第四章 實例分析-高雄大學的生態足跡
4.2 高雄大學的生態足跡分析
本節列舉校內消費項目做為生態足跡計算的基礎,並依據相關單位收集的資 料來計算。校園生態足跡對生態生產性土地的分類分為六類:耕地、牧草地、森 林地、建成地、魚獲地以及石化能源地等。校園生態足跡計算步驟如下。
一、 對生態足跡次指標中的每一種消費項目,根據其土地佔用的類別轉換成對 應的生態生產性土地面積。例如,食物足跡可以概略分為18 種項目,其中 的穀物食品消費量可轉換為耕地面積。牛羊肉消費量可轉換為牧草地面 積。各種項目的土地生產力的轉換係數是採用全世界的平均生產力。
二、 依據各項目的土地類別,彙總得到各項之未轉換生態足跡次指標的土地面 積。
三、 等值因子乘以其對應之未轉換各項生態足跡次指標的土地面積後,累加後 可得到一個以全球公頃為單位的真實土地佔用總面積。
高雄大學生態足跡次指標調查分析項目包含七項:食物、建成地、電力、交 通、建材使用量、日常用水與廢棄物等,如圖4-2 所示。
高雄大學生態足跡
食物生態足跡 建成地生態足跡 電力生態足跡 交通生態足跡 建材使用量生態足跡 日常用水生態足跡 廢棄物生態足跡
圖4-2 高雄大學生態足跡的次指標分類
壹、統計資料與推估項目說明
在資料收集過程中,因為民國94 年版的統計要覽,是使用民國 92、93 年的 資料(2003-2004 年),為了避免在後續的分析過程中遺漏相關的土地生產力因子 的,造成計算結果不準確,所以採用92 學年的校內日常消費做為案例探討。在 生態足跡分析過程中,列舉的校內消費成分,相關資料以相關單位的年度統計報 告、資料庫及成果報告,如表4-1、4-2 所示。
表4-1 高雄大學 92 學年學校成員人數表
學生*1 教職員*2 約聘僱人員 合計
九十二(上) 2925 248 48 3221 九十二(下) 2931 246 50 3227 該學年平均人數 2928 247 49 3224
*1 學生總人數包含大學部、二年制在職專班與碩士(專)班。
*2 不含兼任教師。
表4-2 生態足跡分析的主要資料與其來源
項目 資料來源
學生總人數 本校註冊組
教職員人數 本校人事室
約聘僱人員 本校事務組
食物消費量 本校餐廳
竣工建築物樓地板面積 本校營繕組 新建工程建材數量 本校營繕組
水電費明細 本校事務組
校內日常消費廢棄物調查 本校環安組
本節所計算之數據都是尚未轉換的生態足跡,將在第三節依據其對應之土地分類 等值因子予以修正。
成員 學期
貳、食物未轉換之生態足跡
在食物分類中,榖類產品土地佔用類別為耕地;蔬菜、水果等的土地佔用類 別為耕地;肉類產品土地佔用類別為耕地;乳類土地佔用類別為牧草地;魚類的 土地佔用類別為漁獲地。以「1993 年世界平均生產量」做為換算基準(李永展,
2005)。
表4-4 1993 年世界動植物平均生產力 消費類別 平均生產量(公斤/公頃)
榖類 2774
蔬菜 18000 水果 18000
肉類 74
油脂 1856
乳類 502
魚類 24
(一)穀物消費之未轉換生態足跡為2.632 公頃,土地分類為耕地。
(二)蔬菜消費之未轉換生態足跡為0.356 公頃,土地分類為耕地。
(三)水果消費之未轉換生態足跡為0.021 公頃,土地分類為耕地。
(四)肉類消費之未轉換生態足跡為86.419 公頃,土地分類為耕地。
(五)油脂消費之未轉換生態足跡為0.704 公頃,土地分類為耕地。
(六)乳類消費之未轉換生態足跡為0.239 公頃,土地分類為牧草地。
(七)魚類消費之未轉換生態足跡為53.833 公頃,土地分類為漁獲地。
依據不同土地分類累加其對應之土地面積。食物之未轉換足跡中分類為耕地 的土地面積90.131 公頃,分類為牧草地的土地面積 0.239 公頃,分類為漁獲地的 土地面積53.833 公頃。食物之未轉換足跡佔用之土地面積為 144.203 公頃。
參、建成地之未轉換生態足跡
建成地之未轉換生態足跡是以校園設施佔用的面積為分析對象,例如教學大 樓、行政大樓、實驗室等無法提供任何生產的土地,不包含停車場與機車棚等交 通足跡用地。如表4-5 所示,建成地約 11.9 公頃。
表4-5 國立高雄大學校舍樓板面積表(2003/05/30)
建築名稱 建築樓層數 建築總面積 備註 教學與行政類
第一綜合大樓 B1/5 13245.40 m2 理工第一實驗大樓 B1/6 27829.57 m2 理工第二實驗大樓 B1/7 20501.04 m2 圖書資訊大樓 B2/6 32534.14 m2
小 計 94110.15 m2
附屬設施類
職務宿舍 B1/7 9794.66 m2 學生第一宿舍 B1/6 11722.83 m2 污水處理廠 1 1520.19 m2
總配電站 2 772.24 m2
綜合教室停車場 B1 4011.48 m2
校門警衛室 2 682.92 m2
機車棚 B1 4403.08 m2
小 計 32957.4 m2
合計 118520.19 m2 (約11.9 公頃)
建成地之未轉換生態足跡為
WAf=BA (公式4-2)
其中,WAf是建成地之未轉換生態足跡所佔土地面積,單位是公頃(ha)。
BA 是該年的建築總面積,單位是公頃(ha)。
依據土地分類,建成地之未轉換生態足跡,占用土地面積為11.9 公頃。
肆、電力之未轉換生態足跡
主要能源分為煤炭、石油、天然氣和電力。但是在現階段高雄大學並未對電 力以外的能源實施作使用量記錄。因此只能依據電力用量來分析。能源消費對生 態環境的衝擊主要是表現在 CO2 排放而導致的溫室效應,要抵消這種衝擊就需 要有足夠的林地來吸收CO2。所以能源消費的土地佔用是森林地,由於這類土地 專門用於吸收CO2,故將其獨立列出,稱之為「石化能源地」。
電力之未轉換生態足跡的分析,是先彙整電力的耗用總量,再乘以平均的單 位電力的二氧化碳排放量,最後是以「能地比」,轉成土地面積。每年每公頃森 林地的淨吸收是1.8 公噸碳(相當於 6.6 公噸二氧化碳)。(Wackernagel, 1999)
表4-6 高雄大學 92 學年電力明細表 尖峰
用電度數
離峰 用電度數
半尖峰
用電度數 總用電度數
2003/08 571600 0 340800 912400 2003/09 709200 0 360400 1069600 2003/10 733200 0 514400 1247600 2003/11 775600 0 449600 1225200 2003/12 732400 0 397200 1129600
2004/01 600400 362400 92400 1055200 2004/02 425600 365200 59200 850000 2004/03 409200 256800 62800 728800 2004/04 683600 383200 72000 1138800 2004/05 764800 376800 86000 1227600 2004/06 854000 486800 75200 1416000 2004/07 858400 521200 142800 1522400
小計 8118000 2752400 2652800 13523200
平均單位電力的二氧化碳排放量 西元
電力明細
EWCO2=EECO2/EW (公式 4-3) 氧化碳排放量為0.351095558(千公噸/百萬度/年)
表4-7 近八年火力發電的石化能源用量明細
(505) 1363.5 1459
(1605) 3370.5
(371) 1001.7 3144
(3459) 7263.9 88 21366
(15241) 38102.5 5664
(5790) 17370 625
(611) 1649.7 3104
(3415) 7171.5 89 21992
(15680) 39200 5488
(5609) 16827 546
(533) 1439.1 3470
(3816) 7389.9
表4-8 近八年火力發電的單位電力之二氧化碳排放量
總排放量 發電量 單位電力之二氧化碳排放量 發電年度
千公噸/年 百萬度 千公噸/百萬度/年
85 50930 141962.5 0.358756714 86 56638 150486.4 0.376366236 87 63757 163186.4 0.390700451 88 64293 169473.3 0.379369494 89 64856 184853.0 0.350851758 90 64071 188591.2 0.339734834 91 62192 198811.9 0.312818297 92 62706 208909.5 0.300158681
平均 0.351095558
電力之未轉換生態足跡為
EAf=Σ(WE×EWCO2/EEF) (公式4-4)
其中,EAf是電力之未轉換生態足跡,單位是公頃(ha)
WE 是總用電度數,單位是百萬度,如表 4-6 所示。
EWCO2是平均單位電力的二氧化碳排放量,單位是(千公噸/百萬 度/年),如表4-8 所示。
EEF 是能地比,單位是 6.6 公噸二氧化碳/公頃。
電力之未轉換生態足跡所占用土地面積為719.384 公頃,依據土地分類,電 力之未轉換生態足跡為石化能源地。
伍、交通之未轉換生態足跡
交通之未轉換足跡可分為兩部分(一)校內交通工具油耗。(二)交通設施 佔用面積,依據土地矩陣分類為建成地。
一、校內交通工具油耗
由於校內並未統計在校內的汽機車里程數與油耗,因此僅以校內公車行駛校 園時的油耗作計算。校內總計有9 班次的公車,行駛路線總長度為 2560m(依據 小型車里程)。燃油效率將參考經濟部能源委員會民國 88 年的「運輸部門能源消 費調查研究」(徐瑚鎂,2002)。公車在 92 年度的耗油總量,如表 4-9 所示。燃 油廢氣的轉換係數,如表 4-10 所示。換算為公車排放二氧化碳數量之後,利用 公式4-5 轉換成土地面積,求出石化能源造成之校內交通工具油耗足跡。
校內交通工具油耗足跡
TAf=YR×RL×FR×HCO2/EEF (公式 4-5)
其中,TAf是交通油耗足跡,單位是公頃(ha)。
YR 是每年總行駛車次。
RL 是行駛路線總長度,單位是公里(km)。
FR 是平均油耗效率,單位是(公里/公升),如表 4-9 所示。
HCO2是運輸工具之用油二氧化碳排放係數,單位是(公升/kg -CO2),如表4-10 所示。
EEF 是能地比,單位是 6.6 公噸二氧化碳/公頃。
(一)YR 為 9(車次/天)×365(天/年)。
(二)RL 為 2.56 公里。
(三)FR 為 2.78(公里/公升)。
(四)HCO2為2.70(公升/kg- CO2)。
(五)EEF 是 6.6 公噸二氧化碳/公頃。
表4- 9 台北與高雄的運輸工具平均燃油效率
表4-10 運輸工具之用油二氧化碳排放係數 台北(公里/公升) 高雄(公里/公升)
公車 2.8 2.78
營業小客車 7.7 10.59
自用小客車 8.33 8.73
機車 22.2 23.55
能源別 單位 CO2(kg)
車用汽油 公升 2.24 航空汽油 公升 2.15 航空燃油 公升 2.37 天然氣 公升 1.75 燃料油 公升 2.95
柴油 公升 2.70
液化石油氣 公升 1.57
屬於校內交通工具油耗足跡的石化能源地,其占用土地面積為1.238 公頃。
二、交通設施佔用面積
交通設施包含(1).停車場面積(2)道路總面積。在表 4-5 內,停車場面積 約為0.8 公頃。
道路總面積為
RA=RLL×RW (公式 4-6)
其中,RA 是道路總長度,單位是公尺(m)。依據小型車里程數 4780m。
RW 是道路寬度,單位是公尺(m)。依據道路施工圖,路寬約10 m。
則道路總面積為4.78 公頃。
交通設施佔用面積為停車場面積與道路總面積之和,依據土地矩陣分類為為 建成地,佔用土地面積為5.58 公頃。所以交通之未轉換生態足跡為校內交通工 具油耗與交通設施佔用面積之為6.818 公頃。
陸、建材使用量之未轉換生態足跡
高雄大學是新設立的大學,每年投入的新建工程經費比例遠比一般大學高。
生態足跡是考量綠建築CO2減量指標的主要建材CO2排放量。高雄大學在92 學 年興建的建築物,有三部分,包含(一)中央廣場、(二)法學院大樓與(三)
運健休大樓等,而興建工程使用的主要建材,如表4-11 所示。
表4-11 高雄大學 92 學年度興建工程主要建材數量
中央廣場 法學院大樓 運健休大樓 合 計
模 板(m2) 13525 77870 21051 112446 5000 psi 3800 0 0 3800
4000 psi 2150 14423 3200 19773 混凝土
(m3)
2000 psi 650 725 300 1675
鋼 筋 (噸) 980 3218 450 4648
建材使用量生態足跡
BAf=Σ(CO2i×Mi)×YD/EEF (公式 4-7)
其中,BA 是建材使用量生態足跡,單位是公頃(ha)。
建材數量
興建工程別
CO2i 是各類建材之單位 CO2排放量,如表3-7 所示。
Mi是建築軀體各類建材實際使用量,如表4-11 所示。
YD 是該年度的施工工期比例。
EEF 是能地比,單位是 6.6 公噸二氧化碳/公頃。
由表4- 11 及表 3-7,可知 一、中央廣場主要建材CO2總排放量 1. 模板的 CO2總排放量
由表4- 11 及表 3-7,可知 一、中央廣場主要建材CO2總排放量 1. 模板的 CO2總排放量