第三章 資料蒐集、文獻分析
第一節 「CO 2 減量指標」碳足跡標評估原則
本研究為了公平合理執行建築軀體工程之碳足跡評估,必須遵守以下三項原 則:
(1) 自我比較原則
本 CFb 法為求公平合理而採相對基準比較法,亦即採取一個「設計案」與一 個「相同功能建築物」的「基準案」相互比較評估的方法,稱之為「自我比較原 則」。「自我比較原則」乃要求建築物在「相同功能」條件下相互比較的方法,是 確保公平合理評估的最高原則。由於「自我比較原則」要求「設計案」與「基準 案」必須為「相同功能空間組成」的建築物,使碳足跡評估可集中針對於構造系 統設計之差異,如此才能凸顯建築軀體減碳設計的效益。
「自我比較原則」要求「設計案」與「基準案」必須是相同平面、相同面積 的「相同功能空間組成」,才算是「相同功能建築物」。當然「相同功能建築物」
必須同時滿足前述結構安全、健康舒適等兩大「相同功能」之要求。例如,「設 計案」與「基準案」必須為相同地震係數、相同樓層高度。
「自我比較原則」主要的目的,在於將評估的火力集中於業主與設計者可實 質控制的構件減碳設計上,因而採用盡量拉大「設計案」與「基準案」之減碳因 子的策略。有鑑於此,CFb 法將「基準案」設於一個最基本、最常見、最低門檻 的基準條件,例如建築構造被設為最一般的 RC 構造、外裝貼磁磚、鋁門窗之設 計。如此一來,「設計案」的減碳設計才有明確而敏感的比較基準點。
(2) 有效控制原則
除了上述「自我比較原則」之外, CFb 法尚須遵守一個「有效控制原則」。 所謂「有效控制原則」,是指建築碳足跡評估只能控制熱點診斷、減碳技術相關 的有效因子,不能控制美學、品味、社會、經濟等與建築實質機能無關之無效因 子,同時也不必評量超越「基本功能」水準以上的碳排因子。例如,水晶吊飾、
景觀雕刻、楣樑石雕、屋凸飛簷造型等,應屬「基本功能」以上的美學品味要求,
應不必納入評估。又如,對於一般玻璃或雕花玻璃,一般石材或含古生物化石之 石材、平價馬桶或免痔馬桶等差異,已經是超越「基本功能」以上的要求而不必 納入評估。又如,一般住宅的冷水配管通常採用 PVC 管,但在豪宅常採用較高碳 排的鍍鋅鋼管或不銹鋼管,但此乃超越「基本功能」的超標設計而不必納入評估,
又如,大塊釉面磁磚比小馬賽克磁磚有更多耗損率,不銹鋼門比原木門使用更多 金屬,但它們均非減碳技術相關的有效因子,即使有碳排差異,也應免予評估。
通常建築物之資材與產品已有種種建築規範(相當於基本功能)之要求,我 們不必要再去區別品牌、產國、等級在資材上之微小碳排差異,因為即使硬要盤 查品牌上之碳排差異,其差異所佔比例也微乎其微,其盤查只是圖勞辛苦而已,
對最終診斷評估並無影響。總之,「基本功能」是所有建築師與工程師必須遵守 之最基本要求,在建築碳足跡評估上只要依設計圖來執行即可,並不必額外稽核 此基本機能之真偽
(3) 系統操作原則
除了上述「自我比較原則」與「有效控制原則」之外, CFb 法尚有一個「系 統操作原則」值得被遵守。所謂「系統操作原則」乃指 CFb 法不針對一塊材料、
一根管線來累算碳排,而是以一組內隔間系統、一套帷幕外牆系統之方式來模擬 碳排。以建築構造之碳排模擬為例,CFb 法並不依鋼筋、水泥、玻璃等原材料來 計算,而是以預先設好碳排標準的隔間牆、外牆、屋頂、樓版等系統工法來模擬,
如此可讓設計者事先選用低碳系統工法以達低碳設計之目的。
這「系統操作原則」除了簡化計算之目的之外,最大的功能在於消除非減碳 因子之雜音,讓業主、設計者可直接注視建築系統之減碳設計效益,而引導碳熱 點之診斷,進而達成低碳設計之目的。
基於以上三原則,CFb 法在針對某棟建築物之評估時,需利用同樣之建築圖 面、樓層數、樓高、內外牆及窗戶面積等數據,進行兩次碳排量計算,一次為模 擬設定某些數據條件之「基準案」,另一次則為採用實際設計之「設計案」,相比 較以得出設計案之減碳比例,如下所示:
DCF=(CFb’–CFb)/CFb’
其中
DCF:減碳百分比,無單位
第三章 資料蒐集、文獻分析
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CFb’:建築軀體工程之基準案總碳排量 CFb:建築軀體工程之設計案總碳排量
表3-1 基準案之設定數據
係數或工法 基準案之模擬數據設定
W 構造係數 1.0(RC 造) Bc 高爐水泥減碳係數 1.0(一般水泥) LCr 生命週期減碳係數 1.0(無長壽命化設計) C1,C2,C3 模板係數相關 RC 造,依用途或無特殊設定
Cow 外牆構造單位碳排 77.75 (15cm RC 牆) Fow 外牆外裝單位碳排 28.27 (貼磁磚) Fwk 外窗框架單位碳排 25.54 (烤漆或氟碳鋁框)
Fiw 隔間牆單位碳排 66.86 (1/2B 磚牆) Ff 室內地坪單位碳排 30.16 (鋪磁磚) Fr 屋頂外裝單位碳排 44.78(五腳磚油毛氈) Fwg 外窗玻璃單位碳排 依設計案計算
(資料來源:本研究整理)
此基準案之條件設定,是希望讓所有建築物在公平的標準下檢驗其減碳效 果,因此所設定之數據或工法均是台灣最普遍之住宅建築的常見狀態,如 RC 造、
磚牆、鋪磁磚地坪、貼磁磚外牆等。外窗玻璃則因為玻璃有其不能折減之結構、
節能作用,所以無標準案設定,須依照設計案之材料選擇去計算。
表3-2 評估一案例之基準案碳排量
集合住宅案軀體工程 CFb (kgCO2e/m²)
總樓地板面積 AFu (m²)
開挖面積 AFb (m²)
地上樓層數 S
地下樓層數 Sb
總樓高 (cm)
開窗率
2857904.2 4502.6 1405.8 8 1 2720 0.19
主結構工程 CFs (kgCO2e/m²) 構造係數 W
2254266.4 1.0
外牆外裝工程 CFow(kgCO2e/m²) 高爐水泥減碳係數 Bc
109129.8 1.0
外窗工程 CFw(kgCO2e/m²) 地上層結構體 Cs 47660.4 973247.8 隔間牆工程 CFiw(kgCO2e/m²) 地下層結構體 Cb
305746.9 1039552.1 室內地坪工程 CFf(kgCO2e/m²) 外牆結構體 Cw
第三章 資料蒐集、文獻分析
23 114278.8 162057.9
屋頂外裝工程 CFr(kgCO2e/m²) 模板工程 Cm 22554.9 79408.6
(資料來源:本研究整理)
評估結果可得出此棟集合住宅於基準案條件下之碳排構成,再以此為基礎 進行減碳對策操作。