第二章 研究方法及進度說明
第二節 「CO 2 減量指標」碳足跡標示法
目前「CO2減量指標」採取 Check List 逐項計分之方法,但沒有直接計算 碳排量,本研究利用本所 102 年在「建築物設計階段碳揭露標示法之研究(1)、
(2)」之成果,以建築設計圖推估建築結構與內外裝工程之碳排量,同時與設定
「基準案」以計算其減碳量,並進行計分評估。現行「CO2減量指標」「CO2減量 指標」依據「結構合理化」、「建築輕量化」、「耐久化」與「再生建材使用」
等四大範疇,以公式 2-5.1 所示之綠構造係數 CCO2為指標建立簡易 CO2減量評估 法,其系統得分 RS5 與綠構造係數 CCO2之計算如下:
系統得分RS5=19.40×(0.82- CCO2)/0.82+1.5 ,且0.0≦RS5≦9.0---(a)
其中綠構造係數 CCO2依「一般建築」與「舊建築再利用」分別計算如下:
「一般建築」之 CCO2=F × W ×(1-D)×(1 - R)---(b)
「舊建築再利用」之 CCO2=0.82-0.5×Sr ---(c)
其中評估形狀係數 F 決定如下:
在 6F 以上中、高層建築物
F=f1×f2×---×f7, 且 F ≦ 1.2 ---(d)
在 5F 以下低層建築物採用下式計算:
F=1.0 ---(f)
輕量化係數 W=Σ wi ×ri, 且 W ≧ 0.7 ---(g)
耐久化係數 D=Σdi , 且 D ≦ 0.2 ---(h)
再生建材係數 R=Σ Xi × Zi× Yi ,且 R ≦ 0.3 ---(i)
其中
RS5:CO2減量指標系統得分(分)
CCO2:綠構造係數,無單位。
Sr: 舊結構再利用率 Sr(舊結構體與新完成總結構體之樓地板面積比),無單位 F:形狀係數,無單位
fi:形狀因子
W:輕量化係數,無單位
wi:輕量化因子,無單位,w5~w7 為 該 設 計 所 節 省 之 混 凝 土 量 對 總 結 構 混 凝 土 量 之 節 約 比 例 ,必須提出合理的計算書以供認定。
ri: 某 結 構 載 重 項 目 使 用 率 , 無 單 位 。 D:耐久化係數,無單位
di:耐久化因子,無單位
R:非金屬再生建材使用係數(--)
Xi:各種再生建材使用率(--)
Zi:各種再生建材CO2排放量影響率(--)
Yi: 各種再生建材優待倍數(--)
然而,此抽象式的評估法無法全盤了解各個減碳對策之實際減碳效益,亦 與國際上通用之生命週期碳足跡盤查、評估之趨勢相悖。本研究關於「CO2減量 指標」之碳足跡標示法,採用以下新評估法 CFb 來處理。此法將建築物的軀體工 程分為主結構、鷹架、外牆外裝、外窗、內隔間牆、地坪內裝以及屋頂外裝等七 大項工程。個別工程的計算公式也更簡化,僅需輸入樓層數、樓地板面積、立面 面積、窗面積等建築圖面上之數據,再乘上各自所採用的工法之碳排量,即可分 別得出工程之碳排量與加總之總碳排量。
CFb 法可以快速計算,而且僅需要初期之設計圖面即可推估總碳排量,了解 碳排構成之後,又可直接診斷出減碳熱點,並針對此棟建築物進行減碳設計,以 達本評估法引導減碳手法之目的。
CFb = CFs + CFow + CFw + CFiw + CFf + CFr --- (1)
其中:
第二章 研究方法及進度說明
13 CFb:建築軀體工程資材總碳排量(kgCO2e)
CFs:主結構工程資材(柱、樑、樓板)之碳排量(kgCO2e),見式 2 CFow:外牆外裝工程資材總碳排量(kgCO2e),見式 4
CFw:外窗工程資材總碳排量(kgCO2e),見式 5 CFiw:內隔間牆工程資材總碳排量(kgCO2e),見式 6 CFf:地坪內裝工程資材總碳排量(kgCO2e),見式 7 CFr:屋頂外裝工程資材總碳排量(kgCO2e),見式 8
CFs = [ ( Cs x W + Cb ) x Bc +Cw + Cm ] x LCr --- (2) Cs = [ 255 + 4.4 x ( S – 10 ) + 614.5 x ( Z - 0.137 ) ] x AFu --- (2.1) Cb = 330 x AFb x Sb + 45.5 x ( S + Sb ) x AFb ---(2.2) Cw = Cow x Aow---(2.3) Cm = mi x Fm x AF x ( 1.0– CI - C2 - C3 )---(2.4) Bc = 1.0 – 0.49 X ---(2.5) LCr = 1.0 –( A1 + A2 + A3 + B1 + B2 + B3 + C1 + C2 ) ---(2.6)
其中:
Cs:地上部分柱、樑、樓板等主結構體資材總碳排量(kgCO2e),見式 2.1 Cb:地下部分結構體資材總碳排量(kgCO2e),見式 2.2
Cw:外牆構造資材總碳排量(kgCO2e),見式 2.3 Cm:模板工程資材總碳排量(kgCO2e),見式 2.4
W:構造係數;以 RC 造=1.0 為基準,鋼構造、輕金屬構造時為 0.85,SRC 造為 1.05,磚石造為 1.2。若為混合構造之建築,則以各構造樓地板面積加權計 算認定之。
Bc:高爐水泥減碳係數,式 2.5 LCr:生命週期減碳係數,式 2.6 S:地上樓層數
Z:設計地震力係數,數據詳見附錄表
AFu:地上層總樓地板面積,不含屋突層,要計入陽台及露台(m²) AFb:地下部分單層開挖面積(m²)
Sb:地下樓層數
Cow:外牆構造單位碳排(kgCO2e /m²)
Aow:不含外露柱樑、開窗面積之總外牆面積(m²)
mi:模板面積係數,無單位;住宿、醫院、旅館類建築為 4.2;辦公、商業建築、文化設施、公 共建築為 3.9;學校校舍為 3.7(圖書館、體育館數文化設施);廠房、量販店、倉儲、市場類建 築為 3.4:停車場為 2.3
Fm:模板單位碳排(kgCO2e/m²),取 Fm=3.02
AF:地上+地下層總樓地板面積(m²),AF = AFu + AFb x Sb
C1:主構造模板減量係數,鋼造、輕金屬造、木造或磚造時為 0.6;RC、SRC 造為 0.0;若為混 合構造,則以各構造樓地板面積加權計算認定之。
C2:外牆構造模板減量係數,帷幕、金屬外牆或預鑄外牆為 0.2,其他為 0.0。若為混合構造,
則以各外牆面積加權計算認定之。
C3:內隔間牆構造模板減量係數,輕隔間或少量隔間構造時為 0.2,其他為 0.0。
X:爐石粉取代水泥用量之比例,無單位 LCr:生命週期減碳係數,無單位 A1~C2:耐久化因子修正係數,見表 1
主結構資材,包含地上、地下層之柱、樑、版、外牆結構和模板之建材用量。
W 為構造係數,由於本評估法 CFs 僅適用於 RC 造建築,另外於鋼構、木構等構 造形式之碳排評估尚在進行解析中,因此暫用現行「CO2減量指標」之 CCO2所設 定之 W 係數,鼓勵鋼構等低碳排建築設計,考慮到地下層多用 RC 造,因此僅在 地上層部分予以折減。由於一般卜特蘭水泥是碳排量相當高之建材,故鼓勵設計 者採用高爐水泥,設定 Bc 為高爐水泥減碳係數,是為相較於採用一般水泥可得 之減碳效益,計算如式 2.5 所示。
式(2)之碳足跡評估本是以整個生命週期做為評估框架,涵括了原料生產 運輸、建築興建、日常使用至拆除廢棄,在此定義一般 RC 造建築物以 60 年為一 個生命週期。此 60 年之建築壽命可藉由「長壽命化設計」之操作得以延長,等 於是建築結構資材這項一生一次的工程項目碳排在較長的生命週期中被稀釋了,
可看作是碳排之減量。透過「長壽命化設計」以提升建築物耐久性和生命週期,
並降低環境衝擊,因而定義出生命週期減碳係數 LCr,計算如式 2.6。
第二章 研究方法及進度說明
*1:申請以上優惠係數,應該提出必要圖說與計算說明。*2:耐震力設計標準參照「建築物耐 震設計規範 2.2 節」 *3:所謂柱樑及樓板鋼筋保護層之規範標準參照「混凝土工程設計規範 13.6 節,土木水利工程學會」規定,申請者應提出比較說明。
(資料來源:本研究整理)
式(1)中除了 CFs 之外,其他分項工程碳排評估公式如下:
CFow = ΣFowj x ( Aowj + Acbj ) +ΣFwcj x acj ---(3) CFw =Σ( Fwgj + Fwkj ) x Awj --- (4) CFiw =ΣFiwj x Aij---(5) CFf=ΣFfj x AFIj---(6) CFr=ΣFrj x Arj--- (7)
其中:
Fowj:j 類外牆外裝單位碳排(kgCO2e/m²),見第四節碳排資料庫
Fwcj:j 類帷幕外牆中不透光幕牆單位碳排(kgCO2e/m²) ,見第四節碳排資料庫 Fwgj:j 類外窗玻璃之單位碳排(kgCO2e/m²) ,見第四節碳排資料庫
Fwkj:j 類外窗窗框之單位碳排(kgCO2e/m²) ,見第四節碳排資料庫 Fiwj:j 類內隔間牆單位碳排(kgCO2e/m²) ,見第四節碳排資料庫 Ffj:j 類室內地板工程單位碳排(kgCO2e/m²) ,見第四節碳排資料庫 Frj:j 類屋頂外裝工程單位碳排(kgCO2e/m²) ,見第四節碳排資料庫
Ae:總立面面積(m²),Ae = Aow + Aw + Acb Aw:外窗總面積(m²)
Acb:鄰接外氣的柱樑面積(m²)
acj:j 類帷幕外牆不透光牆板總面積(m²)
Aij:j 類內隔間牆面積(m²),以牆之平面圖上長度乘以樓高即可,非計算表面 積。
AFIj:j 類室內樓地板面積(m²)。室內樓地板不包含陽台、露臺、樓電梯空間。
Arj:j 類屋頂面積(m²)
本評估法有關於樓地板面積、立面面積等皆以事務所慣用之牆心、柱心線計 算方法即可,但包含之內容並不同於法規,沒有所謂的優惠或不計入面積等情況,
第二章 研究方法及進度說明
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總樓地板面積仍須含有陽台、露臺部分;屋突部分則均不計算。
由於外牆係以一般水泥類外牆為基準,若要計算帷幕牆碳排,須將不透光牆 板計入外牆結構體 Cw 內 Fwc 不透光帷幕牆部分,框架則計入外窗工程 CFw 之 Fwk 外窗窗框中,提請注意。