我國近零能源建築推動進程與
策略之研究
內 政 部建 築研 究 所自 行研 究報告
中華民國 109 年 12 月
我國近零能源建築推動進程與
策略之研究
研 究 人 員： 陳 麒 任
內 政 部建 築研 究 所自 行研 究報告
中華民國 109 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)ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE
MINISTRY OF THE INTERIOR
RESEARCH PROJECT REPORT
Research on Promoting Process and
Strategy of Near-Zero Energy Building in
Taiwan
BY
CHEN CHI REN
I
目次
表次 ... III 圖次 ... V 摘要 ... VII 第一章 緒論 ... 1 第一節 研究緣起與目的 ... 1 第二節 研究方法與流程 ... 3 第三節 文獻收集項目 ... 6 第四節 預期成果 ... 6 第二章 相關文獻回顧與探討 ... 7 第一節 近零能源建築之相關文獻分析 ... 7 第二節 我國推動建築節能及再生能源概況 ... 15 第三節 我國綠建築對於節能之相關推動措施 . 25 第三章 國際間對近零能源建築之探討與案例分析 ... 29 第一節 國際間對近零能源建築之相關定義 ... 29 第二節 歐盟推動近零能源建築之概況 ... 35 第三節 美國推動淨零能源建築之概況 ... 40II 第四節 日本推動近零能源建築之概況 ... 54 第五節 國際間推動近零能源建築綜合探討 ... 66 第四章 我國近零能源建築之執行方式、策略與進程 探討 ... 73 第一節 近零能源建築之執行方式探討 ... 73 第二節 我國近零能源建築計算模式、基準與定 義之探討 ... 75 第三節 近零能源建築之相關技術探討 ... 83 第四節 我國近零能源建築之推動策略探討 ... 91 第五節 我國近零能源建築之推動進程探討 ... 95 第五章 結論與建議 ... 99 第一節 結論 ... 99 第二節 建議 ... 102 附錄一 建築物使用類組及變更使用辦法之附表 1、 附表 2 ... 105 參考書目 ... 111
III
表次
表 2-1 零能源建築 ZEB 的判斷基準（定量定義） ... 11 表 2-2 零能源住宅 ZEH 的判斷基準（定量定義） ... 12 表 2-3 屋頂透光天窗日射透過率 HWs 之基準值 ... 15 表 2-4 外牆及立面開窗部位（含玻璃與窗框）之節能基 準值 ... 16 表 2-5 空調型、住宿類、學校類及大空間類等建築之節 能基準值 ... 17 表 2-6 建築物樓地板之最低活載重規定 ... 18 表 2-7 屋頂隔熱及綠化改善工法之設置環境及法規限制 19 表 2-8 外遮陽及戶外遮棚之法規分析 ... 20 表 3-1 NZEB 依再生能源來源的結構層次 ... 34 表 3-2 歐盟各成員國對 NZEB 之 實施情形及基準概況 ... 38 表 3-3 美國未來對於建築永續之發展規劃 ... 42 表 3-4 美國 2015 年能源效率改善法案 ... 43 表 3-5 美國較佳建築（Better Buildings）法案主要內容 44 表 3-6 美國加州指定年度再生能源供電占比目標 ... 46 表 3-7 美國建築能源資產評分系統適用建築類型 ... 50 表 3-8 日本平成 24 年 (2012)～平成 26 年 (2014)ZEH 補 助事業概要 ... 61IV
表 3-9 BELS、 CASBEE 及 LEED 系統比較表 ... 65
表 3-10 歐盟、美國、日本與我國推動近零能源建築之 背景條件分析對照表 ... 70 表 4-1 國際間建築能效評估系統的分類 ... 73 表 4-2 TBERS 建 築能效評估之分類系統 ... 75 表 4-3 非住宅類建築之空調、照明、電器之設計採用基 準 ... 78 表 4-4 住宅類建築之空調、照明、電器設計採用基準 ... 79 表 4-5 我國與日本之近零能源建築內容對照說明 ... 80 表 4-6 BEMS 之主要功能 ... 87 表 4-7 BERS 適用之 10 類建管行政建築分類表 ... 92
V
圖次
圖 1-1 研究流程圖 ... 5 圖 2-1 推動近零能源建築之進程目標建議 ... 14 圖 2-2 合法建築物屋頂如有違章時設置太陽光電備類型 22 圖 2-3 我國再生能源發展策略目標... 24 圖 3-1 基本的 NZEB 評量之操作機制 ... 30 圖 3-2 三種餘額的 NZEB 平衡型式 ... 31 圖 3-3 NZEB 核心元素之概念 ... 33 圖 3-4 EPBD 於 2010 年訂定的近零能源建築物(NZEB) 之實施時間表... 36圖 3-5 美國能源之星 ENERGY STAR Scorecard 示 意圖 49 圖 3-6 Building Energy Asset Score 操作頁面 ... 51
圖 3-7 Building Energy Asset Score 示意圖 ... 51
圖 3-8 Home Energy Rating System 示意圖 ... 53
圖 3-9 ZEH Builder 和 ZEH Planner 標章 ... 55
圖 3-10 ZEB leading owner 及 ZEB planner 標章 ... 56
圖 3-11 ZEH 設計概念圖 ... 57
圖 3-12 ZEH 定義 ... 57
VI
制度比較圖 ... 60
圖 3-14 ZEB 設 計概念圖 ... 63
圖 3-15 ZEB 定 義 ... 63
圖 3-16 BELS、 CASBEE、 LEED 等級與 ZEB 的相對關 係圖 ... 66 圖 4-1 動態分區 EUI 理論計算評估概念示意圖 ... 76 圖 4-2 TBERS 的 評分尺度模型概念圖 ... 77 圖 4-3 新建建築物之建築能效標示範例 ... 81 圖 4-4 既有建築之建築能效標示範例 ... 82 圖 4-5 彙整建築技術規則對於外殼隔能性能之相關規定 84 圖 4-6 我國六大部門排放現況與短中長期減量目標 ... 95
摘 要
關鍵詞：近零能源、綠建築、能效標示 一、研究緣起與目的 隨著地球暖化及極端氣候威脅等問題，為維護環境永續發展，許多 先進國家如歐盟、美國、日本等，提出了大量的近（淨）零能源建築倡 議和政策，主要係導入建築節能技術並結合再生能源，提出有效降低建 築總體耗能之解決方案。包括歐盟訂出 2018 年前所有公共建築及 2020 年前所有新建建築，須符合「近零能源建築」的基準；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；日本也設定 2030 年前需實踐零碳建築目標。 為推動落實節能減碳政策，行政院於 106 年核定「國家因應氣候變 遷行動綱領」，明確擘劃我國推動溫室氣體減緩及氣候變遷調適政策總 方針。其溫室氣體減量政策，係擘劃 119 年（2030 年）溫室氣體排放量 降為 94 年（2005 年）溫室氣體排放量 80%以下之中程願景，最終國家 溫室氣體長期減量目標，係於 139 年（2050 年）溫室氣體排放量降為 94 年（2005 年）排放量 50%以下。 然而我國目前尚未針對近零能源建築訂出具體路徑與推動方式。本 研究將先收集歐盟、美國及日本等國有關近零能源建築之相關文獻，就 目前推動近零能源建築之執行內容與現況，作深入介紹與探討，並完成 研析對比我國推動近零能源建築之背景條件差異分析。 其次，本研究將探討近零能源建築之技術清單，研擬於現有綠建築 標章評估系統下，結合建築能效標示之執行方式，並進一步研提我國推 動近零能源建築之推動策略。最後，配合我國溫室氣體減量政策規劃期 程，探討我國近零能源建築之推動進程，將可作為政府後續推動近零能 源建築之施政參考，並與國際推動近零能源建築之趨勢接軌。二、研究方法及過程 依據上述研究目的，本研究的研究方法及過程概述如下： （一）、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。另探討國內於現有綠建築標章評估系統 下，結合建築能效標示之推動方式，並整理我國溫室氣體階段管制目 標，以探討推動近零能源建築之評估方式、可行性及進程。 （二）、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。 （三）、比較分析法： 藉由歐盟、美國、日本等國推動近零能源建築之經驗，比較分析我 國推動近零能源建築之發展策略與可行性。 （四）、總結法： 綜合上述相關資料進行通盤檢討後，就技術面及執行面等面向，研 擬適合我國推動近零能源建築之策略及進程。 三、重要發現 本研究已完成蒐集國外如歐盟、美國及日本等有關近零能源建築之 相關推動措施與期程，作深入介紹與探討，並完成對比我國推動近零能 源建築之背景條件差異分析。其次，完成研擬我國推動近零能源建築之 執行方式及技術清單，並參考國際作法，融合臺灣本土之綠建築技術及 條件，據以研擬其推動策略。最後，就我國溫室氣體減量政策目標，完 成探討我國近零能源建築之推動進程，可供作為後續規劃推動近零能源 建築之施政參考。主要之研究結論如下：
(一) 近零能源建築之推動策略 基於我國強制性之建築節能法規或自願性綠建築標章，現階段尚無 法標示設計建築物之耗能量，亟待建立建築能效評估系統，方能作為近 零能源建築之計算基礎。爰此，本所業於 109 年度完成「綠建築評估手 冊-建築能效評估系統（EEWH-BERS）」草案，及研訂近零能源建築之 定義及基準，建議未來可採分年分階段方式，以現有實施成效良好之綠 建築標章制度為基礎，逐步發展建築能效標示制度，進而作為計算近零 能源建築之依據。相關推動策略整理如下： 1、推動方式： (1) 透過實施成效良好之綠建築標章，帶動建築物自主標示建築能效 等級。 (2) 鼓勵標竿企業示範，帶動其他民間單位參與。 2、推動順序： 近零能源建築之標示，需配合綠建築標章之建築能效評估系統，考 量綠建築標章涉及新建建築物之容積獎勵，影響層面較大需謹慎評估， 故建議優先以鼓勵既有建築物自願申請方式試行推動，再逐步擴展至新 建建築物。 3、實施範圍：適用對象包括 (1) 新建建築： A. 非住宅類：採八二法則之策略，優先選擇具高室內發散熱、高 耗能、高節能潛力、高公共性等特性之建築物，標示其能效較 具動效益。 B. 住宅類：考量新建住宅於完工交屋時常為毛胚屋，僅公共設施 空間如梯廳、管理室、交誼廳、健身房等方會裝設照明、空調 及電器等設備，故針對此情況之住宅類建築，建議可針對公共 設施空間作為標示範圍。 (2) 既有建築：
A. 非住宅類：建議優先以具有官方能源統計驗證、具較高能效預 測信賴性、具公共效益性等建築類型優先納入。 B. 住宅類：考量其個別耗電密度不高且家電用電不易掌控，初期 暫予排除適用。 4、評定方法：本所業於 109 年完成建築物能效計算基準與標示之草案 研訂， 規劃將於 110 年出版「綠建築評估 手冊 -建築能效標示 (EEWH-BERS)」，未來可作為評定建築能源效率之方法。
5、建築能源效率分級：將建築耗電密度(Energy Use Intensity, EUI)，參 酌歐盟建築能效標示方式，及我國各類建築的 EUI 母體分佈，規劃 由高至低依序採第 1 至 7 級能效分級，其中近零能源建築標示為第 1+級。 (二) 近零能源建築之推動進程 為依循「國家因應氣候變遷行動綱領」之推動溫室氣體減量政策， 建議我國推動近零能源建築之進程，可配合我國溫室氣體減量路徑，採 分年分階段方式推動，透過實施成效良好之自願性綠建築標章，帶動建 築物自主標示能效等級，進而有效提升綠建築設計水準，以引導達到近 零能源建築標準。本研究針對綠建築標章體系下，研提我國近零能源建 築之推動進程，說明如下： 1、鼓勵既有建築物自願參與階段(2021~2025 年) 初期針對既有之非住宅類建築物優先推動，至既有住宅類建築部 分，因其個別耗電密度不高且使用行為不易掌握，將視整體推動情形再 予逐步檢討納入。 2、納入新建建築物自願參與階段(2025~2030 年) 先針對新建之非住宅類建築物，除針對公有建築物全面實施外，考 量整體耗能及公共性，建議優先以空調型非住宿類公共建築物為實施對 象，再逐年檢討納入新建之住宅類建築物。
四、建議事項 本研究已提出我國近零能源建築之推動進程與策略。茲就後續建議 部分說明如下： 建議一 辦理「綠建築評估手冊-建築能效評估系統(EEWH-BERS)」草案之試 評作業：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：綠建築評定機構 本所業於 109 年度完成住宅類及非住宅類綠建築能源計算基準與標 示之研究，提出「綠建築評估手冊-建築能效評估系統(EEWH-BERS)」 草案。建議後續可辦理上開評估系統(草案)之案例試評作業，同時徵詢 產學研各方意見，以利落實綠建築能效標示制度，作為未來推動近零能 源建築之基礎，同時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。 建議二 辦理建築能效標示評估系統及近零能源建築設計技術之人員培訓講 習：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：綠建築評定機構 未來我國推動自願性綠建築標章之建築能效標示，亟需凝聚建築業 界共識與支持，建議應持續辦理建築能效標示評估系統及近零能源建築 設計技術之人員培訓講習，有效提升綠建築之設計能效表現，以利後續 制度之推動，並逐年增加我國近零能源建築之案量。
ABSTRACT
Keywords: Near-zero energy, green buildings, energy efficiency labels
With the global warming and extreme climate threats, in order to maintain the sustainable development of the environment, many advanced countries such as the European Union, the United States, Japan, etc., have proposed a large number of near (net) zero energy building initiatives and policies, mainly to introduce building energy efficiency Technology and combined with renewable energy to propose solutions to effectively reduce the overall energy consumption of buildings. Including the European Union’s stipulation that all public buildings before 2018 and all new buildings before 2020 must meet the "Near Zero Energy Buildings" benchmark; the US Department of Energy puts forward the "Net Zero Energy Commercial Building Initiative", which stipulates that all commercial buildings before 2025 Such new buildings need to meet zero energy consumption standards; Japan has also set a goal of zero-carbon buildings before 2030.
In order to promote the implementation of energy-saving and carbon-reduction policies, the Executive Yuan approved the "National Action Program for Response to Climate Change" in 2017, which clearly defined my country's general policy on promoting greenhouse gas mitigation and climate change adjustment. Its greenhouse gas reduction policy is a mid-range vision of reducing greenhouse gas emissions in 2030 to below 80% of greenhouse gas emissions in 2005. The final national long-term greenhouse gas reduction goal is in 2050, greenhouse gas emissions will be reduced to below 50% of the 2005 emissions.
However, Taiwan has not yet formulated a specific path and promotion method for near-zero energy buildings. This study will first collect relevant literature on near-zero energy buildings in the European Union, the United
States, Japan and other countries, and make in-depth introductions and discussions on the current implementation of the implementation of near-zero energy buildings and the current situation, and complete the study and compare my country's promotion of near-zero energy Analysis of differences in architectural background conditions.
Secondly, this study will explore the technical list of near-zero energy buildings, and develop it under the existing green building mark evaluation system, combined with the implementation of building energy efficiency labels, and further research and develop Taiwan's promotion strategy for near-zero energy buildings. Finally, in conjunction with Taiwan's greenhouse gas reduction policy planning period, discussing the progress of Taiwan's near-zero energy buildings will serve as a reference for the government's subsequent promotion of near-zero energy buildings, and will be in line with the international trend of promoting near-zero energy buildings.
第一章 緒論
第一節 研究緣起與目的
一、研究緣起
隨著地球暖化及極端氣候威脅等問題逐年惡化，為維護地球環 境永續發展，許多先進國家如歐盟、日本、美國等，提出了大量的 近（淨）零能源建築倡議和政策，主要係導入建築節能技術並結合 再生能源，提出有效降低建築總體耗能之解決方案。包括歐盟訂出 2018 年前所有公共建築及 2020 年前所有新建建築，須符合「近零 能源建築」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；日本也設定 2030 年前需實踐零碳建築目標。 反觀國內用電結構，根據經濟部能源局最新統計，108 年度我 國電力消費工業部門占 55.5%，住宅及服務業部門共占 35.37% （ 其中住宅 17.77%、服務業 17.6%），建築部門每年之電力消費佔全 國比例仍佔三分之一以上。其中尤以既有建築物數量最為龐大，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等問題，若欲有效管控建築部門整體耗 能，除須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，方可 達到低耗能或近零能源之目標。 為推動落實節能減碳政策，行政院於 106 年 2 月 23 日核定「國 家因應氣候變遷行動綱領」（以下簡稱行動綱領），明確擘劃我國推 動溫室氣體減緩及氣候變遷調適政策總方針。其溫室氣體減量政策 ，係擘劃 119 年溫室氣體排放量降為 94 年溫室氣體排放量 80%以下 之中程願景，最終國家溫室氣體長期減量目標，係於 139 年溫室氣體排放量降為 94 年排放量 50%以下。 爰行政院環境保護署依溫室氣體減量及管理法第 9 條第 1 項規 定，擬訂溫室氣體減量推動方案（以下簡稱推動方案），啟動國家整 體及跨部門的因應行動，包括階段管制目標、推動期程、推動策略 、預期效益及管考機制等項目。並由國家之能源、製造、運輸、住 商及農業等各部門之中央目的事業主管機關依前項推動方案，訂定 所屬部門溫室氣體排放管制行動方案，其內容包括該部門溫室氣體 排放管制目標、期程及具經濟誘因之措施。 內政部為住宅部門及建築之主管機關，爰依溫室氣體減量及管 理法第 9 條、溫室氣體減量及管理法施行細則第 6 條，以及行動綱 領與推動方案中住商部門策略面向，整合現行內政部推動之「永續 智慧城市－智慧綠建築與社區推動方案」及經濟部推動之「新節電 運動方案」等相關設備器具效能提升作為，研訂住宅部門及建築溫 室氣體排放管制之推動策略及措施，至住商部門的商因屬服務業， 則由經濟部（商業司）擔任商業部門之彙整機關，以期達成第一期 溫室氣體階段管制目標，並作為地方主管機關訂定「溫室氣體管制 執行方案」之依循。 我國目前雖對於近（淨）零能源建築議題尚未訂出具體路徑或 預計實施期程，惟依據上述推動方案制定之管制目標與期程，及我 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 1
二、研究目的
及非核家園之目標，除從開源角度探討供電來源外，亦 從節流的面向導入節電策略，以作為研擬我國近零能源建築推動進 程及策略之基礎。 本研究係因應我國能源轉型白皮書之建築部門節能計畫，納入 1 指訂定 2025 年發電量占比以再生能源提高至 20%、燃煤占比降至 30%、天然氣提高至 50%為目標 ，期能打造低碳潔淨能源供給，並兼顧穩定電力供應。近零能源可行性評估，另本部建築研究所（以下簡稱本所）「創新循 環綠建築環境科技計畫」之建築節能減碳與室內環境科技研究軸項 ，亦納入近零能源建築技術，爰亟需進行我國近零能源建築推動進 程與策略之研擬。 本研究將先收集國外有關近零能源建築之推動進程、配套措施 等相關文獻，並探討國內於現有綠建築標章評估系統下，結合建築 能效標示之推動方式，以進一步研擬我國近零能源建築之基準及評 估方法。同時依據我國溫室氣體階段管制所訂定之 2025 年、2030 年及 2050 年目標2 最後，本研究將就技術面及執行面等面向，進一步研擬我國推 動近零能源建築之發展策略與可行性，以作為政府後續推動近零能 源建築之施政參考，除期讓我國與國際推動近零能源建築之趨勢接 軌外，並可達到落實政府節能減碳之政策，對減緩都市熱島效應及 降低夏季尖峰用電，亦將有莫大幫助。 ，配合我國再生能源發展規劃，探討我國住商部 門推動不同層次近零能源建築之策略及進程。
第二節 研究方法與流程
一、研究方法
本研究除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與進程，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。另探討國內於現有綠建 2採基準年為 94 年（西元 2005 年）260.717 百萬公噸二氧化碳當量，並設定 109 年（西元 2020 年） 較基準年減量 2%、114 年（西元 2025 年）較基準年減量 10%、119 年（西元 2030 年）較基準年減 量 20%，及 139 年（西元 2050 年）較基準年減量 50%為目標，減量責任由我國能源、製造、運輸 、住商、農業及環境部門共同承擔。築標章評估系統下，結合建築能效標示之推動方式，並整理 我國溫室氣體階段管制目標，以探討推動近零能源建築之評 估方式、可行性及進程。 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、美國、日本等國推動近零能源建築之經驗，比較 分析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，就技術面及執行面等面 向，研擬適合我國推動近零能源建築之策略及進程。
二、研究流程
本計畫之研究流程，詳圖 1-1 所示：圖 1-1 研究流程圖 (資料來源：本研究整理) 確立研究標的與範圍 文獻蒐集 蒐集國外有關 近零能源建築 之推動進程、 配套措施及案 例等相關文獻 蒐集我國溫室 氣體階段管制 目標及再生能 源發展規劃 探討我國住商部門推動 不同層次近零能源建築 之評估方式、可行性及 進程 專家學者 意見諮詢 結論與建議 期末報告 就技術面及執行面等面 向，研擬我國推動近零 能源建築之推動策略 剖析歐盟、日本等近零 能源建築之推動方式， 研擬適合我國推動近零 能源建築之推動方式 蒐集國內於現有 綠建築標章評估 系統下，結合建 築能效標示之評 估方式
第三節 文獻收集項目
依據本計畫研究之目的及研究內容，本計畫擬收集下列相關文 獻及資料，以作為進行研擬我國推動近零能源建築發展策略與可行 性之依據。收集之文獻資料項目如下： 一、 國外先進國家有關近零能源建築推動措施及主要之技術手法 文獻資料。 二、 國外推動近零能源建築案例之相關資料。 三、 我國綠建築標章評估系統結合建築能效標示之執行方式。 四、 我國溫室氣體階段管制目標及再生能源發展規劃。 本計畫將彙整上述資料進行分析探討，詳細探討內容將於後面 各章節說明。第四節 研究成果
本計畫之研究成果，說明如下： 一、 完成蒐集國內、外有關近零能源建築之相關研究參考文獻資 料，及國際上先進國家有關近零能源建築之相關推動措施與 期程。 二、 完成探討藉由我國綠建築標章評估系統結合建築能效標示制 度，作為推動近零能源建築之執行方式。 三、 依據我國溫室氣體階段管制目標及再生能源發展規劃，完成 探討不同層次近零能源建築之推動進程。 四、 完成提出我國近零能源建築之技術面及執行面推動策略，以 供政府後續推動近零能源建築之施政參考。第二章 相關文獻回顧與探討
本章將先回顧國內有關近零能源建築之相關文獻資料，探討整理其 對我國推動近零能源建築之建議重點。另收集整理國內有關建築節能及 再生能源相關法規及現況，並介紹我國建築節能之相關推動措施，以作 為後續研擬我國推動近零能源建築策略及可行性之基礎。第一節 近零能源建築之相關文獻分析
一、我國近零能源建築設計與技術可行性研究（何明錦、趙又嬋，2015） 該研究首先蒐集彙整國際間各國（歐盟、美國、日本…等）對於近 零能源建築政策的推動方針、分期目標與執行策略，做為我國日後推動 近零能源政策參考。同時蒐集亞洲地區零耗能建築案例與臺灣再生能源 運用之現況，並分析（1）被動式設計（2）主動式設計（3）再生能源 等三個面向的節能技術。最後透過「低碳建築聯盟」建築碳足跡評估(BCF) 法，針對臺灣住宅進行 ZEB 的量化與可行性評估。綜合本文的研究成 果與分析，有以下之結論： (一) 該研究蒐集彙整國際間（歐盟、美國、日本…等）對於近零能源建 築政策的推動方針、分期目標與執行策略，做為我國日後推動近零 能源政策參考。ZEB 以初級能源為計算基準，各國推動近零能源建 築的時間表不一，但大多以每 5 年作為政策目標的階段性檢視。國 際間重要的 nZEB 政策執行時間點為：2020 年、2025 年、2030 年。 主要國家分期目標擇要整理如下：1、 歐盟：依據「建築物能源效益指令 (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD)」要求所 2018 年 12 月 31 日起所有公共建物、2020 年 12 月 31 日起所有新建物，皆需達到近零能源（nearly zero energy building）建築的目標。
年前之商業新建築需達到淨零能源(Net Zero Energy)、2040 年前 50%商業建築需達到淨零能 源、並於 2050 年前全部商業建築需達到 淨零能源。 3、 日本：提出在 2020 年所有新建的公有建築、在 2030 年新建建築須 為近零能源建築。 (二) 該研究蒐集 10 個位於日本、韓國、新加坡、馬來西亞、香港、印度 等地的近零能源案例，做為臺灣近零能源建築技術的借鏡。「被動式 設計」中，較常使用的包括「晝光利用」、「自然通風」、「建築外殼 節能設計」，「主動式設計」中，以空調（HVAC）部分的設計手法 最為重要，「再生能源」中，太陽能光電與太陽能熱水最常被應用， 同時也均使用 HEMS、EMS 等智慧化能源管理系統。案例技術因應 亞洲地區夏季較炎熱的氣候特性，故節能技術適用性高。 (三) 該研究蒐集臺灣再生能源技術應用現況，以及臺灣目前的再生能源 相關政策，包括太陽能、風能、水力、生質能、地熱與海洋能…等， 以進一步評估臺灣再生能源應用於 ZEB 之潛力。由資料得知，現階 段推動再生能源主要以風力發電及太陽光電為主，陸域優良風場大 都開發殆盡，風力發電將朝向離岸發展，現以太陽光發電為最具發 展潛力的再生能源。 (四) 該研究利用 BCF 法，在不將耗能量換算為 CO2排放當量的前提下， 在「住宅標準情境」中透過操作建築外殼設計、通風、照明、家電 設備等因子，計算住宅在各種節能手法下的「建築用電密度 EUI」， 評估其 ZEB 之可行性，結果得出在現今一般的節能手法運用下，住 宅總 EUI 可由 50（kWh/m2 .yr）降至 33（kWh/m2.yr），最大節能效 益可達 34％。 (五) 該研究以「太陽能光電」為主要再生能源進行 ZEB 可行性之評估， 在臺灣住宅居住水準平均每戶建坪 46.02 坪（約 150 m2），EUI 為 33 （kWh/m2 .yr）的前提下，若不計設備投資成本，利用屋頂及部分基
地內空地設置太陽能光電板，目前小規模的「單戶住宅」有達成 ZEB 的潛力。但若為複數以上集合住宅，則需導入全立面的 BIPV 設計 與高轉換效率的太陽能電池後，方有成為 ZEB 的潛力。 二、我國近零能源建築發展策略與可行性研究（陳麒任、黃恩浩，2018） 該研究就建築節能及再生能源兩大面向，檢討適合我國推動之近零 能源建築技術策略及其涉及之相關法規或規範。並就節能及創能兩個面 向，進行我國推動近零能源建築之可行性評估。研究成果擇要如下： (一) 近零能源建築之技術發展策略： 近零能源建築之主要重點係建築節能及再生能源兩大面向，前者包 括建築外殼隔熱、通風、導光及低耗能電器設備，並融入能源管理系統、 高效率儲電電池及高效率電力系統等。後者包括有效利用太陽能、風能、 氣電共生等再生能源，來抵消或降低建築物之耗能需求。考量重點說明 如下： 1、 新建建築物之外殼節能設計方面： 目前我國建築技術規則綠建築基準專章對於建築物節約能源， 在建築外殼方面採用 ENVLOAD、Req 指標之強制型規範，為較先 進的性能式法規，透過(1)屋頂與外牆隔熱性能、(2)建築外殼耗能量、 (3)立面開窗部位之窗熱傳透率與遮陽係數、(4)窗面平均日射取得量 及(5)外殼等價開窗率等，管制建築物來自外部的熱能，以減低建築 空調負荷與耗能。 2、 既有建築節能改善方面： 包含既有建築物之建築與基地類隔熱性能改善，以及設施設備 類之能源效率提升等兩大面向，前者包括屋頂隔熱、外遮陽、屋頂 綠化等，係針對建築本體進行隔熱性能改善；後者包括室內照明、 空調系統、熱泵系統、測試調整平衡(TAB)及建築能源管理系統 (BEMS)等，係針對建築附屬耗能設施設備進行提升能源效率改善。
3、 再生能源運用方面： 可結合再生能源技術例如太陽能光電板、太陽能熱水系統、太 陽能照明系統、風力發電及生物氣體發電等來節省能源。惟考量各 種再生能源之特性，就風力發電而言，風場較佳之分佈多位於離岸 或空曠之處，且風力機組運作時將產生大量噪音，故風力發電設備 較不適合設置於都會地區建築物上。至於生質能發電，多採用之油 菜或玉米來煉製生質燃油，不但恐反增加溫室氣體的排放量，亦恐 引發糧食危機和價格上漲等疑慮。故建議於建築物設置之再生能源 裝置，以太陽光電較為適合。 (二) 住商部門達到近零能源建築之可行性評估： 該研究係針對建築物本身可設置之再生能源裝置，如欲符合近 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，不利發展近零能源建築。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 能甚至近零能源建築之水準。 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，故有關大樓建築推動近零能源 之策略部分，建議以建築節能為主，再生能源為輔之方式進行較為 可行。 三、綠建築與近零能源制度之調合研究（王榮進、鄭政利，2019） 本研究參採國際零能源建築推動模式，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。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建築系統之調合發展策略。主要成果摘述如下： (一) 調和綠建築之近零能源建築基準：
以零能源建築 ZEB 的判斷基準（定量定義），如表 2-1 所示，為
滿足以下定量要件之建築物：
1、準零能源建築 RZEBTB（Ready Zero Energy Building in Taiwan Building）：
(1) 不含可再生能源，減少 30％以上的能源基準消耗量。
(2) 綠建築日常節能評估系統得分 RS4 大於或等於 16 以上之建築。 (3) 建築外殼節能效率 EEV≦0.8。
2、近零能源建築 NZEBTB（Nearly Zero Energy Building in Taiwan Building）：
(1) 不含可再生能源，減少 50％以上的能源基準消耗量。
(2) 加上可再生能源，減少 75％以上、未滿 100％的能源基準消耗量。 (3) 建築外殼節能效率 EEV≦0.7。
3、零能源建築 ZEBTB（Zero Energy Building in Taiwan Building）： (1) 不含可再生能源，減少 50％以上的能源基準消耗量。
(2) 加上可再生能源，減少 100％以上的能源基準消耗量。 (3) 建築外殼節能效率 EEV≦0.7。
表 2-1 零能源建築 ZEB 的判斷基準（定量定義）
(二) 調和綠建築之近零能源住宅基準：
以零能源住宅 ZEH 的判斷基準（定量定義），如表 2-2 所示， 為滿足以下定量要件之建築物：
1、準零能源住宅 RZEHTH（Ready Zero Energy House in Taiwan House）： (1) 不含可再生能源，減少 20％以上的能源基準消耗量。
(2) 綠建築日常節能評估系統得分 RS4 大於或等於 12 以上之住宅。 (3) 建築外殼節能效率 EEV≦0.8。
2、近零能源住宅 NZEHTH（Nearly Zero Energy House in Taiwan House）：
(1) 不含可再生能源，減少 20％以上的能源基準消耗量。
(2) 加上可再生能源，減少 75％以上、未滿 100％的能源基準消耗 量。
(3) 建築外殼節能效率 EEV≦0.7。
3、零能源住宅 ZEHTH（Zero Energy House in Taiwan House）： (1) 不含可再生能源，減少 20％以上的能源基準消耗量。 (2) 加上可再生能源，減少 100％以上的能源基準消耗量。 (3) 建築外殼節能效率 EEV≦0.7。
表 2-2 零能源住宅 ZEH 的判斷基準（定量定義）
(三) 零能源建築評估制度擬議 1、準零能源建築 RZEBTB 與準零能源住宅 RZEHTH 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，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。 2、近零能源建築 NZEBTB 與零能源建築 ZEBTB 除了建築節能門檻評 估外，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。 (四) 推動近零能源建築之進程目標建議 近零能源建築的制度推動與落實，需要積極從經濟能源政策與產業 輔導面相來配合實施，政府機構權責分工適合由經濟部做為政策主導的 舵手，搭配建築管理（內政部營建署、建築研究所）來配合推行，如圖 2-1 所示。 1、配合非核家園政策目標，零能源建築推動短期目標，建議以 2025 年 為目標年度，作為短期推動工作之檢核年度。包括零能源建築定義 的確立與公告，建築能源標示制度的實施，建立評估基準與制度， 確立執行目標。 2、中期目標建議以 2030 年為目標年度，獎勵公共建築與民間建築的申 請與投入，建構智慧電網 Smart grid 與再生能源制度配套，輔導 ZEB 技術人員的培訓，實務數據的收集與定期檢討等。
3、長期目標建議導入法制化零能源建築管理，強制一定規模以上工程 檢討，地方政府建管配合推動，低成本技術持續開發，ZEB 品牌化 普及推廣等。
圖 2-1 推動近零能源建築之進程目標建議
第二節 我國推動建築節能及再生能源概況
一、建築技術規則對於新建建築外殼隔熱性能之要求 台灣地區屬於亞熱帶 3氣候，主要用電以空調冷房為大宗，故整體 建築耗能相對較歐、美、日等溫帶 4 例如美國佛羅里達州對屋頂的隔熱性能規定約為台灣的 3.3~7.8 倍，對外牆的隔熱性能規定約為台灣的 4.0~6.9 倍，中國華南對外牆的 隔熱性能約為台灣的 2.3 倍，對屋頂的隔熱性能約為台灣的 1.0~1.2 倍 等，故相對之下我國建築之居住環境較易有悶熱而不舒適的情形。為此 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。 地區國家低很多，加上我國營建業 者為了節約成本，通常不會特別施作外殼隔熱。因此我國歷次在檢討修 訂外殼節能法規時，常因顧慮民間營建習慣與投資效益，對建築外殼隔 熱之相關基準，相較其他歐、美、日乃至中國等位處溫帶之國家低很多。 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 之基準值如下表所示。 表 2-3 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 3：亞熱帶是地球上的一種氣候地帶。一般亞熱帶位於溫帶靠近熱帶的地區（大致 23.5°N-40°N、23.5 °S-40°S 附近）。亞熱帶的氣候特點是其夏季與熱帶相似，但冬季明顯比熱帶冷，最冷月在攝氏 0 度以上。 4：由南回歸線至南極圈，以及北回歸線至北極圈附近的中緯度地區。每年的平均氣溫大多在攝氏 20 度到 0 度之間，例如美國、德國、中國、日本等。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 5 表 2-4 外牆及立面開窗部位（含玻璃與窗框）之節能基準值 則應低 於下表所示之基準值： 類別 外牆平 均熱傳 透率基 準值 W/ （m2.K） 立面開窗 率6 0.5≧立面 開窗率＞ 0.4 ＞0.5 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7 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 設計基準若能符合表 2-5 之基準值，則可不受表 2-4 之限制（亦即 兩者擇一即可）。 5：窗平均遮陽係數=外遮陽係數 Ki × 玻璃日射透過率ηi 6：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。
表 2-5 空調型、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 ENVLOAD8 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Req9 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 ASWG10 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 8：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。 9：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。
10：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。
上述各節能指標中，「空調型建築」的 ENVLOAD 指標屬於目前最 先進的「建築外殼耗能指標」；「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最簡單的「部位熱性能指標」。 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。 二、既有建築節能改善所涉相關法令分析 1、屋頂設計載重法規說明 依據「建築技術規則」建築構造篇第 10 條、第 16 條之規定，屋頂 綠化部分係屬活載重，故屋頂綠化之活載重以不超過規範屋頂單位活載 重即屬安全範圍。而「建築技術規則」建築構造篇第 17 條所附建築物 構造之最低活載重規定：建築物構造之活載重，因樓地版之用途而不同， 不得小於下表所列；不在表列之樓地版用途或使用情形與表列不同，應 按實計算，並須詳列於結構計算書中。 表 2-6 建築物樓地板之最低活載重規定 樓地板用途類別 載重(公斤／ 平方公尺) 一、住宅、旅館客房、病房。 200 二、教室。 250 三、辦公室、商店、餐廳、圖書閱覽室、醫院手術室及固定座位之 集會堂、電影院、戲院、歌廳與演藝場等。 300 四、博物館、健身房、保齡球館、太平間、市場及無固定座位之集 會堂、電影院、戲院歌廳與演藝場等。 400 五、百貨商場、拍賣商場、舞廳、夜總會、運動場及看臺、操練場、 工作場、車庫、臨街看臺、太平樓梯與公共走廊。 500
六、倉庫、書庫。 600 七、走廊、樓梯之活載重應與室載重相同，但供公眾使用人數眾多者如教室、集會 堂等之公共走廊、樓梯每平方公尺不得少於 400 公斤。 八、屋頂露臺之活載重得較室載重每平方公尺減少 50 公斤，但供公眾使用人數眾 多者，每平方公尺不得少於 300 公斤。 資料來源：「建築技術規則」建築構造篇第 17 條 2、屋頂隔熱及綠化改善工法之設置環境及法規限制分析 屋頂隔熱及綠化改善工法之法規限制主要在於結構安全考量，相關 法規限制說明如下表所示。 表 2-7 屋頂隔熱及綠化改善工法之設置環境及法規限制 類型 設置環境限制 法規限制 屋 頂 綠 化 盆缽型綠屋頂 承載力≧250kg/m 2，適用於 坡度 10 度以下之平屋頂 • 依建築技術規則建築構造編 第 17 條規定，一般屋頂層樓 版之單位面積活載重設計值 偏 低 （ 約 介 於 200~300 kg/m2），若設置載重較大相 關設施（例如太陽能板或庭 園型綠屋頂），恐有影響屋頂 結構安全及耐震能力之虞， 需經由土木或結構等專業技 師簽證評估。 薄層綠屋頂 承載力≧200kg/m 2，適用於 坡度 45 度以下之平屋頂 庭園綠屋頂 承載力≧450kg/m 2，適用於 坡度 10 度以下之平屋頂 屋 頂 隔 熱 隔 熱 磚 鋪 設 ( 五 腳隔熱磚) 承載力≧50kg/m 2 隔 熱 塗 料 ( 淺 色 隔熱塗料) （重量輕無設置環境限制） 資料來源：本研究整理 3、外遮陽及戶外遮棚之法規分析 外遮陽及戶外遮棚之法規限制主要在於是否計入建築面積及是否 突出建築線與地界線等之檢討，相關法規限制說明如下表所示。
表 2-8 外遮陽及戶外遮棚之法規分析 外遮陽工法 設置環境條件 法規限制 活 動 式 棚架式 外遮陽 適用南向窗戶 • 依建築法第 51 條規定，建築物不得突出於建築線 之外，故外遮陽棚架及外加式百葉窗均不可突出建 築線(或地界線)。 外加式 百葉窗 （無特別限制） 固 定 式 水平 遮陽 適用南向窗戶 • 牆面進行遮陽版設置，同樣必須採用二分之一以上 透空遮陽版，否則必須納入建築面積。(建築技術 規則建築設計施工編第 1 條第 3 款) • 二分之一以上透空之遮陽板，其深度在二公尺以下 者，得不計入容積總樓地板面積。(建築技術規則 建築設計施工編第 162 條第 2 款) • 早期建築物緊鄰建築線興建，或與鄰棟間防火間隔 不足，遮陽版或屋頂出簷設置，不符合法規且影響 安全。 垂直 遮陽 適用西向窗戶 格子 遮陽 （無特別限制） 類型 法規限制 戶 外 遮 棚 • 地面之一般遮棚，需申請建造或雜項執照，並檢討建蔽率及容積率。 • 屋頂遮棚係屬屋頂突出物，依建築技術規則建築設計施工編第 1 條第 10 款 第 5 目規定，突出屋面之三分之一以上透空遮牆、三分之二以上透空立體構 架供景觀造型、屋頂綠化等公益及綠建築設施，其投影面積不計入樓梯間、 昇降機間、無線電塔及機械房等屋頂突出物水平投影面積之和。但與上開屋 頂突出物水平投影面積之和，以不超過建築面積百分之三十為限。 • 屋頂遮棚一般需辦理建築執照檢討建蔽率及容積率，惟如採加裝太陽光電設 施之方式，依設置再生能源設施免請領雜項執照標準第 5 條規定，設置於 建築物屋頂或露 臺， 其高度自屋頂面或露臺面起算三公尺以下，得免 依建築法規定申請雜項執照。第 6 條規定，由開業或執業之建築師、土木 技師或結構技師，就個案建築物出具結構安全證明文件，送所在地主管建 築機關備查，可簡化辦理程序。 資料來源：本研究整理
4、上述改善措施於公寓大廈管理條例之相關限制規定 依公寓大廈管理條例第 8 條規定：「公寓大廈周圍上下、外牆面、 樓頂平臺及不屬專有部分之防空避難設備，其變更構造、顏色、設置廣 告物、鐵鋁窗或其他類似之行為，除應依法令規定辦理外，該公寓大廈 規約另有規定或區分所有權人會議已有決議，經向直轄市、縣（市）主 管機關完成報備有案者，應受該規約或區分所有權人會議決議之限制。」 故於公寓大廈加裝屋頂隔熱、屋頂綠化、外遮陽及戶外遮棚等，應符合 規約或區分所有權人會議決議之限制。 三、國內建築推動再生能源現況說明 1、違章建築新設太陽光電之調合措施 考量到台灣許多屋頂為頂樓加蓋，政府自 2018 年公告《違章建築 與新設太陽光電調和辦法》，有條件開放違章屋頂就地合法，明訂只要 違建頂樓不影響公共安全，就可以參與綠能屋頂計畫。細項包括頂樓違 建未達兩層以上、屋頂非避難平台、非整棟違建與不是優先拆除等，滿 足以上標準才可在違章屋頂架設綠能設施。 目前合法建築物屋頂如有違章時，可設置太陽能板的類型可分為 4 種，如圖 2-2 所示，其中「結構分立型」是讓光電設備與違建結構分開 設置，又再細分為圖中之 A、B 兩項；「結構共構型」是在屋頂架高設置 太陽能板，如圖中之 C；「設備安裝型」則是住戶可直接在屋頂上鋪上太 陽能板，如圖中之 D。而違章建築除了得符合這些標準，還要有專業技 師簽證負責。
圖 2-2 合法建築物屋頂如有違章時設置太陽光電備類型 資料來源：設置屋頂太陽光電免請領雜項執照處理原則，內政部，2018 2、太陽光電推動措施 為達成非核家園計畫，政府大力推動太陽光電與離岸風電發展，而 為鼓勵公務機關、國營事業、工廠及一般民眾設置太陽光電系統，於 2016 年 7 月起實施「太陽光電 2 年推動計畫」，2018 年目標是新設置 1,520 MW 太陽能。截至 2017 年 8 月底，太陽光電累積設置容量達 1,388.4 MW， 其中屋頂型占 95%（約 1,318.7 MW），地面型則為 5%（約 69.7 MW）。 相較地面型太陽光電，因屋頂型太陽光電的推動涉及面向相對單純， 設置速度相對較快，經濟部於 2017 年 10 月再宣布推動「綠能屋頂全民 參與推動方案」，採用民眾零出資、政府零補助之原則，由地方政府遴 選適當營運商來協助民眾設置屋頂太陽光電系統，透過民間技術與資金 引導全民參與太陽光電設置。綠能屋頂所產生電力將由民眾優先自用， 剩餘電力再由協助民眾設置太陽光電設備的營運商「全額躉購」 (即一
次性全部購入剩餘電量)，轉賣給台灣電力公司提供企業及其他住宅用 戶使用。屋主免出資參與綠能屋頂改造，營運商以電能保證收購費率長 期維運達 20 年，分享至少 10%躉購費率回饋金給民眾，另外回饋 3%的 躉購費率給地方政府成立綠電發展基金來支持綠能及鄰里建設。打造綠 能屋頂，建立分散式自發自用乾淨能源，鼓勵全民一起來協助達成 2025 年非核家園目標。 上述方案目前屋頂型太陽能有台中市、雲林縣、嘉義市、台南市、 屏東縣等 5 個縣市、共 5,000 戶參與示範。相較於中南部的踴躍報名， 或許因為日照較少，北部較不積極參與。而在台中、雲林、嘉義、台南、 屏東 5 個示範縣市當中，台南市率先搶下發電首例，已於 2018 年 7 月 陸續併聯發電。其中台南安南區有部分建築為違章建築，此案例也將進 一步成為違章建築與綠能屋頂調和的示範點。 3、我國再生能源發展策略目標 再生能源的總設置量，在 105 年設置量為 4,722MW、發電量為 127 億度，109 年設置量目標為 10,861MW、發電量為 234 億度，114 年設置 量目標為 27,423 MW、發電量為 515 億度。 其中太陽光電在 105 年設置量為 1,210MW、發電量為 11 億度，109 年設置量目標為 6,500MW、發電量為 81 億度，114 年設置量目標為 20,000MW、發電量為 250 億度。太陽光電 2 年計畫完成新增設置 1.52GW， 規劃及執行太陽光電併網輸電系統建置，盤點設置土地、水域空間、未 使用工業區及屋頂可設置面積(目前已掌握約 1 萬 2 千公頃)。 另在陸域風電方面，在 105 年設置量為 682MW、發電量為 14 億度， 109 年設置量目標為 800MW、發電量為 19 億度，114 年設置量目標為 1,200MW、發電量為 29 億度，已取得施工許可案場優先推動(107 年為 727MW)，協助陸域已取得籌設許可案場完成設置(109 年目標 800MW);離 岸發電在 105 年設置量為 0MW、發電量為 0 億度，109 年設置量目標為 520MW、發電量為 19 億度，114 年設置量目標為 3,000MW、發電量為 111
億度。106 年完成 4 架示範機組 16MW 設置，完成彰化地區離岸風力陸上 併網容量建置(114 年目標至少 4,000MW，未來規劃擴大至 8,000MW)，107 年完成離岸風電組裝碼頭建置(臺中港 5A 及 5B)，108 年完成水下基礎 組裝碼頭建置(興達港)，推動離岸風電區塊開發，114 年累計設置目標 達 3GW，台電公司完成彰濱地區離岸風電電網併聯點強化工程。並配合 建立綠色金融制度(成立再生能源發展金融推動小組，建立綠色金融管 考與獎勵機制等)。 圖 2-3 我國再生能源發展策略目標 資料來源：綠能科技產業創新推動方案，經濟部能源局，2017 （https://www.re.org.tw/information/more.aspx?cid=192&id=769）
第三節 我國綠建築對於節能之相關推動措施
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。 內政部歷年辦理之綠建築相關推動方案，對於建築節能亦賡續推動 相關措施，其中針對新建建築物部分，制定綠建築標章及智慧建築標章 等制度，取得綠建築標章之新建建築物平均約有二成節能率與三成節水 率，對建築節能貢獻甚巨；另針對既有建築物部分，辦理既有建築能源 效率提升及綠廳舍改善之示範與推廣，92 年起至 109 年累計完成 789 件實際改善案例，節能成效良好。茲說明如下： 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 109 年 11 月底止，累計已有 9,137 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，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 21.19 億度，省水 約 1 億 295 萬噸，合計減少之 CO2排放量約為 120.15 萬噸， 其減碳效益約等於 8.06 萬公頃人造林（約等於 2.96 個臺北市面積）所 吸收的 CO2量，每年節省之水電費約達 84.47 億元，成效良好。 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 2,656 件，且其比例由早期 91 年的 6％﹙7 案﹚逐年提升，在 104 年已突破 40 ％﹙266 案﹚，至 106 年更創新高達到 44％﹙282 案﹚，惟受景氣影響 108 年稍降為 38％﹙306 案﹚。 另為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。民間建築物申請智慧建築標章或候選證書因屬 自願性鼓勵申請，未具強制力，故早期申請案件數量有限，截至 109 年 11 月底，取得智慧建築標章與候選智慧建築證書案件數累計核發 604
件，其中智慧建築標章 166 件，候選智慧建築證書 438 件。 近年來取得智慧建築標章之整體案件數，亦呈現顯著成長，案件數 由 102 年 11 件成長至 108 年 116 件，已大幅成長 10 倍，顯見申請智慧 建築標章數量明顯成長。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。 3、既有建築物之建築節能與綠廳舍改善 國內既有建築物約占建築物總量 97％，這些早期完工的建築物普遍 存在耗能、不符生態環保等問題，若不改善將造成夏季尖峰用電吃緊與 國土暖化加速等效應。針對上述問題，內政部建築研究所自 92 年開始， 特別針對中央廳舍及國立大專院校選擇具改善潛力之既有建築物，進行 節能改善示範計畫，協助輔導建築物進行各項節能改善工程，提升既有 建築物能源使用效率，以降低建築耗能，減緩都市熱島效應，及帶動國 內相關綠能產業之發展。 本計畫以建築物空調系統等主要耗能設備進行實際之節能改善工 程，成效極佳。空調節能改善係針對中央空調系統超量設計或空調主機 效率老化、耗電及嚴重浪費能源等問題，進行技術輔導及改善，平均約 可省能 39％；另針對屋頂隔熱改善、外遮陽改善及照明改善等，約可節 省 15％~30％之用電量。 自 92 年至 109 年已完成 789 案，經費計約 22.19 億元，總計改善成 效每年約可節電 1 億 3,372 萬度，節省電費約 4.69 億元，成效良好，且 本計畫亦同時帶動了我國中小型能源監控系統 BEMS 公司之興起，突破 國外大型監控廠商寡占之局面，對於節能技術推廣應用及帶動國內相關 綠能產業發展均有顯著效益。 另為配合行政院政策，內政部建築研究所配合於 107-109 年度補助 地方政府辦理執行既有建築節能改善擴大計畫，以進一步擴大政府部門
節能成果，並帶動民間單位響應跟進。此外內政部亦率先推動所屬機關 （構）廳舍節能診斷諮詢服務（106 年度共計辦理 30 案），協助內政部 所屬單位推動建築節能改善之可行性評估，以帶頭擴大建築節能改善之 成效，並作為中央各部會參考執行之示範案例。
第三章 國際間對近零能源建築之探討與案例分析
本章將先釐清國際間對近零能源建築之相關定義，並分別探討歐盟、 美國及日本等先進國家，對於推動近零能源建築之相關措施及概況，及 介紹分析國際實際之近零能源建築案例，以作為後續研擬我國推動近零 能源建築進程與策略之參考。第一節 國際間對近零能源建築之相關定義
目前國際間對於零能源建築的定義大致可分為「淨零能源建築（Net Zero Energy Building, NZEB）」與「近零能源建築（Nearly Zero EnergyBuilding, NZEB）」兩類，其中採用前者以美國為主，採用後者則為歐盟， 且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（含使用之耗能設備）需具備高效節能，其次是建 築物耗能，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。然而以臺灣於零耗能建築 之推動現狀尚處於起步階段，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。 為了明確界定 NZEB 評估之標的對象和技術邊界，Deng（2014） 提出了 NZEB 評量的操作機制與定義框架，藉由文字、數學方程式及圖 形等方式來表示，並針對 NZEB 常用之節能措施，列舉其設計元素之架 構與範圍。基本的 NZEB 評量之操作機制如圖 3-1 所示，其基本要素包 括：建築系統、能源網路與權重系統。此評量機制首先應界定建築現址 之可再生能源邊界，當可再生能源電力（Renewable Energy Power, REP） 系統產生之電力大於建築物耗電量時，則建築系統可將現場可再生能源 生產之多餘能量輸送到電網。然而權重系統亦常採用不同之計算方式，
例如採取全年之淨總電量消耗（kWh/y）、淨二氧化碳排放量（CO2/y），
圖 3-1 基本的 NZEB 評量之操作機制 資料來源：Deng, 2014 上述評量之操作機制，Satori（2012）提出了以數學方程式表示如 公式（3-1），指當建築區域的邊界是固定時，在某一段時間內（如 1 年）， 該建築之供應（包含外部輸入能源及現址再生能源）和需求能量（即總 消耗能量）之間可達到平衡。 NZEB 平衡：|加權供應| − |加權需求| = 0 ………（3-1） 此外，Satori（2012）以三種餘額的圖形來表示 NZEB 之平衡型式， 如圖 3-2 所示，分別表示：加權發電和負荷間之平衡、加權出口和交付 能量間之進出口平衡、以及加權發電和負荷的月淨值間之月淨餘額平衡。 在 X 軸上權重需求（weighted demand）的基準值即參考建築之能源需 求值，是根據當地法規的基本節能要求建成的建築物，或者是同類型建 築物的代表性能源需求數值。當優化的建築能源需求設計值小於參考建 築之能源需求值，則兩差之間在 X 軸上的差距代表節能效率（energy efficiency）之大小。
圖 3-2 三種餘額的 NZEB 平衡型式 資料來源：Satori, 2012 上圖中 E 和 D 分別代表加權輸出和交付之能量，這取決於估計現 場產生能量的載體之自消耗（self-consumption）能力，可用於計算建築 物之能量餘額。計算餘額的適當時間跨度通常假定為一年。年度平衡適 用於涵蓋氣象條件，特別是連續性季節的所有操作設置。從能源效率測 量和供應系統的設計角度來看，選擇較短的時間跨度（例如季節性或月 度平衡）可能是非常嚴苛的，以便在關鍵時間（例如冬季時間）達到目 標。 如以月淨值來計算餘額，對於每個能量載體，假設在同一個月發生 的發電和負荷相互平衡，只匯總每月殘差以形成年度總數。這可以看作 是對月度值執行的負載/生成餘額，或者假設虛擬月度自我消費（virtual monthly self-consumption）模式的進/出口餘額的特殊情況。這種程序已
經在德國建築能源法的框架中提出 11、12 Deng（2014）提出了 NZEB 之核心元素包括三大部分，第一是建 築物本體應採取良好的「被動式建築設計」，包括建築物合宜的座向、 高性能隔熱、良好的密封性，及窗戶的外遮陽等。第二是建築物內之耗 能設備需採用高效率的「主動式設備設施」，以有效的降低建築能耗的 負載，並維持室內環境之健康與舒適，如 HVAC（加熱，通風，空調） 系統、DHW（家用熱水）系統、照明系統、EMS（能源管理系統）等。 第三則需考量設置「再生能源發電系統」，以抵消其負載，可分為現址 的（on-site）再生能源，例如太陽能、風能、水力、生質能、地熱與海 洋能等；或是現址以外的（off-site）再生能源，例如來自社區規模的能 源設施，以及公用電廠提供的「綠色電力」（Green power）等。 ，其中 主要集中在電力上，也可 以應用於熱載體，這種方法可以被視為月淨餘額。 此處需特別強調的是，零能源建築除需使用再生能源發電外，尚需 搭配電池儲能系統、分散式供電系統及周圍電網（grid）共同組成，將 可調節尖離峰時段之用電，改善再生能源供給不穩定，或發電時段與用 電時段之落差，有助於穩定供電品質。綜合而言，NZEB 的設計過程， 需持續進行改善設計、分析，直到符合接近零能源之績效目標為止，其 核心元素之概念如圖 3-3 所示。 11
：K. Voss, E. Musall, M. Lichtmeß, From low energy to net zero energy buildings – status and perspectives, Journal of Green Building 6/1 (2011) 46–57.
12
：M. Heinze, K. Voss, Goal: zero energy building – exemplary experience based on the Solar Estate Solarsiedlung Freiburg am Schlierberg, Journal of Green Building 4/4 (2009).
圖 3-3 NZEB 核心元素之概念
資料來源：Deng, 2014
因此，根據上述定義框架、數學方程式、圖像表達，美國能源部門 D.O.E（U.S. Department of Energy）從狹義變化到廣義，提出下列四種
NZEB定義和能源使用的分類 13
1、淨零在地耗能 (Net Zero Site Energy)： ：
在基地上，淨零耗能建築產生的再生能源，等於或大於它一年所使 用的能源。
2、淨零資源耗能 (Net Zero Source Energy)：
在資源上，淨零耗能建築產生或購買的再生能源，等於或大於它一 年所使用的能源。
3、淨零能源成本 (Net Zero Energy Costs)：
13
：P. Torcellini et al. (2006). Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition. ACEEE Summer Study on Innovation for Our Energy Future, California.
