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第三章 實際案例之模擬與比較

第四節 行政院農業委員會

該建築物位於臺北市中正區南海路 37 號,如圖 3-18 示,為地下 3 層地上 10 層樓建 築物,樓地板面積 23538.3 m2。空調系統為水冷式冰水主機 300 噸一台、200 噸一台、氣冷 式冰水主機 100 噸一台(備用),空氣側 AHU 與小型送風機系統,空調系統為週一至週五 8:

00~17:00 運轉,預估使用人數為 340 人。

圖 3-18 行政院農業委員會空照圖與外觀 (本研究整理)

空調系統為:水冷式冰水主機 300 噸一台、200 噸一台、氣冷式冰水主機 100 噸一 台(備用),一空調負荷以人工選擇開啟任一部機主與其附屬設備。冰水泵以選用的主機 容量以全流量運轉。目前建築物既設冰水系統採用一次側定水量系統,共有 4 台冰水泵 浦(30HP*2、40HP*2),相關規格如下:30HP 冰水泵浦水量為 1817LPM,揚程 46m;40HP 冰水泵浦水量為 33m3/min,揚程 33m。由於 4 台冰水泵浦主要負責供應大樓全日所需要 負載,改善前為採定流量運轉,無法隨大樓負載變化有效控制冰水流量,進行需量控制,

減少冰水泵浦耗電量,避免能源浪費,「100 年度建築能源效率提升計畫」改善項目如 下表所列,並已於去年 11 月完工。

表 3-16 行政院農業委員會改善項目與對策說明一覽表

改善項目 問題診斷 改善對策

(1) 冰水系統改為一/二側變 流量系統

(1) 二次泵為恆量供水能耗 頗大。

(1) 將原有的冰水定頻系統 改為一次側定流量、二 次側變流量系統,依空 調負荷需量進行調控。

(2) 設置能源管理系統,有效 管理空調系統

(2) 設置能源管理系統,有效 管理空調系統

(2) 增設BEMS能源管理系 統,有效管控空調設備運轉 及操作,提高整體系統運轉 效率

(資料來源:100 年度建築能源效率提升計畫(2011), P.92)

由於僅收集到地面層平面資料,且地下層冷房負荷較小,故僅針對地面十層進行空 調能耗分析,eQUEST 模型如圖 3-19,圖中僅顯示出第一、二與屋頂層,其餘第三至九 層與第二層同為中間層,雖然未顯示於 eQUEST 模型,但仍納入會空調耗能計算。

圖 3-19 行政院農委會之 eQUEST 模型南面&西面 (本研究整理)

模型之建築物空調耗能因子各項參數,如下列所示:

(1) TMY2 氣象資料:此案例使用近十年的「平均氣象年」作為 eQUEST 輸入氣象 資料,乃用於 eQUEST 模擬空調系統改善前後之耗電量比較。

(2) 基地概述:其正門約朝向方位角 165 度,樓板面積23538.3m2、地上 10 層,每 層高度 3.5m、天花板 2.8m。

(3) 外牆材質:15cm 的混凝土外牆(U=3.49W/m2K),其構造與 U 值計算如表 3-8 所示。

(4) 屋頂材質:PU 無縫屋頂(U=0.77W/m2K),其構造與 U 值計算如表 3-17 所示。

(5) 窗戶材質:採用 eQUEST 資料庫中的 8mm 單層反射玻璃(U=6.12W/m2K,遮蔽 係數 SC=0.58,日射穿透率ηi=0.42)

(6) 人員、照明、設備密度與時程:人員密度為 0.015 人/m2

參考「建築耗能設備能源效率之技術規範研究」將照明密度假定為 15W/m2 , 設備密度假定為 5W/m2,其使用時程如表 3-3 所示。

(7) 室內負荷設定:人體的發熱量假定以辦公室輕作業的狀態,每人顯熱發熱量為 71.8W、潛熱發熱量為 45.4W

(8) 空調系統參數:

a. 水冷式冰水主機 300 噸一台、200 噸一台、4 台冰水泵浦(30HP*2、40HP*2),

改善前一/二次側均為定流量,改善後一次側為定流量、二次側為變流量系,

並加裝變頻器,且改善前後冰水泵浦各項設定參數參考「100 年度建築能 源效率提升計畫」中現場量測之數據,如表 3-18 所列。

b. 平日的運轉時間為 7:00 ~ 18:00。

c. 室內溫度設定=26 ℃ ,送風溫度=15 ℃。

d. 每人所需的新鮮外氣量為 8L/s,間隙風 0.1ACH,其使用時程如表 3-3 所 示。

表 3-17 PU 無縫屋頂構造及其熱傳透係數 U 值之計算

(資料來源:辦公廳類建築物節約能源設計技術規範, P.38)

表 3-18 行政院農業委員會-改善前後現場冰水泵浦量測結果

由於此案例同時新增 BEMS 能源管理系統,但其運轉模式目前尚無法於 eQUEST

圖 3-20 行政院農業委員會冰水泵浦改善前後之 eQUEST 模擬耗電量比較圖 (本研究整理)