綠建築與近零能源制度之調合研究

綠建築與近零能源制度之調合研究

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 108 年 12 月

內政部建築研究所

108 年度創新循環綠建築環境科技計畫(一)

「綠建築與近零能源制度之調合研究」

計畫主持人：王榮進

協同主持人：鄭政利

研 究 員 ：陳麒任、呂文弘、徐虎嘯、廖婉茹

研 究 助 理 ：李招蓉、陳瑜芳

研 究 期 程 ：中華民國 108 年 3 月至 108 年 12 月

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 108 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) 計畫編號：10815B0010

I

目次

目次... I 圖次... III 表次... VII 摘要... XI Abstract ... XV 第一章緒論 ... 1 第一節 計畫背景與目的... 1 第二節 計畫內容與流程... 3 第三節 執行進度與成果... 5 第二章文獻回顧與探討 ... 7 第一節 國際間對近零耗能建築之相關定義... 7 第二節 國際近零耗能建築制度與可行策略彙整... 10 第三節 綠建築政策制度發展與相關法規現況... 20 第四節 零耗能建築之再生能源與技術... 26 第五節 零廢棄設計之循環經濟概念... 37 第三章近零能源建築之分級制度與節能基準分析 ... 69 第一節 各國之相關制度與評估機制分析... 69 第二節 近零能耗建築物（nZEB）之案例分析 ... 92 第三節 辦公建築案例能源評估... 115 第四節 住宅建築案例能源評估... 144 第四章近零能源建築調和綠建築之發展策略與制度探討 ... 157 第一節 近零能源建築操作設計及評估方法探討... 157 第二節 近零能源建築量化評估與節能效率檢討... 165 第三節 建築節能潛力最優量化評估與案例試算... 179 第四節 零能源建築分級基準及評估制度擬議... 185 第五章調和綠建築與近零能源策略與目標期程 ... 191 第一節 專家座談委員會議召開及專訪... 191 第二節 調合綠建築與近零能源建築策略... 198 第三節 政策目標期程檢討... 202 第六章結論與建議 ... 207

II 第一節 結論... 207 第二節 建議... 211 附錄一、案例評估與試算 ... 213 附錄二、採購評選會議紀錄 ... 237 附錄三、期中審查會議紀錄 ... 239 附錄四、「綠建築與近零能源制度之調合研究」第一次專家座談會會議紀錄 . 243 附錄五、「綠建築與近零能源制度之調合研究」第二次專家座談會會議紀錄 . 247 附錄六、期末審查會議紀錄 ... 251 參考文獻... 255

III

圖次

圖1-1 研究計畫流程 ...4 圖2-1 實現零能源建築的概念和策略[A11] ...9 圖2-2 歐盟 EN 標準的住宅建築能源使用架構[A11] ...10 圖2-3 歐盟對 NZEB 規範與目標期程[A11] ...13 圖2-4 美國 2030 挑戰計劃[A11] ...15 圖2-5 日本淨零耗能住宅與建築時程規劃[A11] ...16 圖2-6 圖循環經濟架構圖[D21] ...38 圖2-7 建築物循環設計概念圖[A15] ...40 圖2-8 循環系統概念圖[A15] ...41 圖2-9 材料護照概念圖[A15] ...42 圖2-10 C2C 概念說明圖[A15] ...43 圖2-11 歐盟「建材銀行」計畫示範小屋內的「循環建材」展示品[A15] ...45 圖2-12 歐盟「建材銀行」計畫示範小屋的「材料護照」資料-1[A15] ...46 圖2-13 歐盟「建材銀行」計畫示範小屋的「材料護照」資料-2[A15] ...46 圖2-14 荷蘭 Park 20 | 20 全區現況[D22] ...48 圖2-15 Park 20|20 全區平面圖[D23] ...48 圖2-16 Park 20|20 全區入口[D24] ...49 圖2-17 Park 2020 商業園區[D25] ...50 圖2-18 建築內的綠化牆面[D26] ...52 圖2-19 Park 2020 全區內現況[D27] ...52 圖2-20 園區建築中央的綠色走廊[D27] ...52 圖2-21 園區內西北方都市農園[D28] ...53 圖2-22 廢物、熱能和能源系統[D28] ...53 圖2-23 雨水和污水搜集系統[D28] ...54 圖2-24 生物多樣性生態系統設計[D29] ...54 圖2-25 再生能源太陽光電系統設置[D29] ...55 圖2-26 中央水資源淨化系統增加生物多樣性和淨化灰水[D28] ...55 圖2-27 都市共戶外空間和人行道路系統[A14] ...56 圖2-28 室內工作區域設計[D30] ...56 圖2-29 室內簡易裝潢及拆解設計[D30] ...57 圖2-30 Maison du Projet 建築整體外觀與立面語彙[D31] ...58 圖2-31 Maison du Projet 建築物夜間立面韻律及結構與空間配置[D31] ...58 圖2-32 充氣結構的會議室[D31] ...60 圖2-33 充氣結構的會議室內部使用現況[D31] ...60 圖2-34 充氣結構示意圖[D31] ...60

IV 圖2-35 建築物內部使用說明示意圖 ...61 圖2-36 多功能獨立小空間[D31] ...61 圖2-37 多功能獨立小空間[D31] ...62 圖2-38 多功能大廳[D31] ...62 圖2-39 太陽能板及木質燃料顆粒之配置及使用[D32] ...63 圖2-40 雨水收集系統[A14] ...64 圖2-41 三根黑色煙囪實際上是三個乾式廁所[D32] ...64 圖2-42 乾式廁所的循環應用[A14] ...65 圖2-43 乾式廁所內部現況[D31] ...65 圖3-1 日本實現 ZEB 並推動普及之路徑藍圖 ...75 圖3-2 日本零能源建築政策政府部門跨部會分工架構 ...77

圖3-3 ZEH Builder 和 ZEH Planner 標章 ...78

圖3-4 ZEB leading owner 及 ZEB planner 標章 ...79

圖3-5 ZEH 設計概念圖 ...80 圖3-6 ZEH 定義 ...80 圖3-7 ZEH 與低碳住宅、智慧健康宅、LCCM 住宅等制度比較圖 ...83 圖3-8 日本 ZEB 概念圖 ...87 圖3-9 日本 ZEB 定義 ...87 圖3-10 ZEB Oriented 評價示意圖 ...89 圖3-11 BELS、CASBEE、LEED 等級與 ZEB 的相對關係圖 ...91

圖3-12 英國光屋(Kingspan Light House)[D1] ...92

圖3-13 英國光屋(Kingspan Light House)整體空間規劃[D2] ...93

圖3-14 英國光屋節能手法[D2] ...93

圖3-15 英國光屋外觀[D2] ...94

圖3-16 巴瑞特綠屋外觀照片[D20] ...95

圖3-17 Barratt Green house 零碳設計操作手法示意圖[D20] ...95

圖3-18 The Renewable House 建築外觀照片[D19] ...97

圖3-19 Barratt Green house 零碳設計操作手法示意圖[D19] ...98

圖3-20 零耗能實驗房屋[D18] ...100

圖3-21 零碳天地(Zero Carbon Building)外觀[D3] ...102

圖3-22 零碳天地(Zero Carbon Building)全景[D3] ...102

圖3-23 太陽能電池板[D3] ...105

圖3-24 新加坡 ZEB (Zero Energy Building)零碳建築[D4] ...106

圖3-25 牆面及屋頂綠化[D4] ...107

圖3-26 導光板設計以減少白天人工照明[D4] ...107

圖3-27 東京瓦斯 Earth Port [D5] ...108

圖3-28 大成建 ZEB 實證棟的整合型照明系統[D18] ... 110

V 圖3-30 大成建 ZEB 實證棟立面使用有機薄膜太陽能板[D18] ... 111 圖3-31 大成建 ZEB 實證棟[D18] ... 111 圖3-32 鹿島建設技術研究所本館研究棟照明計畫與家具整合[D19] ... 113 圖3-33 鹿島建設技術研究所本館研究棟空調系統[D19] ... 113 圖3-34 鹿島建設技術研究所本館研究棟建築節能手法[D19] ... 114 圖3-35 一層平面圖 ... 118 圖3-36 二層平面圖 ... 119 圖3-37 三層平面圖 ...120 圖3-38 四層平面圖 ...121 圖3-39 五層平面圖 ...122 圖3-40 設備比例 ...130 圖3-41 整年用電量(kWh/yr) ...130 圖3-42 整年碳排量(kgco2e/yr) ...131 圖3-43 10 小時行政辦公類空間（K1）週間的室內發散熱逐時變動率 ...133 圖3-44 12 小時間歇使用空間禮堂類別（J2）週間室內發散熱逐時變動率 ...133 圖3-45 10 小時行政辦公空間書庫區（K2）週間室內發散熱逐時變動率 ...134 圖3-46 eQuest 模擬中的大樓透視全貌 ...134 圖3-47 eQuest 模擬中的南向立面圖 ...135 圖3-48 eQuest 模擬中的西向立面圖 ...135 圖3-49 eQuest 模擬中的東向立面圖 ...136 圖3-50 eQuest 模擬中的北向立面圖 ...136 圖3-51 eQuest 模擬中的俯視圖 ...137 圖3-52 空調系統週間的逐時溫度設定時程 ...139 圖3-53 空調週間開關的時間時程 ...139 圖3-54 寶山行政大樓空調系統昇位圖（一）。 ...140 圖3-55 寶山行政大樓的系統昇位圖（二） ...140 圖3-56 eQuest 模擬下各項主設備逐月耗能量 ...142 圖3-57 一層平面圖 ...145 圖3-58 二層平面圖 ...145 圖3-59 三層平面圖 ...146 圖3-60 四層平面圖 ...146 圖3-61 設備比例 ...152 圖3-62 整年用電量(kWh/yr) ...152 圖3-63 整年碳排量(kgCO2e/yr) ...153 圖3-64 室內照明與人員使用時程分佈 ...153 圖3-65 eQuest 模擬下各項主設備逐月耗能量 ...154 圖4-1 臺灣日射量分布圖[A1] ...163 圖4-2 綠建築標章取得案例建築日常節能指標得分 ...181

VI 圖4-3 綠建築標章取得案例住宿類建築日常節能指標得分分布圖 ...182 圖5-1 第一次專家會議之召開過程記錄 ...191 圖5-2 第一次及第二次專家會議之召開過程記錄 ...192 圖5-3 專家訪談過程紀錄 ...197 圖5-4 政府目標期程檢討與建議 ...205

VII

表次

表2-1 屋頂透光天窗日射透過率 HWs 之基準值 ...21 表2-2 外牆及立面開窗部位（含玻璃與窗框）之節能基準值 ...21 表2-3 空調型建築、住宿類、學校類及大空間類等建築之節能基準值 ...22 表2-4 再生能源來源的結構層次[A7] ...31 表2-5 108 年度再生能源（太陽光電除外）發電設備電能躉購費率 ...34 表2-6 108 年度太陽光電發電設備電能躉購費率 ...35 表2-7 108 年度太陽光電發電設備電能躉購費率(高效能) ...36 表2-8 108 年度太陽光電發電設備電能躉購費率(綠能屋頂) ...36 表3-1 歐盟各國實施近零能源建築政策的日期與初級能源基準[D17] ...71

表3-2 美國南部地區住宅類 EUI 目標值（kWh/m2.yr）[A3] ...73

表3-3 歐盟日本與我國零能源建築政策與推動制度體系比較 ...74 表3-4 日本平成 24 年(2012)～平成 26 年(2014)ZEH 補助事業概要 ...84 表3-5 日本平成 31 年(2019) ZEH 補助事業概要 ...85 表3-6 BELS、CASBEE 及 LEED 系統比較表 ...90 表3-7 各層空間用途一覽表 ... 116 表3-8 外牆構造各層建材之熱性能參數 ... 116 表3-9 室內隔間牆構造各層建材之熱性能參數 ... 117 表3-10 室內各層樓板構造各層建材之熱性能參數 ... 117 表3-11 屋頂構造各層建材之熱性能參數 ... 118 表3-12 各類功能空間耗能密度標準 EUIij ...123 表3-13 室內空調樓地板面積 ...124 表3-14 外殼節能效率 ...124 表3-15 換氣耗能碳足跡 ...126 表3-16 電梯標準耗電量 Eeli ...127 表3-17 給污水各設備參數值 ...128 表3-18 建築使用階段 BCF 法碳足跡計算列表 ...129 表3-19 窗玻璃熱性能參數 ...132 表3-20 各空間室內發散熱密度 ...133 表3-21 冰水主機的參數設定 ...138 表3-22 空調箱（AHU）參數設定，包含名稱、冷卻能力以及送風量 ...138 表3-23 小型冷風機（FCU）參數設定，包含冷卻能力 ...138 表3-24 eQuest 模擬各項設備系統之耗能量與碳排放量 ...142 表3-25 建築碳足跡 BCF 與 eQuest 模擬之差異比較 ...143 表3-26 各層空間用途一覽表 ...145

VIII 表3-27 各類功能空間耗能密度標準 EUIij ...146 表3-28 室內空調樓地板面積 ...147 表3-29 外殼節能效率 ...148 表3-30 給污水各設備參數值 ...150 表3-31 設備標準碳排量 ...151 表3-32 建築使用階段 BCF 法碳足跡計算列表 ...152 表3-33 eQuest 模擬各項設備系統之耗能量與碳排放量 ...154 表3-34 住宿類建築碳足跡 BCF 與 eQuest 模擬之差異比較 ...155 表4-1 空調營運 24 小時功能空間耗能密度標準 EUI[A1] ...160 表4-2 空調營運 12-18 小時功能空間耗能密度標準 EUI[A1] ...161 表4-3 空調營運 10 小時功能空間耗能密度標準 EUI[A1] ...162 表4-4 再生能源替代效率估算項目估算方式 ...164 表4-5 「住宿類建築短向平均深度 d」之空調節能效益比較（EEV＝0.8） ..169 表4-6 「其他類建築短向平均深度 d」之空調節能效益比較（EEV＝0.8） ..169 表4-7 「住宿類建築自然通風潛力 VP」之空調節能效益比較 ...170 表4-8 「其他類建築自然通風潛力 VP」之空調節能效益比較 ...170 表4-9 「住宿類建築外殼節能效率 EEV」之空調節能效益比較（VP＝0.9）170 表4-10 「其他類建築外殼節能效率 EEV」之空調節能效益比較（VP＝0.9）171 表4-11 空調節能標章修正係數 SEL ...172 表4-12 無風管空氣調節機能源效率分級基準表 ...173 表4-13 建築及設備節能設計對空調耗能之評估節能率 ...174 表4-14 綠建築分級評分制度四大範疇九大指標配分基準 ...179 表4-15 綠建築分級評分制度指標計分法與計算公式 ...180 表4-16 綠建築標章案例日常節能指標得分 RS4 值統計 ...180 表4-17 案例設計之推估節能率與最優節能設計之節能潛力 ...183 表4-18 案例設計之推估節能率與最優節能設計之節能潛力(不含固定電氣設備) ...184 表4-19 調和綠建築之近零能源建築基準 ...187 表4-20 調和綠建築之近零能源住宅建築基準 ...189 表5-1 我國推動 ZEB 之政策建議 ...202 附表1-1 空調照明設備承諾節能潛力 ...215 附表1-2 空調、照明、電器系統全年碳排量計算 ...216 附表1-3 宗教文化館 BCFd 評估案例試算結果 ...217 附表1-4 空調、照明及固定電器評估之節能率 ...218 附表1-5 空調、照明評估之節能率 ...218 附表2-1 空調、照明、電器系統全年耗能量計算 ...220 附表2-2 案例建築物使用階段耗能評估 ...221 附表2-3 節能率評估（空調、照明、固定電器設備） ...222

IX 附表2-4 節能率評估（空調、照明） ...222 附表3-1 空調、照明、電器系統全年耗能量計算 ...224 附表3-2 案例建築物使用階段耗能評估 ...225 附表3-3 節能率評估（空調、照明、固定電器設備） ...226 附表3-4 節能率評估（空調、照明） ...226 附表4-1 空調、照明、電器系統全年耗能量計算 ...228 附表4-2 案例建築物使用階段耗能評估 ...229 附表4-3 節能率評估（空調、照明、固定電器設備） ...230 附表4-4 節能率評估（空調、照明） ...230 附表5-1 住宅建築承諾節能潛力 ...232 附表5-2 住宅空調、照明、電器系統全年碳排量計算 ...233 附表5-3 住宅建築評估案例試算結果 ...234 附表5-4 節能率評估（空調、照明、固定電器設備） ...235 附表5-5 節能率評估（空調、照明） ...235

XI

摘要

關鍵詞：低碳、永續、綠建築、零能源建築、氣候變遷

一、研究緣起

因應全球氣候變遷及能源日漸匱乏嚴重情況下，近年來世界各國積極發展零 能源及低碳建築，推動節能減碳及綠色環保技術，歐盟、美國及部分亞洲國家已 經將建築零耗能或近零能源建築納入國家減碳目標期程，顯示零耗能建築將是未 來建築發展的主流。歐盟訂出2019 年所有新建公共建築及 2021 年所有新建建築， 須符合「近零耗能建築」的基準。德國雖未針對「近零耗能建築」訂出標準，惟 以務實方式推動建築節能，並訂出到 2020 年，與 1990 年相比溫室氣體排放量應 減少40％，以及到 2050 年，與 2008 年相比主要能源消耗應降低 50％。英國更率 先自2018 年 4 月起，要求所有新建建築都必須符合碳平衡的零碳排放標準。美國 能源部則提出「淨零能源商業建築倡議」，訂出 2030 年前所有商業類新建建築需 達到零耗能標準。日本亦設定2030 年前需實踐零碳建築目標，推動方式採用經產 省及環境省之 ZEB、ZEH 制度，並建立其與既有之綠建築標章（CASBEE）之連 結。我國近零能源建築議題尚處於發展階段，惟目前我國「能源轉型白皮書」已 將近零能源建築納為建築部門節能計畫重要推動工作之一。經盤點我國目前具備 之基礎，內政部建築技術規則已訂有綠建築專章，建築物外殼耗能資訊透明機制， 既有綠建築建築標章EB 版及建築能源標示制度均在研議中，為國內未來重要能源 政策實施重要工作。

二、研究方法與過程

本研究分析探討近零能源建築所需之相關技術與條件外，並探討我國推動近 零能源建築之發展策略，調合綠建築與近零能源建築量化評估方法與基準，研究

XII 方法主要以文獻回顧收集國外先進國家有關近零能源建築推動措施，及整理近零 能源建築主要之技術手法文獻資料，並探討我國現有相關法規對於推動近零能源 建築不足之處。其次與國內專家學者諮詢請益有關近零能源建築之技術與策略建 議，並配合調整修正研究成果。藉由歐盟及日本等先進國家之推動近零能源建築 經驗，比較分析我國推動近零能源建築之現況，探討適合我國推動近零能源建築 之發展策略與可行性。綜合上述相關資料進行通盤檢討後，就技術面研擬我國綠 建築調合近零能源建築之發展策略。

三、研究成果與發現

完成國內外有關近零能源建築相關研究文獻資料，以及歐美日本先進國家對 於近零能源建築之政策推動措施與相關期程目標，成果概要如下: 1.完成蒐集國內外近零能源建築之相關政策目標及推動作法。 2.釐清零能源建築定義與完成國外近零建築案例之彙整。 3.完成探討我國綠建築日常節能指標與建築能耗之關聯評估。 4.完成零能源建築量化評估方法與評估標準情境。 5.完成零能源建築分級基準及評估制度擬議。

四、建議事項

建議一 訂立近零能源建築明確的目標期程：立即可行之建議 主辦機關：經濟部能源局 協辦機關：內政部營建署、內政部建築研究所 國際上歐美先進國已明確訂立 ZEB 或近零能源時程及達成目標，亞洲地 區之日、韓、新加坡、香港也積極建立時程目標與推動近零能源建築政策，政府 應著手訂立明確的目標期程、相關的配套節能標準與獎勵措施，展示我國推動近 零能源建築的決心與執行力，並促進建築技術產業的再升級。

XIII 建議二 確立近零能源建築跨部會分工推動機制：立即可行之建議 主辦機關：經濟部能源局 協辦機關：內政部營建署、內政部建築研究所 近零能源建築的制度推動與落實，需要積極經濟能源政策與產業輔導面相來 配合實施，世界各國多以經濟能源與產業發展主管部門，為零能源建築政策推動 之主導單位，建築管理與環保部門為協辦單位。建議國內以經濟部能源部門做為 政策主導的單位，由建築管理主管部門內政部營建署或建築研究所，建立建築能 源標示機制與建築能耗評估基準來配合推行。 建議三 建立建築能源標示制度：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署、經濟部能源局 建築能源標示制度的實施是銜接近零能源建築重要之機制，歐盟國家及日本 均以建築能源標示制度先行實施，確立建築能源評估方法與建築能耗基準，以使 近零能源建築制度得以順利推行。我國建築能源標示制度尚處研議階段，建議調 和綠建築能源指標與標章制度公布實施，以利銜接零能源建築制度之施行。 建議四 準零能源建築納入綠建築標章制度執行評估：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署、經濟部能源局

準 零 能 源 建 築 RZEBTB(Ready Zero Energy Building) 與 準 零 能 源 住 宅 RZEBTH(Ready Zero Energy Housing)以建築節能為目標，無需評估再生能源之採 用，延續綠建築評估方法與基準之提昇，執行制度上可以納入綠建築標章制度執 行評估，並於日常節能指標中標示與登錄。近零能源建築 NZEBTB(Ready Zero

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Energy Building)與零能源建築 ZEBTB 除了建築節能門檻評估外，必須採納再生能 源之發電評估與平衡計算，而再生能源之推動制度與相關措施屬經濟部權責，必 須跨部會合作執行方有成效，故有待經濟部來共同推動，由內政部協助提供評估 方法與計算基準。

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Abstract

Keywords: Low carbon, sustainable, green building, zero energy building, climate change

1. Introduction

In response to global climate change and the increasing crisis of energy, in recent years, countries around the world are actively developing zero-energy and low-carbon buildings to promote energy conservation and carbon reduction and green technology. European Union, the United States and some Asian countries have incorporated zero-energy or near-zero energy buildings into the national carbon reduction target period, showing that zero-energy buildings will be the mainstream of future building development. The EU has set a target of "near zero energy-consuming buildings" for all new public buildings in 2020. Although Germany does not set standards for near-zero energy-consuming buildings, it has pragmatically promoted energy efficiency in buildings and has set a target of reducing greenhouse gas emissions for 40% by 2020 compared to 1990 and reducing major energy consumption 50% reduction compared to year of 2008. The UK is the first country to start in April 2018 by requiring all new buildings to meet the zero-carbon emissions standard. The Department of Energy of USA has launched the Net Zero Energy Commercial Building Initiative, which sets zero energy consumption standards for all new commercial buildings by 2025. Japan has also set a zero-carbon building target by 2030, promoting the adoption of the ZEB and ZEH systems of the Ministry of Economy, Industry and the Environment, and establishing its links to the established Green Building Label (CASBEE). Taiwan’s near-zero energy construction issues are still in the development stage.However, Taiwan's "Energy Transformation White Paper" has nearly zero energy construction for the construction sector energy conservation plan to be one of the important promotion mission. Nowadays, the Ministry of the Interior building technical rules have set a green building labeling system, building envelop energy consumption information transparency mechanism, and building energy marking system are under discussion, for the future of the country's important energy policy implementation. 2. Research methods and processes

This study analyzes the relevant technologies and conditions required for near-zero energy buildings, and explores the development strategies of Taiwan to promote near-zero energy buildings, and adjusts the quantitative assessment methods and benchmarks of green buildings and near-zero energy buildings. Firstly, the technical methods of near-zero energy building and the Taiwan's existing relevant laws and

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regulations would be collected and reviewed. Secondly, thedomestic experts and scholars would be consult for the advice of near zero energy building technology and strategy, as the adjustment and revision of research results. Through the experience of promoting near-zero energy construction in advanced countries such as the European Union and Japan, the current situation of promoting near-zero energy construction could be compared and analyzed to explore the strategy and feasibility of promoting near-zero energy construction in Taiwan. After a comprehensive review of the above-mentioned relevant data, the development strategy of the green building in Taiwan for the integration of near zero energy buildings is developed on the technical aspects.

3. Results and discoveries

This research completedthe domestic and foreign research literature data on near-zero energy construction, as well as the policy promotion measures and related period objectives of advanced countries in Europe, America and Japan for near-zero energy construction, the results are summarized as below:

1). To complete the relevant policy objectives and promotion practices for the collection of near-zero energy buildings at domestic and abroad.

2). Clarify the definition of zero energy building and complete the consolidation of near-zero building cases abroad.

3). Complete the evaluation of the relationship between the daily energy-saving pointer of green building in Taiwan and the energy consumption of building.

4). Complete the quantitative assessment method and evaluation standard scenario for zero-energy buildings.

5). The zero-energy building grading benchmark and assessment system are proposed with integration of green building system in Taiwan.

4. Recommendations

Advanced countries in Europe and the United States have clearly established ZEB or near zero energy time frame and achieve the goal, the Asian region of Japan, South Korea, Singapore, Hong Kong is also actively establishing time-lapse targets and promoting the near-zero energy construction policy, and the Government should set out a clear target period, relevant supporting energy-saving standards and incentives to demonstrate the determination and enforcement to promote near-zero energy construction, and promote the upgrading of the construction technology industry. In order to promote and implement the system of near zero energy construction, it is necessary for active economic energy policy and industrial guidance to cooperate with the implementation.The zero energy construction policy were promoted by economic and energy industrial development authoritiesand cooperated with building management and environmental protection departments in many advanced countries. It is recommended that the energy department of the Ministry of

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Economy as the policy-lead authority, the Ministry of Interior Construction Department or the Institute of Building Research as the department of building management, establish a building energy marking mechanism and building energy consumption assessment benchmarks to cooperate with the implementation.

Ministry of the Interior Construction Department, Ministry of Economy Energy Bureau construction energy marking system implementation is an important mechanism to connect near zero energy buildings. The European Union countries and Japan implemented the building energy marking system, established the building energy assessment methods and building energy consumption benchmarks to enable the smooth implementation of the near-zero energy construction system. Taiwan's construction energy marking system is still in the stage of deliberations. it is proposed to reconcile the green building energy pointer and marking system announced implementation, in order to benefit from the implementation of zero energy construction system.

1

第一章緒論

第一節 計畫背景與目的

一、計畫背景

根據國際能源總署（International Energy Agency ,IEA）估計，至 2050 年之 前若要防止全球升溫2℃，則需將年度溫室氣體排放量減至 140 億噸，其中建築 部門屬具最大節能潛力之終端使用者，預估可減量二氧化碳約15 億噸，成效驚 人。建築物的生命週期可達40 至 120 年，且是各種設備運轉之系統載具，故任 何建築節能措施的效果，將遠比其他產業貢獻大而且具體，是節能減碳最需積極 推動的重點產業。國際能源總署（IEA）統計，預估至 2030 年，建築部門耗能 約占全球溫室氣體排放總量的30％。因此，降低建築產業耗能已是全球節能減 碳趨勢下，各國積極發展技術的方向。國內經濟部統計，106 年度電力消費工業 部門占53.5%，住宅及服務業部門共占 37.1% （其中住宅 18.2%、服務業 18.9%）， 代表各類建築物每年所消耗之能源，就約佔全國能源比例的三分之一以上。然而 既有建築佔全國比例已超過97%，且早期興建之建築物當時並無節能法規，普遍 存在耗能及不符生態環境之問題，若欲有效管控建築部門整體耗能，除針對新建 建築予以規範能耗外，亦亟需從既有建築著手進行管控措施，並配合再生能源設 施以進一步降低建築物能耗，達到低耗能甚至近零耗能之目標。為因應極端氣候 威脅，維護地球環境永續發展，近年許多先進國家如歐盟、美國等，提出了大量 的近（淨）零能源建築倡議和政策，透過將建築節能與可再生能源技術結合，提 出高性能建築的解決方案。歐盟訂出2018 年前所有公共建築及 2020 年前所有新 建建築，須符合「近零耗能建築」的基準。英國更率先自2018 年 4 月起，要求 所有新建建築都必須符合碳平衡的零碳排放標準。美國能源部則提出「淨零能源 商業建築倡議」，訂出2025 年前所有商業類新建建築需達到零耗能標準。日本也

2 設定2030 年前需實踐零碳建築目標。 我國近零能源建築議題尚處於發展階段，惟目前我國「能源轉型白皮書」已 將近零能源建築納為建築部門節能計畫重要推動工作之一。經盤點我國目前具備 之基礎，內政部建築技術規則已訂有綠建築專章，並且營建署刻正研擬建築物外 殼耗能資訊透明機制，預計2020 年實施；此外本所推動之綠建築標章系統將日 常節能納為必要指標。為有效推動近零能源建築，參採日本推動模式，結合綠建 築與近零能源建築系統，以延續我國綠建築政策及推廣成果，並銜接國際推動近 零能源建築之趨勢。目前我國雖對於近零能源建築議題尚未訂出具體路徑或預計 實施期程，惟我國「能源發展綱領」提出2025 年達成能源轉型 20-30-50 潔淨能 源發電結構及非核家園之目標，除了從開源角度尋求供電來源外，亦從節流的面 向積極推動節電，將可提供未來推動近零能源建築之發展基礎。此外，「能源轉 型白皮書」將近零能源建築納為建築部門節能計畫重要推動工作之一，國內零能 源建築相關制度與評估方法基準，近期應該要逐步建立與推動實施。 二、研究目的 對應前述研究背景之概略論述，茲彙整本研究之研究目的如下： 1. 蒐集國內外近零能源建築之相關政策、目標及推動作法。 2. 探討提高建築能源使用效率及可大量降低能源需求之建築設計方式，並檢討 適合我國綠建築使用之可再生能源技術。 3. 探討我國綠建築日常節能指標與建築能耗之關聯。 4. 研擬我國綠建築與近零能源建築系統之調合發展策略。 5. 進行建築近零能源之實務案例分析，研擬可行模式與量化評估方法。 本研究擬透過蒐集國內外近零能源建築之相關政策、目標及推動作法，探討 提高建築能源使用效率及可大量降低能源需求之建築設計方式，並檢討適合我國 綠建築使用之可再生能源技術，彙整我國綠建築日常節能指標與住宅建築能耗之 關聯，研擬我國綠建築與近零能源住宅建築系統之調合發展策略。同時進行住宅 建築近零能源之實務案例分析，研擬可行模式與量化評估方法。

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第二節 計畫內容與流程

一、研究方法 本研究分析探討近零能源建築所需之相關技術與條件外，並探討我國推動近零能 源建築之發展策略，調合綠建築與近零能源建築量化評估方法與基準，研究方法 主要包括以下項目： 1、文獻回顧法： 收集國外先進國家有關近零能源建築推動措施，及整理近零能源建築主要之技術 手法文獻資料，並探討我國現有相關法規對於推動近零能源建築不足之處。 2、專家諮詢法： 本研究將與國內專家學者諮詢請益有關近零能源建築之技術與策略建議，並配合 調整修正研究成果。 3、比較分析法： 藉由歐盟及日本等先進國家之推動近零能源建築經驗，比較分析我國推動近零能 源建築之現況，探討適合我國推動近零能源建築之發展策略與可行性。 4、總結法： 綜合上述相關資料進行通盤檢討後，就技術面研擬我國綠建築調合近零能源建築 之發展策略。

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二、研究流程

本計畫之研究流程，如圖 1-1 所示：

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第三節 執行進度與成果

本研究分析探討近零能源建築所需之相關技術與條件外，並探討我國推動 近零能源建築之發展策略，調合綠建築與近零能源建築量化評估方法與基準， 研究方法主要以文獻回顧收集國外先進國家有關近零能源建築推動措施，及整 理近零能源建築主要之技術手法文獻資料，並探討我國現有相關法規對於推動 近零能源建築不足之處。其次與國內專家學者諮詢請益有關近零能源建築之技 術與策略建議，並配合調整修正研究成果。藉由歐盟及日本等先進國家之推動 近零能源建築經驗，比較分析我國推動近零能源建築之現況，探討適合我國推 動近零能源建築之發展策略與可行性。綜合上述相關資料進行通盤檢討後，就 技術面研擬我國綠建築調合近零能源建築之發展策略。透過國際零能源建築技 術發展與案例彙整分析、國內外推動綠建築指標彙整分析、國內外綠建築評估 系統與工具彙整、最新研究動態及專家座談會議，建立國內零能源建築量化評 估方法與零能源建築分級基準及評估制度擬議。 研究內容與成果包括國內外有關近零能源建築相關研究文獻資料，以及歐美 日本先進國家對於近零能源建築之政策推動措施與相關期程目標，成果概要列舉 如下: 1.完成蒐集國內外近零能源建築之相關政策目標及推動作法。 2.釐清零能源建築定義與完成國外近零建築案例之彙整。 3.完成探討我國綠建築日常節能指標與建築能耗之關聯評估。 4.完成零能源建築量化評估方法與評估標準情境。 5.完成零能源建築分級基準及評估制度擬議。

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第二章文獻回顧與探討

第一節 國際間對近零耗能建築之相關定義

建築物的生命週期可達 40 至 120 年，且是各種設備運轉之系統載具，故任 何建築節能措施的效果，將遠比其他產業貢獻大而且具體，是節能減碳最需積極 推動的重點產業。據國際能源總署（IEA）統計，預估至 2030 年，建築部門耗能 約占全球溫室氣體排放總量的 30％。因此，降低建築產業耗能已是全球節能減碳 趨勢下，各國積極發展技術的方向。因此，節能是建築發展的主軸，而建築則是 全球節能減碳的核心。建築物是全球對生產副產品溫室氣體（GHG）的能源和材料 需求的主要來源。為降低全球暖化以及面對極端嚴峻的氣候變遷挑戰，建築業必 須導入零能源建築技術與相關制度策略目標。 目前國際間對於零能源建築的說法與定義大致可分為兩種，「淨零能源建築 （Net Zero Energy Building, NZEB）」 與「近零能源建築（Nearly Zero Energy Building, nZEB）」。 淨（net）」與「近(nearly)」的差別在於平衡狀態定義上些 微的不同，尤其是「近(nearly)」到底要多「近(nearly)」，未有明確的定義。但 兩者其實都是指建築能源的平衡狀態，希望建築物每年產生的能源（如再生能源） 相等於自身所消耗的能源。尤其零耗能建築需要仰賴再生能源來抵銷自身耗能， 故進一步分類還又能再區分為「基地內零能源建築（Site ZEB）」與「基地外零能 源建築（Off-Site ZEB）」。 零能源建築（ZEB）的各種定義在 2008 年首次在國際上被討論和提出。這些 定義中的許多要求在一定時間間隔（例如一年或一個月）內使用和產生的能量（或 從電網導入並導出到電網）之間的零能量平衡。能源可能被考慮在基地內(site) 或基地外來源(source)。國際能源署（IEA）彙編並討論了任務 40 中最早的定義， 建立了包括近 20 個國家在內的零能源建築。在 2010/31/EC 指令 EPBD 公佈之後，

8 近零能源建築在沒有明確定義的情況下被廣泛使用，惟一必要的是將高效建築概 念實施到國家歐盟成員國的能源守則。 整體而言，第一種「淨零能源建築」的說法定義以美國為主，第二種「近零 能源建築」的說法定義則以歐盟為主，世界上許多國家各有傾向之定義類型。惟 不論是何種，兩者意義相近，首先要求建築物本身，包含使用之耗能設備必需具 備高效節能，其次是建築物消耗能源，必須能與經由基地自身產出或鄰近供應之 可再生能源相抵銷，使整體耗能接近或達到能源消耗與產出之平衡。以臺灣於零 耗能建築之推動現狀尚處於發展階段，若要達到能源消耗完全平衡恐有困難，故 以近零能源建築較符合我國需求。 零能源建築在歐美、日本先進國家的推行已有相當的成效，例如英國的貝丁 頓社區（Zero Energy Development, BedZed）、光屋(Lighthouse)及巴勒特綠屋 (Barratt Green House)，德國的弗萊堡太陽能屋（Heliotrop）均是著名的零碳 建築案例。然而歐美國家的氣候乾燥涼爽，夏季冷房的需求較少，冬季可透過良 好的建築隔熱設計與太陽能的運用，就能大幅降低建築物的日常耗能，相對的， 亞熱帶的熱濕氣候的建築主要的耗能來自夏季的空調，唯有運用空調才能除濕排 熱達成室內環境的舒適，反而是世界上最需要空調的地方，因此這也是亞熱帶地 區建築日常零耗能的最大挑戰。然而，鄰近的亞洲國家近年也陸續出現零耗能/ 零碳建築的案例，雖然各案例採用之建築設計技術不盡相同，但均已開啟零耗能 建築設計的時代。 零能源建築和零碳建築的目標都是尋求最大效率能源中和資源消耗平衡的 概念。設計過程要領與方法原則如下： (一)通過優化和整合加熱及冷卻技術，減少供熱冷卻的能源需求。 (二)提升主動建築設備系統的能源效率。 (三)導入可再生能源，平衡建築能源消耗。

9 在零能源建築實施的國家中，零能源建築通常被解釋為現場基地內消耗和產 生的能量之間的平衡。下列方程式為零能源的概念方程式： ZEB = 能源平衡:|加權供應| - |加權需求| = 0 零能源建築物的總體概況，通過比較能源需求和能量轉換，顯示出為了減少 現場可再生能源的規模，關鍵因素是最小化建築物所需的最終能源。因此，可行 的解決方案是提高建築降低能耗的性能和主動能源系統的效率，如圖 2-1 所示。 圖 2-1 實現零能源建築的概念和策略[A11]

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第二節

國際近零耗能建築制度與可行策略彙整

一、歐盟的制度與策略[A11] 在歐洲建築業向能源效率高、近零能源建築（nZEB）轉型的時代，定性和定 量指標有助於實踐目前歐盟2020 年零能源建築目標。歐盟 EN 標準之住宅能源使 用架構，如圖2-2 所示。為了在建築物中實現高效率指標，對 nZEB 需要進行積 極的建築節能和碳減排。在2020 年以後，所有新建築都必須表現出高能源效率， 再佐以導入可再生能源降低或實踐建築超低能耗需求。 圖 2-2 歐盟 EN 標準的住宅建築能源使用架構[A11] 新建築和改造的能源效率評估需要計算暖氣、冷氣、熱水、照明和通風能源 使用的能源需求。從能源需求和使用開始，以一次能源使用的計算程序，在歐盟 建立計算最低能效績效要求的成本，及最優化水平的方法框架與指導方針。加熱

11 和冷卻能量需求平衡的特徵，對於高性能建築物來說是非常重要，以限制不必要 的空氣調節系統耗能和能源高效率利用分配。在加熱主導的氣候中，設計人員藉 由採用被動冷卻設計措施尋求消除主動冷卻，這將導致由於使用單個主動機械系 統而顯著降低成本。在溫帶地區，可以實現相對容易的夏季舒適度，從而集中精 力設計降低對供暖的能源需求。 平衡或準平衡的加熱和冷卻能量的含義通常需要選擇具有熱能和電能需求的 雙主動系統，並且可能對初始成本、運營成本峰值負載和能量供應網絡產生很大 的影響。被動冷卻系統，用於冷卻的地埋管、通風空氣、蒸發冷卻、夜空輻射也 是可行的，但需要經過仔細設計和氣候的適應、空氣和室外條件，這需要仰賴具 有高度技術的建築師、工程師。藉由降低熱導率和滲透並選擇最佳玻璃窗和窗戶 開口，可以顯著降低加熱能量需求。使用熱回收通氣（HRV），有時也稱為機械 通氣熱回收（MVHR），可以提供足夠的空氣調節，具有最小的額外能源輸入，並 允許藉由空氣供應直接進行熱分配。然而，由於太陽輻射高，城市室外環境溫度 高、熱島效應高，在亞熱帶地區限制能耗低於15 kWh /（m 2年）的能源需求並不 一定可行。因此，零能源建築ZEB 的任何定義都應該考慮不同國家的氣候區的供 暖冷卻平衡，並相應地採用被動或高效的主動系統解決方案。 2007 年，歐洲標準化委員會（CEN）引入了歐洲標準 EN 15251，該標準建 議採用Fanger 的 PMV / PPD 機械加熱和冷卻建築模型，以及 Humfreys 與 Nicol 的無機械冷卻系統建築的適應性模型。對於nZEB，除了能源效率指標外，還應 根據EN 15251 計算短期和長期舒適指標。EPBD 中明確提到了熱性能和舒適度之 間的聯繫，各組織會員國已經提出了自己的舒適度目標建議。法國法規要求在空 調建築中夏季的設定溫度不應低於26°C，與台灣相似；CIBSE 指南將“過熱”定義 為當住宅的生活區域的工作溫度（operative temperature, OT）28℃以上的溫度， 超過年度佔用小時的1%時，或臥室 OT 超過 26℃超過 1%的年度佔用時間。 PH(Passive House)標準則要求作為夏季舒適標準，「超過 25 ℃的小時數不得超過 工作時間的5％」，該標準必須藉由使用動態模擬來驗證。

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歐盟能源效率建築指令(Energy Performance of Buildings

Directive)EPBD 要求歐盟會員國首先降低供暖和製冷的能源需求，藉由建築基 地內或附近可再生能源做為主要的能源提供，安裝夏季空調以最大限度地減少冷 卻的能源需求，並且有詳細的驗證程序。因此，能源效率是一個有效的政策工具， 並結合節約成本的能源節約，可以在實現能源、氣候和經濟目標方面發揮主要作 用。南歐的許多新建築未能採用具有成本效益的超級能源和可再生能源措施，投 資建設可再生能源技術似乎有時更容易實施和與居民、投資者和媒體溝通。數據 顯示，由於投資能源效率方面的法律和建築障礙，一些建築業主投資主要傾向於 再生能源系統 (Renewable Energy Systems , RES)。另一方面，部分歐洲國家建議 在基地內能源包括可再生能源生產的一部分，羅馬尼亞政府強制nZEB 至少有 10 ％的能源是由可再生能源生產。

藉由新的施工技術，以高科技材料、專業能力等等，nZEB 要求施工品質必 須有一定的水準。為了達到nZEB 的水平，在施工的過程中需要使用節能技術和 材料。這些技術和材料必須符合nZEB 的要求，並滿足 nZEB 市場需求。歐洲 nZEB 的數量仍然有限，正在建造中，現有建築材料的一小部分每年都進行了翻新。需 要通過交叉比較來確定實施nZEB 實際的技術和社會障礙，以便找出解決方案， 將已確定的障礙轉化為機會，並為今後的發展提供適當的處理程序。 在政策面的實施情況，歐盟、美國及部分亞洲國家已經將建築零耗能納入國 家減碳目標期程。零耗能建築設計的情況，過去著名的零碳建築/零耗能建築設計 均出現在歐美國家，尤以英國、德國為主，然而近來在亞洲地區也陸續出現零耗 能建築/近零耗能建築設計，例如日本大成建設的「ZEB 實證棟」，新加坡由舊建 築改造的「新加坡建設局辦公大樓（BCA）」，香港建造業議會與香港政府合作也 發展了香港第一棟零碳建築「零碳天地（ZCB）」。〈2020 氣候能源框架〉為歐盟 會員國制定了三個項目的目標：與1990 年的水平相比，分別是減少百分之二十的 溫室氣體排放量、提高百分之二十的再生能源使用以及提升20%的能源效率 (European Commission,2010)。為了達成這些目標，建築部門的主要手段是透過能

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源效率建築指令（Energy Performance Building Directive, EPBD）來改造能源績效， 為歐洲新建和翻修的建築物設定標準。

歐盟在 2010 年的能源效率建築指令(Energy Performance of Buildings Directive,EPBD)裡規範，歐盟成員國必須確保在 2019 年所有的公共建築以及到 2021 年所有新建築幾乎都是近零能源建築，而會員國也應該制定計劃，鼓勵現有 舊建築物有效地轉變為近零能源建築。在 2012 年，歐盟提出了提高歐洲建築能效 的國際規範，要求歐盟成員國必須大力改造建築材料，降低建築能源消耗。因此， 為了實現整個建築材料的真正的永續性，必須為資金和促進現有建築的能源設施 整修提供適當的策略。2012/27/EU 能源效率建築指令 EPBD 規定會員國制訂「為 公共和私人住宅和商業建築物國家庫存改造調動投資的長期戰略」的定義，該指 令要求自 2014 年 1 月起，中央政府將對其擁有或占用的建築物總建築面積進行翻 新，至少必須滿足國家「最低能源性能要求」的 3％。 圖 2-3 歐盟對 NZEB 規範與目標期程[A11] 因此，歐盟大多數會員國(MS)修訂了現行的法規和準則，並開始藉由在國家層面上 制定與近零能源建築等相關規範，來增加其對於高性能建築的發展策略。然而，在28 個 MS 中，nZEB 的進展和實施有顯著差異。北歐一方面設法開發或調整了 nZEB 的概念、 定義和施工技術，這些概念，定義和施工技術都是有效的，對應於其採取暖主導氣候， 其中誘導式建築或被動房（PH，Passive House）標準就是這個例子。 此外，歐盟會員國還需要制定增加nZEB 數量的國家計劃，這些國家計劃可以根據 建築類別建立不同的目標。這使得歐盟成為積極推動零能源建築的領導者，以使建築物

14 適應零能源建築發展策略 nZEB 的要求與目標。因此，在建築隔熱、主動建築設備系統 的效率、可再生能源的地方轉換越來越嚴格，下一個目標是將能源永續性從設計階段延 伸到整個建築的整個生命週期。 根據2010/31/EC 指令第 10 節，歐盟成員國應界定能效水平，以實現成本最優化。 在歐洲的大陸和寒冷的氣候中進行了許多有關的實驗，Risholt(2013)等人在挪威氣候中提 出了一個獨立的單戶房屋幾乎零度的能源改造，提供了雙重可能性，其能效措施適用於 整個建築物。在這情況下，太陽能集熱器和熱泵都被認為是可再生的系統。關於定性和 定量參數的可行性研究中的改造策略主要表現在加熱能源需求的大幅度減少，可行性研 究還考慮了生命週期成本和使用者的偏好。在相對溫暖的氣候的地區，意味著對空間冷 卻的巨大能源需求。被動式節能策略和可再生能源（例如太陽能熱水器和光電設施）的 廣泛組合，其根據技術和經濟性進行設計和評估標準，每年建築物比所需的能源轉換了 更多的可再生能源，使其電力供應超越自給自足所需。 另一個重要課題是有關高效能建築物，居民對環境的滿意度課題。Mlecnik 等人(2012) 在德國、奧地利、瑞士的被動式節能房屋以及荷蘭近零能源建築方面進行廣泛調查。當 然，在暖季節的舒適感覺是有利的。然而，由居民和終端用戶採用近零能源建築的障礙 涉及夏季的舒適感和空氣品質，尤其是室內濕度，必須適當設計微氣候控制系統和設備， 包括通風、噪音保護和潛熱管理。建築性能模擬（BPS）可用於設計技術解決方案， U.S.Department of Energy 也藉由將 EnergyPlus 與「ZEBO」使用者界面相結合，為設計師 和建築師提供優化零能源建築。 二、美國的發展情況 美國柏克萊國家實驗室（LBNL）則提出在 2020 年達到淨零耗能屋的規劃(能 源獨立及安全法案，EISA 2007)，以節省 70％耗能、再生能源產生 30％來達到零 耗能。美國能源部並訂出2030 年前商業新建築需達到淨零耗能、2040 年前 50％ 商業建築需達到淨零耗能，並於2050 年前全面達到淨零耗能的目標。 另外，為減少溫室氣體排放量的增長率，然後扭轉溫室氣體排放量是解決氣候變

15 化，並保持全球平均氣溫低於工業化前水平以下2°C 的關鍵。為了實現這一點， 美國能源部在2007 年發表了「2030 挑戰」，要求全球建築和建築社區採取執行目 標。所有新建築、開發和重建的建築，應設計為滿足石油、溫室氣體排放、能源 消耗性能標準，低於該建築類型的區域（或國家）平均值/中位數的 70％。至少 每年對現有建築面積相等的數量進行翻新，以滿足石油、溫室氣體排放、能源消 耗性能標準為該建築類型的區域（或國家）平均/中位數的 70％。所有新建築物 和重大裝修的化石燃料減量標準應增加到：  2020 年降低 80%。  2025 年降低 90%。  2030 年達成碳中和（不使用化石燃料 GHG 能源來操作）。 這些目標可以通過實施創新的永續設計策略，生成基地內可再生能源和/或採購 （最多20％）可再生能源來實現。 圖 2-4 美國 2030 挑戰計劃[A11] 2030 年挑戰中提出的目標已被採用，並在美國前 20 名建築/工程/規劃公司 的前 10 名和 65％的 80％執行。此外，AIA，ASHRAE，美國會議市長，聯邦政府等 許多組織以及州，地方政府和機構訂定了執行目標與期程。

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三、

亞洲地區發展情況

在亞洲地區韓國政府規劃，在2012 至 2025 這段期間，所有新建築的能源效 率必須再提升，自2025 年起，住宅建築必須為 nZEB，非住宅類建築則必須有節 能60%的效率。而日本自 2002 年起，規範 2000 m2以上建物必須符合

PAL(Perimeter Annual Load )及 CEC( Coefficient of Energy Consumption )等性能規 範，並符合建築環境效率BEE( Building Environmental Efficiency )的標準。同時日 本政府推動Top runner 與 Eco-Point 制度，從高效能家電設備切入節能建築，帶動 整體產業發展。日本主要綠建築認證制度為CASBEE。在近零能源建築的目標上， 日本政府提出在2020 年所有新建的公有建築須為近零能源建築，在 2030 年新建 建築須為近零能源建築。有鑒於此，日本政府2012 年 7 月決定在 2020 年以前對 所有新建住宅、建築物設立「次世代節能基準」，要求所有樓地板面積達300 ㎡以 上住宅均需符合之，不足300 ㎡建築物 2020 年後也將逐步納入管理。 圖 2-5 日本淨零耗能住宅與建築時程規劃[A11] 中國、香港也開始打造近零耗能的高樓層大樓。2012 年在中國廣州珠江城大 廈為309 公尺高，採用雙層玻璃牆，並可將熱氣輸送至上方的設備樓層來除去濕 氣，大廈立面裝設太陽能面板發電，最特別的是大樓曲面設計來進行風力發電， 目前統計指出此摩天大樓以節能設計加上自產電力，使得自身耗能降低近60％。 香港也於2013 年興建了占地 13,700 平方公尺的「零碳天地」，雖然建築本身僅佔 地47％，搭配周邊的綠化環境來對建築進行降溫以及利用生質能源及太陽能產生

17 電力，預估此建築的耗能為一般大樓的55％。馬來西亞在建築節能推動的發展歷 程相近於美國柏克萊國家實驗室（LBNL）所提出的零耗能之層級架構。由建築 耗能密度（EUI）來看，它先做到低能耗辦公建築（LEO），再向零耗能辦公建築 （ZEO）邁進。

四、

國內情況與可行性評估彙整 我國的政策推動計畫，自1997 年起亦有在建築上推行節能減碳的概念，由行 政院內政部建築研究所歷年辦理「綠建築與居住環境科技中程計畫」及「綠建築 與永續環境科技計畫中程綱要計畫」，到2010 年為止，陸續完成建築節約能源、 資源有效利用、建築污染防制、室內環境品質及綠建築示範推廣等研究發展工作。 自2011 年起行政院科技部辦理「永續綠建築與節能減碳科技中程個案計畫」，以 綠建築既有技術與評估系統為基礎，持續推動綠建築評估工具之更新與擴大應 用。 在 2012 年，國內經濟部輔導成立「零耗能建築技術發展聯盟（ZEBTA）」， 開始導入零耗能建築的理想。因此可望 ZEBTA 能更加積極推動零耗能建築的發 展，來加強減低台灣環境污染的負擔。ZEBTA 的工作規劃包含了在短期內透過示 範案例來證明可實行性，中期計畫為研訂各種評估模式、評估平台及指標之研究， 長期計畫為研擬新建物和既有建物的能源耗用基準及查驗程序和執行機制。而目 前成效為在2014 年 8 月，中台灣零耗能示範建築主體完工，預計以創新設計降低 全年耗電50%，同時由太陽光電提供再生能源，達到淨零耗能餐廳的目標（ZEBTA, 2015）。 從 ZEBTA 的規劃來看，無論是在實行面、量測評估面、執行面甚至是獎勵 面似乎皆有完整的考量，倘若參考先進國家之規劃，將有可再強化的空間。將示 範建築仿照美國 NIST 的零耗能實驗來量測其耗能標準、居住品質，將可助益於 規範此類建築的評估標準；參考歐美國家的政策推動，皆在目標上面訂有明確的

18 時程及數字；我國政府除了在 ZEBTA 實行產學官研開發的行動外，另外藉由示 範住宅的成立過程、專家討論來訂定實施的目標，將有助益於在零耗能建築的推 動。 而在推動的過程中，成本問題往往是各國零耗能行動計畫最大的阻礙，例如: 英國原本規劃在2016 年就要使所有新住宅都成為零耗能建築，但最終在經濟的考 量下，政策有所轉變而延後該目標。在NIST 的零耗能房屋實驗結果也顯示其建 造費用較一般同等住宅多出16 萬美元左右，而以其每年所節省下的能源計以當前 電費來看，將需要約28 年的時間來平衡建造成本（Kneifel,2014）。因此在實行計 畫的過程中，與電力公司合作透過優惠電價計算進行補助，並且鼓勵使用低耗能 高效率的各種電器。 根據國內建築發展現況，關於落實零能源建築之可行性評估，105 年所內協 同研究報告，零能源建築可行性僅針對住宅類建築進行潛力評估與歸納，其他類 建築則以無法達成零能源目標而暫不探討其可行性評估。住宅類建築達成零能源 建築之評估，設定住宅耗能標準情境，以單戶住宅、一戶4 口為預設值，假設其 住宅所需之樓地板面積為100m2，在目前可行的一般被動式與主動式節能技術下， 其EUI 為 33（kWh/m2.yr），故每年總耗電量為 3300 kWh。根據綠建築評估手冊 再生能源發電量計算方法，進行太陽能光電設備換算，1kW 的光電板於北部地區 一年發電量約為803 度（＝2.75*0.8*1*365），於中部地區一年發電量約為 949 度 （＝3.25*0.8*1*365），於南部地區一年發電量約為1095 度（＝3.75*0.8*1*365）， 目前架設1kW 結晶矽光電板約需面積 10m2，故於北部地區約需設置至少 41 m2 的光電板，於中部地區約需設置至少 35m2 的光電板，於南部地區約需設置至少 30 m2的光電板，若為兩層樓的住宅，則約需留設60％～80％的屋頂面積設置太 陽能光電板方能達成 ZEB 的目標。參考行政院主計總處 104 年的統計資料，全 國平均每戶建坪為44.12 坪（近 150 m2），其EUI 為 33（kWh/m2.yr）時，每年 總耗電量為4950 kWh，則北部地區的單戶住宅需設置至少 62 m2的光電板，中部

19 地區需設置至少52 m2的光電板，南部地區需設置至少45 m2的光電板。若該單 戶住宅為二層樓，則約需留設60％～80％的屋頂面積架設太陽能光電板；但若為 三層樓，則隨著屋頂面積縮小，則除了利用全部的屋頂面積之外，不足之處勢必 將利用到地面空地或立面空間，才能滿足ZEB 的目標[A3]。 根據所內107 年自辦研究，對住商建築部門達到近零能源建築之可行評估， 評估住商部門達到近零能源建築之可行性，就透天式住宅、公寓式住宅、集合式 住宅、獨立空調辦公大樓、中央空調辦公大樓等類型進行探討，為比較台灣北、 中、南地區太陽光電發電之差異性，此處選取臺北市、臺中市及高雄市作為代表 進行評估比較，並假設各類型建築之單層面積、樓層數，各類型建築物之耗能密 度值，各縣(市)太陽光電容量因數值，並依照公式計算整理後，可得各類型建築 物於不同地區之再生能源佔耗電量比例。符合近零能源建築水準，以位於臺中市、 高雄市之透天式住宅較易達成，臺北市地區因太陽光電發電容量因數甚低，故建 築本身之再生能源發電量亦甚低，不利發展近零耗能建築。此外，對於中南部之 4-7 層樓之公寓式或集合式住宅，其再生能源佔耗電量比例約介於 40%~70%之間， 若能進一步降低建築物之耗能，仍有機會達到低耗能甚至近零耗能建築之水準。 至於辦公大樓，無論是獨立空調型或是中央空調型，其再生能源佔耗電量比例約 介於 2%~12%之間，主要是因為建築物量體較大，整體耗能亦較大，而能設置太 陽光電設施之面積有限，相對其再能能源發電量遠低於建築物整體耗能，故不適 合推動近零耗能建築，建議朝降低建築耗能方向發展較為可行[A4]。 因此，低耗能密度建築，透天式住宅或獨立低層住宅達成零能源建築之目標 可行性相當高，只要適度建築節能操作，透過再生能源之導入規劃設計，基本上 均能達成零能源建築之基準要求。台灣中南部之4-7 層樓之公寓式或集合式住宅， 加強節能設計與低能耗操作，亦有相當大之機會達成零能源建築。

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第三節

綠建築政策制度發展與相關法規現況

建築物生產及使用過程大量消耗能源及資源，衍生都市氣候環境變遷、生態 環境破壞、建築污染、建築能源及資源不當耗用及室內生活環境品質不良等問題。 為降低建築產業對環境之衝擊，內政部建築研究所歷年來持續積極辦理綠建築相 關推動方案，以加強節能減碳，創造安全、健康、舒適及環保的居住環境。內政 部1995 年頒布實施建築節能法令，訂定建築技術規則建築外殼節能指標與基準， 回應世界能源危機與氣候變遷之國際發展趨勢。1999 年建立綠建築標章制度以來， 綠建築已經成為我國永續發展政策中最重要的一環。2001 年行政院核定實施綠建 築推動方案，要求總工程費五千萬元以上公有建築物，必須取得候選綠建築證書， 由公部門建築率先推動綠建築政策，引領民間建築業界跟進，積極促成國內綠建 築的蓬勃發展。至今公私部門取得候選綠建築證書與綠建築標章之建築數量已經 超過八千多件，政策推動成效卓著，也成為世界上綠建築政策最有成效的國家之 一。2005 年，內政部再次修訂建築技術規則，導入綠建築標章制度基本指標與基 準，完成綠建築專章立法與頒布，彰顯我國綠建築政策之重要推動成果。之後， 綠建築相關規範基準，逐年修訂提升，有關建築節能相關法規要求，已經逐漸接 軌國際與世界先進國家並駕齊驅。 ㄧ、我國有關建築節能相關法規 （一）建築技術規則對於新建建築外殼隔熱性能之要求 我國經多次檢討修正建築技術規則中有關建築外殼耗能相關規定，其中關於屋頂隔 熱性能部分，已要求屋頂之平均熱傳透率U 值應低 0.8W/m2‧k。另當設有水平仰角小於 80 度之屋頂透光天窗之水平投影面積 HWa 大於 1.0 平方公尺時，其透光天窗日射透過率 HWs 應低於下表之基準值 HWsc。但建築物外牆透空二分之一以上之空間，不在此限。 屋頂透光天窗日射透過率HWs 之基準值如表 2-1 所示。

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表2-1 屋頂透光天窗日射透過率 HWs 之基準值

水平投影面積HWa 條件 透光天窗日射透過率基準值HWsc HWa<30m2 _HWsc＝0.35

HWa≧30m2_且HWa<230m2 _{HWsc＝0.35－0.001×（HWa－30.0）}

HWa≧230m2 HWsc＝0.15 計算單位HWa：m2_{； HWsc：無單位} 資料來源：「建築技術規則」建築設計施工編第十七章綠建築基準 關於建築物外牆、窗戶與屋頂所設之玻璃對戶外之可見光反射率不得大於 0.25。受建築節約能源管制建築物之外牆平均熱傳透率、立面開窗部位（含玻璃 與窗框）之窗平均熱傳透率及窗平均遮陽係數*1 則應低於表 2-2 所示之基準值： 表2-2 外牆及立面開窗部位（含玻璃與窗框）之節能基準值 類別 外牆平 均熱傳 透率基 準值 W/ （m2 .K ） 立面開窗 率*2 ＞0.5 0.5≧立面 開窗率＞ 0.4 0.4≧立面 開窗率＞ 0.3 0.3≧立面 開窗率＞ 0.2 0.2≧立面 開窗率＞ 0.1 0.1≧立面 開窗率 窗 平 均 熱 傳 透 率 基 準 值*3 窗 平 均 遮 陽 係 數 基 準 值 窗 平 均 熱 傳 透 率 基 準 值 窗 平 均 遮 陽 係 數 基 準 值 窗 平 均 熱 傳 透 率 基 準 值 窗 平 均 遮 陽 係 數 基 準 值 窗 平 均 熱 傳 透 率 基 準 值 窗 平 均 遮 陽 係 數 基 準 值 窗 平 均 熱 傳 透 率 基 準 值 窗 平 均 遮 陽 係 數 基 準 值 窗 平 均 熱 傳 透 率 基 準 值 窗 平 均 遮 陽 係 數 基 準 值 住宿類 建築 2.75 2.7 0.10 3.0 0.15 3.5 0.25 4.7 0.35 5.2 0.45 6.5 0.55 其他各 類建築 2.0 2.7 0.20 3.0 0.30 3.5 0.40 4.7 0.50 5.2 0.55 6.5 0.60 資料來源：「建築技術規則」建築設計施工編第十七章綠建築基準 至於空調型、住宿類、學校類及大空間類等建築，其建築節能設計基準若能 1 ：窗平均遮陽係數=外遮陽係數 Ki × 玻璃日射透過率ηi 2 ：立面開窗率 WR[無單位]係所有開窗部位（包括開口玻璃以及窗框）總面積對總建築立面面積之 比值。

3_{：窗平均熱傳透率 Uaf（Average Fenestration U Value）係所有建築立面開窗部位熱傳透率之} 平均值。

22 符合表 2-2 之基準值，則可不受表 2-3 之限制（亦即兩者擇一即可）。 表2-3 空調型建築、住宿類、學校類及大空間類等建築之節能基準值 建築類別 使用項目例舉 節能指標 氣候分區 基準值 基本門檻指標 所有受管制建築物 屋頂平均熱傳透率Uar 不分區 ＜0.8W/ m2_‧k 屋頂天窗日射透過率η 不分區 ＜0.35~0.15 玻璃可見光反射率 不分區 ≦0.25 空 調 型 建 築 辦公廳類 政府機關、辦公室 建築外殼耗能量 ENVLOAD*4 北區 ＜80 kWh／m2_‧yr 中區 ＜90 kWh／m2_‧yr 南區 ＜115 kWh／m2_‧yr 百貨商場 類 百貨公司、商場 建築外殼耗能量 ENVLOAD 北區 ＜240 kWh／m2_‧yr 中區 ＜270 kWh／m2_‧yr 南區 ＜315 kWh／m2_‧yr 旅館餐飲 類 旅館、觀光旅館、 餐廳 建築外殼耗能量 ENVLOAD 北區 ＜100 kWh／m2_‧yr 中區 ＜120 kWh／m2_‧yr 南區 ＜135 kWh／m2_‧yr 醫院類 醫院、療養院 建築外殼耗能量 ENVLOAD 北區 ＜140 kWh／m2_‧yr 中區 ＜155 kWh／m2_‧yr 南區 ＜190 kWh／m2_‧yr 住宿類建築 住宅、集合住宅、 寄宿舍、養老院、 安養中心、招待所 外牆平均熱傳透率Uaw 不分區 ＜3.5 W/ m2_‧k 等價開窗率Req*5 _{北區 ＜13﹪} 中區 ＜15﹪ 南區 ＜18﹪ 學校類建築 普通教室、特殊教 室、行政辦公室、 學校附屬圖書館 窗面平均日射取得率 ASWG*6 北區 ＜160 kWh/ m2_‧yr 中區 ＜200 kWh/ m2_‧yr 南區 ＜230 kWh/ m2_‧yr 大空間類建築 圖書館、體育館、 禮堂、體育館、音 樂廳、航空站、 倉儲場、汽車商 場等 窗面平均日射取得率 ASWG，依平均立面開窗 率X（無單位）計算基準值 北區 ＜146.2X2_－414.9X＋ 276.2 kWh/ m2_‧yr 中區 ＜273.3X2_－616.9X＋ 375.4 kWh/ m2_‧yr 南區 ＜348.4X2_－748.4X＋ 436.0 kWh/ m2_‧yr 資料來源：隔熱材料對建築外殼隔熱性能及節能效益影響之研究，何明錦、林憲德，2011 上述各節能指標中，「空調型建築」的 ENVLOAD 指標屬於「建築外殼耗能指標」； 4 ：建築物外殼耗能量 ENVLOAD[KWh/(㎡.a)]，係為維持室內環境之舒適性，建築物之單位外周區 空調樓地板面積全年冷房顯熱負荷量。計算公式詳見各類型建築物節約能源設計技術規範。 5 ：建築外殼等價開窗率 Req，是指建築物「各方位」外殼之透光部位，經標準化日射、遮陽及通 風修正計算後之開窗面積，對建築外殼總面積之比值。外殼等價開窗率 Req=(Σ窗面積 Agi × 各方位日射修正係數 fk × 開窗部位外遮陽修正係數 ki × 開窗部位通風修正係數 fvi) ÷ 外 殼總面積 Aen。 6

：窗面平均日射取得量（Average Window Solar Gain）簡稱 AWSG [kWh/(㎡ .a)]，係除了屋頂 部位以外之建築物所有透光部位開窗表面之平均日射取得量。計算公式詳見各類型建築物節約 能源設計技術規範。

23 「住宿類建築」的 Req 與「學校及大型空間類建築」的 AWSG 兩種指標屬於「綜合 隔熱性能指標」；而其他類建築的屋頂隔熱 Uar 值與日射取得率則屬於「部位隔熱 性能指標」。這些均依據其耗能比重、操作簡易度與建築專業人員之專業要求度， 而作的分類規範系統。綠建築標章建築日常節能指標 EEV 基準要求，為法規基準 值提升兩成以上之建築外殼性能，亦即強化建築外殼節能指標 20%以上。

二、

綠建築推動方案於建築節能之相關措施 1、歷年辦理之綠建築相關推動方案 內政部於88 年研訂完成綠建築評估系統，及建立綠建築標章制度後，行政院 陸續於 90 年核定「綠建築推動方案」、96 年核定「生態城市綠建築推動方案」， 透過由政府部門帶頭做起，積極推行以節能環保為導向之綠建築相關政策。迄今 已完成綠建築法制化，對於綠建築節能、節水、生態環保等方面累積了非常顯著 之績效。此外，行政院為有效運用我國ICT 產業優勢，以創造經濟價值，因此推 動四大新興智慧型產業政策，於99 年核定「智慧綠建築推動方案」，主要係藉由 既有綠建築優勢，在維護環境永續發展及改善人民生活前提下，進行智慧型創新 技術、產品、系統及服務之研發，以建構「生產」、「生活」、「生態」三生一體的 優質居住環境，同時提升產業競爭力及掌握龐大創新產業產值與商機。 因上述方案於104 年底屆滿，為延續擴大發展智慧綠建築相關成果，及建構 符合未來生活需求之永續智慧社區環境，以達成促進環境永續發展、提升民眾生 活幸福、平衡城鄉發展及帶動產業升級之目標，內政部於104 年研提「永續智慧 城市-智慧綠建築與社區推動方案」，並經行政院核定實施，以「智慧綠建築深耕 升級」及「永續智慧社區創新實證示範計畫」為推動主軸。 2、新建建築物之節能管制相關措施 歷年來上開方案於管制新建建築物之智慧綠建築設計方面，其中「綠建築標 章」評估系統，係本部建築研究所於88 年針對臺灣亞熱帶高溫高濕氣候特性，充

24 分掌握國內建築物對「生態」、「節能」、「減廢」及「健康」之需求所訂定，除為 亞洲第一個上路的評估系統，更為僅次於英國、美國及加拿大之後，成為全球第 四個實施具科學量化的評估系統，同時也是第一個對高溫、高濕氣候進行綠建築 評估的國家。通過綠建築標章評定的建築物，在節水及節電方面至少約分別有30% 與20%以上之效益。截至 108 年 10 月底止，累計已有 8,237 件公私有建築物取得 綠建築標章或候選綠建築證書之評定，包括綠建築標章 2,949 件、候選綠建築標 章證書5,288 件。整體而言，這些綠建築完工啟用，在未來長達 40 年的生命週期 中，預估每年可省電19.62 億度，省水 9,306 萬噸（相當於 37,223 座國際標準游 泳池的容量），合計減少之CO2排放量約為110.96 萬噸，其減碳效益約等於 7.44 萬公頃人造林（約等於2.3 個臺北市面積）所吸收的 CO2量，每年節省之水電費 約77.97 億元。 這些取得綠建築認證的建築物中，民間私有建築物已累計達 2,258 件，且其 比例由早期91 年的 6％﹙7 案﹚逐年提升，至 103 年已達到 36％﹙204 案﹚，而這 部分的比例在104 年已突破 40％﹙266 案﹚，107 年更創新高達到 42％﹙311 案﹚。 另外，為了促進建築與資通訊產業整合，在建築物內導入智慧化相關產業技術， 以達到安全健康、便利舒適、節能永續目的，自93 年起推動「智慧建築標章」認 證制度，截至108 年 10 月底累計通過智慧建築標章及候選智慧建築共計 462 案。 其中，通過認證之建築物中，公有建築物已累計超過 100 件，其比例由早期 93 年的0％，至 105 年已達到 67.3％﹙33 案﹚。相較以往智慧建築標章為公有建築物 申請認證案件數較少，在內政部建築研究所推動公有建築物取得智慧建築標章後， 公有建築物案件申請數量明顯成長。這些公私有建築物完工啟用，在未來40 年的 生命週期中，將成為我國示範應用資通訊感知控制技術，營造更為人性化空間， 使建築物使用者身處之實質環境更為安全、健康、便利、舒適與節能之重要場所。 同時為推動平價之智慧建築，內政部建築研究所並推動合宜住宅及公營住宅1 萬 2 千餘戶將智慧建築納入規劃設計。