建築材料碳足跡資料系統
建置之研究
內 政 部建 築研 究 所委 託研 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）建築材料碳足跡資料系統
建置之研究
受 委 託 者 ： 國立成功大學 研 究 主 持 人 ： 林憲德教授 協 同 主 持 人 ： 蔡耀賢教授、楊詩弘教授 研 究 員 ： 尤巧茵 研 究 助 理 ： 黃詠埼 研 究 期 程 ： 中華民國 108 年 1 月至 108 年 12 月 研 究 經 費 ： 新臺幣 113 萬 5 仟元整內 政 部建 築研 究 所委 託研 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）108301070000G0026
PG10802-0075
目次 I
目次
表次 ... III
圖次 ... VII
摘要 ...IX
第一章 研究背景 ... 1
第一節 研究背景、目的 ... 1
第二章 國外有關本案之研究情況 ... 7
第三章 研究內容 ... 11
第一節 本研究採用之方法 ... 11
第二節 研究採用方法之原因 ... 14
第三節 ABRI-LCC 碳足跡資料庫內容概說 ... 20
第四章 研究成果 ... 47
第 一 節 ABRI-LCC 四 類 碳 足 跡 資 料 庫 建 置 作 業 標 準 47
第 二 節 ABRI-LCC 構 件 資 料 庫 發 展 計 畫 ... 53
第 三 節 ABRI-LCC 維 護 管 理 之 規 劃 建 議 ... 54
第五章 結論與建議 ... 65
第 一 節 結 論 ... 65
第 二 節 建 議 ... 67
附錄一 歷屆工作會議記錄 ... 69
附錄二 期中報告回應 ... 71
附錄三 期末報告回應 ... 73
附錄四 中英文索引 ... 77
表次
III
表次
表 3-1 建材碳足跡資料庫三種製作法 ... 12
表 3-2 通用型碳排資料庫(Moncaster A. M. & Song J-Y, 2012)
... 12
表 3-3 營建專用碳排資料庫 ... 13
表 3-4 澳洲三種不同方法 EC 數據之差異(取自 IEA, EBC Annex
57, ST3 report) ... 14
表 3-5 日本不同統計法之資材 EC 數據比較表（單位：kgCO
2/kg）
... 15
表 3-6 2010 年各國電力碳排係數（KgCO
2/kWh) ... 19
表 3-7 ABRI-LCC 四類資料庫與其計算範疇 ... 21
表 3-8 本研究取自國內其他機構碳盤查資料一覽表 ... 22
表 3-9 部分 P-LCC 碳足跡資料庫 ... 23
表 3-10 碳排計算所依據之化石能源碳排係數 ... 27
表 3-11 臺灣資材汽車貨運平均運距與碳排推估值（2011）
... 28
表 3-12 電弧爐鋼胚原料運輸碳排計算表 ... 32
表 3-13 不銹鋼鋼胚原料運輸碳排計算表 ... 32
表 3-14 卜特蘭水泥原料運輸碳排計算 ... 34
表 3-15 木質材料加工製程碳排資料（取自王松永 2016） .. 35
表 3-16 木竹製材碳排量分析實例 ... 36
表 3-17 木竹類材料碳排標準 ... 36
表 3-18 P-LCC 內室內裝修二次加工板材碳排標準 ... 39
表 3-19 水泥碳排之比較（不含成品運輸碳排） ... 43
表 3-20 本研究水泥製品各階段碳排與 SimaPro 相關數據之比
較 ... 44
表 3-21 本研究玻璃製品各階段碳排與 SimaPro 相關數據之比
較 ... 45
表 3-22 本研究各建材與 SimaPro 建材排放係數之比較 ... 45
表 4-1 景觀工程常用機具施工碳排放標準 ... 50
表 4-2 某瀝青路面施工機具碳排量計算範例（15cm 碎石級配
路基、5cm 瀝青混凝土路面） ... 50
表 4-3 以專業工匠問卷所統計之室內裝修「施工碳排密度標
準」 ... 51
表 4-4 某輕隔間構件在在 I-LCC 資料庫內的碳排數據計算實
例 ... 52
表 4-5 建築動態耗能模擬之基本設定條件 ... 58
表 4-6 屋頂隔熱工法 T1 之構造設定 ... 59
表次
V
表 4-7 屋頂隔熱工法 T2 之構造設定 ... 59
表 4-8 屋頂隔熱工法 T3 之構造設定 ... 59
表 4-9 ABRI-LCC 為護管理策略 ... 62
圖次 VII
圖次
圖 1-1 各國人均建築營建資材碳排 ... 1
圖 1-2 各國建築營建資材碳排佔比 ... 2
圖 1-3 以產業假設個別基準，採由下而上研究方法預估 2030
年不同地區不同產業在各種碳交易價格下對於全球溫
室氣體減緩之經濟潛力。 ... 3
圖 2-1 近年來建築 LCA 相關學術論文快速成長情形 ... 8
圖 2-2 建築碳排評估是近年新興研究趨勢 ... 9
圖 2-3 近年在建築營建研究上提及 EE 與 EC 之數據庫、設計方
法、採購決策的論文數量上昇情況 ... 9
圖 2-4 1990 至 2013 年 250 篇有關 EE、EC 論文的發展趨勢.. 9
圖 3-1 澳洲境內不同方法數據庫所計算之住宅蘊含能源 EE 密
度之差距 ... 17
圖 3-2 不同國家數據庫的鋁材 EC 數據差異 ... 18
圖 3-3 不同論文所引用的結構材之 EC 係數差距甚大 ... 18
圖 3-4 不同方法資料庫所計算的建築物蘊含耗能之差異 ... 18
圖 3-5 日本因製造技術提升使辦公建築的 EE 由 1965~2000 年
間降低了 50% ... 19
圖 3-6 EN15978 建議蘊含碳排 EC 之計算範疇 ... 20
圖 3-7 鋼鐵基本工業產業關聯圖 ... 30
圖 3-8 高爐煉鋼與電弧爐煉鋼生產流程圖 ... 30
圖 3-9 2011 年各主要進口美國廢鋼之國家百分比 ... 31
圖 3-10 卜特蘭水泥流程圖計算邊界 ... 33
圖 3-11 卜特蘭水泥與高爐水泥各階段碳排之比較 ... 43
圖 3-12 玻璃類各階段碳排之比較 ... 44
圖 4-1 RICS(2012)建議構件碳排資料庫之建置法 ... 48
圖 4-2 ABRI-LCC 構件資料庫的系統層級建議 ... 53
圖 4-3 我國綠建材標章與各層級產業的關係圖 ... 54
圖 4-4 我國綠建材標章與綠建築標章之連結 ... 55
圖 4-5 我國綠建材標章四大分類與建材生命週期的關係 ... 56
圖 4-6 本試算案例之街屋 3D 示意圖(左)與平面圖(右) ... 57
圖 4-7 材料生產與施工階段之總碳排放量 ... 60
圖 4-8 使用階段(60 年生命週期)之總碳排放量 ... 60
圖 4-9 各項屋頂隔熱工法的生命週期碳排放 ... 61
摘要 IX
摘要
關鍵詞: 蘊含碳排，生命週期評估，碳揭露，EN 15978 一、研究緣起 人類文明在面對地球暖化的環境危機中，高度污染的建築產業是被國際認定 可透過減碳策略來拯救地球最重要的一環。根據 2011 年聯合國環境規劃署 UNEP 的估計，全球的建築產業消耗了地球能源的 40％、水資源的 20％、原材料的 30 ％、固體廢棄物的 38％，建築產業未來勢必被強力要求降低其碳排量。為了呼應 此全球節能減碳的行動，本研究的目的在於建立內政部建築研究所專用的建材碳 足跡資料庫系統 ABRI-LCC (Life Cycle Inventory Carbon Database System of ABRI)，以作為建築產業碳足跡揭露與評估的國家標準。 二、研究方法 本研究團隊已初步建立建材碳足跡的初級資料庫，並廣為政府機關、研究機 構、民間團體所採用。本計畫將透過國際建築產業之碳足跡盤查標準、碳盤查方 法論、碳足跡資料系統的研究分析，進一步深化本資料庫成為正式國家層級的 ABRI-LCC 資料庫系統。 三、重要發現 本研究的目的在於建立內政部建築研究所專用的「建築碳足跡資料庫系統」， 可用於未來發展低碳建材碳足跡認證、建築節能減碳評估、建築產業碳足跡計算 的國家標準。提出以下: 1. 建立 ABRI-LCC 四類碳足跡資料庫作業標準 2. 提出 ABRI-LCC 構件資料庫發展計畫 3. 提出 ABRI-LCC 維護管理之規劃建議 四、主要建議意見 建議一 建立建築產業碳足跡服務平台: 立即可行性建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:財團法人台灣建築中心 「建材碳足跡資料庫系統」提供各項建材本土化、科學量化之碳排數據，應 繼續維護發展，定期更新維護，以成為國內土木、營建、建築、景觀工程的碳足 跡計算標準，也可成為國內環境影響評估的碳足跡計算之查核標準，建議未來相關資料以服務平台之方式呈現及對外服務，以提升國內建築產業碳足跡揭露資訊 與政策之信賴性，並作為政府相關部門執行溫室氣體減量、低碳社區、環境影響 評估或零能源建築等政策之重要參據。 建議二: 綠建材標章相關講習可納入碳足跡概念及計算方式:立即可行性建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:財團法人台灣建築中心 以本研究為基礎，綠建材標章制度未來可突破原本之窠臼，直接轉型升級， 以低碳地球永續為目標，分為綠色材料丶綠色構件及綠色設備等三大類之評估系 統，建議在相關宣導講習活動納入相關議題，加強推廣、凝聚共識。
摘要
XI
ABSTRACT
Keywords: Embodied Carbon, LCA, Carbon Disclosure, EN 15978 Research Background:
With the environmental crisis of global warming engulfing the human civilization, the highly polluted building industry is recognized as one of the most important aspect where carbon reduction strategies can be applied to save the earth. According to the UNEP’s report in 2011, it is estimated that the global building industry is responsible for exhausting 40% of earth resources, 20% of water resources, 30% of raw materials and contributed 38% of global solid waste, hence it is inevitable that the building industry will be strongly demanded to reduce its carbon emission in the future. In order to go in line with carbon reduction plans around the globe, the purpose of this research is to establish the Life Cycle Inventory Carbon Database System of ABRI so as to become a national standard for the carbon footprint disclosure and evaluation in the building industry.
Research Methodology:
Our research team have initiated and established a primary carbon footprint database of building materials which is well applied across various government organizations, research institutions and private associations. This research plan aims to further enhance this primary database into ABRI-LCC database system through investigating and analyzing relevant international Carbon Footprint Inventory standards, Carbon Inventory methodologies and Carbon Database systems so as to formally become a national database standard.
Major Outcomes:
This research aims to establish the Life Cycle Inventory Carbon Database System exclusively for ABRI as a national standard which can then be used to develop certifications of Low Carbon Material, Energy Saving and Low Carbon Evaluation and Building Industry Carbon Footprint Evaluation. In view of these outcomes, the research team recommend the followings:
1. Establish ABRI-LCC, 4 types of Carbon Footprint Database Operating Standard
3. Propose ABRI-LCC, Maintenance and Management Team Main Recommendations:
Recommendation 1:
Establishment of Building Industry Carbon Footprint Service Platform Feasibility: Highly Viable
Main Organizer: Institute of Architecture, Ministry of the Interior Co-Organizer: Taiwan Architecture & Building Center
「 Building Material Carbon Footprint Database System 」 provides localized and scientifically quantified Carbon Footprint Database for various building materials. The above platform should be regularly maintained and updated in order to become the Carbon Footprint calculation standard for domestic civil engineering, construction, building and landscape projects. It can also perform domestic environmental impact assessment and recommend carbon reduction solutions as well as generating present related information through the function of this online platform. The platform’s existence could enhance the reliability of the domestic construction industry’s carbon footprint disclosure information and policies, provide policy implementation guidelines for related government departments to greenhouse gas reduction, low-carbon communities, environmental impact reduction and creation of zero-energy buildings. Recommendation 2:
Incorporation of Green Building Material Labeling information into Carbon Footprint Concept and Calculation Method
Feasibility: Highly Viable
Main Organizer: Institute of Architecture, Ministry of the Interior Co-Organizer: Taiwan Architecture & Building Center
Building on the foundations of this research, the Green Building Material labeling system could upgrade, transform and evolve in the near future. With the goal of Low Carbon Earth and Sustainability, the Green Building Material labeling system can be categorized into three major aspects namely: Green Materials, Green Components and Green Equipment. It is also recommended that relevant propaganda, seminars and training activities could be incorporated into relevant areas to strengthen topic promotion and consensus among relevant parties.
第一章 研究背景
1
第一章 研究背景
第 一 節 研 究 背 景 、 目 的
本研究的目的在於建立內政部建築研究所專用的「建築碳足跡資料庫系統」， 以下簡稱為 ABRI-LCC(Life Cycle Carbon database of Architecture & Building Research Institute)。此系統若能長期獲得維護並發展，可做為我國建築產業專 用的碳足跡評估之國家標準資料庫，對本所而言，可用於未來發展低碳建材碳足 跡認證、建築節能減碳評估、建築產業碳足跡計算的國家標準。 圖 1-1~圖 1-2 是 Tatsuo Oka(2013)以幾個國家的產業關聯表所統計的建築產 業建材人均碳排量與其佔該國碳排總量之比例，雖然在各國有明顯差異，但在台 灣也約有 10%(讀圖判斷)。此佔比再加上我國各部門 CO2排放量分析（含電力消費 排放），105 年與住商部門相關的服務業部門占 11.96%，住宅部門占 11.49%，三者 合計占我國整體溫室氣體排放量比重約為 33.4%。由此可見建築產業碳排放比重甚 高，由本建材碳足跡資料庫入門來執行國家減碳制度是為不可忽視的一環。 圖 1-1 各國人均建築營建資材碳排 (資料來源:IEA, 2016, Subtask 2: A Literature Review)
圖 1-2 各國建築營建資材碳排佔比 (資料來源:IEA, 2016, Subtask 2: A Literature Review)
IPCC（政府間氣候變化專門委員會）在 2007 年關於氣候變遷的第四次評估報 告中，預估 2030 年不同產業在各種碳交易價格下對於全球溫室氣體減緩之經濟潛 力中，綠建築產業是位居減碳投資效益最高的行業如圖 1-3 所示。該報告認為 2011 年起只要每年投資 3000~10000 萬億美元，2050 年可以降低約三分之一的全世界建 築物能耗，同時可將地球大氣 CO2濃度控制在 450ppm 以內。綠建築產業在維持每 噸二氧化碳當量減碳成本低於 100 美元之條件下，全球到 2030 年每年可減排 5.3~6.7 千兆噸。最重要的是其中 90%的減排量可在小於每噸 20 美元的低成本情 況下實現，其效益遠高出其他行業。
第一章 研究背景 3 圖 1-3 以產業假設個別基準，採由下而上研究方法預估 2030 年不同地區不同產 業在各種碳交易價格下對於全球溫室氣體減緩之經濟潛力。 (資料來源: IPCC, 2007) 談及建築碳足跡，必先認識「蘊含碳排 EC 與使用碳排 OC」兩個關鍵詞，此 二關鍵詞是構成建築產業碳足跡的雙主軸，其定義如下；
蘊含碳排 EC---英文為 Embodied Carbon，以下簡稱 EC，其意義為由消費 者角度「隱藏看不到」而內含於建築物生命週期過程，包括由建材的原始資材挖 掘、運輸、工廠生產、運至工地、現場施工、更新維護、拆除廢棄等過程，的碳 排放量。這碳排放量當然是由「看不到」的蘊含能源 EE (Embodied Energy，以下 簡稱為 EE)所轉化而成，因此這 EE 又被為隱藏能源 Hidden Energy、間接能源 Indirect Energy、灰色能源 Grey Energy。在本研究中，由於 EC 均與建材相關， 因此稱之為「建材碳足跡」或「建材碳排」也無妨。
使用碳排 OC---英文為 Operation Carbon，以下簡稱 OC，其意義為由消 費者角度「看得見」的使用能源(Operation Energy，以下簡稱 OE)所排放的碳排 放量，亦即是在能源帳單上看得到的空調、照明、電器、加熱、機械等設備之直 接能源(Direct Energy)所轉化的碳排放量。
EC 與 OC 兩個對立用詞，源自於工業產品的溫室氣體盤查觀念，EC 是生產者 角度的生產基礎會計帳(Production Based Accounting)，OC 則是消費者角度的消 費基礎會計帳(Consumption Based Accounting)。例如，很多電器產品的 EC 發生 於生產端的開發中國家，但因產品消費在先進國而只讓 OC 被計入先進國，事實上 這生產端的大量 EC 是因為消費端的先進國而排放的，如果將其減碳責任課之於生 產國顯然是很不公平現象。又如，當今汽車越來越省油而降低了 OC，但汽車時尚 卻促使在汽車中新增 GPS、ABS、內裝電腦等很多豪華裝備而增加許多 EC，若不同 時考量 EC 與 OC 的全貌，則很容易顧此失彼而模糊了汽車產業整體的減碳責任。
目前減碳行動已蔚為全球「社會責任投資(Social Responsible Investment， 簡稱 SRI)」與「企業社會責任（Corporate Social Responsibility，簡稱 CSR）」 之主流方向。隨著全球暖化之威脅加劇，產品被要求碳標籤、企業被要求碳揭露 之勢日漸高漲，企業已被賦予地球環保的重責大任，消費者也被教育成為監測環 境的尖兵。儘管在建築產業方面的碳盤查行動尚未成形，但也處於蓄勢待發階段。 目前，低碳城市、低碳交通、低碳社區之聲此起彼落，在中國已有 300 多城鎮打 出低碳城市之口號，在台灣在 2014 年宣稱將推動 6 個低碳城市(包括 4 座低碳示 範城市，及澎湖與金門 2 座低碳島)，至 2020 年要打造北、中、南、東四個生活 圈。然而，儘管「低碳」之口號響徹雲霄，但卻缺乏科學量化與客觀之減碳評估 工具，較難有實質之成效。 建築產業是一種高度污染的產業，根據聯合國環境規劃署 2011 年 UNEP 的估 計，全球的建築產業消耗了地球能源的 40％、水資源的 20％、原材料的 30％、固 體廢棄物的 38％。目前各國建築產業的碳排比例，在美國約為 38％（2004）；在 加拿大約為 30％（2004）；在日本約為 36％（1990）；在台灣則為 28.8％（2003）， 在中國約為 30.0％，未來勢必被強迫執行地球環保對策，其中被要求降低建築物 碳排是無可避免的方向。 2015 年 6 月 15 日台灣立法院會三讀通過《溫室氣體減量及管理法》，明文規 範我國溫室氣體長期減量目標為 2050 年的溫室氣體排放量要降為 2005 年的 50% 以下，且未來環保署將可參考《聯合國氣候變化綱要公約》等相關國際公約實施 溫室氣體總量管制及排放交易制度。其中對被公告為排放源的企業、機關將實施 排放量盤查、查證、登錄機制，未來若廠商登載不實，將處以 20 萬元以上 200 萬 元以下罰鍰，情節重大者，主管機關可要求廠商停止操作、停工、停業，並限制 或停止碳交易，並明訂被要求改善之廠商，改善期限最長不得超過 90 天。 在一連串的國際減碳規範與我國《溫室氣體減量及管理法》之多重壓力下， 建築產業的碳足跡標示制度勢必提前來到，台灣工程各界目前已對工程強制實施 碳足跡揭露一事風聲鶴唳。2012 年，行政院公共工程委員會在「研訂公共工程計 畫相關審議基準及綠色減碳指標計算規則（中華民國工程技術顧問商業同業公會）」 專案研究計畫中提出：我國預計針對公共工程於 2013~2014 年推動「碳足跡推估 前置作業」，於 2015~2019 年執行「碳足跡推估作業」，於 2020~2024 年執行「碳 足跡推動作業」，於 2025 之後執行「碳中和推動作業」。至 2015 年為止，台灣環 保署已陸續通過道路、橋樑、隧道、建築物等工程項目之碳足跡產品類別規則 CFP-PCR，另外在 2017 年又通過庭園景觀與室內裝修的 CFP-PCR，建築產業的碳揭 露規範日漸完備。另一方面，2013 年由低碳建築聯盟 LCBA（Low Carbon Building Industry Alliance）發起的建築碳足跡評估 BICF 法與認證辦法已經成立，有許 多公家民間建築案件已經陸續接受此建築碳足跡標章之認證，同時有些地方政府
第一章 研究背景 5 也開始援用依此評估法執行工程碳足跡管理。顯然，一股強制型的碳足跡管理制 度在台灣工程界已逐漸成形，且有成為未來主流之勢。 在工程上執行碳足跡之揭露、預測、操作、控制之工作，稱之為「工程碳管 理」。雖然當今地球環境的議題很多，但沒有一樣比地球暖化的議題更迫切；儘管 工程的環境管理項目很多，但沒有一項比執行「工程碳管理」更全面、更實用。 以建築工程為例，過去所採用的節能指標、綠建築指標，遠不如採用碳足跡的「工 程碳管理」更直接、更切中地球環保議題的核心。本來，「節能建築」是 1970 年 代因石油危機所爆發的建築環境思潮，其次的「綠建築」則是搭在 1992 年里約地 球高峰會議熱潮之上的建築環保運動，現在以碳足跡為指標的「工程碳管理」則 是在 1997 年京都議定書之後，在碳權、碳交易之壓力下所形成的最新環保戰略。 過去只因為缺乏工程碳足跡揭露的工具，才採用「節能建築」或「綠建築」來將 就，如今更高信賴度的工程碳足跡評估法已誕生，應可早日取而代之，成為更有 效的永續建築產業政策才對。
第二章 國外有關本案之研究情況 7
第二章 國外有關本案之研究情況
「蘊含碳排 EC 與使用碳排 OC」是建築 LCA 的雙主軸，也是京都議定書之後 才發跡的新興學問，直至近幾年才漸漸成為成熟的研究體系，以下讓我們來一窺 此二研究體系艱辛的發展史。 首先，先揭露 OC 研究的發展史。OC 來自於空調、照明、機電等設備的使用 能源，這方面的研究相對於 EC 研究發展甚早。建築 OC 研究，就是以能源角度的 建築效率模擬 BPS(Building Performance Simulation)研究，它的歷史有如電腦 發展般淵源流長，1950~60 年代最早即在瑞典與美國由靜態熱流計算展開研究。 1963 年瑞典皇家工程學院(Royal Institute of Technology)的 Brown, Gösta 在 Stockholm 最早以熱平衡公式(heat balance equations)發表全球第一個建築模擬 軟體 BRIS。到了 1960 後期，一些能源評估與逐時熱負荷計算的 BPS 模型開始被發 展，到了 1970 前期，才在美國發展出強力的動態建築能源模擬引擎 BLAST、DOE-2、 ESP-r、HVACSIM、TRNSYS 等。1970 年代的兩次世界能源危機，尤其更加速了建築 能源模擬技術的發展，且讓建築節能政策變成緊急重要的國家政策，美國國家標 準 ASHRAE90-75 於焉成立。過去幾十年，BPS 已經緊密結合了學術、政府、工業、 專業團體而茁壯，如今已深具信賴度並成為國際通用的解析工具。 相對於 OC 研究，EC 研究的歷史較淺，因為 EC 是在 1997 年 ISO 14040 生命 週期理論之後才有的新興研究。儘管建築部門對 EC 之關心已久，但直到 20 年代 在德國才出現以能源需求來選用建材的動向。當時曾出現以燃煤單位來比較採暖 需求量與與建築產品耗能量的出版品(Friedrich et al.1922)，但遲至 1970~90 年代，才陸續有煤、褐煤、油當量對建材與結構的 EC 研究(IEA, EBC Annex 57, ST1 report)。關於產品生命週期的量化研究則起源於 60 年代至 70 年代初期，例如 1988 年 Tennenbaum 採用 Wassily Leontief 在 20 年代提出的產業關聯法 IO 模型來執 行 EC 分析(Tennenbaum,1988)，才開啟了 EC 的眼界。70 年代後期至 80 年代初期， 因為能源危機已成先進國的重要公共議題，在建築產業上也逐漸關注最佳隔熱材 厚度、產品能源效率、原物料號能等節能投資效益之課題。80 年代中期至 90 年代 初，隨著工業、設計、零售界興起的 LCA 風潮，EC 隨之被納入 LCA 內涵之一部份。 然 而 ， 最早 整合 LCA 並 發展評 估 架構 的貢 獻者則歸 功於毒物化學環 境協會 SETAC(Society of Environmental Toxicology and Chemistry)。SETAC 在 1993 年發表了生命週期評估指引(Guidelines for Life Cycle Assessment: A Code of Practice)提出人體健康、生態系、資源所代表的環境性能 LCA 指標，這指標後來 變成 1997 年之 ISO14040 標準。之後隨著氣候變遷與環境補賞策略之議題發燒， 關於建材在使用、製造、營建的環境衝擊研究才逐漸成長。然而，由於毒物化學 界所框列的諸多 LCA 環境衝擊因子對於長壽命且單一設計的建築產業太過複雜、困難，因此國際間另外發展出碳足跡(ISO14067)、灰色能源 grey energy(亦即蘊 含能源之意，瑞士 SIA2032 標準) 、通用建築碳排放計量方法（Common Carbon Metric，一種以使用碳排為指標的標準，見 ISO 16745) 等較簡單的單一碳排指標， 於是以碳排為主的 EC 研究架構才正式成形。 直到近年，有關建築 LCA 的發表論文數才有迅速成長之勢，例如 Chirjiv 所 調查的國際審查期刊論文發表數量變化如圖 2-1 所示(Chirjiv et al.2017)。該 圖顯出: 在 2015 年就有 250 篇建築 LCA 審查論文發表，其最多研究領域為建築使 用能源之相關論文，且漸漸有擴及蘊含能源 EE 與其認證系統，終於在 2015 年才 有 15 篇 EE 方面之論文。由此可見 OE、OC 相關研究之歷史甚早，但 EE、EC 相關 研究則起步甚晚。 圖 2-1 近年來建築 LCA 相關學術論文快速成長情形 (資料來源:Chirjiv et al.2017)
根據 IEA 的報告(IEA, EBC Annex 57, ST1 report)，國際權威期刊曾經刊載 EC 相關研究的統計如圖 2-2~圖 2-3 所示，由此可知 EE、EC 研究在近年已日益茁 壯。這些統計顯示: 在 1990 年初只出現幾篇 EC 相關研究論文，其中有些試圖比 較資源、服務價值與商品碳排與能源之關係，有些則嘗試探討能源與溫室氣體對 建材與營建活動之關係，直到 2006 年之後才日漸出現建材碳排之研究。當時國際 碳排研究雖仍偏重於建築能源研究主題上，但 2007 年之後建材 EE 與 EC 之研究則 呈現爆發性增加之勢，在研究尺度上也出現多樣化現象。另外，由 Science Direct 網站以“Embodied energy”, “Embodied GHGs”，“CO2”關鍵字搜尋出 1990 至
2013 年之 3,822 件書籍、期刊、論文如圖 2-4 所示(IEA, EBC Annex 57, ST2 report)。 由此發現: EE 與 EC 相關研究自 2006 年起才開始起色，到最近幾年每天平均有 1.5 篇相關論文發表，可見其研究已呈蓬勃發展之勢。
第二章 國外有關本案之研究情況
9
圖 2-2 建築碳排評估是近年新興研究趨勢 (資料來源:IEA, EBC Annex 57, ST1 report)
圖 2-3 近年在建築營建研究上提及 EE 與 EC 之數據庫、設計方法、採購決策的論 文數量上昇情況
(資料來源:IEA, EBC Annex 57, ST1 report)
圖 2-4 1990 至 2013 年 250 篇有關 EE、EC 論文的發展趨勢 (資料來源:IEA, EBC Annex 57, ST2 report)
上述統計顯示: 建築 EC 評估已日趨重要，甚至國際一些主要綠建築評估工具 也紛紛導入 EC 評估制度。例如澳洲綠建築評估系統 GREEN STAR 自 2015 年起已開 始採用建材 LCA 評分，評分比重為 100 分的 7~8 分(3 分評水泥減量，1 分評鋼材 減量，4 分評其他建材減量)，有 3 分用於獎勵綠色建材，另有 6 分作為獎勵採用 EC 之 LCA 法(必須依照 ISO14040 評估、專業 LCA 分析、同儕審查且應有 6 項以上 環境衝擊評估)。又如最新版之美國綠建築評估系統 LEED（Leadership in Energy and. Environmental Design）已經在建材上新增 3 分作為 EC 評估之優惠計算， 且要求 EC 評估工具與數據必須明確且應委由 LCA 專家執行。它同時要求設計模型 與比較模型並須將地點、機能、生命週期、樓板面積、方位、耗能等條件設於相 同水準才行，且其評估範圍至少必須包括主結構與外殼結構。最後也必須提出減 碳建議，例如將柱樑結構改成承重牆結構、改變柱距、樓板厚度而達成減碳目標， 並保證減碳 10%以上。 另外，有一些跨國顧問公司已經發展獨自的 EC 評估工具，其中英國皇家章程 鑑定組織 RICS (Loyal Institute of Chartered Surveyors)已制定並公告一個建 築物 LCA 碳足跡計量標準(RICS 2017)。德國永續建築評估系統 DGNB（Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen）、法國高質量環境評估系統 HQE (Haute Qualité Environnementale)均已導入 LCA 評估(Chirjiv et al. 2017)。又如 Moncaster et al. (2018)指出英國、德國、澳洲、荷蘭、丹麥也正在發展非強制 型的建築碳足跡認證系統，其中英國綠建築評估系統 BREEAM（Building Research. Establishment's Environmental Assessment Method）已動用 LCA 工具來執行 EC 評估，並對使用碳揭露之環境宣告 EPD 產品額外加分。 國內有關建築產業碳足跡資料系統之既有研究，主要均由本主持人在成功大 學建築研究所一脈相承發展至今。 最早在 1994 即由建材溫室氣體排放之研究(劉 漢卿，1994)開始，至今累計二十多年之累積研究成果。其間，本建築產業碳足跡 資料系統已廣為政府機關與工程實務界所應用，甚至已經成為國內工程碳足跡盤 查的資料庫依據。本資料庫歷經本所與國科會(科技部前身)的數次專案補助研究 發展，並於 2013 年重新建置符合 EN15978 標準之建築碳足跡資料庫，於 2019 年 再接受本所本專案研究而正被命名為 ABRI-LCC，並移交給本所全面接管，延續該 資料庫之維護管理、研究發展。
第三章 研究內容 11
第三章 研究內容
第 一 節 本 研 究 採 用 之 方 法
為了建立本所專用的建材碳足跡資料庫系統 ABRI-LCC，必須符合本土化的標 準。由於建材生產之碳排與當地的能源結構與工業能源效率有很密切的關係，例 如挪威 99﹪的電力完全仰賴乾淨水力發電，其每噸單位油當量能源的碳排量 （1.36t）只有台灣的 52.7﹪；又如在火力發電比例小且發電效率高的日本，每度 電能的碳排約僅為台灣的 73％，因此資材碳排資料必須由當地能源結構算出，絕 不能援用他國數據來取代，這也是本土化建築產業碳足跡評估必備的條件。目前 國際間的建材碳足跡資料庫有下列三種盤查統計法：(1) 製程盤查法，又稱 PB 法(Process Based Method)：
此方法直接由資材製造廠商的產量與耗能結構算出碳排量，亦即相當於資材 生產線的直接耗能統計。雖然不同資材廠商的耗能效率不盡相同，但以目前產業 競爭與節能效率提升下，最終產品耗能效率與碳排量之差異已日漸縮小，因此本 方法可說是一種最直接可靠的碳排統計法。然而，由於各種資材廠商之配合意願 不高、生產線耗能結構的統計不易、統計量龐大之因素，使本統計之難度增高。 (2) 產業關連表統計法，又稱 IO 法(Input-Output Method)： 「產業關連表」就是政府定期對各種產業間的產值、需求量、交易量、粗附 加價值等，所進行的金額相關統計資料。所謂資材碳排的產業關連表統計法，就 是利用產業關連表之關係，以建築產業的需求量與資材消耗量，求出對其他資材 產業與能源產業的產值、產量之直接、間接波及效果，並因此求出碳排量之方法。 IO 法是里昂惕夫於 20 世紀 30 年代研究並創立的一種反映經濟系統各部分之間投 入與產出數量依存關係的分析方法 Wassily Leontief's input-output model， 近年來被用來計算蘊含能源和蘊含碳排放。 (3) 複合法(Hybrid Method)： 由於前述 PB 法隱含切斷誤差 truncation error 而數據有偏小問題，而 IO 法有組合誤差 aggregation errorg 而有數據有偏大問題，整合兩者的方法即有複 合法之出現。複合法可去除 IO 法包含太多間接波及影響，使其碳排量統計數據有 嚴重偏大的趨勢，遂有去除其間接關連因素而統計的方法。此法的碳排量數據當 然比上法更值得信賴，但是它依然只是該資材產業的平均碳排量，而無法區別個 別資材種類的碳排量。
表 3-1 建材碳足跡資料庫三種製作法
(資料來源:本研究整理)
表 3-2 通用型碳排資料庫(Moncaster A. M. & Song J-Y, 2012) database 開發單位 內容 範疇 Athena 加拿大 Athena Institute 北美洲材料、產品 B2B PB 法 BP LCC 澳洲 Building Product Innovation Council 澳洲營建材 料、產品以及 其維護更換壽 命資料 B2B PB 法 ICE 英國 Bath University 大部分為英國營建材料 B2B PB 法 Alcorn 紐西蘭 Victoria University of Wellington 紐西蘭建材 B2B 混合 PB 法 AIJ-LCC 日本建築學會 日本建材 B2B IO 法 (資料來源: Moncaster A. M. & Song J-Y, 2012)
碳排統計法 方法 特徵 缺點 適用領域 製程盤查法 process-based method (PB 法) 盤查產品生命週期的能 源、物質輸入與產品、污 染的輸出，得出產品的環 境負荷 微觀的過程分析， 由下而上的盤查 法，可視為產品的 總環境衝擊量 因切斷誤差 truncation error 而偏小 適用於工程 單體層面的 LCA 產業關連法 Input-Output method (IO 法) 根據產業的能源及物質的 經濟輸入輸出清單，計算 產品生命週期的物質及能 源投入量和環境負荷 宏觀的全域分析， 由上而下的盤查 法，可視為不同部 門的環境衝擊比例 因邊界過大、加 成誤差 aggregation error 而偏大 適用於產業 層面的 LCA 複合 IO 法 Hybrid IO method 以經濟輸入輸出資料補充 製程盤查方法 居中 居中 但歐洲技術委員會 在 2011 的 CEN/TC350 標準卻只推薦 BP 法，因為此法是由下至上的算法，可理 解建築物由每一與生命週期衝擊相關的產品與製程組合。
第三章 研究內容 13 表 3-3 營建專用碳排資料庫 database 開發單位 內容 範疇 Athena 加拿大 Athena Institute 北美洲材 料、產品 B2B PB 法 BP LCC 澳洲 Building Product Innovation Council 澳洲營建材 料、產品以及 其維護更換 壽命資料 B2B PB 法 ICE 英國 Bath University 大部分為英國營建材料 B2B PB 法 Alcorn 紐西蘭 Victoria University of Wellington 紐西蘭建材 B2B 混合 PB 法 AIJ-LCC 日本建築學 會 日本建材 B2B IO 法
(資料來源:Moncaster A. M. & Song J-Y, 2012，日本資料為本研究加入)
以上三法各有其優勢，目前各先進國有的建材相關資料庫之概況如表 3-1~ 表 3-3 所示，其中表 3-2 為國家通用型碳排資料庫 general-purpose database， 表 3-3 為營建專用碳排資料庫。日本建築學會採用 IO 法 3.Bath ICE 與 Athena database 為 PB 法數據，紐西蘭則採用複合法。所謂國家通用型碳排資料庫指由 能源流盤查分析的國家級數據，如 ecoinvent，Gabi，USLCC，ELCD，Eco-Profile 等，它們可能包含碳排、酸雨、空污等廣大的環境衝擊數據，是為工業產品開發 的通用型資料庫。所謂營建專用碳排資料庫則是專為營建產業開發的建材碳排資 料庫，它們是以種種 LCA 法分析的數據，如 AusLCC, BP LCC, GEMIS, Nationale Milieudatabase, ÖKOBAUDAT 等，其中英國 Bath 大學的 ICE 數據只含碳排與耗能 數據。本 ABRI-LCC 資料庫的研究法採 PB 法，其方法與內涵很類似於 Bath 大學的 ICE 資料庫。
第 二 節 研 究 採 用 方 法 之 原 因
如上述，既然碳足跡資料庫生成的方法論與軟體尚未標準化，甚至其地理性、 工業技術、計算邊界也有很大差異，可能被質疑其信賴度。事實上，制定 EBC Annex 57 標準的 IEA 自己均明確指出: 現行蘊含碳排計算法有(1)不同量化方法論、(2) 不明確或不同系統邊界、(3)欠缺正確或高品質的數等三大問題(IEA, EBC Annex 57, 2016, Subtask3 Report)。
首先，讓我們來一窺碳足跡資料庫方法論所產生的誤差。有 IEA 之研究列舉 在澳洲的 PB 法、IO 法、複合法三種方法所產出建材碳排資料即有表 3-4 所示之差 異，另外在日本國內不同統計方法也出現如表 3-5 之差異。
表 3-4 澳洲三種不同方法 EC 數據之差異(取自 IEA, EBC Annex 57, ST3 report) PB 法 複合法 IO 法 1.蒸壓加氣混凝土 3.5 4 6.8 2.鋁 154.3 252 378 3.家電設備 301.1 250 301 4.磚 8.2 3.3 5.4 5.地毯 74.4 288 212 6.磁磚 9 22 32 7.陶土屋瓦 6.5 20 17 8.混凝土 1.1 1.8 2.4 9.混凝土鋪面 2 32 32 10.混凝土磚 2 4.8 4.5 11.實心門 23 74 74 12.空心門 23 48 48 13.玻璃 13.5 168 83 14.玻璃纖維隔熱材 28 172 107 15.發泡隔熱材 154.3 370 303 16.水泥砂漿 1.3 1.8 2.6 17.油漆 80 284 194 18.灰泥 1.8 27.2 8.9 19.石膏板 2.7 7.4 27.2 20.塑膠 87 64 163.4
第三章 研究內容 15 表 3-5 日本不同統計法之資材 EC 數據比較表（單位：kgCO2/kg） IO 法＊1 限定間接 需要算入 法 PB 法 相關文獻調查 研究代表者 外岡 吉岡ら 酒井ら＊2 酒井ら＊3 外岡＊4 日本 建築研究所＊5 砂 石 砂礫採石 0.00642 0.00568 0.00103 0.00103 碎石 0.00781 0.00693 0.00117 0.00117 纖 維 製 品 棉 0.198 絲 0.334 毛 0.620 其他 0.341 木 材 製材 0.216 0.136 0.029 0.029 合板 0.598 0.433 0.179 0.179 紙 紙板 1.507 1.331 0.675 和室紙 2.955 2.585 0.796 塗料 1.932 1.481 0.656 0.653 合成樹脂品 2.101 1.690 0.645 2.787 玻 璃 平板玻璃 1.980 1.782 1.519 1.291 2.435 玻璃纖維 3.703 3.333 2.124 1.584 其他 0.183 0.169 2.817 水泥 0.818 0.803 0.825 水泥 0.799 高爐水泥 0.506 0.785 陶 瓷 器 陶瓷器 0.781 0.689 0.418 陶瓷器 1.467 耐火陶瓷 1.052 0.920 0.616 衛生陶瓷器 0.953 其他 0.000 0.103 鐵（鋼胚） 1.287 1.111 1.888 型鋼 0.990 棒鋼 0.693 鋼板 1.599 大型型鋼 1.089 小型型鋼 0.634 鋼胚 1.232 電弧爐鋼 0.517 高爐鋼 1.907 型鋼 0.990 軟鋼 2.130 鋼筋 0.693 鋼板 1.599 銅 2.424 1.573 1.028 鋁 4.726 3.711 2.259 6.472 6.446 其 他 鉛 3.227 2.673 1.925 鋅 2.757 2.380 1.841 3.117（高爐） 其他 6.131 隔 熱 材 玻纖棉 3.659 發泡樹脂 3.579
資料來源：取自空氣調和衛生工學會，1995，p.56，經本文換算成碳排量 註：
＊1：安岡，1993，p.109，＊2：酒井，1992 ，＊3：酒井，1993 ， ＊4：外岡豐，1994，＊5：日本建築學會，1992
第三章 研究內容 17 另外，Dixit 曾分析約 100 篇有關住宅 EE 研的究論文發現，即使排除了不同 國家地理之差異，在相同澳洲境內因採用不同的資料庫統計法所得出的 EE 密度之 差異如圖 3-1 所示，其結果顯示採用複合 PB 法與複合 IO 法之資料庫所計算的住 宅 EE 密度約為採 PB 法與 IO 法之計算結果的兩倍，另外採複合 IO 法資料庫所計 算的住宅 EE 密度略高於採複合 PB 法的計算結果(Dixit M. K., 2017)。這些調查 研究均顯示採用不同方法所製作之數據差異參差不齊，有時差異甚至高達數倍。 圖 3-1 澳洲境內不同方法數據庫所計算之住宅蘊含能源 EE 密度之差距 (資料來源: 改繪自 Manish K. Dixit, 2017) 由上可知碳足跡資料庫只要採用不同方法來製作，即使在同一國家中也可能 內涵巨大差異，這更不用說是不同國家資料庫之差異了。例如，有一 IEA 的報告 (IEA, EBC Annex 57, ST3 report)曾調查不同國家資料庫關於相同鋁材的 EC 數 據如圖 3-2 所示，此圖以澳洲數據為準，各國資料庫誤差可達 59%~113%之多。 又例如 Pomponi 曾針對 2012~2017 五年期間有明確揭露碳排係數、計算邊界、 數據來源的 EC 相關研究論文，以 EN15978 各階段定義檢討之後，發現這些論文所 採用的結構材在 A1~A3 階段的碳排數據差異如圖 3-3 所示，其最大值與最低值之 比值甚至高達 284%~1044%(Pomponi, F. et al. 2018)。 上述為原材料之 EC 數據差異，應用這些數據來執行建築產業 LCA 之結果當然 隨之產生差異，甚至誤差更形擴大，例如在澳洲針對一棟商業建築與一住宅建築 採用三種資料庫所產生的 EC 密度之差異如圖 3-4 所示，該誤差最高可達 2~3 倍之 多。
圖 3-2 不同國家數據庫的鋁材 EC 數據差異 (資料來源:IEA, EBC Annex 57, ST3 report)
圖 3-3 不同論文所引用的結構材之 EC 係數差距甚大
(資料來源: 改繪自 Pomponi, Francesco and Moncaster, Alice, 2018.)
圖 3-4 不同方法資料庫所計算的建築物蘊含耗能之差異 (資料來源:Oka, 2013)
第三章 研究內容 19 由上碳足跡資料庫相關之差異分析可知: 當前全世界關於 EC 的研究，由於不 同方法論、不同國家、不同計算邊界之差異，其定量分析結果常隱藏非常驚人的 誤差，因此不同研究之間的定量比較是不可靠且危險的(但定性研究與策略分析尚 可)，此乃執行建築產業 LCA 研究者應引以為戒之處。有鑑於此，ISO14040 定義這 些誤差為不確定因素，且強調 LCA 必須設法排除之。Dixit 認為 EC 的不確定因素 起因於: 系統邊界、地理性、數據新舊、數據完整性、內涵能源(如橡膠與塑膠產 品內含的石油能源)、分析法、能源類別、數據來源、生產技術、數據時間性等因 素(Dixit et al. 2010)。 然而，這些不確定因素不勝枚舉且防不勝防。例如數據的地理代表性，關係 到營建材料、營建與預鑄工法、運輸方式與距離、燃料品質、能源碳排係數、經 濟系統之差異而有極大差異。況且碳足跡資料庫均必須由能源碳排係數換算而成， 但如表 3-6 所示，由於各國的能源碳排係數差異甚大，其差異有時高達數倍，因 此不同國家的碳排數據根本難以對等比較。Menzies 等甚至指出錯用能源數據可招 致三倍的差異，光是能源關稅差異即可招致 2.5%的能源計算誤差(Menzies, et al. 2007)。另外生產技術也隱藏一些盲點，像中國、印度採用較高人力密集的生產技 術，由於人力依 PAS2050 之規定不必被計入資料庫，但 Dixit 的研究指出像石材 製造的人力耗能可能佔有 9%，因此不計入人力的碳排數據可能會失真。在生產技 術代表性上，後進國家的資材製造碳排通常比先進國家大，因為建材生產技術可 能改善能源效率而降低碳排，例如 Shunsuke 曾發現日本辦公建築的 EE 由 1965~2000 年間降低了 50%，如圖 3-5 所示(Dixit MK, 2017)。 表 3-6 2010 年各國電力碳排係數（KgCO2/kWh) 國別 台灣 中國 新加坡 日本 加拿大 美國 德國 挪威 碳排係數 0.532 0.766 0.499 0.416 0.186 0.522 0.461 0.017 (資料來源:取自 International Energy Agency,"CO2 emissions from fuel
combustion" ,2012）
圖 3-5 日本因製造技術提升使辦公建築的 EE 由 1965~2000 年間降低了 50% (資料來源:Dixit, 2017)
第 三 節 ABRI-LCC 碳 足 跡 資 料 庫 內 容 概 說
(一) ABRI-LCC 建置概要
以下簡介本研究成果之 ABRI-LCC(life cycle carbon database of ABRI)的 建置方法與內容概要。ABRI-LCC 並非經過數據品質檢驗之國家級 LCI 資料庫，而 是以 PB 法所建置的 LCIA 層級(即簡易版 LCI 層級)之建築產業專用碳足跡資料庫。
ABRI-LCC 資料庫應該依照 EN15978 規格建置而成，EN15978 對 EC 之計算範疇 如圖 3-6 所示，亦即以產品、施工、使用維護、生命終結等四階段為其必要計算 範疇，但也可額外加入建材回收再利用之評估形成五階段計算範疇(此第五階段為 選擇性的額外優惠計算項目)。 前四階段必要評估的內容為: (1) 產品階段之 A1 材料開採、A2 材料運輸、A3 材料製造 (2) 施工階段之 A4 成品運輸、A5 施工製程 (3) 使用維護階段之 B1 建材設備使用碳排(如冷媒、發泡材在使用期間之溫室 氣體排放)、B2 維護、B3 修理、B4 更新、B5 改造、B6 能源使用、B7 水資 源使用 (4) 生命終結階段之 C1 拆解、C2 運輸、C3 廢棄物回收、C4 廢棄物最終處理 等總共 16 項目。 (5) D 回收再利用，則屬第五階段之非必要額外優惠計算項目。 圖 3-6 EN15978 建議蘊含碳排 EC 之計算範疇 (資料來源: 改繪自 BSI (2011) BS EN 15978:)
第三章 研究內容 21 ABRI-LCC 資料庫做為國內建築產業碳足跡計算的共通標準，本研究建議發展 建築、景觀、室內裝修工程等三大產業的碳足跡資料庫，因為這三大產業分別是 室外環境、建築本體、室內環境的工程，為營建署主管範疇，理應為之建構碳足 跡的評估平台。本研究建議 ABRI-LCC 資料庫先建構這三大產業共用的「初級資材 碳足跡資料庫 P-LCC」，然後再建構「建築構件碳足跡資料庫 B-LCC」、「景觀構件 碳足跡資料庫 L-LCC」、「室內裝修碳足跡資料庫 I-LCC」，預計共有四類碳足跡資 料庫。如這四類資料庫因實務簡化計算上之需要，分別有「搖籃到工地」與「搖 籃到竣工」兩種範疇，如表 3-7 所示。「搖籃到工地範疇」包含圖 3-6 所示 A1~A4 項目的碳排，「搖籃到竣工範疇」則包含圖 3-6 所示 A1~A5 項目的碳排。其差異只 是對景觀、室內裝修工程等兩類資料庫，為了減少其複雜的施工碳排計算，事先 將 A5 項的施工碳排併入資料庫內而已。景觀、室內裝修兩類工程的施工碳排是隨 著工程構件項目一對一發生的，因此將其併入構件整體的碳排數據中就可免除使 用者再一一盤查計算其施工碳排，將帶給日後的碳足跡 LCA 很大的方便性。然而， 建築工程的施工碳排是吊車、工地電梯、地下室土方等整體工程發生的，無法分 散入工程構件的碳排數據，因此只能以「搖籃到工地」為範疇，其施工碳排必須 在 LCA 中另行解析。 表 3-7 ABRI-LCC 四類資料庫與其計算範疇 ABRI-LCC 資料庫內容 內容列舉 計算範疇 材料層級 初級資材碳足跡資料庫 P-LCC 鋼筋、水泥、紅磚 搖籃到工地 Cradle to Site 構件層級 建築構件碳足跡資料庫 B-LCC 隔間牆、門窗 搖籃到工地 Cradle to Site 景觀構件碳足跡資料庫 L-LCC 道路、鋪面、棧道 搖籃到竣工 Cradle to Handover 室內裝修碳足跡資料庫 I-LCC 天花板、和式地板 搖籃到竣工 Cradle to Handover
(資料來源:本研究整理) (二) P-LCC 建置概要 本年度所能完成的資料庫內容只限於初級資材碳足跡資料庫 P-LCC，其他三 類資料庫尚未有完整的內容，有待成為日後發展的計畫。在此先就 P-LCC 之建置 方法與內容說明如下； 1. P-LCC所涵蓋的內容為 EN15978 所定義之「搖籃到工地」之範疇，亦即包含 圖 3-6 所示 A1~A4 之碳排項目。 2. P-LCC 在初級原材料上，如水泥、木材等材料依照建材工業製程之 PB 法建 置而成，部分如玻璃等材料依廠商提供之耗能與產量換算而得，如合板、 隔間牆等二次組合材料或工程構件則由材料構造圖與施工圖計算而成。 3. 若有國內環保署或更高公信力機構之碳足跡盤查資料(通常包含 A1~A3 碳 排資料)，則優先採納並加入 A4 碳排計算資料，做成搖籃到工地形式才能 加入P-LCC內（如表 3-8 所示）。 4. 若有環保署公告之產品碳標籤之碳足跡資料(通常包含 A1~A3 碳排與廢棄
物處理碳排)，則扣除其中廢棄物處理階段碳排，再加入 A4 碳排計算資料， 做成搖籃到工地形式而加入P-LCC內（如表 3-8 所示）。 5. 有一些環保署公告之碳足跡資料，例如鋼鐵與水泥等，僅有生產階段之碳 排，為使其盤查範疇一致，本研究特別額外由 SimaPro 資料庫加入原材料 開採之碳排數據，同時也加入由運輸距離所換算之運輸碳排，成為P-LCC 資料庫。 6. 銅、鋁等原材料之碳足跡因無國內資料，以 SimaPro 資料庫補足之（如表 3-8 所示）。 7. 木材相關製材之加工碳足跡直接引用台大森林系王松永教授資料（如表 3-8 所示)。 8. 如鋼鐵、鋁所有大宗金屬加工產品統一以 20%之新金屬碳排與 80%之回收金 屬碳排來換算成其碳排資料，亦即這些金屬之碳排資料已經不必再考慮其 回收碳排之因素。 由於這些資料庫非常龐大，本報告只能公布其中一次資材之資料庫如表 3-9 所示，其他二次資材以上之碳足跡資料未來必須由 P-LCC 網站取得。 表 3-8 本研究取自國內其他機構碳盤查資料一覽表 建材分類 細項 來源 鋼鐵 生鐵*1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 鋼胚(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 棒鋼(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 線材盤元(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 鋼板(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 熱軋鋼捲(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 冷軋鋼捲(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 熱浸鍍鋅鋼捲(高爐) *1 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 扁鋼胚(電弧爐) *2 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 不銹鋼鋼胚*3 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 不銹鋼冷軋鋼捲(電弧爐) *3 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 鋁鋅烤漆鋼捲 成功大學產業永續發展中心碳標籤盤查資料 水泥製品 飛灰爐石粉 中聯公司產品碳足跡盤查報告書 土質 衛生陶瓷器 張又升，2002 石質地磚 環保署碳標籤 木材 粒片板 王松永，2005 製材 王松永，2005 化學&塑膠 低密度聚乙烯 LDPE 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 聚醯胺尼龍 (Nylon 6) 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台
第三章 研究內容 23 環氧樹脂 (Epoxy) 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 行政院環保署產品碳足跡計算服務平台 油漆 成功大學產業永續發展中心碳標籤盤查資料 橡膠地磚 成功大學產業永續發展中心碳標籤盤查資料 銅金屬 銅線（全新、回收） SimaPro 生命週期軟體 銅製品（全新、回收） SimaPro 生命週期軟體 鋁金屬 進口鋁錠（全新、回收） SimaPro 生命週期軟體 *1. 此係數不含成品運輸階段之碳排。 *2.此係數僅含產品生產階段之碳排。 *3. 此係數僅含原料取得與產品生產階段之碳排。 (資料來源:本研究整理) 本資料庫之生產階段 EC 數據大都為本研究室訪查國內各類資材生產商，實際 統計其產量與能源結構以 PB 法求得，其中也有少部份資料係參考經濟部能源委員 會所做之「能源查核制度管理輔導計畫」所建立的資材生產耗能量換算而得。此 表依 2012 年碳排係數將生產耗能換算為碳排數據，其中電能之碳排係數為 0.532 kgCO2/kWh。例如，臺灣玻璃公司生產每公噸的平板玻璃，平均消耗 82.8 度電能、 211.6 公升燃料油與 0.5 公升液化石油氣，因而可換算出每 kg 之平板玻璃生產過 程相當於排放 0.70 kgCO2e。 表 3-9 有兩種運輸階段碳排統計值，一是將原料產地運到製造工廠的 A2.原 料運輸碳排，二是將資材成品運至施工現場的 A4.成品運輸碳排。其中 A2.原料運 輸碳排在進口大宗金屬材料（鐵、銅、鋁）採用 SimaPro 的運輸碳排資料，即陸 運與海運各為 0.137 與 0.00889kgCO2/tkm，其他之 A2.原料運輸碳排與 A4.成品運
輸碳排兩者都以臺灣「汽車貨運調查報告」（交通部統計處，2011）中所統計貨運 各類商品之平均運輸距離，加上本研究假設以 5.0t 柴油貨車、燃油效率 4.0km/L、 柴油碳排係數 2.578 kgCO2/L 所算出之國內陸運碳排係數 0.129 kgCO2/tkm 來統計 （如表 3-11 所示）。 表 3-9 部分 P-LCC 碳足跡資料庫 材料名稱 單位 原料 開採 原料 運輸 產品 生產 成品 運輸 總碳 排量 鋼鐵 鋼胚(高爐) kg 2.26 0.011 2.27 鋼胚(電弧爐) kg 0.147 0.081 0.4 0.011 0.64 鋼筋及鐵件 kg 0.954 0.168 0.017 1.14 型鋼 kg 0.954 0.185 0.013 1.15 不鏽鋼捲、不鏽鋼 kg 1.13 0.183 0.88 0.009 2.2 冷軋輕型鋼 kg 0.954 0.149 0.009 1.11 熱軋鋼捲 kg 0.954 0.099 0.038 1.09 冷軋鋼捲 kg 0.954 0.4 0.009 1.36
材料名稱 單位 原料 開採 原料 運輸 產品 生產 成品 運輸 總碳 排量 不鏽鋼管 kg 1.13 0.183 0.915 0.026 2.25 鍍鋅鋼管 kg 0.954 0.285 0.026 1.27 冷軋鋼管 kg 0.954 0.435 0.026 1.42 金屬 金 kg 11.1 11.1 鉑 kg 7.12 7.12 鉛 kg 1.7 1.7 銀(未鍛造) kg 31.9 31.9 鋅錠 kg 9.18 9.18 再生鋅合金錠 kg 0.0403 0.04 再生鋅錠 kg 0.04 0.04 進口鋁錠(全新) kg 12.2 0.33 0.024 12.55 進口鋁錠(80%回收) kg 3.75 0.187 0.024 3.96 建築用鋁擠型料 kg 3.75 0.187 0.287 0.024 4.25 門窗鋁料 kg 3.75 0.187 0.366 0.024 4.33 銅線(新品) kg 3.31 0.21 0.481 0.024 4.03 銅製品(新品) kg 3.31 0.21 1.83 0.01 5.36 銅線(80%回收) kg 0.789 0.01 0.8 銅製品(80%回收) kg 1.79 0.186 1.83 0.01 3.82 砂石類 基地內土方 m3 7.95 7.95 基地外運出入土方 m3 85.29 85.29 砂礫 m3 3.05 11.24 14.29 採石(原石) m3 3.83 22.24 26.07 石材加工品(6 分板 18mm) ㎡ 0.082 0.47 1.74 1.02 3.31 石材加工品(2.0cm) ㎡ 3.68 石質地磚 kg 4.5 4.5 岩棉板(1.5cm) ㎡ 0.015 0.19 0.828 0.364 1.4 土質 磁磚(1cm) ㎡ 7.7 7.16 0,228 14.86 高壓混凝土地磚(6cm) ㎡ 37.43 5.65 0.08 43.16 衛生陶瓷器 kg 0.05 0.006 0.8 0.012 0.87 紅磚(20*9.5*5cm) 塊 0.01 0 0.41 0.032 0.45 文化瓦 ㎡ 0.114 0 6.46 0.51 7.08 水泥類 一般水泥(卜特蘭) t 2.47 4.17 855 19.95 881.59 白水泥 t 2.47 4.17 941.81 19.95 968.4 高爐水泥(爐石粉 30%) t 1.73 17.92 617.56 19.95 657.16 高爐水泥(爐石粉 45%) t 1.36 14.2 498.84 19.95 534.35
第三章 研究內容 25 材料名稱 單位 原料 開採 原料 運輸 產品 生產 成品 運輸 總碳 排量 1:1 水泥砂漿粉刷 ㎡ 0.1 0.27 19.02 0.1 19.49 1:2 水泥砂漿粉刷 ㎡ 0.095 0.29 12.37 0.1 12.86 1:3 水泥砂漿粉刷 ㎡ 0.089 0.29 8.57 0.1 9.05 預拌混凝土(2000psi) m3 5.13 19.24 214.84 4.57 243.78 預拌混凝土(2500psi) m3 285.77 285.77 預拌混凝土(3000psi) m3 4.89 17.95 300.34 4.57 327.75 預拌混凝土(4000psi) m3 4.8 17.42 343.09 4.57 369.88 預拌混凝土(5000psi) m3 4.74 16.93 407.21 4.57 433.45 預拌混凝土(6000psi) m3 4.71 16.53 471.34 4.57 497.15 預拌高爐混凝土(2500psi) m3 194.06 194.06 預拌高爐混凝土(3000psi) m3 4.5 21.62 175.68 4.57 206.37 預拌高爐混凝土(4000psi) m3 4.35 21.46 200.62 4.57 231 預拌高爐混凝土(5000psi) m3 4.3 22.08 238.03 4.57 268.98 預拌高爐混凝土(6000psi) m3 4.1 22.11 275.45 4.57 306.23 水泥板(9mm) ㎡ 0.04 0.032 2.7 0.426 3.2 石膏 kg 0.002 0.0054 0.18 0.02 0.21 石膏磚(66.5＊80＊6cm) 塊 0.06 0.16 1.84 0.62 2.68 石膏板 kg 0.51 0.51 石膏板(9mm) ㎡ 0.01 0.036 1.75 0.136 1.93 石膏板(12mm) ㎡ 0.02 0.046 2.33 0.18 2.58 石膏板(15mm) ㎡ 0.02 0.056 2.79 0.216 3.08 矽酸鈣 kg 0.002 0.006 0.21 0.006 0.22 矽酸鈣板(6mm) ㎡ 0.01 0.032 1.28 0.036 1.36 矽酸鈣板(9mm) ㎡ 0.01 0.046 1.81 0.052 1.92 矽酸鈣板(12mm) ㎡ 0.02 0.06 2.39 0.068 2.54 木竹類 原木 m3 -1100 9.502 27.3 2.632 -1060.57 製材 m3 -1145.84 9.898 455.07 2.741 -678.13 竹籐編織(2.5mm) ㎡ -2.292 0.02 1.138 0.008 -1.13 纖維板(6 分板) ㎡ -24.75 0.214 24.25 0.082 -0.2 木模板(1.5cm) ㎡ 0.566 0.275 0.157 1 壁紙 ㎡ 0.001 0.26 0.001 0.26 玻璃類 普通玻璃 kg 0.112 0.0048 0.7 0.008 0.82 平板玻璃 kg 1.12 1.12 強化玻璃 kg 0.112 0.0048 0.96 0.008 1.08 反射玻璃 kg 0.222 0.0048 0.89 0.008 1.12
材料名稱 單位 原料 開採 原料 運輸 產品 生產 成品 運輸 總碳 排量 膠合安全玻璃 kg 0.112 0.0048 0.84 0.008 0.96 雙層玻璃 kg 0.224 0.0048 0.72 0.008 0.96 5+5mm 雙層玻璃 ㎡ 20.5 20.5 6+6mm 雙層玻璃 ㎡ 24.6 24.6 8+8mm 雙層玻璃 ㎡ 32.8 32.8 Low-E 玻璃 kg 0.222 0.0048 1.08 0.008 1.31 玻璃纖維 kg 0.112 0.0048 2.41 0.008 2.53 化學、塑膠類 PVC 原料 kg 2.21 2.21 塑鋼原料 kg 1.72 1.72 聚酯纖維(PET) kg 2.35 2.35 環氧樹脂 (Epoxy) kg 3.02 3.02 HDPE kg 2.25 2.25 ABS 樹脂 kg 3.26 3.26 PC 耐力板 kg 3.27 0 2.29 0.014 5.57 PVC 塑膠管、PVC 板 kg 2.21 0.15 0.014 2.37 PVC 管接頭、凡而(閥) kg 2.21 0.69 0.014 2.91 水泥漆 kg 1.33 1.33 油漆 kg 5.55 0.01 1.27 0.36 7.19 二氧化鈦(非食品級) kg 4.28 4.28 瀝青 瀝青混凝土 t 35.9 2.67 30.04 4.76 73.37 瀝青鋪面用粒料，散裝 t 4.72 4.72 電線電纜 PVC 電線(5.5m ㎡ ,CNS679-C2012) kg 0.216 0.0024 0.029 0.0008 0.25 PVC 電線(22m ㎡ ,CNS679-C2012) kg 0.829 0.0094 0.113 0.0028 0.95 PVC 耐火電纜(8.0m ㎡ ,CNS11359) kg 0.458 0.114 0.055 0.002 0.63 PVC 耐火電纜(14m ㎡,CNS11359) kg 0.751 0.2296 0.092 0.0028 1.08 植栽生產碳排 喬木(米徑∮小於 10cm) 株 --- --- 2.22 2.08 4.3 喬木(米徑∮10~15cm) 株 --- --- 3.33 2.27 5.6 喬木(米徑∮15~20cm) 株 --- --- 4.44 3.56 8 喬木(米徑∮20~25cm) 株 --- --- 5.55 5.7 11.25 灌木、草花袋苗(1”~3”) 株 --- --- 0.0028 0.01 0.01 灌木、草花盆苗(4”~7”) 株 --- --- 0.0032 0.02 0.02 草毯 ㎡ --- --- 0.04 0.073 0.11 小喬木、疏葉喬木 ㎡.yr --- --- --- --- -0.84 棕櫚類 ㎡.yr --- --- --- --- -0.56 灌木 ㎡.yr --- --- --- --- -0.42
第三章 研究內容 27 材料名稱 單位 原料 開採 原料 運輸 產品 生產 成品 運輸 總碳 排量 多年生蔓藤 ㎡.yr --- --- --- --- -0.42 草花、草地、草坪 ㎡.yr --- --- --- --- -0.28 (資料來源:本研究整理) 表 3-10 碳排計算所依據之化石能源碳排係數 燃料別 單位 碳排放係數 碳氧化率 我國熱值 單位轉換 CO2e 排放係數 (t-C/tJ) (Kcal/單位) (KgCO2/單位) 電力(台電 2012 年數據） kWh 0.532 固體 自產煤 Kg 25.8 0.99 5890 1.53E-05 2.309 進口煉焦煤(鋼鐵業) Kg 25.8 0.99 7010 1.53E-05 2.748 進口燃料煤(發電業) Kg 25.8 0.99 5700 1.53E-05 2.235 無煙煤 Kg 26.8 0.99 7100 1.53E-05 2.891 亞煙煤 Kg 26.2 0.99 4900 1.53E-05 1.951 褐煤 Kg 27.6 0.99 2844 1.53E-05 1.193 泥煤 Kg 28.9 0.99 2333 1.53E-05 1.025 焦炭 Kg 29.2 0.99 7000 1.53E-05 3.106 煤球 Kg 26.6 0.99 3800 1.53E-05 1.536 焦爐氣 M3 12.1 0.99 4200 1.53E-05 0.772 高爐氣 M3 70.8 0.99 777 1.53E-05 0.836 轉爐氣 M3 49.6 0.99 1869 1.53E-05 1.409 液體 原油 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 添加劑/含氧化合物 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 煉油氣 M3 15.7 0.99 9000 1.53E-05 2.147 液化石油氣(LPG) L 17.2 0.99 6635 1.53E-05 1.734 天然汽油 L 17.2 0.99 6700 1.53E-05 1.751 石油腦 L 20 0.99 7800 1.53E-05 2.370 車用汽油 L 18.9 0.99 7800 1.53E-05 2.240 航空汽油 L 19.1 0.99 7500 1.53E-05 2.177 航空燃油 L 19.5 0.99 8000 1.53E-05 2.370 煤油 L 19.6 0.99 8500 1.53E-05 2.532 柴油 L 20.2 0.99 8400 1.53E-05 2.578 蒸餘油(燃料油) L 21.1 0.99 9600 1.53E-05 3.078 白精油 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 潤滑油 L 20 0.99 9600 1.53E-05 2.917
柏油 L 22 0.99 10000 1.53E-05 3.343 溶劑油 L 20 0.99 8300 1.53E-05 2.522 石蠟 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 石油焦 Kg 26.6 0.99 8200 1.53E-05 3.314 其他油品 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 氣體 (自產)天然氣 M 3 15.3 0.995 8000 1.53E-05 1.869 (進口)液化天然氣 M3 15.3 0.99 9000 1.53E-05 2.092 廢棄物 一般廢棄物 Kg 25 0.99 2098 1.53E-05 0.797 ＊1 熱值轉換單位 1cal＝4.186J；1TJ＝1012J ＊2 熱值參考經濟部能源局《台灣能源平衡表》2011 版本 ＊3 碳排計算與相關參數係依照 IPCC(2006)準則 (資料來源:本研究整理) 表 3-11 臺灣資材汽車貨運平均運距與碳排推估值（2011） 商品別 總貨運量 總延噸公里 平均運距 單位運輸耗油量 碳排係數 t t-km Km L/t kgCO2/t 林產 1682864 206736626 122.85 6.14 15.84 金屬礦 1824932 140444735 76.96 3.85 9.92 窯業用土石 3577638 699305039 195.47 5.77 25.20 建築用砂石 64728056 2821872736 43.60 2.18 5.62 其他非金屬礦 2429847 161242198 66.36 3.32 8.55 人造纖維紡織品 1744722 88487923 50.72 2.54 6.54 其他紡織品 1184011 61543444 51.98 2.60 6.70 木製材(各種木材、舊木材) 4785922 162874119 34.03 1.70 4.39 合板 5075312 240518884 47.39 2.37 6.11 木製品（家具除外） 460833 40739308 88.40 4.42 11.40 紙漿，紙 6056930 525269039 86.72 4.34 11.18 紙製品 8446444 405161035 47.97 2.40 6.18 合成纖維 460282 43239768 93.94 4.70 12.11 其他人造纖維 244496 21284341 87.05 4.35 11.22 塑膠 6877457 898517441 130.65 6.53 16.84 其他化學材料 450816 48878524 108.42 5.42 13.97 塗料 338411 26536547 78.42 3.92 10.11 瀝青 3154639 116402186 36.90 1.84 4.76 石油練製品 9615934 360406544 37.48 1.95 4.83 塑膠製品 2159098 246850084 114.33 5.72 14.74 陶瓷製品 204035 17691175 86.71 4.34 11.18
第三章 研究內容 29 水泥 2598953 402231096 154.77 7.73 19.95 預拌混凝土 3875442 59728372 15.41 0.77 1.99 其他各種水泥製品 1728758 276559481 159.98 8.0 20.62 其他非金屬礦物製品(紅 磚) 1165051 118497326 101.71 5.09 13.11 生鐵，鋼胚(含廢鋼) 3371891 288576158 85.58 4.28 10.43 熱軋鋼品 12233413 727886440 59.50 2.97 7.67 冷軋鋼品 8832619 642271940 72.72 3.64 9.37 棒鋼（條鋼） 9344237 1207912455 129.27 6.46 16.66 型鋼 6352853 631797946 99.45 4.97 12.82 鋼管 2427448 486646859 200.48 10.02 25.87 其他鋼鐵初級製品 9563958 571249070 59.73 2.99 7.7 鋁 566076 105285352 185.99 9.3 23.97 其他金屬 1468337 110537921 75.28 3.76 9.70 其他金屬製品 6671939 1192627050 178.75 8.94 23.04 電機及其他電器(電纜線) 5369245 280309373 52.21 2.61 6.73 ＊1 資料來源：平均運距依交通部統計處 2011「中華民國臺灣地區汽車貨運調查報告」 ＊2 以 5T 柴油貨車、燃油效率 4 ㎞/L、柴油碳排係數 0.578 kgCO2/L 計算運輸碳排係數 (資料來源:本研究整理) (三) P-LCC 數據建置實例 1. P-LCC 數據建置實例之一：鋼胚碳排資料 為了明示 P-LCC 之建置法，以下列舉其中最重要的資材來說明。首先以鋼鐵 碳排資料為例，鋼鐵的冶煉法主要可分為兩種，即高爐煉鋼與電弧爐煉鋼，此兩 者之產業關聯圖與生產流程圖如圖 3-7、圖 3-8 所示。高爐煉鋼以及電弧爐煉鋼兩 者之間的差異在於高爐煉鋼主要原料由鐵礦冶煉，而電弧爐原料則以廢鋼再熔煉， 兩者在能源使用上有很大差異。目前行政院環保署針對鋼鐵業有公告高爐鋼胚以 及電弧爐鋼胚在生產階段設定的碳排係數為 2.05、0.426kgCO2/kg（行政院環境保 護署溫室氣體先期專案暨抵換專案，2010），此為政府公告之一級資料，可由政院 環保署的產品碳足跡計算服務平台取得。此為包含 A1~A3 項目，即原料開採、原 料運輸及生產製程耗能階段之 EC 數據，而部分所提供的電弧爐鋼鐵製品係數僅包 含產品製程階段耗能。因此本研究引用該資料庫，再加入鋼鐵類平均運距之碳排 量，為 P-LCC 的鋼鐵類碳排係數。 本研究另外建構了數種鋼鐵品項之碳排資料，包含生鐵、熱浸鍍鋅鋼捲（高 爐）、不銹鋼鋼胚、不銹鋼冷軋鋼捲（電弧爐）及碳鋼冷軋鋼捲（電弧爐），也包 括棒鋼、線材、鋼板、熱軋鋼捲、冷軋鋼捲、熱浸鍍鋅鋼捲等之碳排係數。根據 中國鋼鐵公司盤查的資料，其鋼鐵的主要來源鋼胚，又分為高爐鋼胚與電弧爐鋼 胚兩種，而高爐鋼胚又依不同用途分為扁鋼胚、大鋼胚與軋延小鋼胚三種，其碳
排係數個別為 2.09、2.27、2.42kgCO2/kg。為計算上的方便，本研究求出此三種 類型的高爐鋼胚的平均碳排 2.26kgCO2/kg，作為後續一貫作業煉鋼其他產品的原 料來源。由於鋼筋與型鋼並不在該平台內，因此本研究採用前述之鋼胚平均值 2.26kgCO2/kg 作為原料取得與原料運輸的碳排，生產製程階段則利用本研究室過 去於現場調查的耗能資料換算求得，例如鋼筋的生產階段、成品運輸階段之碳排 各為 0.168、0.083kgCO2/kg，因此鋼筋的總碳足跡為 2.51kgCO2/kg。 圖 3-7 鋼鐵基本工業產業關聯圖 (資料來源:本研究整理) 圖 3-8 高爐煉鋼與電弧爐煉鋼生產流程圖 (資料來源:本研究整理) 關於鋼胚成品運輸之碳排數據，係參考交通部統計處的總延噸公里除以總貨 運量得出其平均運距，如鋼胚之總延噸公里為 288,576,158t-Km，總貨運量為 3,371,891t，兩者相除得知平均運距為 85.58Km，此數據乘上國內陸運碳排係數 0.129 kgCO2/tkm，換算為最終值 11.04kgCO2/t，即碳排係數 0.011kgCO2/kg。綜合
第三章 研究內容 31 排碳量為 2.27kgCO2/kg。 另一方面，電弧爐鋼胚之碳排算法則與上述迥然不同。電弧爐原料為 100%的 廢鐵。我國電弧爐煉鋼業者所需廢鋼，約有 70%係內購，其中包括拆船廢鋼，其餘 30%直接進口，主要購自美國。美國是目前最大的廢鋼出口國，截至 2012 年為止 已運輸超過 20 百萬公噸的廢鋼到九十個國家以上，台灣乃其中之一。由美國廢料 工業協會（Institute of Scrap Recycling Industries, ISRI）2011 年的廢鋼出 口比例資料顯示美國出口到台灣的廢鋼約佔整體的 25.6%。（如圖 3-9）
圖 3-9 2011 年各主要進口美國廢鋼之國家百分比 （資料來源: 17. Bureau of international Recycling, 2018）
如同高爐鋼胚碳排的計算方式，前述產品碳足跡計算平台中電弧爐鋼鐵產品 之係數並不包含廢鋼及矽鐵、錳鐵、石灰石等副料，與原料運輸階段的碳排，僅 包含生產製程階段碳排 0.4 kgCO2/kg，它可充當鋼筋、型鋼、熱軋鋼捲、冷軋鋼 板、鍍鋅鋼板、烤漆鋼板、鋼管等之原料取得階段之共通數據。由於廢鋼國內外 來源比重不穩定，其原料取得之碳排難以掌握，因此本研究決定採用 SimaPro 係 數 0.147kgCO2/kg（引自 IPCC2006 公告數據）作為電弧爐鋼胚原料取得的碳排係 數。在廢鋼原物料進煉鋼廠之前的運輸碳排，七成重量來自國內運輸，其碳排量 0.016kgCO2/kg 以交通部平均運距為 178.75km 求得；另外三成經由 Washington 陸 運 73.20km 至 Baltimore 港再運至高雄港（海運碳排係數 0.00889kgCO2/tkm），再 以交通部平均運距為 178.75km 假設為運至高雄煉鋼廠之距離，總運輸碳排為 0.081kgCO2 /kg(見表 3-7)。綜合上述，最終電弧爐鋼胚自原料開採、原料運輸、 生產階段、國內運輸此四階段之總排碳量為 0.6kgCO2/kg。 以不銹鋼為例，其原料取得階段碳排已包含鋼胚製程碳排共 1.13 kgCO2/kg， 係參考行政院環保署推行的產品碳足跡計算服務平台，而其原料運輸碳排按前述 方式，分別找出主要原料的佔比，依序為鉻鐵 18%、鎳鐵 8%及廢鐵 74%，再按表 3-13 所 條 列 的 各 原 料 來 源 地 運 送 至 不 銹 鋼 鋼 鐵 廠 的 運 距 ， 相 乘 後 加 總 共 0.183kgCO2/kg(見表 3-8)，其成品運輸則參考交通部運輸統計平均運距碳排為
0.009kgCO2/kg，故不銹鋼碳排共 2.2kgCO2/kg。 表 3-12 電弧爐鋼胚原料運輸碳排計算表 原料 原料佔比 運距(km) 運輸係數 kgCO2/tkm 碳排量 順 序 FROM TO 回收 廢鋼 70% × 178.75 × 0.137 = 0.017 1 交通部，2011：其他金屬 30% × 73.20 × 0.137 = 0.064
1 ISRI, Washington Baltimore terminal × 20117.65 × 0.00889 = 2 Baltimore terminal 高雄 port × 178.75 × 0.137 = 3 高雄 port 高雄煉鋼廠 原料運輸總碳排 = 0.081 (kgCO2/kg) (資料來源:本研究整理) 表 3-13 不銹鋼鋼胚原料運輸碳排計算表 原料 原料 佔比 陸運 (km) 運輸係數 kgCO2/tkm 碳排 量 順 序 FROM TO 鉻鐵 18% × 680 ×0.137 = 0.037
1 ASA METALS 公司礦區 南非 Port Richards Bay × 11783 ×0.00889 = 2 南非 Port Richards Bay 高雄港口 × 51 ×0.137 3 高雄港口 燁聯鋼鐵 鎳鐵 8% × 119 ×0.137 = 0.007 1 新喀里多尼亞 Thio Noumea Doniambo Nickel Smelter × 7322 ×0.00889 = 2 noumea terminal 高雄港口 × 19.9 ×0.137 = 3 高雄港口 台灣鎳業公司 × 43.5 ×0.137 = 4 台灣鎳業公司 燁聯鋼鐵 廢鐵 74% × 146 ×0.137 = 0.139
1 ELG Haniel Metals Ltd,UK Port Southampton, UK × 18109 ×0.00889 = 2 Port Southampton, UK 高雄港口 × 51.1 ×0.137 = 3 高雄港口 燁聯鋼鐵 原料運輸總碳排放量 = 0.183 (kgCO2/kg) (資料來源:本研究整理) 由上可知，高爐鋼胚與電弧爐鋼胚之碳排數據相差高達 3.55 倍，但一般業界 使用的鋼材根本無法分辨來自何種鋼胚，假如無法統一鋼胚碳排之標準值，會使 建築碳足跡評估實務產生障礙。有鑑於此，本研究根據台灣市面鋼鐵回收率達八 九成之經驗，設定所有鋼材均以兩成高爐鋼胚與八成電弧爐鋼胚為其鋼材加工之 標準，其鋼材計入八成採回收廢鋼的減碳效益以作為碳足跡數據之標準。例如以 高爐鋼筋總碳排為 2.27kgCO2/kg，但表 3-9 所示的鋼筋生產階段之碳排標準，為 扣除 80%之高爐鋼胚與電弧爐鋼胚生產階段碳排差異（0.2×2.27+0.8×0.64），成為 0.965kgCO2/kg。其他型鋼、不銹鋼、捲鋼等碳排資料均依此算出，如表 3-9 所示。
