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既有建築物節能改善技術之研究

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Academic year: 2021

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(1)

既有建築物節能改善技術之研究

內 政 部建 築研 究 所委 託研 究 報告

中華民國 101 年 12 月

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(3)

 PG10101-0353

既有建築物節能改善技術之研究

受委託者:臺灣建築學會

研究主持人:劉光盛

協同主持人:江哲銘

研 究 員:廖妍婷

研 究 助 理:江逸章

內 政 部建 築研 究 所委 託研 究 報告

中華民國 101 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

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(5)

ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE

MINISTRY OF THE UNTERIOR

RESEARCH PROJECT REPORT

A Research on the Technique of Energy Saving for the

Existing Buildings

By

Kuang Sheng Liu

Che Ming Chiang

Yen Ting Liao

Yi Chang Chiang

(6)
(7)

目次 I

目次

表 次

... III

圖 次

... V

摘 要

... VII

第 一 章 緒 論 ... 1

第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景 ... 1

第 二 節 研 究 計 畫 內 容 及 重 要 性 ... 3

第 三 節 研 究 方 法 與 步 驟 ... 7

第 四 節 研 究 成 果 與 進 度 ... 11

第 二 章 資 料 蒐 集 及 文 獻 分 析 ... 13

第 一 節 國 際 既 有 建 築 物 節 能 發 展 現 況 ... 13

第 二 節 國 際 既 有 建 築 物 節 能 技 術 與 策 略 分 析 ... 25

第 三 節 臺 灣 既 有 建 築 物 節 能 技 術 與 策 略 彙 析 ... 75

第 三 章 既 有 建 築 物 節 能 改 善 技 術 研 究 ... 79

第 一 節

既 有 建 築 物 節 能 架 構 與 改 善 項 目 普 及 度

探 討

... 79

第 二 節 自 主 檢 核 表 設 計 ... 89

第 三 節 改 善 案 例 之 成 本 效 益 計 算 ... 97

第 四 章 結 論 與 建 議 ... 101

第 一 節 結 論 ... 101

第 二 節 建 議 ... 103

附 錄 一 期 初 審 查 意 見 及 回 應 一 覽 表 ... 105

附 錄 二 期 中 審 查 意 見 及 回 應 表 ... 109

附 錄 三 期 末 審 查 意 見 及 回 應 表 ... 115

附 錄 四 第 一 次 專 家 會 議 記 錄 ... 121

附 錄 五 第 二 次 專 家 會 議 記 錄 ... 127

附 錄 六 自 主 檢 核 表 ... 131

(8)

II

附 錄 七 AHP 專 家 問 卷 ... 139

參 考 書 目 ... 149

(9)

表次 III

表次

表 2-1 英國政府能源政策推動概況 ... 25

表 2-2 英國各部門節約能源措施一覽表 ... 26

表 2-3 瑞典既有建築物節能措施表 ... 29

表 2-4 美國推動的相關政策整理表 ... 30

表 2-5 LEED 評估體系主要服務內容 ... 32

表 2-6 美國各地方綠建築政策推動彙整表 ... 32

表 2-8 香港 HK-BEAM 評估項目 ... 36

表 2-9 新加坡綠能推動政策措施內容一覽表 ... 40

表 2-10 新加坡既有建築物節能措施表 ... 43

表 2-11 政府對於既有建築物綠建築與節能改善的推動的

責任與政策表 ... 48

表 2-12 2005 年綠建築計畫的推行內容 ... 50

表 2-13 日本既有共同住宅改善技術表(草案)-環境省能技

術 ... 52

表 2-14 「住宅履歷情報」所需具備之資訊-獨棟住宅(個

人) ... 55

表 2-15 「住宅履歷情報」所需具備之資訊-公寓大廈(互享)

... 56

表 2-16 馬來西亞工業發展局推動的綠色相關政策整理表 .... 59

表 2-17 韓國申請案件逐年調查 ... 61

表 2-18 永續發展建築在韓國的相關政策 ... 61

(10)

IV

表 2-19 印度政府政策推動概況 ... 64

表 2-20 GRIHA 評估體系 ... 68

表 2-21 綠色家園評級系統 ... 71

表 2-22 國際既有建築物節能策略比較分析表 ... 73

表 2-23 臺灣既有建築物節能技術架構表 ... 77

表 3-1 AHP 評估尺度意義及說明 ... 79

表 3-2 評估因素 n 之 R.I 值對應表 ... 83

表 3-3 AHP 問卷結果 ... 84

表 3-4 AHP 問卷與民眾自主改善結果比較 ... 84

表 3-5 AHP 問卷與民眾自主改善結果比較-學校類 ... 85

表 3-6 AHP 問卷與民眾自主改善結果比較-辦公類 ... 86

表 3-7 AHP 問卷與民眾自主改善結果比較-住宅(公寓大廈)

類 ... 87

表 3-8 學校類自評表調查結果分析-1 ... 90

表 3-9 學校類自評表調查結果分析-2 ... 91

表 3-10 辦公類自評表調查結果分析-1 ... 92

表 3-11 辦公類自評表調查結果分析-2 ... 93

表 3-12 住宅(公寓大廈)類自評表調查結果分析-1 ... 94

表 3-13 住宅(公寓大廈)類自評表調查結果分析-2 ... 95

表 3-14 改善案例成本效益計算之原始數值 ... 97

(11)

圖次 V

圖次

圖 1-1 本計畫研究流程圖 ... 9

圖 2-1 CASBEE 環境性能效率(BEE)評價圖 ... 13

圖 2-2 ISO 15686-7 建築生命週期性能品質維護 ... 15

圖 2-3 建築物生命週期能耗分佈示意圖 ... 16

圖 2-4 情報具有建築經濟價值評估示意圖 ... 16

圖 2-5 CASBEE 建築節能改善結合生命週期與環境效率觀點 ... 18

圖 2-6 以二氧化碳削減量評比建築節能改善技術之總體效能 . 20

圖 2-7 健康室內環境改善 SOP 標準操作流程圖 ... 24

圖 2-8 住宅履歷情報的累績與活用機制示意圖 ... 55

圖 4-1 改善技術之成本-效益分析圖 ... 99

(12)
(13)

摘要 VII

摘要

關鍵字:既有建築物、節能、改善技術、環境效率、評估模型 一 、 研 究 緣 起 「節能減碳」已成全球關注議題:2009 年 12 月的哥本哈根會議各參與國提出減碳 承諾;2010 年 12 月於墨西哥坎昆舉辦的 COP16 氣候會議,目標協議全球努力將升溫 控制在 1.5-2 度以內;2010 年於芬蘭舉辦之國際會議上 Toshiharu IKAGA 在建築生命週 期觀點上提出 CO2 EMISSION 實質策略;2011 年 11 月於南非德班(Durban)舉辦的 COP17 氣候會議,歐盟提案啟動全新「全球共同減量協定」談判承諾,納入新興工業 國,預計在 2015 年前完成協議、2020 年生效。而面對高達九成以上的既有建築市場, 日本政府將「既存建築物的活用」、「既存住宅的使用價值證明」兩大方針納入 2008 年 至 2012 年「環境行動計畫 2008」重要發展政策中,期望將既有建築物導入節能改善策 略,以對應全球減碳目標。 據我國能源局統計資料,臺灣建築物每年在日常耗能與建材耗能所排放之二氧化碳 量佔總碳排放量 27%。而行政院節能減碳推動會於 100 年度歷次會議指示:既有建築 佔全國建築總樓地板面積比例高過 97%,且建築物日常使用階段耗能量占整體建築生 命週期耗能達 90%以上。針對建築市場上龐大的既有建築物耗能控管,實有必要積極 推動「既有建築節能改善」策略與技術,以兼顧「提升能源使用效率」與「確保使用人 員健康」兩大目標。 二 、 研 究 方 法 與 過 程 本研究以臺灣既有建築物為研究對象,以「環境效率」之觀點為出發,加入既有建 築改善節能技術評估與二氧化碳削減效益評估既有建築物改善策略,藉此擬議改善技術 之重要性與規範。本研究主要以文獻回顧法確立評估架構,再以專家問卷法與專家諮詢 法分析各節能技術之『評估議題』及『改善優先順序』,並以統計分析法彙整分析臺灣

(14)

VIII 既有建築物改善案例之節能數據,以建構臺灣地區既有建築物改善評估系統。 三 、 重 要 發 現 本研究蒐集英國、瑞典、美國、香港、新加坡、德國、日本…等國之既有建築物節 能改善制度與政策發展,藉文獻分析與比對,提擬臺灣既有建築物節能改善所需具備的 評估架構,並依其評估架構發展自主檢核表,以供民眾自力查核與改善,最後以實際改 善案例探討投入成本-減碳效益,藉此提擬臺灣既有建築物節能改善策略機制。本研究 重點結論如下: 1. 既有建築物節能改善應以不違背使用者「舒適健康」為前提。 據各先進國家策略面分析可知:既有建築物節能改善須利基於良好的環境品質,因 此,本計畫提擬以「環境效率」評估思維,作為既有建築物節能策略分析之主要方法。 2. 本研究依各國既有建築物節能改善策略,歸納出: 回顧國際既有建築物節能策略可發現:各國皆提倡「因地制宜」的設計思維,並提 出控制既有建築市場耗能重點為:「軀殼體保溫與隔熱」、「高效率設備機具的使用與設 計」二者,而後加以制定適切的改善規範、廣納市場改善技術、分析改善成本與效益, 建立一透明化的公平建築交易市場。 回歸臺灣的地理氣候與生活文化條件,若一廂情願的將國際既有建築物節能改善策 略技術全數移植,勢必不可行,臺灣除可參考部分節能技術外,國內既有建築物節能改 善重點應著重於: ﹝1﹞ 提升建築軀殼體(屋頂、牆面、開口部)的隔熱性能; ﹝2﹞ 提倡高效率設備節能改善; ﹝3﹞ 發展再生能源供給; ﹝4﹞ 建構健全之能源管理系統; ﹝5﹞ 合宜的建築物理環境控制。 3. 本研究分析臺灣既有建築物節能改善技術之使用普及性,發覺民眾對於設備更換較 具認知,但若改善技術牽涉建築規劃或設計手法之應用,在認知不足下較難以有所

(15)

摘要 IX 作為。 4. 本研究擬議自主檢核表,並藉由民眾填寫反饋與專業者覆核之交互對照下,確立自 主檢核表之普及性與適用性。 5. 依案例之「成本-效益」分析可知:影響既有建築物改善效益的因子不僅為成本, 既有建築或設備機能的衰退情況、使用年限、設計手法、設備運轉時間、是否具相 對應的節能配套措施…等,皆會影響既有建築節能效益。 四 、 主 要 建 議 事 項 建議一 立即可行建議─台灣既有建築物節能改善技術項目可供一般民眾參考或供各部會 應用於相關既有建築物改善計畫中 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部營建署 本年度所擬議出之既有建築物節能改善技術可達民眾自主檢核與供公部門相關單 位健全管理既有建築物節能改善。 建議未來可將合宜之改善技術加以推廣與應用於各獎勵與補助案中(如:建築節能 與綠廳舍改善補助、民間建築物綠建築診斷評估…等)。 建議二 長期性建議─制定相對應之市場運作機制並積極推廣既有建築物節能改善 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部營建署 既有建築物節能改善市場之健全化運作需搭配「獎勵補助」、「技術規範」、「評估認 證」等配套措施,並仰賴「產」、「官」、「學」三方之力。在執行臺灣既有建築物節能改

(16)

X 善策略時,需同步擬定時程控管與執行效益檢討,並透過示範推廣、獎勵補助等方式, 活化既有建築物改善相關市場。 建議可參考今年度研究成果,持續進行既有建築物基本型態分類、節能改善技術項 目手法彙整及能源使用普查,並將其應用至綠建築評估指標-RN 版、智慧建築標章、綠 建材推廣…等計畫中,以兼顧市場上 97%既有建築物節能改善健全體制之建構。

(17)

摘要

XI

ABSTRACT

Keywords : Existing Buildings(EB), energy-saving design, improvement of technology, ECO-efficiency, assessable model.

「Energy saving and Carbon reduction」has become the issue of attention over the world: The Copenhagen conference in 2009, the participation countries proposed a promise to reduce the carbon emission. In additional, the COP16 climate conference in 2010,the organization will plan to control the temperature that has gotten approximately 1.5-2 degrees Celsius. Meanwhile, the international conference in Finland, Toshiharu IKAGA proposed the practical strategy about CO2 emission with viewpoint of life cycle cost. Nevertheless, facing the over 90 percent of the existing building market, which the Japanese government will take the「renovation of the existing buildings」and「usable value of the existing houses」into the significant developmental policies from the environmental actions plan 2008 to 2012.At the same time the Japanese government will expect to adopt the energy-saving design strategies in existing buildings so that it would correspond to the goal of carbon reduction in the whole world.

In order to practice the living pattern of environmental and economical compatibility. Nowadays various countries all devote to issues of energy saving and carbon reduction that improve people’s life quality. And because the interconnection of the construction of industry, ICT, production of building materials and cultural creativity affect directly sense of people’s life. Consequently, it is important to practice the energy saving and carbon reduction and happy living . It is also one of the operational project to archive the sustainable development in various countries.

According to the Taiwan’s Bureau of Energy statistical data, in terms of daily energy consumption and the energy consumption of building materials, the buildings in Taiwan account for 27% of the total CO2 emission. Furthermore, the Executive Yuan in conference of Carbon Reduction indicate that the floor area of existing buildings account for over 97% in Taiwan and the consumption of phase of operational management account for over 90% of building life cycle. However, to the vast existing buildings management in building market, the government must boost the strategy and technology in 「 improvement of energy saving of existing

(18)

XII

building」,therefore, it will be able to give consideration to 「enhancement of energy use」and 「guaranty of users’ health」

Aiming at low-carbon green buildings, the Love Taiwan 12 projects were brought up in Taiwan. Furthermore, governance guidelines, such as Green Building toward Eco-city Promotion Program as well as Energy-Saving and Carbon-Reduction Action Plan, and the conclusions of the national energy conference, Low-carbon Homeland, have been employed to develop low-carbon technologies and to thus make progress toward low-carbon green buildings and carbon-reduced eco-cities. Additionally, in 2008 the government passed the「renewable energy development regulation」and 「energy development law」, further, they built the energy consumption form of「high efficiency」,「high value」,「low emissions」and 「low dependence」. However, to the 97%of the building market, in recent years, the government devotes to promote and support the existing buildings improvement project so that it has promoted the quality of performance and efficiency of energy use in Taiwan. The types are subsidized as following: public and private offices, public and private schools and apartments.

Nevertheless, ISO 15686-5 has proposed: the operational phase is the longest and most consumes energy in building life cycle. So as to boost 97% of energy saving plan of existing building, promote citizens’ participation and estimate improved benefits. As a result, this study intends to establish the plans as following:

1. Collecting the domestic and foreign energy saving design and improvement of technology in green building.

2. Reviewing the energy saving technology of green building is suited to Taiwan.

3. Building the self-control table and assessable route take office ,apartment and school as an example to inspect its completeness and the feasibility.

This project comes to the immediate and long-term strategies. For immediate strategies:

Synthesizing the issues of energy saving technology of existing buildings such as use of popularization provide to citizens, designers and the administration as an example.

(19)

摘要

XIII

For long-term strategies:

Collecting the domestic and foreign energy saving design and improvement of technology in green building.

(20)
(21)

第一章 緒論 1

第 一 章 緒 論

第 一 節

研 究 緣 起 與 背 景

全球二氧化碳排放量約有三分之一與建築耗能直接相關,因此,現今各國皆積極訂 定建築節能減碳目標,並落實相關法令、規範,找尋各種行動策略,發展具生態、節能、 減廢、健康的「綠建築」形式,以求建築物可兼顧環境面、社會面與經濟面,且對能源 發展、資源永續、環境保育或產業經濟等作出貢獻。為實踐環境與經濟相容之生存模式, 現今世界各國皆致力於減碳節能(降低環境負荷)、健康樂活(提升生活品質)兩方向,其 中具載具功能之建築產業因與石化、ICT、建材生產、生活家居產品、文化創意……等 產業相鏈結,並直接影響人類生活的五感六識,故於實踐節能低碳與幸福住居上具舉足 輕重之角色,亦為各國達成永續發展重要操作項目之ㄧ。

2011 年芬蘭赫爾辛基舉辦之 World Sustainable Building Conference(SB11)大會中各 國齊心宣示發展潔淨能源(Net Zero Energy)與低能耗建築(Emission Building)之決心。國 際標準組織(International Organization for Standardization, ISO)在 2006 年於 ISO15686-7 中指出建築物性能會隨時間劣化,需於適當時間更新修繕以提升建築性能品質。2008 年 ISO15686-5 中進一步提出以經濟面為考量探討整體生命週期成本的推算,用最適度 的投資以獲得最大效益產出。 臺灣是個能源短缺的國家,2007 年行政院決議通過推動「能源國家型科技計畫」, 並於 2008 年提出「愛台十二建設」,以邁向「低碳綠建築」之里程碑為目標,更以「生 態城市綠建築推動方案」及「節能減碳行動方案」等施政方針結合全國能源會議中「低 碳家園」之結論積極發展低碳技術,邁向低碳綠建築及減碳生態城市;而 2009 年立法 院通過「再生能源發展條例」與「能源管理法」修正案,進一步建構「高效率」、「高價 值」、「低排放」及「低依賴」的能源消費與供應型態。 據統計資料顯示,臺灣每年約釋放 3 億公噸二氧化碳於大氣中,其中建築產業耗能 約占總排放量的 27%,顯示建築部門為推動二氧化碳減量促進永續發展的關鍵之ㄧ。 回顧臺灣既有建築占全國建築總樓地板面積比例高過 97%,且建築物日常使用階段耗 能量占整體建築生命週期耗能達 90%以上。一棟建築物於生命週期「使用管理階段」 長達數十年之久,故既有建築物於使用期間導入有效之節能改善可大幅降低總體碳排放

(22)

2 量,落實能資源永續之目標。 面對高達 97%之既有建築物市場,我國政府近年來致力推廣與補助既有建築物綠 建築改善專案計畫,提升臺灣北、中、南、東地區之既有建築物的性能品質與能源使用 效率,獲補助之建物類型包含公、私有辦公廳舍、各級公私立學校及公寓大廈等。而既 有建築改善往往因屋齡、成本、使用行為、人員舒適度、既有設備管線…等限制下,降 低了民眾自主改善意願。 故本計劃擬以既有建築物節能改善技術評估,探討低碳、健康、成本及能源消耗四 大面向,並透過「環境效率觀點」整合建築生命週期中改善成本、維護成本、使用耗能 及碳排放量,試建立既有建築物節能改善技術評價與自主檢核表。

(23)

第一章 緒論 3

第 二 節

研 究 計 畫 內 容 及 重 要 性

壹、 研究計畫內容

ISO 15686-5 指出:「營運使用階段」為建築生命週期中歷時最長且最為耗能的階 段,為推動建築市場中 97%的既有建築物節能改善方針,明確擬議改善技術規範、提 升民眾參與意願、評估改善後節能效益,因此本研究擬: 1. 蒐集國內外綠建築節能設計與改善政策方針; 2. 檢討適合臺灣氣候條件之綠建築節能改善技術; 3. 建構自主檢核表與改善評估機制,並代入辦公類、住宅類、學校類三類型之既有建 築物改善案例,以驗證評估機制之完整度與可行性。

貳、 研究之重要性

1.對政府部門:為對抗氣候異變、地球暖化及減少碳排,「節能減碳」為現今政府施政 重心,本研究提擬 97%市佔率之既有建築物節能技術策略與效益評估 方式,並彙析國際既有建築物節能策略與評估機制、探討不同用途建 築類型既有建築物修繕之減碳量與減緩策略,以擴大建築部門節能減 碳的範疇與效益,提供未來政府推行相關節能減碳政策參考,俾能更 精確掌握既有建築物改善之實際成效。 2.對建築產業:導入「環境效率」觀點,並藉既有建築物節能改善效益評估模型,進行 環境能耗及健康基準值確保之量化計算方式及既有建築物節能改善技 術彙編,以提供建築相關產業在進行既有建築物改善設計時之參佐, 以達改善後降低碳排放、節省能源消耗、確保使用者健康…等功效。 3.對一般民眾:提供民眾相關節能設計及健康品質自主檢核表,使民眾在進行居家改善 與修繕時,可運用最佳的節能改善技術手法,降低對地球環境之負荷 量並維持健康品質。

(24)

4

參、 研究貢獻

1. 計畫成果效益 (1) 完成並提供國內外既有建築物綠建築發展政策、改善技術之統合分析,歸 納與參考建議彙整。 (2) 完成臺灣地區既有建築物節能改善技術之使用普及性等實質面向彙析,供 民眾、設計者、政府單位參考辦理,並提出民眾參與誘導策略。 (3) 依循「環境效率」觀點,擬議臺灣既有建築物綠建築節能改善技術自主檢 核表與計分基準。 (4) 導入辦公類、住宅類、學校類既有建築物改善案例各二案,驗證既有建築 物節能改善環境效率評估模型。 2. 對建築發展短中長期方面預期貢獻 (1) 短期貢獻 a. 建立國內既有建築物綠建築改善評估要項及改善技術手法。 b. 掌握國內辦公類、住宅類、學校類三類型既有建築物能耗問題來源,針對 不同建築類型提出節能改善總體對策。 c. 研究成果有助於擬訂臺灣既有建築物改善技術設計準則之參考,並提擬民 眾、設計者、政府部門皆適用之既有建築物綠建築節能改善自主檢核表。 (2) 中期貢獻 a. 透過既有建築物綠建築改善評估機制,建立臺灣既有建築物改善技術手法 之基礎資料,檢視辦公類、住宅類、學校類三類型既有建築物改善診斷評 估之基準及簡化節能效益評估流程。 b. 綜合歸納內政部建築研究所各類「標章制度」與「政策目標」,降低既有 建築物生命週期能耗與排碳量,確保國人住居健康與舒適度、營造優質之

(25)

第一章 緒論 5 住居環境。 (3) 長期貢獻 a. 提升臺灣高達 97%的既有建築物生命週期,降低建築總能耗與排碳量,營 造既有建築診斷、評估與修繕、維護等新興產業技術與競爭力,開闊國際 既有建築物節能改善市場。 3. 經濟建設或社會發展方面預期效益 (1) 提升國內既有建築物綠建築節能改善總體效率,達「建築節能減碳科技計 畫」目標與降低「能源使用與碳排量」。 (2) 彙整內政部建築研究所建立之既有建築物診斷案例技術與綠建材政策… 等各類制度,歸納統合入既有建築物綠建築改善技術中,使改善手法可普 及至政府公部門、民間相關產業與一般民眾,使國民對於既有建築物綠建 築改善策略有共同衡量的設計依循與觀念教育。 4. 推廣應用計畫 藉由既有建築物節能改善手法之實際操作,落實產業應用層面。

(26)
(27)

第一章 緒論 7

第 三 節

研 究 方 法 與 步 驟

壹、 研究方法

本研究利基於「環境效率」觀點探討建築物生命週期環境效率計算模式,透過「建 築物生命週期」觀點與「臺灣建築環境效率」評估之理論架構,建置「既有建築物節能 改善效率評估機制」,期可找尋影響既有建築物節能改善技術之重要因子,並整合國際 間其他生命週期評估工具,在符合建築環境性能邏輯下,發展適用於臺灣本土之既有建 築物節能改善技術與節能改善效率評估機制,研究方法與使用目的如下所述: 【文獻分析法】 本研究蒐集國內外既有建築物節能改善政策與技術之相關研究成果及實施方針… 等進行比較分析,以初步推導適合臺灣亞熱帶地區之節能技術,並提擬適用於臺灣既有 建築物改善的評估策略與方法。 【比較分析法】 針對蒐集之文獻作相對性優缺點比較分析,藉以瞭解國內外之歷時變化並比對分析 其差異性,作為適用我國既有建築物節能改善技術與政策回饋。同時,針對國內現有的 「綠建築專章」、「綠建築標章」、「綠建材標章」、「智慧建築標章」等規範加以比較分析, 藉以瞭解國內之歷時變化並比對分析其差異性,以在不違背現有規範下擬議既有建築物 改善技術規範與評估標準。 【專家問卷法】 由上述文獻分析法及比較分析法初步歸納既有建築欲改善策略與評估架構並透過 專家問卷法,研擬適用國內之既有建築物改善技術與評估分析法架構內容及其權重值, 並導入「環境效率」觀點推導出既有建築物節能改善評估模型。 【專家諮詢法】 邀請國內既有建築物改善計畫專家學者針對本研究所擬定之既有建築物改善技術 評估架構、節能策略項目及自主檢核表…等進行討論,並提出修正及增刪之意見,回饋 修正本研究方法與架構。 【統計分析法】

(28)

8

本研究對問卷調查與既有建築物改善前後效率提升數值,進行後續之統計分析,並 代入辦公類、住宅類、學校類既有建築物改善案例,以統計分析法加以探討節能效益、 減碳效益與節能技術使用之差異性與相關性。

(29)

第一章 緒論 9

貳、 研究流程

圖 1-1 本計畫研究流程圖

(資料來源:本研究整理)

研 究 範 圍 及 方 法 確 立 建 立 架 構 比 較 分 析 探 討 案 例 估 算 及 歸 納 節 能 設 計 策 略 建築環境效率與建築生命週期文獻 相關文獻資料整理 確定研究範圍與內容 理論基礎 計算公式 權重係數 轉換係數 評估項目 相關政策與節能技術彙整 理論差異性分析 建立評估方法及理論分析成果 研擬既有建築物節能評估模型架構 技術歸納 專家問卷 建立既有建築物節能評估模型公式與評估法 驗證既有建築物節能評估模型公式與評估法 導入歷年案例統計分析並召開專家會議 篩選案例進行估算 歸納分析建築節能設計對策 既有建築物節能改善技術之綜合結論 修正 結論與建議 既有建築物節能技術與減碳計算相關文獻 研究動機與目的 建築節能技術模型 生命週期環境效率模型 二氧化碳削減量模型 辦公類 案例 住宅類 案例 學校類 案例

(30)
(31)

第一章 緒論 11

第 四 節

研 究 成 果 與 進 度

月次 工作項目 第 1 月 第 2 月 第 3 月 第 4 月 第 5 月 第 6 月 第 7 月 第 8 月 第 9 月 第 10 月 第 11 月 備 註 研擬研究範圍與研究 內容 彙整分析國內外既有 建築物綠建築/節能建 築改善制度與技術 比較國內外既有建築 物綠建築/節能建築改 善制度與技術適用性 與評估基準值等條件 研擬既有建築物節能 評估架構 擬定、發放回收專家 問卷 建立既有建築物節能 之成本分析 篩選案例共六案 數值結果統計與趨勢 分析 蒐集彙整相關節能設 計對策 提出節能設計策略 專家諮詢會議 ◎ ◎ 期中報告 ◎ 期末報告 ◎ 成果報告書 ◎ 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 9﹪ 18﹪ 27﹪ 36﹪ 45﹪ 54﹪ 63﹪ 72﹪ 81﹪ 90﹪ 100﹪ ◎ :預期進度 ● :執行進度 備註:執行進度皆符合預期進度。

(32)
(33)

第二章 資料蒐集及文獻分析

13

第 二 章 資料蒐集及文獻分析

第 一 節

國 際 既 有 建 築 物 節 能 發 展 現 況

【環境效率】

環境 效率(Eco-efficiency) 係 根據世界企業 永 續發展委員會 (The World Business Council for Sustainable Development, WBCSD)以及世界環境工業委員會(World Industry Council for the Environment, WICE)所發展而成的一種經營管理指標,提出時間不到十 年,已成為主流概念之一。而其最基本的理念就是減少浪費和污染,在生產過程中,使 用較少的能源和原料降低污染量、資源消耗量,創造最大的經濟產值的同時,也能兼顧 體系的平衡。

其中,「CASBEE 建築環境綜合性能評估系統」(Comprehensive Assessment System for Building Environment Efficiency, CASBEE)開發迄今長達 10 年,為建築界運用環境 效率建構永續建築評估指標中最為完善的評估系統,且為符合環境效率發展不斷更新, 目前致力於「環境負荷可視化」(建築能耗的轉化與量化及既有建築物改善後節能效益 的展現)的研究推動,亦列為日本「環境行動計畫 2008」重要發展政策之ㄧ。 CASBEE(2008) 以建築環境效率評估系統為理論架構,依其建築環境性能效率 (BEE)區分建築物本身之環境品質(Q:Quality)與建築物外部之環境負荷(L:Load)的比 值來加以評估,作為評定依據,其每個評定項目又各含有若干小項,Bee 值則以環境品 質為 x 軸與環境負荷為 y 軸的座標圖上表現其評價等級(圖 2-1)。

圖 2-1 CASBEE 環境性能效率(BEE)評價圖

(資料來源:CASBEE 官方網站)

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而日本政府繼 311 東北大地震後,除加強災後都市重建外亦導入建築節能政策與環 境模擬技術,發展 NZEB(nearly zero-energy buildings)政策:自 2013 年開始實施適用於 住宅的環保點數制度:先對於新建住宅或既有住宅的節能給予判斷基準,並於建設/整 建更新上以點數發放機制(所發放的點數可用於抵換各式商品或減免工程追加費用),誘 導業者與民眾參與建築節能改善,其中最重要的住宅節能性能基準達成率亦導入「環境 效率」觀念,依住宅地域劃分、暖(冷)氣供應方式及換氣方式訂定基準初級能源消耗量, 並從住宅隔熱性能及設備規格、性能計算..等可求得初級能源消耗量比率(如下式): 由上述文獻可知,建築節能政策推動需有一大眾普及可用之建築能耗基準評估模型 以做為後續能耗評斷、節能改善、獎勵補助的評分標準,而建築能耗基準評估模型之計 算以「環境效率」觀點出發,可有效兼顧建築使用性能的確保,在節能減碳的同時方可 不罔顧使用者舒適健康的權益,故本研究以「環境效率」觀點建構既有建築物節能改善 環境效率評估模型。 【既有建築物全生命週期國際規範】

國際標準組織(International Organization for Standardization, ISO)於 2006 年開始, 針對建築建造的永續性(Sustainability in building construction)制訂一系列標準化規範: ISO21929-1 提出永續建築設計觀點應同時兼顧「環境」、「經濟」、「社會」三面向; ISO/DIS21930 提出建築物環境宣言; ISO/TS21931-1 於環境面向考量下確立建築物環境性能評價方法的架構; ISO15686 標準則是透過生命週期成本的概念,建置管理建築服務年限評價方法, 其中: ISO15686-7(2006)指出由於建築物性能會隨時間劣化,在建築物完成使用一段時 間後,需於適當時間提出更新修繕以提升建築性能品質,並逐步以較少的代價進行維護 與更新以常保使用性能,以延長使用期限(圖 2-2)。

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第二章 資料蒐集及文獻分析 15 ISO15686-5(2008)探討整體生命週期成本的推算,是建築物求取經濟壽命的重要 參考指標。可經由輸入成本、機能、維護成本、使用階段各項支出及殘值等數據,以計 算生命週期各階段所花費之金額。其計算項目主要層面包括安全與耐久性、位置與外在 環境、舒適性與使用性及可維護性的室內環境,其目的主要在使建築物能以經濟面作考 量用最適度的投資獲得最有利的經營狀態。 PD 0 PD 0aa PD 1 PD 1 PD 2 PD 2 PD 3 PD 3 PD 4 PD 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 Y Y 建 建 築 築 性 性 能 能 建築生命週期 建築生命週期 XX 3. 3. 公共公共/ / 市場市場/ / 商務需求商務需求 4. 4. 發展升級發展升級 12. 12. 初始狀態初始狀態 5. 5. 週期性維護週期性維護 6. 6. 限制條件限制條件 7. 7. 修建修建 8. 8. 修復修復 9. 9. 更新更新 10. 10. 無預防措施無預防措施 11. 11. 重建重建 1. 1. 期望值 期望值 完成值 完成值 2. 2. 建築物耗損 建築物耗損 PD 0 PD 0aa PD 1 PD 1 PD 2 PD 2 PD 3 PD 3 PD 4 PD 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 Y Y 建 建 築 築 性 性 能 能 建築生命週期 建築生命週期 XX 3. 3. 公共公共/ / 市場市場/ / 商務需求商務需求 4. 4. 發展升級發展升級 12. 12. 初始狀態初始狀態 5. 5. 週期性維護週期性維護 6. 6. 限制條件限制條件 7. 7. 修建修建 8. 8. 修復修復 9. 9. 更新更新 10. 10. 無預防措施無預防措施 11. 11. 重建重建 1. 1. 期望值 期望值 完成值 完成值 2. 2. 建築物耗損 建築物耗損

圖 2-2 ISO 15686-7 建築生命週期性能品質維護

(資料來源:ISO 15686-7,本研究整理)

而就日本財團法人經濟調查會發行的《建築物のライフサイクルコスト》(建築物 的生命週期成本,2005)一書提及建築生命週期之四個階段(規劃設計、營建生產、營 運管理、老舊拆除)中成本支出又以營運管理階段所佔成本最高。以一棟使用年限 65 年,規模 3,444 平方公尺的地上四層鋼筋混凝土辦公建築而言,規劃設計與老舊拆除的 成本各占總生命週期成本之 2%,其餘之 25%為營建生產成本,營運管理成本則占最大 宗,有 71%(圖 2-3)。

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16 規 劃 設 計 營 建 生 產 老 舊 拆 除 營 運 管 理 成 本 規 劃 設 計 營 建 生 產 老 舊 拆 除 營 運 管 理 成 本

圖 2-3 建築物生命週期能耗分佈示意圖

(資料來源:ISO15686-5;

《建築物のライフサイクルコスト》,本研究整理)

故 2006 年日本東京大學野城 智也教授「建築盤查 建築市場價值評比」研究提出 的「情報具有建築」(圖 2-4)評比方式,將現今市場單以生命週期「經濟」價值評估建 築價值的方式,改為加入「環境」價值評估,以公正顯現藉綠建築手法改善前後的既有 建築價值性,其價值包涵:有形的經濟價值與無形的建築服務品質。

圖 2-4 情報具有建築經濟價值評估示意圖

(資料來源:野城 智也,2006)

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第二章 資料蒐集及文獻分析 17 回歸建築物生命週期的特性分析可知在: 建築物營運管理階段,所占之耗能量與成本開銷為總生命週期成本中最高,建築生 命週期營運管理階段,應依據有限的預算與資源條件,合理地規劃建築室內環境在使用 階段的性能與負荷,進而達成符合「地球永續,人本健康」的最佳效率設計。 但長久以來,建築設計者與業主並無相關的決策參考工具,大多由經驗判斷所設計 之建築室內環境是否符合健康舒適的要求、何時需要改善與更換老舊之設備,甚至因經 濟條件因素、或經驗不足、無維護管理認知下,使用不合宜之建築設備,造成不健康的 身心理與高能耗的能源使用等問題。又,在建築生命週期性能維護改善的決策時,決策 者往往會在有限的經費下受到許多決策條件的限制,如:建築設備的耐用年限、當時的 財務預算限制、初期成本與回收年限、政府是否有相配合的補助計畫…等因素,在各項 決策因子取捨的同時,若無法有一兼顧「節能」與「健康」之思維策略。因此,本研究 著重於建立一套兼顧健康、節能的決策機制,使建築管理者可明確依循其規範,在最佳 時機點,找尋最合宜的改善、維護技術(圖 2-5),進而達到提升建築物使用階段性能品 質,延長建築總體生命週期。

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圖 2-5 CASBEE 建築節能改善結合生命週期與環境效率觀點

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第二章 資料蒐集及文獻分析 19 【整合既有建築物節能政策與減碳策略】 a. 國際政策及制度 1. 德國學者 Thomas Lutzkendorf(2011)指出:為促進永續綠建築須由公共部門單 位整合出版「永續建築指南」,針對建築物生命週期中規劃,建造、維護、使 用與操作…等階段提供具體技術援助,並以公部門建築的改善做為私有建築的 典範; 2. 日本節能家電補助方案 Eco-Point 制度自 2009 年上路後,即有效扮演振興經濟 與鼓勵採購綠色產品之角色。繼節能家電補助方案廣獲好評後,日本國土交通 省更於 2010 年 3 月實施住宅版環保積分制(eco-point),拉動國內市場內需,促 進節能消費;

3. 自 2007 年起,歐盟建築能源管理(EU Energy Performance Buildings Directive , 簡稱 EPBD)針對住房、辦公空間和公共建築,提出建築節能分級制度(Building Energy Rating,簡稱 BER)供消費者參考;

4. 2005 年,香港政府擬訂一份技術報告,為各項政府興建工程、翻新工程及小 型工程採用能源效益屋宇設備及可再生能源的裝置上提供技術指導。為了進一 步提升能源效益,香港政府也針特定類別的新建物及既有建築擬訂強制性的能 源效益守則; 5. 自 1998 年 10 月起,香港機電工程署推行《建築物能源效益註冊計畫》,用以 推廣建築物的能源效益。此計畫屬自願性質,其中訂出之「建築物能源效益守 則」共五冊,包括:照明、空調、電力和升降機及電梯等裝置之效能規範。建 築師與開發商可以遞交相關經工程師認證的資料,以評估是否符合該項標準。 經審查符合規範的建築物,可獲頒「高效能建築物標誌」證書; 6. 綠色建築的指導方針和規劃-辦公設施規劃指南(グリ一ン庁舎計画指針及び 同解說-環境配慮型官庁施設計画指針)(1999),以產業關聯法建立生命週期 二氧化碳排放量資料,可綜合考慮生命週期成本與生命週期二氧化碳排放量; 7. 日本建築學會於建物的「LCA 指針(案)」(1999)中 AIJ-LCA 評估法是根據 日本產業關連法將各種產業資料依其與該國能源消費量的相關性換算成其耗

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20 能量、CO2、SOX、NOX 等環境負荷數據,評估辦公類建築、百貨商場、學 校類、醫院等對象; 8. 日本環境共生住宅推進協議會於「環境共生住宅 A-Z」(1998)中提出住宅 LCA 評估評估為獨立住宅、集合住宅之二氧化碳排放量及能源消耗; 9. 「地球環境時代 建築設備課題」(1995)中以設備為對象評估設備於生命週期 中所產生之二氧化碳排放量,可藉由各類設備之排碳量研擬設備類相關節能對 策。 【產業技術】 日本民間產業依循日本政府所訂定之相關制度由民間單位自行開發研究,建立既有 建築物節能改善之估算方式: 1. 大林組於 1998 研發出 GAIA 估算系統。綜合估算二氧化碳排放量與成本。估 算辦公建築、店舖、旅館及醫院等四種類型建築物。 2. 大成建設於 1998 研發估算系統,進行二氧化碳排放量估算辦公建築。 3. 日建設計於 1995 年研發出 NS-LCCO2 估算系統二氧化碳排放量及成本金額進 行估算,評估辦公建築及學校建築。 4. 由此可知,建築節能模型的建構,可導入環境效率觀點並將 CO2 削減量導入 一同評估其節能總效益,並可明顯區分出使用綠建築改善技術之建築物將較未 導入綠建築改善之建築物的耗能量為低(圖 2-6)。

圖 2-6 以二氧化碳削減量評比建築節能改善技術之總體效能

(資料來源:Tatsuo Oka,2009)

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第二章 資料蒐集及文獻分析 21 (一) 國內相關研究彙析 【既有建築物環境效率模型建構】 1. 室內環境健康效率模型建構之研究: 近年來在臺灣環境效率已被運用於建築相關之研究上,並以此建立適切的評估系 統,提供專家及使用者在評估及決策既有建築物改善時之參考。其相關評估模型如下: 本研究希望延續前期研究: 「室內環境健康效率模型建構之研究(NSC 95-2221-E-006 -499)」及「整合生命週 期之建築環境效率模型建構研究(Ⅰ)(Ⅱ)(NSC 96-2221-E-006-236-MY2)」兩年期計畫 所提出之室內環境健康效率模型(Indoor Environment & Health Efficiency Model)(式 1),

( ) ( )

( ) ( .) ( )

LCQ NPV LCQ IEQ LCC ECO Efficiency

LCC Economic LCC Tech LCC Environment

     其中: LCC ECO-Efficiency:生命週期環境效率 LCQ(NPV):工作效率 LCQ(IEQ):室內環境品質 LCC(Economic):經濟成本 LCC(Tech):技術成本 LCC(Environment):環境成本 1. 臺灣永續建築評估機制與理論架構之建構: 本團隊蒐集分析國際上的永續建築評估系統,提出具備可調整操作以可靠程序更新 資料或調整指標架構,透過一個主客觀量化的研究調查與分析檢證結果,提出臺灣永續 建築評估內容之決策項目。相關研究成果,於 2007 刊登於國際「營建與建築技術領域 (SCI, Construction & Building Technology.)」期刊《Building And Environment》,Adapting aspects of GBTool 2005 - searching for suitability in Taiwan.

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22 2. 以生命週期成本探討臺灣既有建築物環境效率模型-室內健康因子為例(建築學報第七十 三期,劉光盛、江哲銘等人): 以「環境效率」觀點為理論架構,將其評估項目以「品質」及「負荷」加以分群, 運用層級分析法尋求各分群項目權重值並導入生命週期成本,以屋齡 13~24 年經室內健 康環境因子評估改善之既有建築物(EB)為量化實證案例,運用「投入」之改善成本與「產 出」之性能改善平衡專家問卷結果,修正臺灣專家所擬定之環境效率分群項目權重,初 步建構以室內健康因子為例之臺灣既有建築物環境效率模型(TBEE)。 式中: Hs:室內音響環境改善評估值;Hl:室內照明環境改善評估值; Ht:室內溫熱環境改善評估值;Ha:室內空氣品質改善評估值; Hw:室內用水品質改善評估值 Hm:永續綠建材使用評估值;Hv:有害之逸散氣體管制評估值。 此研究主要為:導入生命週期成本觀點進行實證案例操作,以各實證案例項目間之 影響量修正專家所擬定之各分群項目權重,以此尋求各分群項目因時制宜之效率提升参 數,並建構臺灣既有建築物環境效率模型。 【既有建築物節能改善下之健康環境品質確保】 建築生命週期中營運使用階段為最長,且室內環境品質之良莠與人的生活、健康息 息相關,本研究團隊長期累積既有建築物改善下確保室內健康環境品質相關研究,可與 既有建築物節能改善相呼應,以兼顧「提升能源使用效率」與「確保使用人員健康度」 兩大目標: 1.整合生命週期及健康風險評估研究(NSC 91-2621-Z-006-007, NSC 92-2621-Z-006-005,

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第二章 資料蒐集及文獻分析 23 NSC 93-2621-Z-006-004,江哲銘,2002-2004) 整合室內環境保健控制綜合指標之研究,建構使用階段健康風險直接評估工具及建 築生命週期各階段健康風險間接評估工具,並以實例試操作,以追蹤建築生命週期各階 段室內人員之健康風險。 2.完整建立室內環境品質指標系統與診斷標準作業程序

以 ASM 儀器實測技術與專家學者問卷分析,透過層級分析法(Analytical Hierarchy Process;AHP),探討建築物室內環境品質和人體健康之相互效應;分析模式包含:室 內環境因子評估、各項影響因子基準、評估因子影響權重。研究主題成果,於 1998~ 2007 持續發表於國際「營建與建築技術領域(SCI, Construction & Building Technology.)」 期刊《Indoor air》、《Building Research and Information》、《Building And Environment》、 《Indoor And Built Environment》等學術期刊。並承接内政部營建署「2004~2011 民間 綠建築設計改善及示範工作」、内政部建築研究所「2004~2007 建築物室內環境改善補 助專案研究計畫」與教育部「2003-2012 永續校園局部改造計畫」輔導與成效分析…等 委託研究計畫。 3.整合建築物理環境綜合因子對人體反應影響 從整體室內物理環境角度探討永續建築基本之健康環境條件與要項,影響因子可能 直接與間接造成健康危害。以既有建築物性能提升改善,配合危害分析與健康風險評估 模式,以建立物理環境因子對人體健康危害評估法。 4.健康室內環境改善標準操作流程擬議 內政部建築研究所補助之「健康室內環境診斷諮詢服務計畫」中,以主訴自體檢查 問卷表了解使用者不舒適症狀及此室內空間可能發生的問題點,並藉由現場量測方式診 斷室內環境品質不良的問題,而後經實測數據分析提出診斷改善對策;診斷過程中採用 室內環境診斷三階段標準化流程(圖 2-7),並因應受診斷案例不同之現況問題,部分 酌有增減檢測項目。

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24 建 築 構 體 調 查 建築空間規劃 室內裝修狀況 建造裝修年齡 初勘 (釐清病症 找尋病源) 專 業 建 築 醫 生 顧 問 設 備 系 統 調 查 空調系統規劃 照明系統規劃 換氣模式 機械電器設備配置 設備保養清潔狀況 人員使用調查 (包含使用密度、 使用者健康狀況及 使用行為等調查) 建築健檢 (專業診斷) 客觀量測 室 內 綜 合 環 境 音環境 光環境 溫熱環境 空氣環境 電磁環境 其他環境 主觀評估 噪音級 照度、均齊度、晝光率、眩光 溫度、濕度、風速、 PMV CO、CO2、PM10、甲醛、TVOC 電場強度、磁通量密度 PPD、換氣量、細菌 、真菌等 綜 合 評 估 分 析 訂 定 改 善 目 標 及 策 略 使用者問卷調查結果 主訴自體檢查(發現問題) 簡單儀器量測 建 築 構 體 調 查 建築空間規劃 室內裝修狀況 建造裝修年齡 初勘 (釐清病症 找尋病源) 專 業 建 築 醫 生 顧 問 設 備 系 統 調 查 空調系統規劃 照明系統規劃 換氣模式 機械電器設備配置 設備保養清潔狀況 人員使用調查 (包含使用密度、 使用者健康狀況及 使用行為等調查) 建築健檢 (專業診斷) 客觀量測 室 內 綜 合 環 境 音環境 光環境 溫熱環境 空氣環境 電磁環境 其他環境 主觀評估 噪音級 照度、均齊度、晝光率、眩光 溫度、濕度、風速、 PMV CO、CO2、PM10、甲醛、TVOC 電場強度、磁通量密度 PPD、換氣量、細菌 、真菌等 綜 合 評 估 分 析 訂 定 改 善 目 標 及 策 略 使用者問卷調查結果 主訴自體檢查(發現問題) 簡單儀器量測

圖 2-7 健康室內環境改善 SOP 標準操作流程圖

(資料來源:內政部建築研究所,2010)

本計畫沿用歷年國內既有建築物改善評估標準流程,並依循立法院社會福利及衛生 環境委員會於 2011 年 11 月通過《室內空氣品質管理法》…等「健康基準值」下,擬定 既有建築物各評估之「能耗項目」:估算各案例改善前後之節能效益,其中包括可量化 之綠化固碳量、節電費、節水費並換算其減碳量,計算出實質效益,在此基準下進一步 建立簡易的既有建築物節能改善自主評估表,期許可提供設計規劃者、一般民眾參與既 有建築物節能改善時自我檢核之用。

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第 二 節

國 際 既 有 建 築 物 節 能 技 術 與 策 略 分 析

既有建築節能改造相較於新建建築節能設計有更多需突破的課題,如:改造的同時 亦不可阻斷營運使用行為的進行,因此,需同步協調改造單位、使用業主(產權問題)與 資金補助單位。本章節藉由瞭解國際既有建築物節能技術與策略推動行策略及分年期規 劃與執行方式,解析各國之上位國家政策、地方執行策略、財務規劃、評比認證機制、 獎補助及配套措施等,以作為臺灣未來發展既有建築物節能技術、策略與經濟誘因的擬 議。

壹、 英國

英國現存既有建築每年排放 1.5 億噸二氧化碳,且由建築排放的二氧化碳占社會總 排放量的 27%,為應對氣候變化行動中,英國政府要求 2050 年的二氧化碳排放比 1990 年減少 80%,故近年來積極推動能源政策,主要目標是減少二氧化碳等溫室氣體的排 放,並強調再生能源的開發利用。英國政府藉由政策執行、法律訂定,以及經濟制度的 激勵,帶領企業和個人採取減碳節能等行動(表 2-1)。

表 2-1 英國政府能源政策推動概況

政策或法令 時間 內容 1. ( 國 際 ) 京 都 議 定 書 (KyotoProtocol) 1997 1. 明確規範各工業國家之溫室氣體減量責任與 時程。 2. 英國承諾必須在2008至2012年間將溫室氣體 降至比1990年低12.5%的水平;並將國內目標 設定在2010年前將二氧化碳排放降至比1990 年低20%。 2. 能 源 白 皮 書 ( Energy WhitePaper 2003) 2003 期望未來能源發展為建構低碳經濟,主要目標 為: 1. 在2050年前,將二氧化碳排放量減少60%, 並維持穩定能源供應,推廣英國電力市場。 2. 到2010年前,全國有10%的電力來自再生能 源,並在2020年前國內再生能源比例提高到 20%。 3. 能源白皮書 ( E n e r g y White Paper 2007) 2007 政策目標: 1. 到2050年前削減二氧化碳排放量60%,並到 2020年前有實際的進展。 2. 維持可靠的能源供應。 3. 促進英國及其他國家的能源競爭市場。 4. 保證每個家庭有足夠且可負擔的熱能。

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26 政策或法令 時間 內容 4. 「能源法」草案(Energy Bill) (尚未立法) 2008 具體內容如下: 1. 離岸天然氣供給建設 2. 碳捕捉及儲存 3. 再生能源 4. 離岸再生能源、石油、天然氣設備的退役 5. 改進離岸石油及天然氣許可 6. 核廢料及退役資金 7. 離岸電力傳送

(資料來源:淺談英國能源政策之發展,本研究整理)

為因應上述挑戰,英國規劃以「節約能源」(表 2-2)、「發展潔淨能源」、「穩定能源 供給」為主要策略。

表 2-2 英國各部門節約能源措施一覽表

部門 節能誘因機制 節能輔導措施 1. 商業部門 1. 參與歐盟排放交易系統。 2. 規劃對年用電量高於 600 萬度機 構實施之總量管制。 推動商業建築之能源效率證明(Energy Performance Certificate),註明建物能源 效率,以及可採行節能措施,俾利使用 人參考,改善建物能源效率。 2. 住宅部門 1. 規畫於 2016 年推動無碳建築之立 法,要求新建物採用市場可行之 最佳節能技術。 2. 推 動 住 宅 建 築 能 源 效 率 證 明 制 度,建物之興建、租售、抵押行 為,皆需檢附能源效率證明方可 進行。 1. 規畫透過改善現存住宅能源效率,以 達成平均家戶 CO2 年排放量降至 0.5 噸以下之目標。 2. 規畫於未來 10 年內全面換裝自動化 電表,俾利消費者掌握其每日活動所 排放 CO2 數量。 3. 運輸部門 配合歐盟提升汽車燃料能耗標準,並 建議歐盟訂定汽車燃料能耗標準長 期目標,建議 2012 年後汽車 CO2 排 放量應小於 100 公克/公里。 推動低碳運輸計畫,以協助與汽車廠商 提升汽車能源使用效率,降低 CO2 排放 量排放。

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部門 節能誘因機制 節能輔導措施

4. 政府部門 1. 大型公共機構強制加入二氧化碳 減量計畫。

2. 新建公共建築皆須符合永續住宅 法(Code for Sustainable Homes)第 三級之標準。 3. 1000 平方公尺以上公共建築必須 接受能源效率驗證。 4. 2008 年起,英國政府將對政府採 購商品設定能源效率標準。

(資料來源:經濟部能源局,英國能源政策-能源白皮書(BEER),本研究整

理)

英國建築耗能的碳排放量幾乎占英國碳排放總量的一半,另外 10%的碳排放來自 建築材料的生產。因此以較低的或不變的建設成本提高建築能效,或通過既有建築節能 改造提高建築能效是必要的。節能建築可以降低住戶的營運成本,降低碳排放。節能建 築的設計要使用戶更願意選擇 EPS 構件,自然通風和天然採光的節能方式,創造良好 的建築內環境,從而提高建築內人群的工作效率。 英國設計綠色節能建築強調採用 EPS 構件「整體系統」的設計方法,即從建築選 址、建築形態、保溫隔熱、窗戶節能、系統節能與控制等方面去整體考慮建築的設計方 案。重新修繕的既有建築物的節能設計應考慮要求: 1. 本土建築的形式與功能優勢,採用當地生產的可持續的建築材料,從而降低對 環境的影響; 2. 當地的自然資源,滿足採暖、製冷、通風和採光的需求。 BRE 科技創新園區提供低碳建築示範教學 英國建築科學研究院(BRE)的科技創新園是專門用於展示低碳建築的科技園。園 區內設有訪問者接待中心、資訊樞紐中心和 11 個低碳示範專案。這些示範項目及接待 中心都是由英國行業領先的製造商、建築師和工程師設計建造的,它們展示了英國最新

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28 和最先進的設計思想、施工技術及 200 多種建築產品與新技術。資訊中心提供了創新園 內所有技術和產品的資料與資訊。創新園每天接待國內外許多參觀者,成為技術傳播和 擴散中心,促進了參與示範專案的合作夥伴、供應商的市場開發和技術交流。 這些低碳示範建築採用了可再生的建築材料 EPS 構件,高效的節能保溫技術,如 夾心高效保溫複合牆體、三玻 Low-E 窗、EPS 構件、熱回收新風系統,樓板輻射採暖 製冷技術、可再生能源利用技術和中水回用、景觀綠化蓄水技術、智慧化資訊控制技術 等。這些技術和系統與建築進行集成優化,實現了建築的低碳甚至零碳排放。 英國沃京(Woking)市推動既有社區低碳化改造成效 2002 年英國擬定了氣候變遷策略,沃京是英國政府中率先全面採用該策略的機 構。沃京以既有的能源效率政策為基礎,但設定了一個更有雄心壯志的願景,誓言在 2050 年前要減少一半該單位及附近地方上的碳排放量。沃京區政府起初以每鐘點千瓦 為單位,計算所節約的能源,目前已以噸為單位,計算二氧化碳的排放量了。 沃京地區政府的策略共有三個中心原則: • 要求區政府及區內所有居民及商家行號負責人共同降低二氧化碳排放量 • 適應氣候變遷 • 推動永續發展 策略中每一個行動都訂有一到三年、三到五年或五到十年的時間表。由民選公職人 員與區政府員工所組成的氣候變遷因應小組每年開會四次,報告工作進展。該策略在能 源節約與碳排放量上已產生巨大效果。該政府在 2008 年的能源消耗已比 1990 年降低 了將近三分之一,2007/08 年度二氧化碳排放量則降低了 29%。

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貳、 瑞典

瑞典政府(表 2-3)實施鼓勵節能住宅的優惠政策,讓許多家庭自主性將住宅依節能 環保標準修繕一新。今日,瑞典有將近 1500 多家節能改造公司負責對既有建築進行重 新設計、效益評估,而後由節能改造公司向銀行貸款,貸款後對房子進行改造,改造後 則用節下能源所轉換的經費還貸,如此 10 年或者 7 年以後,改造成果即可完全歸業主 所有。

表 2-3 瑞典既有建築物節能措施表

節能策略 內容與技術手法 了解能耗現況 (因地制宜) 1. 瑞典地處北歐,冬季漫長寒冷,夏季短暫而涼爽,因此所有 建築物最主要的能源消耗為「取暖」。 2. 建築供暖佔了 1/4﹔而在建築能耗總量中,取暖一項就佔了 87%。 設計高效率保溫、隔 熱牆體 1. 建築方位面南背北,門窗多朝南、西方向,且將門窗設計為 落地門窗,以讓陽光更多地進入室內。 2. 採用深色塗料與建材。如:屋頂多用黑瓦或紅瓦,在白天較 易吸收太陽熱能。 3. 在牆體建材上:使用空心磚牆及其復合牆體技術,以達建築 體保溫效果。 4. 提升門窗的低傳熱性和高密封性。 選用高效率供暖設 備 1. 引入新式節能供暖系統-地源熱泵(通過地下土層管線將地能 中的熱量取出,再使用少量電能使之升溫以供室內暖氣供 暖、地板輻射供暖或提供生活熱水等)。 2. 屋內安裝溫度傳感器:使供暖系統隨時感知室內室外的溫度 變化,自動調整鍋爐或熱泵的供熱效率,以免浪費能源。 室內健康與節能設 計 1. 室內牆面塗裝與壁紙與地板選用淡色系以反射光線,利用太 陽光線降低燈具使用。 2. 使用節能燈具並於大空間中搭配多角度裝飾燈,依自然光線 強落調節燈具亮度。

(資料來源:本研究整理)

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參、 美國

2009 年 3 月底美國國會議員 Henry Waxman 跟 Ed Markley 共同提出一套最新的 「2009 美國清潔能源與安全法」草案 (簡稱 ACES Act),其中包含四大部分:清潔能 源、能源效率、全球暖化污染之減量及清淨能源經濟的過渡。2009 年眾議院以 219-212 票正式表決通過《美國清潔能源與安全法》草案,規定美國到 2020 年將使溫室氣體排 放量在 2005 年的基礎上減少 17%,到 2050 年減少 83%。

表 2-4 美國推動的相關政策整理表

政策或策略 推動單位與時 間 主要內容 團體別 1. 《美國清潔能源 與安全法》草案 American Clean Energy and Security, ACES Act 美國眾議院於 6 月 26 日以 219-212 票 正 式表決通過 尚待參議院通 過 促使美國政府大力促進潔淨能源以降低對外 國能源依賴,而且法案中也列了美國溫室氣體 減量目標。 政府 2. 「能源之星」計 畫 美國環保署與 能源部共同合 作推動 1992 年 自發性「節約能源夥伴方案」之一,主要為鼓 勵企業界及民眾節省能源開支,進而減少二氧 化碳等溫室氣體排放。 目前已成為國際標章之一種,包括歐盟、澳 洲、紐西蘭、加拿大與日本等均與美國環保署 進行合作。 與建築有關的出版刊物為: 《Bring your Green to work》

《Energy Star Qualified Homes:Take A Tour Behind the Walls》

政府 3. 報告 The Clean Energy Economy 美國 Pew 慈善 信 託 基 金 會 (PCT) 2009 年 針對 1998 到 2007 年間的美國在潔淨能源上 的綠色就業狀況進行分析,發表,發現儘管缺 乏政府支持下,仍然有顯著成長。鼓勵各州政 府積極推動。 非營利 組織 4. 為住宅加強能源 效益提供抵稅獎 勵 美 國 國 會 於 2008 年 10 月 間立法延長和 擴大稅務利益 1. 對住宅安裝太陽能系統提供聯邦抵稅。原 來最高 2000 美元的抵稅額,提高到可以 抵掉全部安裝費的 30%,沒有最高限額。 加州、康州、紐約和新澤西等州還另外提 供退費。 2. 住宅或企業使用小型風力發電渦輪每千 瓦發電能量可抵稅 1000 美元,最高抵稅 額為 4000 美元。一般流行的 1 萬瓦系統, 政府

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31 價格約在 5 萬至 6 萬美元,不過紐約和加 州都為安裝這種系統提供高達 2 萬美元退 費。 3. 利用地熱推動家庭冷暖氣系統的地熱幫 浦,可以獲得最高 2000 美元的聯邦抵稅 福利。 4. 為住宅加強絕緣或更換門窗,以及安裝新 的高效能鍋爐、暖氣幫浦和熱水器,有 10%費用可以獲得聯邦抵稅,最高抵稅額 500 美元。安裝燃燒木屑或玉米等生質燃 料的爐子,也可以獲得 300 美元抵稅,但 應納入上述 500 美元抵稅限額。 5. Green Act 2009 美國綠建築協 會 2009 美國綠建築協會於 2009 年 6 月 16 日發表新聞 稿,呼籲美國國會能通過 Green Act 2009,這 個法案是增進住宅與社區節省能資源並提高 效益的法案。 非營利 組織

(資料來源:本研究整理)

美國綠色建築協會1

(US Green Building Council, USGBC)在 BREEAM 評估體系的啟 發下,致力研發永續建築評估體系,並於 1995 年建立 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design),該體系用於開發高性能的永續建築,進行綠建築的評等。其項 目包含培訓、專業人員認可、提供資源支持和進行建築性能的第三方認證等多項内容。 如今 LEED 已成為國際公認的綠色建築認證體系之一,它可提供建設或社區設計的 第三方查核和設計策略的採用,旨在提高所有指標的性能,最重要的為:節約能源、提 高用水效率、減少二氧化碳排放量、改善室內環境品質、資源管理,以及降低環境敏感 性的影響。LEED 主要用於評估建築在其生命周期中的環境性能表現,於現今已成為綠 建築評估方法的主流之一,建築評估類型廣泛,包含最早建構的 LEED-NC(新建建物) 和 LEED-EB(既有建物),還有 LEED-CI(商業建築的室內裝修)以及適用於學校、醫療、 零售類等建築的評估機制擬定,主要服務整理如表 2-5。 1 綠色建築協會是由產、官、學界組成的非政府、非營利組織,成員包含了政府部門、建築師協會、建築設計公司 等,其主要目的在於通過推行 LEED 認證機制,引導和改變建築市場的走向,加强市場中綠建築的競爭力,提升 民眾對於綠色建築的需求。

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表 2-5 LEED 評估體系主要服務內容

服務 內容 1. 標章認證 研發永續建築評估體系,進行綠建築的評等。 2. 專業認證 通過 LEED 認證的專業人員,表現出透徹的了解綠色 建築的做法和原則以及 LEED 的評分系統。 3. 提供技術指導 針對不同建築類型與不同技術,給予施作方法的教 導,並出版相關手冊。 4. 舉辦 Greenbuild 博覽會 每年舉辦「綠建築國際博覽會」,提供綠建築相關專家 學者交流討論之機會,並於會議結束後將最新情報於 網站上分享,讓民眾可獲得國際上綠建築最新資訊, 並有助於掌握國際脈動。

(資料來源:本研究整理)

2007 年 6 月 22 日「全美市長會議」公布一項調查結果顯示,美國各州積極「綠化」 的多達 36 州,接受這項調查的全美 134 個城市中,8 成多使用省電燈具,7 成 5 以生質 燃料或混合動力來驅動車輛,6 成 7 有官員專責避免環境影響氣候繼續惡化,6 成 4 使 用太陽能、風力發電等可再生能源,6 成規定政府新大樓必須是省能的綠建築,5 成 2 獎勵搭乘大眾運輸工具以及汽車共乘者,還有 4 成立法鼓勵興建環保綠建築。「全美市 長會議」敦促國會設立環保補助金,協助各城市推動環保計畫。 有關各地方如何推動當地的綠建築政策,詳見表 2-6:

表 2-6 美國各地方綠建築政策推動彙整表

市名 項次 政策與服務 內容 芝加哥 市

1. The Chicago Standard 芝加哥具體協議,所有市政建築以「綠色建築的 設計」指導,設計、建造、翻修、操作和維修市 政設施,提供更健康的室內環境,降低營運成本 和節省能源和資源。

2. Chicago Center for Green Technology

進行芝加哥首次“綠色建築” 的虛擬旅遊。 3. Chicago's Green Building

Agenda

綠色建築議程

2005 年,芝加哥的綠色建築議程,目的在建立健 康,智慧化與綠色的建築。

4. City Hall Rooftop Garden 大樓屋頂花園

了解大樓屋頂花園的環境效益與施工程序,並提 供屋頂花園案例。

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市名 項次 政策與服務 內容

Center 的創新綠色建築技術。

6. LEED Accredited Employees LEED 專業認證的人員 提供芝加哥市通過 LEED 專業認證的人員名單。 7. 「家居節能環保設計計劃」 在芝加哥環境部的審查和核可之下,按照等級分 給芝加哥綠家居認證,進而加速建設局環保核可 的程序。參與者可獲得芝加哥綠家居商標的使用 權,其建築方案也會被放到芝加哥的網站上供人 瀏覽。 達 拉 斯 市 政 府 ( 德 州) 1. 地方法令 從 2003 年起,強制規定凡是面積超過一萬平方呎 的新建物,便需符合 LEED 等級系統標準。 2. 庭柏林圖書館採綠建築設計 整棟建築是以環保概念及建材設計施工,使用回 收再加工的物料製成的建材,屋頂有隔熱、保溫 的功能。 紐約州 1. 綠色建築法 Local Law 86/2005 根據 LEED 的標準修訂,具有較高的能源和水資 源消耗標準。 2. 高性能的建築準則

High Performance Building Guidelines

提供高性能的建築準則以及其他報告和手冊。

3. 提供綠色規範下載 提供免費的綠色規範下載,內含設計與施工資訊。 4. Battery Park City Authority

Green Guidelines 為住宅及商業/機構的建築物開發綠色 BPCA 準 則。 5. 財政獎勵 美國紐約州 2000 年立法通過,讓合格的綠建築 所有權人可以直接減免州的所得稅,抵減稅額是 開發費用的 5 ~ 7 %。 紐約州能源研究和發展管理局( NYSERDA )提 供財政援助,以便與能源有關的項目,綠色建築 稅收抵免提供稅收鼓勵業主。

(資料來源:本研究整理)

不僅如此,隨著綠建築意識的高漲,許多政府部門以及私人企業亦在辦公大樓、公 司總部實施綠建築改造,期望以此方式達到示範效果,並藉此提升企業形象以及教導員 工節能減碳之重要性(表 2-7)。

表 2-7 公部門與私人企業綠建築示範案例

示範推廣案例 內容 1. 美國內政部第三大樓的 綠化環保屋頂 綠化屋頂是內政部建築翻新計畫的一部份,翻新 會以六個階段來實施,每個階段翻新六個大樓的

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34 示範推廣案例 內容 其中一棟,計畫會於 2011 完成,花費約 1 億 7500 萬美元。 2. 「帝國大廈」 擁有帝國大廈的房地產集團打算斥資 1.2 億做環 保科技,包括節能、減碳等設施,預計完工後每 年省下 440 萬美元的能源支出。 3. Google 總部大樓 將總部大樓及停車場頂端鋪滿太陽能板,足夠供 應 Google 公司的三成用電。 研發可節能電表,該程式可以顯示用戶的用電 量,幫忙做分析並協助用戶減少電量、邁向環保 節能。

(資料來源:本研究整理)

數據

圖 2-5 CASBEE 建築節能改善結合生命週期與環境效率觀點  (資料來源:Toshiharu Ikaga,2009)

參考文獻

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