第四章 「建築能源效率評估系統」之建構與實際操作
4.2 BEES 實例操作：以台科大建築系為例
本研究將以台灣科技大學建築系為例，進行 BEES 的實例操作。台科大建築系為 1992 年成立至今，單位總人數約 348 人，總樓地板面積為 3317 m2，位校內 RB 綜合 研究大樓的七、八、九樓（圖 4-5）。
圖 4-5 RB 綜合研究大樓各單位樓層圖 步驟一：建築系現況調查
本研究於建築系七、八、九樓的逐層現況調查後，將該單位的空間類型分為11類（表 4-1），分別為行政辦公室、私人辦公室、研究室、工作室、繪圖教室、專業儀器室、會 議室、走廊、梯間陽台、伺服機房及廁所，其中各層均以研究室及工作空間所佔比例最 高。
完成單位空間分類後，本研究將針對逐層的各類空間進行「建築環境因子」及「人 為使用因子」兩部分因子之現況調查，以取得後續實例操作時所需的輸入參數值同時也 做為訂定其「標準使用模式」的參考數據。
表 4-1 建築系七、八、九樓空間配置比例表
表4-2 研究空間與辦公空間之標準使用模式
步驟二：訂定各類空間標準使用模式
本研究已針對台科大建築系的11類空間訂定其「標準使用模式」，預見完整之訂定 結果，請參照此研究論文正本（範例見表4-2）。
步驟三：現況、標準與浮動耗能量之估算
本研究將選用美國能源局所開發的 eQUEST 建築能源模擬軟體做為 BEES 的輔助 運算工具。首先為擬補缺乏台科大建築系「實際耗能量」的情況下，其模擬的結果無 從比對正確性，本研究將改透過 RB 綜合研究大樓之全棟模擬值與實際值相互比較，
以驗證其現況模型的準確性。本研究將其 RB 綜合研究大樓之模擬結果與台科大 2008 年 05 月至 2010 年 04 月間的「實際耗能量」平均值相比較，全年呈現的絕對誤差平均 值僅為 7.45%，逐月的誤差範圍則由十月最低值 0.84%至十二月最高值 16.66%。經由 RB 模型的準確性驗證後，取其 RB 之七、八、九樓建築系之現況模型，以做為後續 BEES 實例操作的準確性依據。
於此，本研究將該單位搜集調查所取的之各項之訊匯入 eQUEST 模擬軟體中，其 主要的輸入項目可分為三大部分：個案資訊、建築及使用特性、空調系統資訊。首先 於「個案資訊」項之地區氣候的部分將匯入氣候因子（TMY2 氣象資料），而年度季節 設定則分為一般日及暑期兩部分進行設定；其次「建築及使用特性」項則將現況調查 之建築、設備（照明項）、使用、負載因子的各項參數依樓層輸入軟體中；最後「空調 系統資訊」項則以空間類型置入現況設備因子之空調項。藉此求得該建築全系之「現 況耗能量」179.97kWh/m2-yr，其全系與逐層耗能量彙整於表 4-3。
取得建築系之「現況耗能量」後，再將本研究所訂定的「標準使用模式」取代現 況之各季樓層運作時間、各類空間人員／照明／機具密度、空調溫度設定及各季空調 運作時間四個部分（圖 4-6），以估算出建築全系之「標準耗能量」132.91kWh/m2-yr。
最後再將「現況耗能量」扣除「標準耗能量」後取得其「浮動耗能量」，其全系與逐層 之兩項耗能均歸納於表 4-3。
表 4-3 建築全系及逐層耗能量
圖 4-6 eQUEST 主要輸入項目
步驟四：建築系能源效率分析
本研究將前一步驟取得之各項耗能量及能源效率指數，分別以「能源效率指數分 析」、「各類設備耗能比例分析」、「使用模式之敏感度分析」三個層面進行建築全系及各 層樓之效率分析動作。
1. 能源效率指數分析：首先，本研究將經由「現況耗能量」與「標準耗能量」的計算 後取得建築系及建築系各層之「能源效率指數」，以分別進行能源效率的分析評估 動作：
建築系－能源效率評估：參照圖4-7可知，該單位現況的「能源效率指數」達135.4%，
表明其「浮動耗能量」佔「現況耗能量」約35.4%。換句話說，建築系具有35.4%的 節能潛力，於空間使用模式的改善上。
建築系各層－能源效率評估：參照圖4-7將可發現三層樓的「能源效率指數」均呈 現不同的變化。其中，八樓的「能源效率指數」呈現為116.1%，明顯低於七樓與九 樓的154.8%和142.7%。這樣的結果表明，八樓的「現況耗能量」之所以高於七樓與 九樓，原因在於八樓較其他樓層具有較高的能源使用需求（反應於該層之標準耗能 量）。反觀七樓與九樓，雖然於「現況耗能量」低於八樓，但其顯示出的節能潛力 卻高達該層的40%~50%不等，這將表明七樓與九樓將會是後續管理者於能源效率改 善時的重點樓層。
圖 4-7 各項耗能量與能源效率指數分析圖
2. 各類設備耗能比例分析：由於耗能量的取得倚賴能源模擬軟體的輔助，故各項耗能 量均有顯示其設備所佔的耗能比例（空調、照明、機具）。因此，欲透過「現況耗 能量」與「標準耗能量」所求的之設備耗能比例進行分析，以找出建築系最具節能 潛力之設備項。以下將依建築系及建築系各層分別進行說明：
建築系－耗能比例分析：根據圖4-8（a）顯示，建築系「現況耗能量」的空調耗能 比例約佔所有耗能量的49%，其次為照明耗能26%與機具耗能25%。然而與「標準 耗能量」相比對後可發現，最具節能潛力之耗能設備為空調項，預期可減少該單位 36.36 kWh/m2-yr的耗能。
建築系各層－耗能比例分析：根據圖4-8（b.c.d）之各層「現況耗能量」與「標準耗 能量」的比對後可發現，三層之樓的空調設備均為最具節能潛力的項目，預期可降 低24.17~48.99kWh/m2-yr的耗能量。其次為七樓與九樓的機具項，預期的節能量為 11.84及11.53kWh/m2-yr。
圖 4-8 各類設備耗能比例分析圖
3. 使用模式之敏感度分析：為釐清建築系35.4%的「浮動耗能量」該由何處著手進行 節能動作，本研究將「標準使用模式」的參數分為四類（標準空間運作時間、標準 人員密度、標準機具密度及標準空調溫度設訂），並針對各層逐一進行敏感度分析，
最後再將各類空間之現況與標準參數進行比對，以找出最具節能潛力的空間類型與 改善方向。以下將以建築系七樓做為代表進行說明（其分析均參照圖4-9及表4-4）。
標準空間運作時間：對該單位耗能影響程度居次，可減少原「浮動耗能量」的 40.14%。經參數比對後可發現，其走廊及工作空間最具其節能潛力（均高出標準值 3小時以上）。
標準人員密度：影響程度最小，且增加原「浮動耗能量」的11.60%。經參數比對後 可發現，其各類空間之現況使用人數低於標準值。
標準機具密度：耗能影響程度位居第三，可減少原「浮動耗能量」的12.70%。經參 數比對後可發現，其研究空間最具其節能潛力（辦公及雜項機具高出標準值達 11.57w/m2和4.49w/m2），私人辦公空間次之（辦公及雜項機具高出標準值達5.94w/m2 和16.63w/m2）。
標準空調溫度設訂：對該單位耗能影響程度最為明顯，可減少原「浮動耗能量」的 62.29%。經參數比對後可發現，該層於研究及工作空間最具其節能潛力（均低出標 準值4.5℃以上）。
圖 4-9 建築系七樓－四類使用模式敏感度分析圖 表 4-4 建築系七樓－現況與標準參數對照表
步驟五：提出建築系改善建議
本研究透過步驟四的分析，將對建築系及其七、八、九樓分別提出該單位的評估結 果說明、建議改善方向及相關改善措施，以做為該單位管理者於進行後續節能動作時的 參考方向：
建築系評估結果說明：針對 EES 取得之各項耗能數值進行說明
1. 全建築系：該單位之「現況耗能量」為179.97 kWh/m2-yr。透過BEES的操作後可得 知，該單位具備了35.4%的節能潛力，預期透過全面改善後，將可將耗能降至132.91 kWh/m2-yr（即為標準耗能量）。
2. 建築系七樓：該層的「現況耗能量」為182.37kWh/m2-yr，與全建築系之現況耗能十 分接近。然而相較於其他樓層後可發現，其「標準耗能量」為單位中最低的樓層
（117.84kWh/m2-yr），而「能源效率指數」卻又為單位中最高者（154.8%），這將 表明該層具有極大的節能潛力（54.8%）待管理者進行改善動作。
3. 建築系八樓：該層的「現況耗能量」與「標準耗能量」皆為三層中最高（分別為187.98 及161,88kWh/m2-yr）。然而其「能源效率指數」僅只有116.1%。這將表明該樓層的 能源效率高於其他樓層，同時也具有16.1%的節能潛力。
4. 建築系九樓：其「現況耗能量」為該單位中最低的樓層（170.06kWh/m2-yr），然而 其「能源效率指數」卻也高達了142.7%。這將表明該樓層具有42.7%的高節能潛力，
預期透過改善後，將可將耗能降低至119.18kWh/m2-yr（即標準耗能量）。
建築系建議改善方向：透過敏感度分析的結果，將最具節能潛力之使用模式項目與空 間類型做為該單位建議之首要改善重點
1. 全建築系：建議該單位的樓層改善順序為七樓>九樓>八樓。
2. 建築系七樓：首要改善的重點為研究及工作空間的空調溫度設定；其次為走廊及工 作空間的運作時間；最後為研究及私人辦公空間的機具密度。
3. 建築系八樓：首要改善的重點為研究空間的空調溫度設定；其次為走廊及私人辦公 空間的運作時間。
4. 建築系九樓：首要改善的重點為工作及研究空間的空調溫度設定；其次為走廊及研 究室公空間的運作時間；最後為私人辦公與研究空間的機具密度。
建築系相關改善措施：依上述分析結果，對該單位提出適用改善措施
1. 空調溫度設訂：應規範其工作及研究空間的空調溫度設定（如28℃），或於其空調 系統加裝空調定溫裝置，以利單位理者有效控管。
2. 空間運作時間：針對研究及工作空間訂定合理開放時間（可參照本研究訂定之標 準），以壓縮使用者進駐時間差異造成的長時間運作。
3. 機具密度：適度規範其私人辦公及研究空間機具設備的進駐，以降低不必要的機具 耗能量。（可參照本研究訂定之標準）