非住宅類綠建築能源計算基準
與標示之研究
內 政 部建 築研 究 所 委 託研 究 報告
中華民國 109 年 12 月
非住宅類綠建築能源計算基準與
標示之研究
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 ： 郭柏巖教授、嚴佳茹教授 研 究 員 ： 尤巧茵 研 究 助 理 ： 黃詠埼、王祥宇 研 究 期 程 ： 中華民國 109 年 1 月至 109 年 12 月 研 究 經 費 ： 新臺幣 113 萬 4200 元整內 政 部建 築研 究 所 委 託研 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）I
目次
表次 ... III
圖次 ... V
摘要 ... VII
第一章
研究背景 ... 1
第一節
研究背景、目的及重要性 ... 1
第二節
本研究的適用範圍 ... 5
第三節
BERS 的技術潛力評分尺度與分級標示概說 ... 7
第二章
國外有關本案之研究情況 ... 11
第一節、國外既有研究解析 ... 11
第二節、研究採用方法及原因 ... 23
第三章
新建建築能效評估系統 BERSn ... 31
第一節
建置 BERSn 之 EUI 評分尺度 ... 31
第二節、BERSn 的耗電密度指標 EUI*計算法 ... 34
第三節、BERSn 的評分與分級評定 ... 35
第四章
結論與建議 ... 37
第一節
結論 ... 37
第二節
建議 ... 38
附錄一
歷屆工作會議紀錄 ... 39
附錄二
期中審查意見與回應 ... 43
附錄三
期末審查意見與回應 ... 47
附錄四
耗能分區耗電密度 EUI 基準與情境標準 ... 53
附錄五
建築物能源計算基準與標示手冊(草案) ... 65
參考書目 ... 171
III
表次
表
1-1 TBERS 的系統分類 ... 6
表
2-1 EN15203(2006)與 ISO16346(2013)關於建築能效評估系統的
分類 ... 11
表
2-2 EnergyStar 對既有旅館建築的 EUI 預測公式之迴歸分析 .... 16
表
2-3 EnergyStar 對既有旅館建築 EUI 的評分標準 ... 17
表
2-4 英國與德國新建建築能效認證 EPC 與既有建築能源揭露認
證
DEC 示範例 ... 20
表
2-5 國際間採用建築能效評估法的概況 ... 22
表
2-6 各種建築類型的實測耗能密度分布 ... 26
表 2-7 「免評估分區」之對象 ... 28
表
3-1 各建築分類外殼節能之最大空調節能貢獻率 Es ... 32
V
圖次
圖
1-1 利用由下而上研究，對照於產業評估中所假設之個別基準預
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。 ... 1
圖
1-2 TBERS 與建築外殼節能法規、綠建築日常節能指標對建築
能效的規範能力比較 ... 3
圖
1-3 BERS 對新建建築物之建築能效標示示範 ... 8
圖
1-4 「既有建築」
、
「機構建築」
、
「便利商店」三類既有建築物之
能效標示示範 ... 9
圖
2-1 計算評估法與能源單據評估法的特性差異 ... 12
圖
2-2 歐盟採用計算評估或能源單據評估的分佈圖 ... 13
圖
2-3 ASHRAE Building Energy Quotient Label ... 14
圖
2-4 左為 EnergyStar 的統計評量尺度法右為歐盟公共建築評量
法
EP Label 的技術評量尺度... 14
圖
2-5 美國能源部的 Building Energy Asset Score 標示法 ... 15
圖
2-6 EnergyStar 對既有旅館建築 EUI 的分佈標準 ... 16
圖
2-7 美國實施能源基準與能源揭露的各地方政府分佈 ... 19
形 ... 19
圖
2-9 日本自 2013 年開始啟動建築能源標示制度 ... 21
圖
2-10 BERS 必須依據「耗能分區」之排列組合來評估 ... 24
圖
2-11 美國西雅圖市所調查各類建築 EUI 明顯呈現右偏分佈的情
況 ... 25
圖
2-12 EUI 右偏分佈與評分尺度概念模型圖 ... 27
圖
3-1 由體形係數推估外周區面積比的簡算式 ... 33
VII
摘要
關鍵字: 動態分區 EUI、建築能效評估系統、綠建築標章、非住宅建築 一、研究緣起 我國現行建築技術規則只控制建築外殼節能指標而無設備系統節能指標，對 建築整體能源的管制效益不高，而現有綠建築標章制度雖有空調節能效率指標 EAC 與照明系統節能效率 EL 之管制，但這些指標只是分散的定性節能描述，且 無反映量化節能量，難以形成有效的建築能源管理政策。另外，經濟部的產品節能 標章雖標示個別能源產品之節能效率，但並無法保障許多能源產品整合的建築設 備系統能有好的節能效益。我2015 年「溫室氣體減量及管理法」的行動方案要求 內政部應於2025 年研議建立建築能源資料庫，發展建築能源護照。有鑑於上述背 景，本計畫希望能仿歐盟的建築能效指令 EPBD 所引發的建築能效標示制度，發 展台灣的建築能效評估制度 TBERS(Taiwan’s Building Energy-Efficiency Rating System)，以整合現有 EEWH 系統成為台灣特有的建築能效標示系統。二、研究方法
本計劃所發展的建築能效評估系統為適用於新建非住宿類建築之版本，稱為 BERSn。本計畫以林憲德教授的動態分區 EUI 理論與分區 EUI 右偏分佈理論，並 以基準建築模型與eQUEST 軟體來建立各類建築物與的分區 EUI 基準值資料庫與 EUI 分佈模型，同時根據歐盟 EN 15217(2007)所建議之 A~G 七階段標示標準，建 置BERSn 的 EUI 評分尺度與七階段評分法。同時以空調與照明合計節能 45%水準 代表近零耗能建築之評分等級，以1+等級之標示被設置於 BERSn 七階段評分尺度 上。由於BERSn 能毫無障礙直接引用 EEWH-BC 的建築、空調、照明三個節能效 率指標EEV、EAC、EL，因此能替代 EEWH-BC 手冊的日常節能指標評估法，可 使綠建築申請案同時取得綠建築標章與建築能效標章。如此一來，BERSn 可讓既 有綠建築系統得以整合近零耗能建築與能源護照之策略成為一個三贏的建築能源 政策。 三、重要發現 BERSn 對於建築務實際耗電量約有 90%之預測能力，遠大於現有建築技術規 則的建築外殼節能設計指標(如 ENVLOAD、Req)約只有一成的建築能源規範能力，
也遠大於現行綠建築日常指標約有 70%的建築能源規範能力。對於建築務實際耗 電量約有 90%之預測能力，遠大於現有建築技術規則的建築外殼節能指標(如 ENVLOAD、Req)約只有一成的建築建築能源預測率，也大於現行綠建築日常指標 約有70%的建築能源預測率。期待既有 EEWH 能整合此 BERSn，以便可達成「溫 室氣體減量及管理法」對建築能源護照之要求，同時可為台灣的建築管理機關創造 一個更科學、更有效的建築能源管理政策。 四、主要建議意見 建議一: 以本研究成果修改綠建築評估BC、RN、EB 三手冊以落實綠建築標章與建築能效 標示雙認證系統: 立即可行性建議 主辦機關:內政部建築研究所 具體作法為:改寫 EEWH-BC 手冊，將本研究建築能效標示法導入日常節能指 標評分法，使未來新建建築之綠建築標章申請可同時取得建築能效證書。同時應針 對舊建築市場的建築能效制度，以本附錄五之「建築物能源計算基準與標示手冊 (草案)」內容合併改寫 EEWH-RN 與 EEWH-EB 兩手冊成為具備既有建築能效標示 的新EEWH-RN&EB 手冊。 建議二: 製作各類建築能效標示法的計算實例與認證審查文件專輯: 立即可行性建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:綠建築評定機構 由於建築能效標示法的計算評估必須有明確無誤的建築耗能分區，同時其免 評估分區與面積變數的認定也是必要，在者為了落實建築能效標示認證之審查，也 必須有標準化之審查文件。為此建議本所應委託製作各類建築能效標示法的計算 實例與認證審查文件專輯(可與前述” 建築物能源計算基準與標示手冊(草案)”合併 出版)，以確保未來 EEWH-BC 與 EEWH-RN&EB 手冊雙認證系統之申請無所障礙。 建議三: 辦理建築能效評估與標示制度北中南講習會: 短期建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:綠建築評定機構 為了未來EEWH-BC 與 EEWH-RN&EB 手冊雙認證系統之宣導，以及建築 能效制度之推廣，建議以建築師、空調技師及綠建築相關業者為對象，辦理北、 中、南推廣講習會。
IX
ABSTRACT
Keywords: Dynamic Zone EUI, Building Energy-Efficiency Rating System, Green Building, Non-residential Building
1. Background
The existing building regulation, which controls only the building envelop energy index but excludes the building equipment energy index, could not ensure a high energy conservation effect. The existing EEWH Green Building system, which have equipment energy efficiency indexes of EAC and EL, might have separate qualitative energy efficiency descriptions but could not produce a quantitative energy result and failed to ensure and carry out an efficient building energy manegment policy. On the other hand, the existing Energy Efficiency Labeling system of Bureau of Energy, which labels the energy-efficiency of seperate equipment products, could not guarantee a good energy saving result for the total building equipment system which integrates many energy products. The action plan of the Greenhouse Gas Emission Reduction Act 2015 have tasked the Ministry of the Interior to establish a building energy database and develop the Energy Passport System by 2025. In light of these objectives, following the Building Energy-Efficiency Rating System developed by European Union EPBD, this project is expected to develop the TBERS (Taiwan’s Building Energy-Efficiency Rating System) so as to establish a unique Building Energy-Efficiency labeling system integrated with the existing EEWH system.
2. Methodology
This project developed a Building Energy-Efficiency Rating System, called BERSn, for new non–residential buildings. This project established the standard Zone EUI database and EUI distribution models for many building categories through eQUEST simulation by reference buildings based on Professor Lin’s Dynamic Zone EUI theory and right skew EUI distribution theory and created BERSn’s EUI rating scale with 7 levels following the 7 levels of A~G standard suggested by EN 15217(2007). At the same time, an extra 1+ label representing the Nearly Zero Energy building, which sets on 45% energy saving effect, was added in front of 7 levels labeling in BERSn. BERSn can easily substitute the existing building energy evaluation method of EEWH-BC and allow the Green Building certified project to get the building energy-efficiency rating certification
because BERSn is using energy efficacy indexes EEV、EAC、EL from EEWH-BC without any obstacles. In Conclusion, BERSn could integrate with the existing Green Building system, Nearly Zero Energy Building and Energy Passport strategies to become a three-win building energy policy.
3. Important Results
BERSn is supposed to have 90% energy prediction power that is far higher than nearly 10% energy prediction rate of existing building energy indexes of ENVLOAD, Req, and higher than nearly 70% energy prediction rate of the building energy indexes in existing EEWH system. The existing EEWH is expected to be integrated with BERSn so as to comply with the Greenhouse Gas Emission Reduction Act and introduce a more scientific and effective building energy management policy for Taiwan’s building administration.
4. Main Suggestions
Suggestion 1:
Highlights(Immediate Effect): Based on research outcomes, existing BC, RN, EB Evaluation manuals can be amended to create dual-certification system to establish both Green Building and Energy-Efficiency Rating Systems:
Main Organization: Architecture and Building Research Institute
Content: EEWH-BC manual can be amended by including Building Energy-Efficiency labeling method into the current Daily Energy Saving chapter so that successful applicants can apply and receive both Green Building and Energy-Efficiency certifications in future new building constructions. Concurrently, with reference to existing buildings’ Energy-Efficiency regulations, Appendix 5’s ‘Building Energy Basline Calculation & Labeling Manual(Draft)’ content can amend both EEWH-RN and EEWH-EB so that they are updated and equipped with Building Energy-Efficiency Rating System.
Suggestion 2:
Highlights(Immediate Effect): Establish Building Energy-Efficiency labeling method & formulate certification evaluation documents for various buildings
Main Organization: Architecture and Building Research Institute Co-Organization: Green Building Evaluation Organization
Content: In light of Building Energy-Efficiency labeling method, calculations require not only clear and accurate Building Energy-Consumption zones but also
XI
guidelines on non-evaluated zones and their respective floor area. Hence, standardized evaluation procedure and documents are required for Building Energy-Efficiency certifications. With recommendations, this paper outlines actual case studies and certication evaluation documents which can be incorporated into ‘Building Energy Basline Calculation & Labeling Manual(Draft)’ in order to ensure smooth execution of future dual-certification applications in reference to BC, RN and EEWH-EB.
Suggestion 3:
Highlights(Short-Term Goals): Organise regular seminars in Northern-Central-Southern Taiwan on Building Energy-Efficiency Evaluation & Labeling System
Main Organization: Architecture and Building Research Institute Co-Organization: Green Building Evaluation Organization
Content: In order to promote and demonstrate on future dual-certification systems of EEWH-BC, EEWH-RN and EEWH-EB as well as Building Energy-Efficiency Rating System, this paper suggests audiences such as Architects, Air-Conditioning Technicians and Green Building Professionals to be invited to demonstration seminars held in Northern-Central-Southern Taiwan in future.
1
第一章 研究背景
第 一 節 研 究 背 景 、 目 的 及 重 要 性
為了解除日益嚴重的地球環境危機，2015 年聯合國提出 17 項永續發展目標， 其中第11 項目標為「永續城市與社區」。該目標之重點即在減少建築產業的能資源 消耗，其具體行動則以推動綠建築產業之節能效率為策略。根據聯合國環境署 UNEP (2011)的報告，認為聯合國第 11 項永續發展目標「永續城市與社區」之重要 性，乃在於全球約有 50%的人口居住於城市，而城市的能源消耗占世界能源消耗 的 60%至 80%。綠建築產業之重要性，在於建築部門是全球最重要的溫室氣體排 放源，消耗全球約三分之一的能源，同時消耗全球三分之一以上的資源，包括全球 12%的淡水，排放全球 40%的固體廢物總量（UNEP SBCI 2009）。根據國際能源署 IEA 的研究（IEA,2015）指出，如果在全球範圍內實施建築業的節能措施，到 2050 年可以減少58 億噸的二氧化耗能放，減少 83%的溫室氣體排放。 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 1-1 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。 圖1-1 利用由下而上研究，對照於產業評估中所假設之個別基準預估 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)我國98%能源依賴進口，自有能源匱乏。2016 年我政府設定新能源政策目標， 包括2025 年綠能發電比例提升至 20%、抑低電力年均需求成長率至 1%、強化電 網穩定性並提升供電可靠度等，希望在兼顧能源安全、環境永續及綠色經濟發展均 衡下，建構安全穩定及潔淨能源供需體系，期望創造永續價值，邁向2025 年非核 家園。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%為 30.9 百萬公噸，住宅部門占 11.49%為 29.7 百萬公噸，兩 者合計占我國整體溫室氣體排放量比重約為23.4%。由於該佔比大部分起因於建築 產業的能源使用，本計畫作為建築節能策略之一環，若能提升建築產業能源效率， 對我國節能與溫室氣體減量當有不少貢獻。 我國在自有能源短缺、備用電力不足的能源危機，且因建築耗能為住商耗能 大宗的情勢下，意味著強化建築物能源效率的策略乃是當前國家最緊急的任務。為 此，我國內政部營建署在1995 年已開始實施建築物節約能源設計法規，同時在 2013 年針對中央空調設備系統公布實施”新建建築物節約能源設計標準”，另外 1995 年 起我內政部營建署啟動的建築外殼節能設計管制，以及1999 年內政部建築研究所 (以下簡稱本所)推動的綠建築標章政策已為我國綠建築產業節能效率立下良好基 礎。本所的綠建築評估制度已經有基本型(EEWH-BC)、住宿類(EEWH-RS)、廠房 類(EEWH-GF)、社區類(EEWH-EC)、舊建築改善類(EEWH-RN) 、境外類(EEWH-OS)等六大綠建築評估系統，至今已有相當輝煌的節能成效。然而，這節能成效在 當前能源危機日益加大情況下，同時與一些先進國建築節能政策經驗相比之下，台 灣現行建築節能有效法規體系(飽含內政部、環保署、經濟部)似乎有所些不足之處。 其中問題在於：現行有效強制建築節能相關法規只有營建署建築技術規則執行建 築外殼節能設計管制之法令，另外在經濟部雖有空調、照明機械產品節能效率的而 遺漏最大耗能關鍵因子的空調、照明等設備的節能設計管制。另外在現有綠建與節 能標章之管制，但是卻缺乏對於在建物內整體空調與照明系統的節能強制法令，目 前雖在本所的綠建築標章雖有空調節能效率指標EAC 與照明系統節能效率 EL 之 管制，但這些並非強制行法令，同時兩指標只是分散的定性節能意涵，並無反映最 終節能電量，使得節能成效與政策難以伸張。另外最大的問題在於：目前所有建築 相關能源管理政策只能管制極少比例的新建建築市場，對於大量舊有建築市場均 缺乏節能管理與改善的動力。 由於建築外殼節能只能掌握眾多建築耗能因子之很小部分，因此現行建築技 術規則外殼節能法令對整體建築能源的管制效益並不高。林憲德教授的研究指出 建築外殼節能法令對空調節能最大的管制效益只有6.8%~23.6%(見表 3-1)，若以空 調號能佔比 40%換算，建築外殼節能法令只能建築整體耗能產生 2.7~9.4%的節能 管制效益(包括未來加強外殼節能指標至極限的效益)。另外，林憲德教授推論現行 綠建築標章日常節能指標中之建築外殼節能效益EEV、空調節能效率指標 EAC 與 照明系統節能效率EL 三指標，應可增加建築整體耗能約 50%的管制效益，但因此 三者為分散指標，且未呈現真正耗能單據的節能指標而使民眾對綠建築的節能成 效無感，甚為可惜。
3
為了改善上述困境，並擴展計有建築節能與綠建築標章政策，本所於2019 年 初擬完成以電費單評估的既有建築物的綠建築評估手EEWH-EB 冊(鄭元良、林憲 德，2019)，並於本計畫著手研擬我國建築能效評估與標示制度。建築能效評估系 統在EN15203(2006)與 ISO16346(2013)被稱為 Building Energy Rating System，在本 研 究 簡 稱 BERS ， 另 外 本 研 究 為 台 灣 發 展 的 建 築 能 效 評 估 系 統 ， 則 簡 稱 TBERS(Taiwan Building Energy-Efficiency Rating System)。TBERS 乃是專為台灣所 量身打造的建築能效評估系統，可精確掌握亞熱帶建築物能源使用特性，並有效改 善建築能源使用效率，提供新建或既有建築物建築能效之計算、評分與標示之標準 方法。 TBERS 與過去既有的建築外殼節能法規、綠建築標章相比，在建築耗能的預 測範疇、精度、誤差約如圖1-2 所示。此圖顯示：現行建築技術規則的建築外殼節 能設計指標(如 ENVLOAD、Req)約只有一成的建築能源規範能力，再加上建築外 殼、空調、照明等系統效率的綠建築標章則約有 70%的建築能源規範能力，但 TBERS 的新建建築與既有建築之能效評估則可躍昇為 90~100%的建築能源規範能 力，可見推動TBERS 制度的重要性。TBERS 對於環境等級差異、使用行為、營運 管理等變動因子永遠無法百分百掌握，難免內含約兩成的評估誤差，特此聲明。但 不論如何，建築能效標示制度已是國際公認最精確、最有效的國家建築能源管理工 具，本計畫的TBERS 應是我國建築能源法令脫胎換骨的精進計畫，若能依此落實 於建築相關自願性或強制性節能法令上，應可收空前建築節能成效。 圖1-2 TBERS 與建築外殼節能法規、綠建築日常節能指標對建築能效的規範能力 比較 (資料來源：本研究整理)
TBERS 源自歐盟議會的建築能效指令 EPBD(Energy Performance of Buildings Directive)。EPBD 於 2002 年頒布，於 2003 年 1 月 4 日生效，於 2010 年 1 月 28 日 再度修正為加強版 EPBD(EPBD recast)。加強版 EPBD 要求納入近零耗能建築 (Nearly Zero-energy Building)之實施時程要求，強制規範各成員國 (Member States) 須於2018 年 12 月 31 日前所有公有建物以及 2020 年 12 月 31 日所有新建物均達 到近零耗能建物的目標。 EPBD 七號文件對公共建築物能源認證標示的要求如下: 7.1 歐盟國應確保在 建物完工、銷售、出租時，業主能取得或由業主提供買者或租賃者一個十年有效期 間內的能效認證EPC，7.2. 該建築能效認證 EPC 應包含現行法規標準與基準值， 以讓消費者能比較評估該建物之能效，同時能提供一些有經濟效益的(cost-effective) 能效改善建議，7.3 對於有效樓板面積 1000m2以上之公家機構或提供公共服務、 民眾頻繁到訪之建物，必須由合格能源評估專家執行能效量測，並在公眾明顯可見 處揭露一個十年以內的能效認證文件。7.2 文件雖然對既有公共建築能效標示 DEC 制度剛開始以1000m2為門檻，但在加強版EPBD 的 13 號文件進一步要求在 2013、 2015 年應降至 500m2、250m2，同時在2011 年商業部 BIS 的報告已提出擴及商業 建築之要求，此要求預期很快到來。 無論如何，落實EPBD 最重要的關鍵核心在於要求歐盟各成員國必須建立新 舊建物市場之建築能效評估方法、耗能標準以及建築能效認證事務，此即本研究所 謂的建築能效評估法 BERS。歐盟所發展之能效評估法主要分為兩類(BEng D. H. 2011):一是 EPBD7.2 文件要求針對受規範建築物必須在完工、銷售、出租時，對買 者 或 租 賃 者 提 供 以 模 擬 計 算 為 主 且 無 須 能 源 單 據 驗 證 的 建 築 能 效 評 估 法 EPC(Energy Performance Certification)之能效認證，二為 EPBD7.3 文件針對既有公 眾使用的建築物提供以能源單據能效評估並對公眾公開揭露之能源揭露認證 DEC((Display Energy Certification)。本研究在於研擬我國非住宿類建築之建築能效 評估系統，它包括新建非住宿類建築的能效認證BERSn 與既有非住宿類建築的能 效認證BESRe，前者相當於 EPC，後者相當於 DEC。
2015 年，我立法院於通過「溫室氣體減量及管理法」，宣示全國溫室氣體排放 量在2020、2030、2050 年之前分別要降低為 2005 年之 2、20、50%水準，以 5 年 為一期之檢討目標。其中住商部門第一期 2016~2020 年之分攤減量目標，要求比 2005 年降低 2.5%，其做法為(1)新建建築之建築外殼設計基準值，2020 年較 2016 年提高10%。(2)公部門建築用電效率 2020 年較 2016 年改善 5%，2025 年改善 10%， 且達到公告之耗能密度指標(Energy Usage Index, EUI)規範。(3) 2025 年研議建立建 築能源資料庫，發展建築能源護照。本研究乃針對其中發展建築能源護照具體的實 踐，是當前建築節能政策最重要的課題，其成果將可分擔內政部對於「溫室氣體減 量及管理法」的任務。 建築能效標示制度是國際公認最精確、最有效的國家建築能源管理工具。根 據美國環保署2012 年的一項研究(EPA 2012)，自 2008 至 2011 年連續採用 ENERGY STAR 標示的建築物，在四年內即產生節能 7%的成績。另一份歐洲執行委員會的
5
報告(European Commission 2013)指出: 在歐盟對執行能效認證 EPC 的案件與房價 增量之研究發現，除了英國以外，其他國家都發現能源效率認證有明顯增加房價的 趨勢，例如在奧地利增加8%房價與 4.4%的租金，在比利時的 Flander 區則提升房 價4.3%與租金 3.2%，其 Wallonia 與 Brussels 區則提升房價 5.4%與 2.9%，提升租 金1.5%與 2.2%，在法國的 Marseille、Lille 區的獨立住宅能效等級每提升一級可提 升房價 4.3%與租金 3.2%，在愛爾蘭的獨立住宅能效等級每提升一級可提升房價 2.83%與租金 1.4%。期待我國能積極執行建築能效標示制度，以對建築品質、建築 產業節能有更大效益。
第 二 節 本 研 究 的 適 用 範 圍
根據Stein and Meier (2000)對建築能源評分系統 an energy rating system 的定 義為：”標準狀況下的建築能源使用預測與改善潛力的評估方法(a method for the assessment of predicted energy use under standard conditions and its potential for improvement”。 台灣的建築能效評估系統TBERS，在「新建建築」之能效評估上只採簡單的 「計算評估法」，但在「既有建築」之能效評估上則為結合「計算評估法」與「能 源單據評估法」兩者之方法。前者只是以標準化理論評估來反映設計節能技術敏感 度的耗能預估，無須實測電費的驗證。後者因被期待能掌握實測電費之真實感以符 合市場的耗能實況，因此必須納入使用行為、營運時程、設備效率的評估，且須契 合建築市場實測電費統計分佈的驗證，它在解析方法論上採用耗能模型模擬 Model-based simulation 與實測 EUI 母體分佈檢驗的雙向方法，在評分技術上也綜 合上述統計尺度與技術潛力尺度來建立評分尺度。
TBERS 的系統分類與其適用對象如表 1-1 所示，它包含公共建築等非住宅建 築專用的建築能效評估系統BERS 與住宅類建築專用的住宅能效評估系統 R-BERS 兩大主系統。其中，非住宅建築專用的BERS，其下再分成新建建築能效評估系統 BERSn、既有建築能效評估系統 BERSe、機構建築能效評估系統 BERSi、便利商 店能效評估系統BERSc 等四次系統。其中 BERSe、BERSi、BERSc 三類雖均屬既 有建築類之能效評估系統，但 BERSi 是為組織或機構專用建築群組的能效評估系 統，適於機構組織對旗下建築之能效揭露與管理之用，BERSc 則是為既有便利商 店之能效評估系統，適於連鎖超商對旗下便利商店分店之能效揭露與管理之用，後 兩者均為特殊能源管理目的而設的系統，在執行全國性建築能效比較評估時，均建 議採用BERSe 即可。尤其，BERSc 只能適用於對既有單一便利商店能效評估之用， 若為便利商店混和其他建築耗能分區之案件，則不可採 BERSc，而應採用一般 BERSe 系統才行，提請注意。 另外，表1-1 針對住宅類建築只提供一種評估系統 R-BERS，它只是評估新建 住宅的初始設計能效，並不保證住宅用後的能效。相對於非住宅類建築有新建與既
有能效評估法之分，而住宅只有單一的能效評估之原因，在於住宅耗能密度低、數 量多規模小，耗能使用行為差異大、耗能預測誤差大、個資保護等問題，使其難以 採用能源單據來查核驗證其能效，因而少適用於住宅之能源單據評估系統。這現象 在所有先進國家之建築節能制度現況均相同，有些國家對既有集合住宅有能源單 據評估系統，但只是提供參考，並無強制公開揭露之事。歐盟EPBD 雖要求住宅在 完工、銷售、出租時必須提供買者或租賃能效認證，但無論新住宅或舊住宅均是統 一以該住宅新建設計的設計能效證書為準，本手冊的R-BERS 亦復如是功能。 由於TBERS 所採用的耗能模擬與實測 EUI 檢驗均建立於平地氣候之背景上， 因此TBERS 之適用範圍必須限制於建築技術規則建築物節約能源設計技術規範所 規定的海拔八百公尺以下平野地區，高於海拔八百公尺地區之建物切忌援用本 TBERS 執行評估與標示，特此聲明。 本研究範圍只限於表1-1 所示非住宅建築 BERS 中之新建建築 BERSn 部分， 但BERS 中之 BERSe、BERSi、BERSc 三類雖均屬既有建築部分(部分已在 2019 年 「既有建築綠建築評估手冊之研究」完成)不在本研究範圍內，但為了政策之需也 同時一併整理於附錄五之「建築物能源計算基準與標示手冊(草案)」中。另外，住 宅建築的 R-BERS 部分並不再本研究範圍內，其內容則參見另一「住宅類綠建築 能源計算標準與標示之研究」，但該部分也同時整理於附錄五之「建築物能源計算 基準與標示手冊(草案)」中。 表1-1 TBERS 的系統分類 主系統 次系統 評估依據 適用對象與功能 建 築 能 效 評 估 系統 BERS 新建建築能效評 估系統 BERSn 建 築 外 殼 節 能 設 計 效 率 EEV 、 空 調 系 統 設 計 效 率 EAC、照明節能設計效率 EL 十類新建建築之設計能效 揭露 既有建築能效評 估系統 BERSe 以建物營運條件、建築圖說修 正電費單資料 十類既有建築之營運能效 揭露 機構建築能效評 估系統 BERSi 以機構建築母體 EUI 統計， 與建物營運條件、建築圖說修 正電費單資料 辦公、旅館、百貨商場、醫 院等四類建築群組機構組 織對旗下既有建築之營運 能效揭露 便利商店能效評 估系統 BERSc 以連鎖便利商店母體 EUI 統 計，與來客人數、電氣設備數、 冷凍冷藏設備量修正電費單 資料 連鎖超商對旗下便利商店 分店之營運能效揭露(與其 他分區混用之便利商店案 應適用 BERSe) 住宅能效評估系統 R-BERS (只適用於新建住宅) 以 住 宅 外 殼 節 能 設 計 效 率 EEV、照明功率、節能標章電 器 新建住宅建築之設計能效 揭露 (資料來源：本研究整理)
7
第 三 節 BERS 的 技 術 潛 力 評 分 尺 度 與 分 級 標 示 概 說
建築能效評估系統BERS 是針對公眾使用的非住宅類建築物的能源使用效率 的計算、評分、診斷、標示之方法。BERS 依「新建建築物」、「既有建築物」之差 異而設有不同評估方法，此二類建築物的能效評估與認證結果可被揭露於如圖 1-3~1-4 所示的標準標示文件上。該圖以建築耗電密度中位值 EUIm 左右兩側各刻劃 50 等分作為 1~100 分評分區間，以左側≧90 分範圍作為政策上近零耗能建築之標 示(以「1+」等級標示)，另外以 89~80、79~70、69~60、59~50 間距作 1~4 等級之 標示，以右側49~40、39~20、19~0 間距作為 5~7 等級之標示。行政上通常以 4 級 為合格基準線，以5~7 等級作為不合格等級之標示。「1+」等級之近零耗能建築以 節約空調照明50%為目標，1 等級之分數間距較寬是因為較高節能技術較難、經濟 效益較弱所做的放寬，6~7 等級之分數間距較寬是不及格下端的建築市場節能改造 潛力大且經濟效益高，不必要做太細的等級區分。 新建建築之能效評估乃是揭露建築完工時的設計節能效率狀況，它只是理論 模擬計算值，並無須實際耗能數據的印證，它有如產品出廠的性能標示，只能做為 新建建築的一次評估與標示，它在建管政策上可做為管制新建建物節能設計效率 之工具。另外，既有建築之能效評估乃是揭露建築外殼與設備、使用行為與維管營 運綜合影響下之實際節能效率，它有經市場耗電統計值之核對，具有實質耗電揭露 之相當程度精度與信賴度，可作為政府或建築業主執行舊建築能源管理與節能改 善效益之工具。換言之，圖1-3 之新建建築之能效標示只是設計效率標示，圖 1-4 之既有建築之能效標示才是實際能效的揭露工具，但由於後者是揭露建築物理性 能、使用行為、營運維護在實際使用情況下的綜合能源效率，當這些使用條件有更 動時當然會產生不同標示結果，因此當建築機能與營運條件改變或標示過時太久 時會造成標示失真現象，必須重新再評估才能保證其標示之有效性。在英國，採 EPC 認證之新建建築能效評估之有效期間為十年，但採 DEC 認證之既有建築能效 評估必須年年更新同時必須提供有效期七年的專業報告，此報告被期待能對業主 或建築營運者提供改善評估之建議(BEng D. H. 2011)。總之，新建建築之能效標示 為新產品得出場標示，而既有建築之能效標示有如汽車安檢一樣有其時效性，必須 有定期檢驗、定期標示，才能確保其節能減碳的功能。圖1-3 BERS 對新建建築物之建築能效標示示範 (資料來源：本研究整理)
9 圖1-4 「既有建築」、「機構建築」、「便利商店」三類既有建築物之能效標示示 範 (資料來源：本研究整理) 基於系統評估的信賴度與節能效益，BERS 暫時被限用於非住宿類且較具規律 使用特性的建築物，其原因在於此類建築物有高室內發熱、空調時間長、耗能較高、 較具公共利益，同時因為此類建築物較具穩定營運模式而有較能確保系統評估的 精準度。具體以建築管理分類而言，BERS 適用於海拔八百公尺以下平野地區之下 述十類建管行政建築分類之建物範圍，位處高於海拔八百公尺地區或非此十類範 圍的建築類型，因氣候條件、商場效益、私人隱私、營運模式之差異大而有損耗能 預測精度之疑慮，暫被排除於 BERS 的適用範圍之外。 (1) A-1 集會表演：供集會、表演、社交，且具觀眾席及舞位於臺之場所。 (2) B-1 娛樂場所：供娛樂消費，且處封閉或半封閉之場所。 (3) B-2 商場百貨：供商品批發、展售或商業交易，且使用人替換頻率高之場所。
(4) B-3 餐飲場所: 供不特定人餐飲，且直接使用燃具之場所。 (5) B-4 旅館：供不特定人士休息住宿之場所。 (6) D-1 健身休閒：供低密度使用人口運動休閒之場所。 (7) D-2 文教設施：供參觀、閱覽、會議，且無舞臺設備之場所。 (8) F-1 醫療照護：供醫療照護之場所。 (9) G-1 金融證券：供商談、接洽、處理一般事務，且使用人替換頻率高之場所。 (10) G-2 辦公場所：供商談、接洽、處理一般事務之場所（含研究實驗空間）。
11
第二章 國外有關本案之研究情況
第 一 節 、 國 外 既 有 研 究 解 析
根據Stein and Meier (2000)對建築能源評分系統(an energy rating system)的定義 為:”標準狀況下的建築能源使用預測與改善潛力的評估方法 (a method for the assessment of predicted energy use under standard conditions and its potential for improvement)。根據歐盟標準 EN15203(2006)、EN15603(2007)與國際標準 ISO16346 (2013)，建築能效評估法一詞稱為 Building Energy Rating，建築能效評估法可被分 為「計算評估法(Calculated Rating)」與「能源單據評估法(Measured Rating，Measured 是量測之意，但因能源量測數據是顯示在能源單據上，本研究意譯成能源單據)」 兩類，如表2-1 所示。計算評估法又被稱為設計評估(As Design Rating)、產物評估 (Asset Rating)、模型評估(Model-based Rating)、由下而上評估(Bottom-Up Rating)、 白箱評估(White-box Rating)；能源單據評估法又被稱為營運評估(In Operational Rating)、經驗評估(Empirical Rating)、由上而下評估(Top-Down Rating)、黑箱評估 (Black-box Rating)。 表2-1 EN15203(2006)與 ISO16346(2013)關於建築能效評估系統的分類 系統分類 Rating type 建物案 輸入數據 用途目的 使用情境 氣候條件 建築條件 計算評估 Calculated Rating 設計案 Design 標準條件 Standard 標準條件 Standard 設計條件 Design 建築許可、認證 標準案 Standard 標準條件 Standard 標準條件 Standard 實際條件 Actual 能效認證、法規 客製化案 Tailored 視情況而定 Depending on purpose 實際條件 Actual 最佳化、驗證、 改善計畫 能源單據評估 Measured Rating 營運案 Operation 實際條件 Actual 實際條件 Actual 實際條件 Actual 能效認證、法規 (資料來源：本研究整理)
有研究指出計算評估法與能源單據評估法的特性差異如圖2-1 所示，計算評估 法採用能源模擬軟體與標準化之室內環境與營運情境，來評估建築既有物理特性 (外殼、HVAC、照明、熱水)與耗能特性，為適用於新建建物的設計評估方法；另 外，能源單據評估法以實測能源單據來評估與同類建築母體相比的整體能效，是適 用於營運中的既有建物的用後評估方法。由圖2-1 所示兩者掌握之耗能因子差異可 知，新建建築的計算評估法永遠無法精準抓住營運時程、使用行為、維護水準的實 情而有其耗能預測能力的限制，也難以成為舊建築物節能管制工具。有鑒於此，為 了管制廣大舊建築市場的耗能，必須輔以能源單據評估法之評估認證，才能貫徹上 下一條鞭的建築節能政策。在歐盟計算評估法與能源單據評估法兩類所執行的認 證系統，各稱之為建築能效認證EPC(Energy Performance Certification)與能源揭露 認證DEC((Display Energy Certification) (BEng D. H. 2011): 前者是根據 EPBD7.2 文 件要求而生，是針對新建建物以能源模擬為主的計算評估法，後者是根據EPBD7.3 文件要求而生，是專對既有公共建築的能源單據能效評估法。
圖2-1 計算評估法與能源單據評估法的特性差異
13 計算評估法最常用的方法是採用DOE、EnergyPlus、eQUEST 等耗能解析軟體 來計算建築耗能量，然後以同類標準模型之計算耗能量比對之節能比例來評分的 方法。它的優點是具有建築外殼、設備的耗能因子的操作、診斷、改善功能，但因 其輸入的人員、電器、使用排程常與實況有很大差異，使其解析耗能量與實際能源 單據有所差異，因而難以作為既有建築能源標示之依據。能源單據評估法最常使用 的方法是採用以實際耗能單據與人員、氣候、設備量所做的回歸方程式來預測耗能 量，再與其統計母體之耗能排行概率來評分的作法。它的優點是有實際耗能單據與 統計母體的比對，而適用於明示民眾有感的能源單據標示，但此揭露無法連動其節 能熱點診斷與技術改善的關係，難以收到建築節能的效益。 用於新建建築的計算評估法與用於既有建築的能源單據評估法，常常是被同時 使用的。根據歐洲建築能效機構Buildings Performance Institute Europe(BPIE, 2014) 的報告，在歐盟推行建築能效認證EPC 的評估工具的現況如圖 2-2 所示，其中 14 國只採用計算評估的單軌，其他則採用計算評估與能源單據評估雙軌。有些國家能 源單據評估只用於非住宅建築，有些則用於既有建築或新建築。在瑞典對新建築先 採計算評估，完工之後還要採能源單據評估。 圖2-2 歐盟採用計算評估或能源單據評估的分佈圖 (資料來源：BPIE, 2014)
以上所談為建築能效評估法依使用目的之分類，接著評估法所採用評量尺度 Rating Scale 也可分為以下兩種:1.採用建築母體耗能指標概率分佈的統計評量尺度 Statistical Rating Scale 與 2.以建築市場中位數水準 building type population median、 節能法規水準、近零能建築水準Net Zero Energy performance 來設定技術潛力參考 點technical potential reference points 的技術評量尺度 Technical Rating Scale 兩種。 採用統計評量尺度的實例為 EnergyStar 評估法，另外 ASHRAE Building Energy Quotient(圖 2-3)、北美的住宅計算評估法(HERS - Home Energy Rating System).與歐 盟的公共建築評量法EP Label 則採用技術評量尺度(圖 2-4)。
圖2-3 ASHRAE Building Energy Quotient Label (資料來源：ASHRAE Building Energy Quotient)
圖2-4 左為 EnergyStar 的統計評量尺度法右為歐盟公共建築評量法 EP Label 的技術評量尺度
15
計算評估法以美國能源部DOE 與 ASHRAE 共通的 Building Energy Asset Score 評分法(Pacific Northwest National Laboratory 開發)為例，採用 Energy-Plus 軟體以 虛擬母體 EUI 分佈來評量建築能源效率，其評分標示法如圖 2-5 所示。此法採用 拉丁超立方抽樣法Latin hypercube sampling 應將模擬的 EUI 資料庫轉成一系列的 階 梯 線 性 尺 度 stepped linear scales 作 為 計 分 法 (Na Wang, Supriya Goel, Atefe Makhmalbaf & Nicholas Long, 2016)。該法之目的是讓業主能透過建築架構的同儕 比較來改善與能源相關的建築性能，並追蹤建築改善的能源效率。此模擬計分同時 可幫助其他投資者、承租業者等建築同行理解在使用與運營上不同建築型態的相 對效率。
能源單據評估法以美國的ENERGY STAR score 為例，是採用評估對象建築物 的EUI 數據與美國環保署 EPA 的建築分類母體 EUI 統計值來比較評估的方法，它 以數種建築變數(如暖房度時 HDD、冷房度時 CDD、人員密度、營運時間等)所組 成之回歸方程式預測該建築物的標準 EUI，並以該建築物的實際耗電資料執行對 比評估的方法，以低於建築物標準 EUI 的節能百分比給分。該建築分類標準 EUI 之母體，來自於美國能源資訊管理署EIA（Energy Information Administration）的商 業 建 築 耗 能 調 查 CBECS (Energy Information Administration’s 2012 Commercial Building Energy Consumption Survey )計畫所收集的大量 EUI 實際耗能統計資料。
圖2-5 美國能源部的 Building Energy Asset Score 標示法 (資料來源：Karpman M., 2017)
CBECS 首先在 1979 年調查了約 6000 棟商業建築，之後每四年調查一次，1986 年起以面談訪問方式蒐集資料，1999 起以電話訪問方式蒐集資料。該資料包含物 理特徵、使用狀況、能源相關設備、能源型態與數量，建築型態、運轉時間。CBECS 資料庫累計了二十年數據，可理出長時間的能源變遷，現在被用於ENERGY STAR score、LEED-EB 等舊建築物能效評估系統。以 EnergyStar 對既有旅館建築的耗能 評分為例，它採用139 個 EUI 調查樣本，以客房數密度、員工人數密度、商業冷 凍櫃數量密度、暖房度日、冷房度日、有無大型商用廚房為說明變數，建立了EUI 的回歸方程式，如表2-2 所示，並依此建立了 EUI 的預測分佈如圖 2-6 所示，依此 所建立的評分標準，如表2-3 所示。 表2-2 EnergyStar 對既有旅館建築的 EUI 預測公式之迴歸分析 (資料來源：ENERGY STAR 2018) 圖2-6 EnergyStar 對既有旅館建築 EUI 的分佈標準 (資料來源:ENERGY STAR 2018)
17
表2-3 EnergyStar 對既有旅館建築 EUI 的評分標準
在節能政策上，計算評分法與能源單據評分法兩者是相輔相成的策略，目前在 美國依此實施能源基準與能源揭露制度的各地方政府分佈如圖2-7 所示。另外，歐 盟在公共建築銷售與租賃階段採建築能效認證 EPC 之計算評分法，但歐盟 EPBD 只針對公有建築物強制採用能源揭露認證DEC 之能源單據評分法。此 EPC 與 DEC 認證當然必須有建築能效之簡易評估法與標示制度，依此才能提供清晰易懂的性 能資訊揭露和認證，才能取得建築業主、管理者和使用者的充分理解合作以落實節 能管理決策。透明、科學、可信的、及時的節能資訊揭露，包括能效標示、分級評 估、公正第三方認證、公開揭露表揚等，可使建築業主和城市領導者得以衡量實質 節能效益並落實目標管理。 歐盟EPBD 自 2002 起開始要求會員國對新建建築採用建築能效認證 EPC，並 於2006 生效，但給予一些技術未完備的成員國三年緩衝期，此 EPC 尤其在 2007 年之後發展十分迅速，如圖2-8 所示，(IPEEC, 2014)。從 2008 年 10 月 1 日起，在 歐盟管轄範圍內之建築物無論買賣、建造或租賃，所有權人都需要提具建築物能源 效能證書。另一方面，為了履行歐盟建築能效指令EPBD 的 7.3 文件對於既有公共 建築物能源揭露認證DEC 的目的，由 10 全職夥伴、19 國家(內含 17 歐盟會員國) 組成一個公共建物能效標示計畫EP label project，以發展一個在歐洲以實測耗能為 基礎的通用能源認證方法。該計畫提出四個通用步驟:1.收集建築耗能資料以計算 能效指標EPI，2. 定義耗電評量尺度 benchmarks(通常要求耗電中位數為 50%標準 值)。3. 以評量尺度比較評估建案的能效指標 EPI (盡量要求七等級標示，但容許地 方差異)，4. 評估確認節能狀況 5. 標示耗能數據與等級。其中第四步驟建議要提 供以下三層級的評估方法: 1.以數據庫比較的簡易標示法 simple benchmarking procedure 、 2. 納 入 簡 易 標 示 未 加 計 的 耗 能 項 目 的 修 正 標 示 法 corrected benchmarking procedure 、 3. 以 使 用 時 間 或 設 備 密 度 來 修 正 的 客 製 化 標 示 法 customised benchmarking procedure(Cohen R. et al., 2006)。這三者越高層級的評估 法，當然越需不同細部、更嚴格、更專業的判斷，其評估結果當然越精確、越符合 業主節能投資的目的。以上對新建物的建築能效認證EPC 與對既有建物的能源揭 露認證DEC 在英國與德國的實例如表 2-4 所示。 另外，日本自 2013 年起也開始動建築能源標示制度 BELS(Building Energy Labelling System)，它目前只針對新建建築執行計算評估法，為採用日本建築研究 所開發的一次能源計算法以模擬計算值來標示建築節能性能(即模擬評分法)，其認 證標示如圖2-9 所示，但日本目前尚未採用實際耗能單據來評估標示。
19
圖2-7 美國實施能源基準與能源揭露的各地方政府分佈
(資料來源:Lauren Smith, 2015)
圖2-8 兩次 EPBD 法令公佈後執行能效認證的歐盟會員國成長情形
表2-4 英國與德國新建建築能效認證 EPC 與既有建築能源揭露認證 DEC 示範例
(資料來源：英國資料取自 BEng D. H. 2011，德國資料取自 Cohen R., et al., 2020) 新建公有建築能效認證EPC 既有公有建築能源揭露DEC
英 國
德 國
21 圖2-9 日本自 2013 年開始啟動建築能源標示制度 (資料來源:一般社団法人住宅性能評価表示協会, 2017) 由上可知，建築物的能源的評估與標示制度是節能減碳的最成效的策略，它 已在各先進國蔚為風潮。根據美國環保署2012 年的一項研究(EPA 2012)，自 2008 至2011 年連續採用 ENERGY STAR 標示的建築物，在四年內即產生節能 7%的成 績。另一份歐洲執行委員會的報告(European Commission 2013)指出: 在歐盟對執行 能效認證EPC 的案件與房價增量之研究發現，除了英國以外，其他國家都發現能 源效率認證有明顯增加房價的趨勢，例如在奧地利增加8%房價與 4.4%的租金，在 比利時的Flander 區則提升房價 4.3%與租金 3.2%，其 Wallonia 與 Brussels 區則提 升房價5.4%與 2.9%，提升租金 1.5%與 2.2%，在法國的 Marseille、Lille 區的獨立 住宅能效等級每提升一級可提升房價4.3%與租金 3.2%，在愛爾蘭的獨立住宅能效 等級每提升一級可提升房價2.83%與租金 1.4%。
澳洲IPEEC (the International Partnership for Energy Efficiency Cooperation)的 研究報告舉出，目前國際間採用計算評估法與能源單據評估法這兩種建築能源標 示制度的概況如表2-5 所示，可見強制採用這兩類之一建築能效或綠建築標示制度 的國家已遍及三十國以上。由於可靠 EUI 實測資料庫的建置不易，目前大多國家 均以採用計算評估法為多(IPEEC，2014)，而能源單據評估法主要針對非住宅建築 而設，雖然少部分國家對住宅類建築亦有能源單據評估法，但因牽涉個資保護而無 公開揭露之制度。本手冊因住宅耗能密度低、數量多規模小，耗能使用行為差異大、 耗能預測誤差大、個資保護等問題，因此TBERS 對於住宅類建築只提供適用於新 建的單一計算評估法，而無既有住宅之能源單據評估法，但對非住宿類建築則提供 適用於新建的計算評估法與適用於既有建築的能源單據評估法兩種。
表2-5 國際間採用建築能效評估法的概況 國家 計畫名稱 強制 與否 評估方式 建築形態 計算 評估* 營運 評估* 新 建 既 有 公 有 非住 宅 獨立 住宅 集合 住宅 澳洲 NABERS ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 商 業 建 築 能 源 揭露認證 是 ◎ ◎ ◎ NatHERS 是 ◎ ◎ ◎ ◎ 巴西 PBE Edifica ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 加拿大 EnerGuide Rating ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ENERGY STAR ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ REALpac 能源 標竿計畫 ◎ ◎ ◎ ◎ 中國 三星能源效率 評估 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 歐盟 能效認證 (EPCs) 是 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 能 源 揭 露 認 證 (DESs) 是 ◎ ◎ 法國 能效診斷 (DPE) 是 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 德國 能源護照 是 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 印度 建築星級評分 ◎ ◎ ◎ ◎ 義大利 能源認證 是 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 日本 CASBEE ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ BELS** ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 俄羅斯 能源護照 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 南韓 建築能效認證 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 英國 能效認證 (EPCs) 是 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 能 源 揭 露 認 證 (DESs) 是 ◎ ◎ ◎ 美國 ENERGY STAR ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Home Energy Score ◎ ◎ ◎ ◎ 商 業 建 築 能 源 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
23 評分
HERS ◎ ◎ ◎ ◎
*計算評估是以理論公式計算值來評估的方法，此處的營運評估法是指完工後以現場實測 方法驗收的評估法，只有少部分採能源單據評估法(如 ENERGY STAR 或 DESs 法)。 ** BELS 資料取自”一般社団法人住宅性能評価・表示協会，2017”
(資料來源:譯自 IPEEC，2014，圖 11)
第 二 節 、 研 究 採 用 方 法 及 原 因
2-2-1 BERS 的動態分區 EUI 理論
台灣的建築能效評估系統TBERS 乃是依據林憲德教授提出的動態分區 EUI 理 論（Dynamic Zone EUI Method, Lin Hsien-Te, et al., 2013）而成立。該理論乃是為了 改善混合使用建築物的建築耗能預測能力，將所有建築物空間拆解成數十種以空 調營運模式、室內發熱水準分類的耗能分區，並建立各分區的標準化耗能密度 EUI， 再以此標準化耗能密度 EUI 與其建築外殼與設備之設計條件來預測整體建築耗能 的方法。
現行國際間既有的建築能效評分法，例如歐盟的建築能效認證法 EPC、 ASHRAE 的建築能源商值法 Building Energy Quotient (BEQ)或美國 EPA 的 ENERGY STAR 計分法，均建構於單一建築類型能源計算與評分之基礎。這種採 全棟建築 EUI 之評量法對混合使用的建築物可能產生嚴重的評估誤差。其證據例 如 EnergyStar 計分法在辦公、旅館建築類型的 EUI 預測的重相關係數 R2才只有 0.22、0.27，這低落的耗能預測能力當然起因於建築樣本空間機能與營運模式之 差異。歐美國家使用單一建築機能分類的建築耗能評分法，可能因為其建築分類 與使用型態較單純，但卻也隱藏了建築耗能評估上的大誤差，這缺點尤其在建築 使用形態複合化、多樣化的亞洲國家將可能更為擴大且嚴重。
有研究(Gao, et al., 2013)指出: 如 Energy Star 等目前許多普遍化的評估法均 採用單一建築分類 EUI 評估法，很少著眼於複雜的複合使用建築。但事實上，大 部分的非住宅類建築通常都由辦公、咖啡廳、公共空間等不同機能空間組成。 Energy Star 法乃是基於以主空間來代表所有分區空間活動的商業建築 CBECS 耗 能資料庫而來，但是建築分類有時很難被界定清楚，如 30%辦公、30%教室、 20%實驗室、20%其他空間的建築物不知如何歸類。尤其近年來這種混用建築日 益增加，這造成以單一建築分類 EUI 資料來預測新建築耗能的困難，因此該研究 建議建築耗能以分區層面(Zone Level)來處理較好。本研究的動態分區 EUI 理論即 是分區層面的解析法，尤其能解決複合使用建築物的複雜耗能預測問題。動態分 區 EUI 理論為了改善空間機能與營運模式所產生的耗能預測不確定性，認為機能 混合使用的建築物耗能難以採用單一建築分類來預測，應鎖定空調營運時程、室
內發熱水準且空調負荷模式相類似的「耗能分區」來建立較穩定精確的耗能預測 法，再進而累算各分區的耗能量才能成為更精確的整體建築物耗能預測法。 動態分區 EUI 理論的概念如圖 2-10 所示，一棟由展覽、商業、辦公等三類「耗 能分區」所組成的建築物，其三項主設備的耗能標準可是由此三類空間的 EUI 值 加權計算而得。為此，本研究已建立如附錄四所示耗能分區在空調、照明、電器等 三設備之 EUI 標準，此標準值是其根據其空調營運時程、室內發熱之標準情，採 用 e-QUEST 軟體所模擬出來的標準耗能密度。BERS 將依此標準化 EUI 建構非住 宅建築之能效評估與能效標示系統。
圖2-10 BERS 必須依據「耗能分區」之排列組合來評估
(資料來源：本研究整理)
2-2-2 BERS 的 EUI 偏右分佈理論概說
建築能效評估系統必須有其EUI 評量尺度，EUI 評量尺度通常建立於 EUI 的 市場母體分佈上。例如美國的ENERGY STAR 的評估法建立於龐大的建築耗能資 料庫CBECS 上。然而，很少有國家能建立像 CBECS 般昂貴而龐大的建築分類 EUI 資料庫，大部分國家只能採取模型模擬基準(model-based benchmarking) 法來建立 EUI 母體分佈以作為評量尺度，例如 Nikolaou et al (2009)以建築構造因子與營運特 性的亂數來建立30,000 個 EUI 樣本(每一氣候區 10,000 樣本)的虛擬建築數據 VBD virtual building dataset 做為希臘辦公建築能效評估的評量尺度。
儘管如此，本系統不採CBECS 之耗能統資料庫統計統計尺度法，亦不採此虛 擬建築數據VBD 之基準法，而自創 EUI 偏右分佈理論，並以前述技術潛力尺度方 法來建置EUI 母體分佈之評量尺度。所謂 EUI 偏右分佈理論是建立於大部分建築 類型的EUI 市場分佈均具有右偏分佈 right skewed distribution 特性的假設上，例如
25
Sharp (1996) 、Kaskhedikar (2013)、 Environmental Commissioner of Ontario (2016) 等文獻均提到大部分的建築 EUI 都呈現右偏分佈。另外，美國西雅圖所調查的建 築耗分佈 (Seattle Office of Sustainability & Environment，2013)如圖 2-11 所示，另 外過去美國、加拿大與國內相關建築耗能密度的調查如表2-6 所示，均一再證實市 場上各類建築的 EUI 母體為呈現偏右分佈。基於此事實，本研究乃以節能因子參 數模擬來設定建築母體EUI 之最大 EUImax、中位值 EUIm、最小值 EUImin，建置 所有建築分類的標準EUI 母體分佈，以作為能效評量的 EUI 右偏分佈模型尺度。
圖2-11 美國西雅圖市所調查各類建築 EUI 明顯呈現右偏分佈的情況
表2-6 各種建築類型的實測耗能密度分布
27 圖2-12 EUI 右偏分佈與評分尺度概念模型圖 (資料來源：本研究整理) BERS 所採用的技術潛力尺度法，亦即以建築市場一般節能法規合格水準為中 位值，以政策上的近零耗能建築 EUIn 基準設定為最佳技術潛力之參考點。此評分 尺度之概念模型如圖 2-12 所示，以建築市場最佳水準 EUImin、建築市場一般平均 基準 EUIm、建築市場最差水準 EUImax 設為 100、50、0 分之基準點。此評分尺 度由中位值左側 EUIn-EUIm 間分割成 50 等分為 100~50 分之刻度，以 50~59 分、 60~69 分、70~79 分、80~89 分、90~100 分之間距訂為 4、3、2、1、1+之建築能效 等級，另外由中位值右側 EUIm-EUImax 間分割成為 50~0 分之刻度以 49~40 分、 39~20 分、≦19 分之間距訂為 5、6、7 之建築能效等級。此標示法為承襲 EN 15217(2007)所建議 A~G 之七階段標示標準，再加入歐美慣常新增近零耗能建築等 級，成為八階段之標示。其中，1+稱為近零耗能建築等級，此 1、1+等級之分界線 稱為近零耗能建築基準線 EUIn，該數值在新建建築評估上是以現行可能最佳節能 技術與策略所模擬的 EUI 數值(人為設定為 90 分)，在既有建築評估上則單純為 100~50 均分刻度之 90 分點而已。本手冊依據歐盟標準，4 級以現行建築與設備節 能相關法規合格值模擬而得，因此設定 4 級為合格基準，另外 6、7 等級乃是市場 上能效極差的不良建築，在評分上無須施行過細分級認證，因而給予較寬之間距。 2-2-3 BERS 必先排除「免評估分區」之評估 建築能效評估系統的目的在於正確執行耗能預測並操作節能技術以收節能成 效。BERS 為了鎖定建築行政業務上熱點操作效率，只針對空調、照明、電器等三 項主設備之耗電量執行能效標示，而將揚水、輸送、加熱等雜項用電等繁複的小耗
電部分排除於能效標示範圍之外。另外，由於有一些特殊機能空間具有固定耗能特 性但毫無節能操作潛力，BERS 為了避免這些特殊機能空間干擾了整體能效評估之 敏感度，必須將之排除於評估範疇之外。有鑑於此，BERS 規定表 2-7 所示的「免 評估分區」必先被排除於評估範疇之外。這些分區有些如電腦、電信機房或餐廳專 用廚房等超高耗能的空間，有些如倉儲區、室內停車場等非居室低耗能之大面積非 空調區，在執行BERS 評估前，必先檢視找出這些「免評估分區」，將之排除後才 納入BERS 評估程序。 表 2-7 「免評估分區」之對象 免評估分區 備註 編 號 分區名稱 1 供兩餐餐廳專用廚房區(小吃街、中餐 廳或宴會廳廚房) 專用廚房區指高耗能廚房設備密集且有明顯隔間作為烹飪、配膳、洗滌作業且 之分區，其他乾貨庫、理貨、玄關、走 廊應納入餐廳分區評估。 2 供三餐餐廳專用廚房區(西餐廳廚房) 3 輕食咖啡餐廳專用廚房區(含吧檯) 4 24hr 餐廳專用廚房區(速食連鎖餐廳) 5. 量販店、超商熱食區專用廚房 6. 宿舍、企業員工餐廳簡易廚房 7. 旅館專用洗衣空間 洗衣外包之旅館不計 8. 醫院專用洗衣空間分區 洗衣外包之醫院不計 9. 室內停車場分區(含同層變電室、機 房、儲藏室等雜空間) 位於其他耗能分區之小機房、儲藏室、廁所等雜空間已併入該分區評估，在此 不計。 10. 單一50m2以上無空調之專用倉儲、 儲藏、書庫、機械、設備、器材室 本分區若為小於50m2面積則就近歸入 主空間分區，不納入免評估範圍 11. 人員進出型專用冷藏室 其他分區若有移動式冷藏櫃已視同電器 處理，不另計。 12. 人員進出型專用冷凍室 其他分區若有移動式冷凍櫃已視同電器 處理，不另計。 13. 休閒設施烤箱或蒸氣室 居家用組裝式烤箱、蒸氣箱視同家電， 不計。 14. 電腦、電信機房(內含高密度機櫃之空 調空間) 17. 屋突面積 (資料來源：本研究整理)
29 2-2-4 BERS 的耗能分區法 所謂耗能分區是指室內人員、照明、電氣設備、空調運轉模式相類似而具有大 致不差耗電密度特性的空間分區，此分區通常是營業時間、空調系統分割、保全管 理上必要的分區方式。由於 BERS 是以耗能分區的排列組合方式來推算建築物耗 能密度 EUI 的方法，因此該評估法的第一步驟必須先依照建築平面圖正確地執行 耗能分區。 執行耗能分區之原則，是把生活作息、營業型態、空調運轉時程相近的空間整 合在一起的空間計畫，基本上一個建築案可被分成單一耗能分區，也可能被分成多 種耗能分區。像辦公廳舍、商店之類的建築物，通常有明顯一致的上下班模式，則 常被歸成單一耗能分區；像大型觀光旅館，可能分成24 小時營運的客房區與接待 大廳，12 小時營運的餐飲宴會區、運動休閒區、商店區，10 小時營運的辦公區， 以及24 小時通風換氣區的地下停車場區等六個分區。在執行耗能分區時，應注意 以下原則： 1. 耗能分區法非以建管行政名稱認定，而應以空間實質使用現況認定，亦即必須 依附錄四所示分區空間之營業模式以及人員、照明、電器、營運時程等標準情 境來分區。評估案情境即使與附錄四所示標準情境有微小差異，也應就近認定 之。 2. 耗能分區均以室內面積來計量，所有戶外之走廊、陽台、梯間、露台、風雨操 場均不得計入，例如像集合住宅約有10%的戶外陽台、學校約有 25%的戶外公 共空間、旅館的半戶外游泳池、購物中心的半戶外停車場，均應小心排除在計 算之外才行，否則會招來不少誤差。 3. 評估案必先檢視是否有表 2-7 所示「免評估分區」並將之排除於評估範圍外， 再進入BERS 之評估。「免評估分區」除外後，評估案所有室內空間均必須歸 入某一耗能分區來處理，且不得重複計算，例如梯廳與連接走道在餐廳層應歸 入餐廳空間面積計算，在客房層則應歸入客房空間面積計算。 4. 耗能分區通常是以一個主空間為主，連同其附屬門廳、梯廳、走廊、洗手間、 儲藏、機械間等附屬空間所構成的完整機能分區，通常有相同空調起停運轉、 上下班模式以方便營運管理。耗能分區可能跨越不同層空間、不同棟建築物， 但其中有時出現局部個別空調或無空調設備之小空間，只要是同一營運模式， 也盡量將之歸為同一耗能分區處理即可。假如在一個大耗能分區下夾雜其他異 質的次空間(如大廳中有咖啡座、商店)時，若該次空間明顯為獨立空調運作之 大面積空間(如大廳之獨立空調外租商店區)時則應另闢為不同耗能分區來處理， 但若該次空間面積不及該分區20%且小於 500 ㎡時，雖有獨立運作之空調設備， 但為了簡化，將之歸入同一耗能分區即可。
5. 耗能分區必須是一個完整營運機能分區，其分區通常以樓層或牆介面分割為主， 不宜進行太細小、形狀迂迴之空間分割。附屬於主空間內之雜項小空間，如大 廳、玄關、走道、梯廳、儲藏、廁所、會客室、休息室應歸入主空間分區一次 處理。例如，乾貨區、洗碗區、進貨玄關、廁所則應與用餐區一同餐廳分區； 電影院之販賣、售票、等候區、電扶梯間、廁所則應歸入整個電影院分區即可。 如演講廳、演藝廳、展覽區則應包含其附屬的休息廳、走廊、梯間、廁所、儲 藏室、機械室等。 6. 照明密度差異大、人員設備密度差異大、運營獨立、空調系統獨立的大空間應 以獨立耗能分區處理，例如，飯店大廳內之小商店、櫃臺區或開放型咖啡座應 歸入大廳空間，但若有明顯空間分割且有獨立隔間、吧檯、調理台設備的輕食 區則應與飯店大廳不同分區處理之。又如，辦公大樓內的大型會議廳或大餐廳、 醫院內的商店餐廳街、文化中心的行政辦公區與表演廳均應分離獨立處理才好。
31
第三章 新建建築能效評估系統 BERSn
第 一 節 建 置 BERSn 之 EUI 評 分 尺 度
執行新建建築能效評估系統 BERSn 之第一步，必先建置其 EUI 評分尺度， 該EUI 評分尺度乃依 2-2-2 BERS 的 EUI 偏右分佈理論建置而成，其 90、50、0 分 基準點之EUI 數值被設為近零耗能建築基準 EUIn、中位值 EUIm、最大值 EUImax， 其計算法如式1~3 所示:
EUIn=AEUIm×0.55+LEUIm×0.55+EEUI--- (1) EUIm=AEUIm×ACec +LEUIm+EEUI--- (2) EUImax=AEUIm×2.0+LEUIm×2.0+EEUI--- (3) AEUIm=(Σ1~i(AEUImi×Afi) /AFe --- (3-1)
LEUIm=(Σ1~iLEUIlmi×Afi)/AFe--- (3-2)
EEUI=(Σ1~iEEUIi×Afi)/AFe--- (3-3)
ACec= 1.0 - Ef×Es×EEVc – (1-EACc)/(1.0 –Ef×Es×0.2) ---- (3-4) Ef=1.0-(V/SA -3.0)×0.07，但 Ef≦1.0 --- (3-5) AFe= Σ1~iAfi --- (3-6)
參數說明：
ACec：外殼與空調系統合併之空調節能率基準值，無單位 AEUIm：該評估案之空調 EUI 中位值（kWh/(㎡.yr)）
AEUImi：i 類耗能分區空調 EUI 中位值（kWh/(㎡.yr)），取自附錄四表 A AFe：評估總樓地板面積（㎡）
Afi：i 類耗能分區室內樓地板面積（㎡），不可包含免評估分區面積(見表 2-7) EACc：依最新 EEWH-BC 版規定之空調系統節能效率合格基準 0.9
EEUI：該評估案之電器 EUI 基準值（kWh/(㎡.yr)）
EEUIi：i 類耗能分區電器 EUI 基準值（kWh/(㎡.yr)），取自附錄四表 A EEVc：依最新 EEWH-BC 版規定之建築外殼節能效率合格基準 0.2 Ef：建築外周區面積比，無單位
Es：建築外殼節能效率 EEV=1.0 時之最大空調節能貢獻率，無單位，設定為降低建築外殼節 能法規合格水準50%外殼顯熱負荷之水準，使用時應以建築分類自表 3-1 讀取即可
EUIm、EUImax：該評估案評估尺度之中位值、最大值（kWh/(㎡.yr)）
EUIn：該評估案評估尺度作為 90 分參考點之近零耗能建築 EUI 基準值（kWh/(㎡.yr)） LEUIm：該評估案之照明 EUI 中位值（kWh/(㎡.yr)）
LEUImi：i 類耗能分區照明 EUI 中位值（kWh/(㎡.yr)），取自附錄四表 A SA：屋突、地下層除外之建築外殼表面面積(m2)
V：屋突、地下層除外之建築體積(m3)，規則平面時通常為寬度×長度×樓高
式 1~3 是計算客製化評估尺度之三個重要的 EUI 基準值，均由空調中位值 AEUIm、照明中位值 LEUIm、電器基準值 EEUI 等三數值換算而成。此三數值則 需由式3-1~3-3 依其耗能分區逐一由附錄四表 A 之分區空調中位值 AEUImi、分區 照明中位值LEUImi、分區電器基準值 EEUIi 換算而得。
式 1 乃在計算該評估案客製化評估尺度之近零耗能建築基準 EUIn，它依空 調、照明節能45%之定義，以空調、照明 EUI 中位值 AEUIm、LEUIm 之 55%數 值與電器EUI 基準值 EEUIm 累算而成，此 EUIn 即為評分 90 分之基準點。
表3-1 各建築分類外殼節能之最大空調節能貢獻率 Es A-1 集會表演 0.24 B-1 娛樂場所 0.11 B-2 商場百貨 0.11 B-3 餐飲場所 0.11 B-4 旅館 0.24 D-1 健身休閒 0.24 D-2 文教設施 0.24 F-1 醫療照護 0.13 G-1 金融證券 0.24 G-2 辦公場所 0.24 H-1 宿舍安養 0.15 (資料來源：取自林憲德等，2020)
