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第二章 調查方法與資料庫建立

2.2 調查方法

本研究主要統計有關於裝修建材之單位建材生產耗能量數據,當 中牽涉到產品有所謂一次建材與二次建材問題。在一次建材部分,係 採用成大碩論 83 級劉漢卿、成大碩論 85 級楊煦照與成大碩論 86 級 張又升等相關建築物軀體工程建材資料庫,或採用經濟部統計處「工 業統計調查報告」、經濟部能委會「能源查核制度管理輔導計畫」及 重新調查補充新樣本而獲得數據。在二次建材部分,藉由建材製造廠 商的實際調查資料加以整理與計算而得來。如此建立的裝修建材相關 產品單位生產耗能量,其計算方式是將單位建材生產過程中所使用之 所有化石燃料加總作一統計,將燃料煤、燃料油及天然氣、液化石油 氣等用量統計出來再各自乘上其能源熱值並相加,全部計算統一加總 為熱能(kcal)。而使用電力所所消耗之能源熱值,則以一度電的熱 值為860 仟卡/度(能委會使用值),再將統計資料單位建材生產所消耗 的電力之總度數與之相乘即可得電力消費的耗能量(kcal),然後把 熱能和電能相加即可得建材生產之單位耗能量(kcal/單位建材)。

建材生產階段二氧化碳排放量分析之部分,由於建材生產所耗用 的化石燃料能源的主要成分是碳氫化合物,燃燒後會產生二氧化碳。

因此,由能源的使用量與其含碳量可以推估二氧化碳排放量。

(1)化石燃料部分

本研究以聯合國氣候變化政府間專家委員會(Intergoverment Panel on Climate Change, IPCC, 1996)因應化石能源的使用所發 展的 CO2排放估算方式,計算建材生產過程所排放的 CO2量,其步驟 如下:

(a) 估計建築生命週期各階段之能源使用量,並以原始單位表示之。

例如煤以公斤表示,燃料油以公升表示,天然氣以立方公尺表示。

(b) 將不同能源的消費量由原始單位轉換為熱值單位,並最後都轉換 成為『TJ』(1012焦耳),以方便後續的計算。

(c) 將各種不同能源的熱值單位乘上各自的碳排放係數(carbon emission coefficient),可得到碳排放量的初步估計。

(d) 扣除碳固定化(carbon sequestered)的部份,由於本研究在建材 生產階段之能源使用時,皆無用到需要扣除碳固定化的能源,故可不

(2) 電能部分

建築生命週期之 CO2排放量評估與能源結構及建築產業結構有很 密切的關係,建材生產只要使用 1 度電能約排放 0.658kg 的 CO2(詳表 2.3)。本研究電能的 CO2排放量計算即依此數據。單位建材生產所耗 用的電能,乘上此數據即可得到電能部份的 CO2排放量。再與化石燃 料所產生的 CO2排放量相加,即可計算出建材生產階段之單位建材 CO2 排放量(kg-CO2/單位建材)。

表 2.3 台灣 2000 年單位電力之 CO2排放量推估(張又升,2002)

火力發電 汽電共生

化石燃料 原始單位 CO2排放值 燃料單位

燃料使用量 CO2排放量 燃料使用量 CO2排放量

自產煤 2.431 ㎏/公斤 公噸 59,528 144,173 - -

進口燃料煤 2.509 ㎏/公斤 公噸 25,079,079 62,923,409 7,037,499 17,657,085

煤氣 0.988 ㎏/立方公尺 千立方公尺 - - 270,570 267,323

高爐氣 0.715 ㎏/立方公尺 千立方公尺 - - 4,243,640 3,034,203

煉油氣 2.489 ㎏/立方公尺 千立方公尺 - - 28,170 70,115

柴油 2.701 ㎏/公升 公秉 548,393 1,481,209 - -

燃料油 2.950 ㎏/公升 公秉 5,493,828 16,206,793 984,383 2,903,930 液化天然氣 2.302 ㎏/立方公尺 千立方公尺 3,507,038 8,073,201 123,718 284,799 天然氣 2.080 ㎏/立方公尺 千立方公尺 63,774 132,650 7,556 15,716 總計 CO2排放量 公噸 113,195,146

火力發電量(轉變產出) 千度 107,260,870 汽電共生發電量(轉變產出) 千度 30,222,454

水力發電量 千度 8,870,138

核能發電量 千度 38,502,790

總發電量 千度 184,856,252

最終消費電量 千度 171,950,205

平均單位發電量 CO2排放(以總發電量計算)kg-CO2/度 0.612 平均單位發電量 CO2排放(以最終消費電量計算 kg-CO2/度 0.658

2.3 資料庫的架構

本研究目的在建立室內裝修建材單位生產環境負荷資料庫,資料 庫的應用價值在於可套用於現有的裝修情形,立即計算出其二氧化碳 排放量,也可應用於事前的裝修規劃,降低過量裝修所帶來之高環境 負荷之風險。

此部分資料主要是統計室內裝修建材之單位生產耗能量數據,換 算成單位面積或單位長度之二氧化碳排放量後,進行數據的使用與解 析。必須先對室內裝修建材的特性作一說明:室內裝修建材大多是複 合建材及加工二次以上之建材,也因為材料多樣及多次加工的特性,

使得數據合成過程增加困難度及掌握準確度的問題。然而秉持在大方 向掌握多數製程之耗能數據的情況下,所調查統計出來的數據應當有 其可靠度。其後便以此為依據,進行四大類(天花牆面類、地坪類、

窗簾類、傢俱類)的環境負荷量的調查統計工作。

第三章 建築裝修材料二氧化碳排放量基礎調查

3.1 裝修材料分類

本研究調查住宅類室內裝修建材的分類方式,採取裝修物定著於 空間的位置而分,主要分為天花板、牆面類、地坪材料類、窗簾類及 家具類等四大類,接著進行調查統計工作。

建築裝修材料之基礎調查必須從常見使用之建材著手,如室內裝 修常使用的合板、地坪材料、鋁金屬、玻璃材料等,方能掌握較大之 建材二氧化碳排放量產生源,以下是進行調查的項目及初步解析成果 說明。

3.2 材料二氧化碳排放量解析

3.2.1 合板類

在木作家具中,大多以合板及角材為基材,所以我們調查出每一 單位面積二次加工合板所耗費電力(0.044 度/才;0.004 度/㎡),即 可算出板材加工環境負荷量,再據此與一次環境負荷量(建材的生產 耗能)相加即可知道室內裝修家具之環境負荷。合成的結果得知,使 用合板來從事室內裝修,二氧化碳排放量為 4.6 ㎏/㎡;(二氧化碳排 放量 0.42 ㎏/才)。

四大類中以家具類的型式較為多變,為了便於估算統計家具類的 二氧化碳排放量,本研究依據一般常見的家具形式,建立二氧化碳排 放量模型,計算出各類家具在單位面積或單位長度使用量上對於環境 負荷的影響情形。而本研究案例調查採用的假設家具模型認定如下:

電視綜合櫃 77 才/m;床台 150 ㎝×180 ㎝ 54.46 才/pc;床台 120 ㎝×

180 ㎝ 45.31 才/pc;床台 100 ㎝×180 ㎝ 39.21 才/pc;高櫃 60 才/m;

半櫃 33.25 才/m;衣櫃 125 才/m;書桌 55.8 才/pc;會議桌每人份 20 才;廚具 45.07 才/m、等,以此模型做為基準,只要取得每一類 家具所使用的總長度、總面積或是總個數,即可輕易的換算其環境負 荷量(各類常見裝修材之二氧化碳排放量見表 3.9)。

家具類的製作若以合板、角材製作,則直接根據前節所述合成計 算即可;若為鋼板製之櫥櫃,則以㎏為單位,依相同方式作數據合成。

家具類訪查的樣本建材在住宅類有沙發椅、衣櫃、電視綜合櫃、半(矮) 櫃、床組、餐桌、書椅、木椅、書(高)櫃、廚具等。以沙發椅為例,

單位建材生產 CO2排放量之構成分析如表 3.1 所示。

表 3.1 室內裝修建材單位生產 CO2排放量(沙發椅)

家 具 類 單 位 CO2排放量(kg)

角材 M 0.14

合板 ㎡ 4.6

合板含角材二

次加工 ㎡ 0.029 沙發

布料* ㎏ 0.675

註:表*以聚酯棉為例。

3.2.2 地坪材料

一般而言,室內裝修工程是在建築物取得完工執照以後,才進行 室內裝修工程部分。依此定義,地坪材料大多隸屬於非軀體工程之內 裝修部分,往往在建築完工執照前已做好,例如:石材、磁磚等,為 避免室內裝修工程與其他主要工程之環境負荷量重複計算,本研究調 查中對於磁磚與石材數據有統計其數量,但在案例解析中不被列入室 內裝修之環境負荷總量。

地坪材料訪查的樣本建材有實木地板、銘木地板、地毯、塑膠地 板、方塊地板、高架地板、網路地板、石材、磁磚等,表 3.2 以實木 地板工程為例,分析其單位建材生產時,所使用各項材料之 CO2排放

表 3.2 裝修建材單位生產 CO2排放量(實木地板)

地 坪 材 料 類 單 位 CO2排放量(kg)

角材 M 0.14

合板 ㎡ 4.6

木地板(2㎝厚) ㎡ 1.99 實木

地板

合板角材二次加工 ㎡ 0.029

3.2.3 鋁金屬材料

國內目前並無煉鋁業,煉鋁製品全由進口鋁錠加工製成(由礦砂 電解法提煉而成),此部分屬進口建材,採用經濟部能源委員會「能 源查核與節約能源效益評估計畫」(經濟部能委會,1999)之數據;

煉鋁的部分,以每噸鋁錠提煉耗電 12500KWh 作為計算依據,換算成 電能的耗能與二氧化碳排放值。

進口鋁錠在建築上必須經過鋁合金鑄造場加工以及中下游軋 延、擠型廠加工,才能成為建材,此部分也需經由調查才能獲得相關 數據。常見的建材有鋁門窗、鋁板天花及採光罩骨架與遮陽板等製 品。其各項產品單位生產 CO2排放量如下列表格所示。(部分資料參照 張又升,2002,<建築物生命週期二氧化碳減量評估>,成大博論)

表 3.3 裝修建材單位生產 CO2排放量(鋁金屬)

天花板、牆面類 單 位 CO2排放量(kg)

進口鋁錠 ㎏ 8.273 鋁擠型合金錠 ㎏ 0.372 鋁擠型加工 ㎏ 0.284 門窗型鋁加工 ㎏ 0.078 *

鋁 金

屬 合 成 ㎏ 11.563

*進口鋁錠耗能資料採國外鋁錠提煉耗能值

表 3.4 裝修建材單位生產 CO2排放量(鋁天花板)

商訪查得知的二次加工耗能值,合成較為符合實際的室內裝修環境負 荷量。由於二次加工的部分資料蒐集不易,當二次加工的部分無法取 得,則暫時以一次材料的耗能值計算。

在窗簾類項目中窗簾布料、直式百葉簾以及地坪類的地毯、方塊 地毯其原料素材都是由聚酯棉加工製成;窗紗則是由聚酯加工絲製 成。另外,家具類的沙發布及牆面類的壁布均是以聚酯棉為主要原 料。是故,本研究整理下表(表 3.7)做為環境負荷資料庫基礎解析 數據,並提供後續研究參考。

表 3.7 裝修建材單位生產 CO2排放量(窗簾、地毯類)

窗 簾 、地 毯 類 單 位 CO2排放量(kg)

聚酯棉* 公噸 675.647 聚酯加工絲* 公噸 735.032 尼龍加工絲* 公噸 919.968 聚酯絲* 公噸 679.814 嫘縈棉* 公噸 2310.270 嫘縈絲* 公噸 13481.008 亞克力棉* 公噸 2747.7550

二次加工 公噸 366.73

註 1:*表示數據來自經濟部能委會能源查核制度管理輔導計畫八十六年度期 末報告。

註 2:二次加工之數據為窗紗耗能值。

3.2.5 玻璃材料

室內裝修用的玻璃常見的有噴砂玻璃、雕刻玻璃、彩繪玻璃、鑲 嵌玻璃…等,這些玻璃的二次加工有別於建築外裝修玻璃,其加工過

室內裝修用的玻璃常見的有噴砂玻璃、雕刻玻璃、彩繪玻璃、鑲 嵌玻璃…等,這些玻璃的二次加工有別於建築外裝修玻璃,其加工過

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