。1977 年關於建築各部位隔熱基準的規定,但由於能 源使用與設備、使用行為有關,很難以單純的保溫基準來規範,因此在最新 2006 年的新建築節能規範中,更提倡整體耗能量的規範,亦即建築物同時必須依標準 耗能解析法計算耗能量,其計算值不得超出表 2-2 的基準值。這法令用形態係數

(建築物外表面積 A 與容積 V 的比(A/V))來訂定建築物的最大平均熱傳透率

(建築物外表面積 A 與容積 V 的比(A/V))來訂定建築物的最大平均熱傳透率