建築中央空調節能設計評估制度之研究
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(2) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 內政部建築研究所自行研究報告. 97 年 度. 12 月.
(3) 建築中央空調節能設計評估制度之 研究. 內政部建築研究所協同研究報告 中華民國 97 年 12 月.
(4) 建築中央空調節能設計評估制度之 研究. 研究主持人：陳瑞鈴 協同主持人：楊冠雄 研. 究. 員：黃瑞隆. 研 究 助 理：張凱强 吳昱勳 陳建呈 陳依珊. 內政部建築研究所協同研究報告 中華民國 97 年 12 月.
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(7) 目次. 目 目. 次I. 表. 次 IV. 圖. 次V. 摘. 要 VIII. 次. ABSTRACT .......................................................................... XII 第一章 緒論 .............................................................................. 1 第一節 研究緣起與背景 .................................................... 1 第二節 研究方法及進度說明 ............................................ 3 第三節 國外文獻蒐集與分析 ............................................ 4 第二章 我國性能驗證發展現況架構分析 ............................ 13 第一節 初步研究發現 ...................................................... 13 第二節 性能驗證之意義 .................................................. 14 第三節 性能驗證與調適評估之目的 .............................. 16 第四節 中央空調節能設計之性能驗證與調適評估之範 圍 .......................................................................... 17 第五節 中央空調節能設計評估方法之建立 .................. 22 第三章 性能驗證應用之示範表格 ........................................ 33 第一節 冰水主機性能驗證應用表格之建立 .................. 33 第二節 冷卻水塔性能驗證應用表格之建立 .................. 36 第三節 泵浦性能驗證應用表格之建立 .......................... 38 第四節 建築能源管理系統(BEMS)應用之性能驗證..... 40 I.
(8) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第四章 示範案例分析：國立中山大學行政大樓暨圖書資訊 大樓空調系統改善工程............................................. 43 第一節 改善工程建築物概述 .......................................... 43 第二節 改善工程項目與對策說明 .................................. 45 第三節 性能驗證量測數據及表格 .................................. 46 第四節 升級既有之 BEMS 系統 ..................................... 48 第五節 印證性能驗證之節能成效 .................................. 56 第六節 小結 ...................................................................... 63 第五章 測試調整平衡案例分析 ............................................ 65 第一節 測試調整平衡之簡介 .......................................... 65 第二節 測試調整平衡之標準作業程序 (SOP) .............. 65 第三節 測試調整平衡程序調適前後之經濟效益評估 .. 70 第四節 測試調整平衡水路側案例 - 行政院衛生署新營 醫院 ...................................................................... 71 第五節 測試調整平衡儲冰槽案例-國立屏東科技大學 . 79 第六章 結論與建議 ................................................................ 88 第一節 結論 ...................................................................... 88 第二節 建議 ...................................................................... 89 附錄一 ..................................................................................... 91 附錄二 ..................................................................................... 95 附錄三 ................................................................................... 101 附錄四 ................................................................................... 105 II.
(9) 目次. 參考書目 ................................................................................ 109. III.
(10) 表次. 表. 次. 表 0-1 性能驗證主要工作內容及程序 ...............................XI 表 1-1 我國歷年取得候選綠建築證書及綠建築標章者之節 能效益 ............................................................................. 1 表 1-2 LEED 性能驗證文件管制總表 ................................. 5 表 1-3 BSCA 性能驗證之各階段過程與工作項目 ............. 7 表 2-1 建築能源管理系統 BEMS 分級制度表.................. 19 表 2-2 BEMS 各類趨勢圖表之基本座標............................ 21 表 2-3 空調系統冰水主機性能係數標準 COPc................ 23 表 3-1 冰水主機性能測試紀錄示範表格 ........................... 35 表 3-2 冷卻水塔性能測試紀錄示範表格 ........................... 37 表 3-3 泵浦性能測試紀錄表格 ........................................... 39 表 4-1 既有空調系統設備量測數據表 ............................... 46 表 4-2 更新後空調系統設備量測數據表 ........................... 46 表 4-3 改善前及改善後之比較表 ....................................... 47 表 4-4 改善工程之 BEMS 系統 IO 點數表 ....................... 50 表 4-5 改善前後冰水主機用電度數比較表 ....................... 57 表 4-6 改善前後冰水主機運轉電費表比較表 ................... 57 表 4-7 改善前後冰水主機二氧化碳排放量比較表 ........... 58 表 5-1 改善前主機量測數據(流量、冰水出回水溫度、運轉 功率).............................................................................. 76 表 5-2 改善前主機量測數據(流量、冰水出回水溫度、運轉 功率).............................................................................. 77 表 5-3 滷水濃度測試記錄 .................................................... 82 表 5-4 調整前儲冰狀況 ........................................................ 83 表 5-5 調整後儲冰狀況 ........................................................ 84 表 6-1 性能驗證主要工作內容及程序 ............................... 90. IV.
(11) 圖次. 圖. 次. 圖 1-1 綠建築中央空調節能設計簡易流程圖 ..................... 2 圖 1-2 中央空調節能設計評估制度性能驗證程序之研究流 程圖 ................................................................................. 3 圖 1-3 規劃階段性能驗證組織圖 ......................................... 8 圖 1-4 設計階段性能驗證組織圖 ......................................... 9 圖 1-5 工程發包階段性能驗證組織圖 ................................. 9 圖 1-6 施工階段性能驗證組織圖 ....................................... 10 圖 1-7 營運管理階段性能驗證組織圖 ............................... 11 圖 2-1 PMV 與 PPD 的關係 ................................................ 18 圖 2-2 空調系統所須量測參數及位置示意圖 ................... 24 圖 2-3 BEMS 輔助之性能驗證監控畫面及同時顯示設計值 與量測值之示意圖 ....................................................... 26 圖 2-4 因室內熱負荷條件改變而二通閥自動調整開度 ... 27 圖 2-5 區域泵系統壓差設定 1100mBar 太高，導致系統流 量不平衡 ....................................................................... 28 圖 2-6 將區域泵系統壓差設定改為 1000mBar，達到 VWV 系統設計的原意 ........................................................... 28 圖 3-1 冰水主機出廠資料圖例 ........................................... 33 圖 3-2 空調系統平面圖例 ................................................... 34 圖 3-3 冷水塔出廠資料圖例 ............................................... 36 圖 3-4 冷卻水塔平面圖例 ................................................... 36 圖 3-5 空調系統之水路側圖例 ........................................... 38 圖 3-6 BEMS 之四大管理系統圖........................................ 41 圖 4-1 中山大學行政大樓外觀 ........................................... 43 圖 4-2 中山大學圖書資訊大樓之外觀 ............................... 44 圖 4-3 改善工程之 BEMS 系統架構圖.............................. 49 圖 4-4 行政大樓冰水主機系統畫面圖 ............................... 51 圖 4-5 行政大樓改善工程之室內空氣品質之 CO2 濃度監測 點 ................................................................................... 52 圖 4-6 BEMS 系統 IO 點控制介面 ..................................... 52 V.
(12) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 4-7 BEMS 系統操作介面................................................ 53 圖 4-8 圖書資訊大樓 9 樓送排風機運轉狀態 ................... 53 圖 4-9 圖書資訊大樓頂樓送排風機運轉狀態 ................... 54 圖 4-10 圖書資訊大樓改善工程量測點之歷史趨勢 ......... 54 圖 4-11 圖書資訊大樓 9 樓熱焓值之歷史資料 ................. 55 圖 4-12 改善前後主機效能比較圖 ..................................... 56 圖 4-13 改善前後主機耗電量比較圖 ................................. 57 圖 4-14 改善前後冰水主機節省電費比較圖 ..................... 58 圖 4-15 改善前後主機二氧化碳製造量比較圖 ................. 59 圖 4-16 中山大學圖書資訊大樓 9 樓外氣風管系統竣工圖 ....................................................................................... 59 圖 4-17 中山大學圖書資訊大樓 9 樓排氣風管系統竣工圖 ....................................................................................... 60 圖 4-18 BEMS 系統量測點之歷史資料.............................. 61 圖 4-19 夜間排氣實驗室內外溫度比較圖 ......................... 61 圖 4-20 夜間排氣實驗室內濕度比較圖 ............................. 62 圖 4-21 夜間排熱實驗室內焓值比較圖 ............................. 62 圖 5-1 水側系統測試調整平衡之作業流程實際進行步驟 72 圖 5-2 於測試調整平衡進行程序時加裝之平衡閥 ............ 73 圖 5-3 平衡閥裝設位置 ........................................................ 73 圖 5-4 於測量程序之前，以超音波儀器進行冰水管管壁厚 度確認 ........................................................................... 74 圖 5-5 測試調整平衡進行程序中之冰水流量測量 ........... 74 圖 5-6 超音波流量計 ............................................................ 75 圖 5-7 利用不同型號之流量計同時測量，加以驗證數據之 正確性 ........................................................................... 75 圖 5-7 測試調整平衡程序中以三相電功率計測量記錄主機 之工作電壓、電流 ....................................................... 76 圖 5-9 藉由所裝設之平衡閥進行流量之調整以達系統最佳 化 ................................................................................... 77 圖 5-10 調整前後主機冰水出回水溫差比較圖 .................. 78 圖 5-11 調整前後主機耗電效率比較圖 .............................. 78 圖 5-12 調整前後主機之 COP 比較圖................................ 79 VI.
(13) 圖次. 圖 5-13 屏東科技大學圖書館儲冰槽 .................................. 80 圖 5-14 水側系統測試調整平衡之作業流程實際進行步驟 ....................................................................................... 80 圖 5-15 機械式儲冰量標示器 .............................................. 81 圖 5-16 測試調整平衡程序中裝設流量計以測量各槽流量 ....................................................................................... 83 圖 5-17 改善前後主機耗電量比較圖 .................................. 84 圖 5-18 改善前後儲冰量比較圖 .......................................... 84 圖 5-19 改善前後單位耗電儲冰效率比較圖 ...................... 85. VII.
(14) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 摘. 要. 關鍵詞：中央空調系統、性能驗證 (Commissioning, Cx)、印證設計原意 一、研究緣起 近年來我國大力進行綠建築推動方案，深具良好之意義，歷年來已有 1468 件案例獲得綠建築候選證書，而真正獲得綠建築標章者只有 276 件，約佔全體之 19%，故於候選案例中有許多良好之設計意義未能在工程建造中落實。 反觀美國 LEED 綠建築評估體系中，將性能驗證工程視為申請綠建築標章之 必要條件之一。美國 ASHRAE Guideline 中，對性能驗證定義為「建築物系統功 能之設計、試車、運轉之過程，以使系統能運轉於保持其設計原意為目的 」。 在性能驗證程序之實施，將使業主、設計師、施工單位互相整合，將所有過 程文件化、圖表化，建立建築物系統之歷史診斷資料。 TAB/Cx 能使建築物能源使用效率提升、二氧化碳減量已是獲得公認之工 程，達到節能減碳之意義，因此，為使綠建築推動方案能具體落實，建立性能驗 證程序是其關鍵之一。 二、研究方法及過程 本研究內容分析國外 Cx 發展現況及我國 Cx 之主要架構之現況，建立應用 表格，並進行示範案例之分析，步驟如下所示：. VIII.
(15) 摘要. 三、重要發現 1.性能驗證之節能成效： 一般商業用之建築大樓皆約有 5~20%之節能空間，依據美國「聯邦能 源管理計劃」執行實際結果統計，經由良好之能源管理，透過操作與維護保 養作業程序的改善可節省 5~20%的耗能，透過中央空調系統性能驗證程序 的執行可節省 10~25%的耗能。性能驗證與調適之目的，乃藉此驗證過程來 調適系統設計之缺失，機器設備效率之不良，運轉管理之不完備，及控制系 統參數調整之不全。同時，對於建築物經進駐使用後 (Post Occupancy)系統 運轉之性能劣化提出改善對策，而達到節約能源之目標。 2.結合 BEMS 系統於調適與性能驗證工程： 建築物於設計施工完成進入實際使用之階段，常因使用條件之變更，其 原先於設計階段預估之耗能狀態已迥異於使用狀態。因此，必須進行適當之 調適及平衡，以使系統運轉於最適化狀態，而達到良好之能源效率。利用. IX.
(16) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 BEMS 系統輔以性能驗證過程，可大量減少驗收或調適之時間與人力，印證 設計之設計原意，如節能策略、設備系統效率等。. 四、主要建議事項 建議一 於中央空調設計工程竣工驗收時期進行 TAB/Cx 程序，並建立各項設備及系統節 能策略之性能印證與紀錄：立即可行建議 主辦機關：各相關工程之業主 協辦機關：工程設計監造技師 於中央空調設計工程中，設計師之相關工程規範，已成為施工文件之主要依 據。為維持設計原意，並顧及施工時期常有部分變更，在竣工驗收階段進行 TAB/Cx，可確認設計原意是否已落實於工程施工中。 在工程驗收後，其中央空調系統使用情形有可能部份異於設計師之設計原 意，則在 PO (Post Occupancy)階段做適當之調適。對於先前從未進行過性能驗證 之既有建築，亦可依上述程序進行「後性能驗證」 (Retro-Commissioning)。. 建議二 於綠建築評估體系之「日常節能指標」中加入性能驗證項目，以提高綠建築候選 證書者獲得綠建築標章之比例：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：綠建築推動之相關單位 為了能提高綠建築候選證書者獲得綠建築標章之比例，將綠建築評估體系之 日常節能指標中增加性能驗證 (Commissioning)，是個有效且具體可行之工作項 目。性能驗證是為了確保空調系統、照明系統、建築耗能設備之運轉性能可符合 設計原意所進行之過程，對於建築整體生命週期之節能極為重要。 以下之性能驗證流程與工作說明圖，即考慮實際工程之規劃、設計、施工、 驗收及營運管理等各階段而製作之圖表，既有相當之完整性且可行性相當高，可 做為工程施工單位參考之用。. X.
(17) 摘要. 表 0-1 性能驗證主要工作內容及程序. 資料來源：本研究自製. XI.
(18) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. ABSTRACT Keywords: HVAC System, Commissioning (Cx), Design Intent. In recent years, Green Building Promotion program has made a significant progress where 1359 cases has acquired the Green Building Candidate Certificate. Among them, 245 cases or 18% in total, eventually received the Green Building Label which is considered low and need to be improved. On the other hand, in United States where LEED is applied, the Commissioning, abbreviated as Cx, has been deemed as a Pre-Requisite Requirement for all LEED Projects. In ASHRAE design guides, Cx has been defined as a procedure through testing, adjusting, and balancing, to Perform in Conformity with the Design Intent. Therefore, to establish the commissioning procedure is the key to realize the Green Building Promotion Program and is the main goal of this project. By the execution of this project, the following results can be expected: To establish a commissioning procedure to coup with the EEWH evaluation system so that actual engineering projects can be realized. Though Testing, adjusting, and Balancing, building energy efficiency can be upgraded where energy savings and CO2 emission reduction can be obtained. The goals of Owners, designers, and engineering contractors can all be integrated and optimized where design intent can be fulfilled with traceable records during the Cx process.. XII.
(19) 摘要. XIII.
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(21) 第一章 緒論. 第一章 緒論 第一節 研究緣起與背景 我國近年來大力進行綠建築推動方案，並獲得良好之成果，歷年來已有 1468 件之成功案例獲得候選綠建築證書，候選綠建築證書為鼓勵取得建造執照但尚未 完工領取使用執照之新建建築物，凡規劃設計合乎綠建築評估指標標準之建築 物，即頒授候選綠建築證書，為一「準」綠建築之代表。然而，真正獲得綠建築 標章者只有 276 件，約佔 19%，如表 1-1 所示。換言之，於候選案例中，良好之 綠建築設計用意仍未能全面落實於工程建造中。. 表 1-1 我國歷年取得候選綠建築證書及綠建築標章者之節能效益 年度. 標章. 候選綠建築證書. (迄今共計通過276件,97年通過31件). (迄今共計通過1468件,97年通過109件). 樓地板面積 (m2). 89. 26750. 90. 54875. 91. 60770. 92*. 31248. 93. 152618. 94. 299441. 95. 573019. 96 97. 合計. 總計. 1061297 310770. 2570788. 節省電能 (KWh). 節省水量 (m3/年). 791795 $1,979,487 373147 $932,867 555667 $1,389,166 818340 $2,045,851. 26362 $210,896 60088 $480,701 65860 $526,877 50547 $404,374. 2938601 $7,346,502 7505475 $18,763,689 16,162,784. 166254 $1,330,033 319066 $2,552,528 620,708. $40,406,961. $4,965,661. 27,620,311. 1,171,634. $69,050,778. $9,373,069. 8,929,135. 336,395. $22,322,837. $2,691,158. 65695255. 2816912. $164,238,138. $22,535,297. 樓地板面積 (m2) 63934 1126173 1974146 1549722 2279567 3688532 2294219 3413475 1534523. 17924290. 89年度迄今總計通過審查之總樓地板面積= 89年度迄今總計節省電力= 89年度迄今總計節省電力經費= 89年度迄今總計節省電力= 89年度迄今總計節省水源= 89年度迄今總計省水經費= 89年度迄今總計節省經費=. 節省水量 (m3/年). 節省電能 (KWh) 434749 $1,086,873 33163923 $82,909,808 64231262 $160,578,154 38509405 $96,273,512. 70007 $560,059 1114654 $8,917,236 2197663 $17,581,304 1749723 $13,997,781. 61997286 $154,993,215 98829337 $247,073,343 52,390,523. 2668922 $21,351,375 3999192 $31,993,538 2,585,827. $130,976,309. $20,686,620. 77,485,924. 3,587,087. $193,714,810. $28,696,693. 31,116,625. 1,690,367. $77,791,563. $13,522,933. 458159034. 19663442. $1,145,397,587. $157,307,539. 20,495,078 523,854,289 $1,309,635,725 344696122 22,480,355 $179,842,836 $1,489,478,561. 備註. 1.依綠建築評估系統概 估其建築物之節能概估 應可達20%左右節水量 概估應可達30%。 2.本表之節省經費係依 電費(2.5元/KWh)、水費 (8元/m3)方式計算。. 2. m KWh 元 kgCO2當量 3. m 元 元. 97 年 4 月 30 日. 資料來源：財團法人台灣建築中心 反觀美國 LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)綠建築指標 及評估體系中，將 Commissioning (簡稱 Cx)性能驗證程序，列為申請綠建築標章 之必備條件之一 (a Pre-Requisite Requirement for all LEED Projects)。依據美國 ASHREA 對 Cx 定義為建築物系統功能之設計、試車、運轉之過程，以使系統能 1.
(22) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 運轉於保持其設計原意為目的 (To Perform in Conformity with the Design Intent)。因此，建立完善之 Cx 性能驗證程序為使我國綠建築推動方案能具體落 實之不二法門，此即為本計劃之主旨及目標所在。. 圖 1-1 綠建築中央空調節能設計簡易流程圖. 2.
(23) 第一章 緒論. 第二節 研究方法及進度說明 本研究內容分析國外 Cx 發展現況及我國 Cx 之主要架構之現況，建立應用 表格，並進行示範案例之分析，步驟如下所示：. 圖 1-2 中央空調節能設計評估制度性能驗證程序之研究流程圖. 3.
(24) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第三節 國外文獻蒐集與分析 1-3.1 美國 LEED 性能驗證發展現況 目前國際間發展綠建築獲得最佳成果者，以美國最為顯著，美國 LEED 評估 體系由美國綠色建築理事會 (USGBC)頒佈，堅持 USGBC 的政策和程式，指導 評估體系的發展和維護，其 Cx 性能驗證程序最值得參考。LEED 評估體系中對 於能源與大氣 (Energy & Atmosphere)下，將 Cx 列為綠建築評估指數之項目。 美國綠建築協會 (USGBC)所頒佈之 LEED-NC (LEED for New Construction) 評估體系中對於能源與大氣 (Energy & Atmosphere)項目，主要內容包含下列九 項得分條件： 一、基本建築能源系統功能驗證 (Fundamental Commissioning) 二、最低能源效率需求 (Minimum Energy Performance) 三、基本冷媒控管 (Fundamental Refrigerant Management) 四、能源效率最佳化 (Optimize Energy Performance) 五、現地使用可再生能源 (On-Site Renewable Energy) 六、額外加強功能驗證 (Enhanced Commissioning) 七、額外加強冷媒控管 (Enhanced Refrigerant Management) 八、節能效益之量測與確認 (Measurement & Verification) 九、使用綠色電力 (Green Power) 其中，第一項基本建築能源系統功能驗證 Cx 之主要工作內容為： 1. 2. 3. 4. 5. 6.. 指派性能驗證團隊 (Commissioning Authority, CA) 審閱業主專案需求 (Owner’s Project Requirement, OPR)與設計基準 (Basis of Design, BOD) 於施工文件中載明性能驗證需求 撰寫並執行性能驗證計畫書 (Commissioning Plan) 系統安裝與效能確認 完成性能驗證報告 (Commissioning Report). 而需功能驗證之建築能源系統： z z z z. 冷凍空調 (HVAC&R)與相關控制系統 (BEMS) 照明與晝光控制系統 熱水供應系統 可再生能源系統 (如太陽能、風能利用等). 另外在 LEED 評估體系中若對於進行「加強功能驗證」 (Enhanced Commissioning)則額外給予加分，其 Cx 團隊之內容則加重為：. 4.
(25) 第一章 緒論 1. 2. 3. 4. 5. 6.. 施工文件準備前，就指派 Cx 性能驗證團隊，主導整個性能驗證過 程。 驗證團隊須召開 OPR、BOD 與設計文件之審閱會議 驗證團隊必須審閱驗證系統之承商送審文件 撰寫系統操作手冊 協助舉辦操作人員與使用者之教育訓練 完工後連續追蹤運轉 10 個月以上，並分析及建立資料庫. 表 1-2 LEED 性能驗證文件管制總表 階段 規劃階段. 工作項目. 文件. Cx 計畫合約書. Cx 合約書. 業主之專案需求 (OPR). 業主之專案需求 (OPR). 基本設計. 基本設計 (BOD). 35%計畫檢視 65%計畫檢視 設計階段. 備註. 空調負荷紀錄 Cx 會議紀錄 初步 Cx 計畫 Cx 會議紀錄 Cx 規範 水管壓降計算書 風管壓降計算書. 95%計畫檢視. 控制閥 CV 值計算 更新之施工階段 Cx 計畫 Cx 會議紀錄 更新/確認之業主性能需求. 施工階段. 施工 Cx 啟始會議. Cx 會議紀錄. M&V 計畫. 初步 M&V 計畫. 風管洩漏測試計劃. 風管洩漏測試計劃. 制訂 Cx 作業之時程進度. 驗證時程進度. 檢視提送送審文件. 設備材料審查紀錄. 檢視提送施工圖說. 施工圖說審查紀錄. 確認施工 Cx 計畫 Cx 團隊會議. 最終施工 Cx 計畫 制訂 FIV、OPT、FPT 文件 Cx 會議紀錄 完成檢查驗證檢核表 (FIV) 工作日誌查核. 現場檢查驗證 (FIV). 風管洩漏測試報告 試車計畫 Cx 會議紀錄. 5.
(26) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 操作性能測試 (OPT). 完成之操作性能測試 (OPT) 試車報告 測試調整平衡測試實施 Cx 會議紀錄 測試調整平衡報告. 功能性測試 (FPT). CX、M&V TOOL mapping list 程式模擬測試. 驗收階段. 功能性測試檢核表 (FPT) Cx 會題紀錄 O&M 計畫. O&M 計畫. M&V 計畫. M&V 計畫. 操作員訓練. 教育訓練之事項. 準備最終 Cx 報告. 最終 Cx 報告. 資料來源：美國 LEED 綜觀上述美國 LEED 之 Cx 程序相當具體可行，值得參考作為我國發展之主 要架構。而中央空調節能性能驗證程序，實現設計者之設計原意，對於已獲得候 選綠建築證書者，將大幅提升獲得綠建築標章之落實比例，對於綠建築之推動更 具積極、永續的意義。 1-3.2 日本 BSCA 性能驗證發展現況 日本 BSCA (Building Services Commissioning Association)所發產出之性能驗 證，是針對建築設備系統、環境能源使其保持在最適當狀態，就環境能源而言， 其一為室內環境的衛生、健康及舒適性的保持，其二為能源及排出物質的最低量。 性能驗證的過程中，各相關之對象，包含業主、設計師、工程監造商、工程 承包商、設備商、營運管理者、「性能驗證團隊」 (CA)等，皆明確訂定各對象 與 CA 之各項性能驗證項目區分。 z z z z z. 6. 性能驗證過程範圍之訂定 性能驗證各相關對象之工作權責 性能驗證過程之規劃、設計、施工各項時程管理 性能驗證過程中相關對象之工作內容與預算 性能驗證團隊進行之工作項目，須與設計者、工程監造商、工程承包商、 營運管理者須明確訂定各方之職責。.
(27) 第一章 緒論. 表 1-3 BSCA 性能驗證之各階段過程與工作項目. 參考資料：日本 BSCA. 7.
(28) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 1. 規劃階段 (Pre-Design Phase) 規劃階段之性能驗證是業主為了要將其規劃工程達到應有之工程品質水準 而開始之事項。CA 將與業主規劃專案需求 (Owner’s Project Requirements， OPR)，並參與各項相關文件撰寫，如：工程基本概念、計畫構想等，在工程中 Cx 之規劃越早實施其效果越顯著。 規劃、設計階段性能驗證之目的，是為了工程發包階段、施工階段、竣工階 段和運轉管理階段之性能驗證，其規劃內容設計應達到業主對於的環境、能源使 用之要求。但業主之專案需求內容，必須與 CA 和設計師在合約內互相確認，有 明確的設計方針。 z CT (Commissioning Team)：性能驗證者 z CMT (Commissioning Managing Team)：性能驗證管理者 z CRP (Commissioning Relating Parties)：性能驗證關聯者. 圖 1-3 規劃階段性能驗證組織圖. 2. 設計階段 (Design Phase) 設計階段前將確定設計師人選，即開始此階段性能驗證需作之事項與流程， 設計內容和設計過程、及設計圖的完成，CA 將協助業主，決定設計基準 (Basic of Design，BOD)，以完成設計圖說。. 8.
(29) 第一章 緒論. 圖 1-4 設計階段性能驗證組織圖 3. 工程發包階段 (Elaboration Phase) 工程規劃與設計報告完成後，設計師將規劃將來施工完成後之測試調整平衡 程序，業主進行相關工程發包文件之作業，候選之施工廠商也提出施工說明書與 預算書。而取得「工程標」之施工廠商也將進行相關施工手續之準備，最後由 CA 審核各項相關合約內容，完成工程發包作業。. 圖 1-5 工程發包階段性能驗證組織圖 4. 施工階段(Construction Phase) 施工階段時，工程承包商的按圖施工，竣工時進行測試調整平衡試車調整，. 9.
(30) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 包含進度內檢查和試車調整資料，CA 也將驗證業主之專案需求功能，達到設計 師之設計原意。其對象為建築設備各種設備機器、子系統的檢查、試車調整，進 行調適、驗收查核，檢查施工管理、設計。. 圖 1-6 施工階段性能驗證組織圖. 5. 營運管理階段(Operation Phase) 營運管理階段時是為人員進駐階段，此時中央空調之使用策略，必然與設計 師設計原意有所不同，為了將性能驗證之意義貫徹，其必須進行為期一年的調適 時期，根據季節變動、人員使用方式，調整為最適化之狀態，於竣工驗收完畢一 年後，提出完整之性能驗證報告書。. 10.
(31) 第一章 緒論. 圖 1-7 營運管理階段性能驗證組織圖 日本 BSCA 發展出之性能驗證相當良好完善，並於各階段流程有明確之說 明，包含相關對象之工作項目、文件整理等，內容繁複且完整，相關內容值得我 國參考學習。落實「業主專案需求」及「設計師設計原意」，對於獲得綠建築標 章將可大幅提升其比例，對於綠建築之推動更具積極、永續的意義。. 11.
(32)
(33) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構. 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構分析 第一節 初步研究發現 1.性能驗證之節能成效： 一般商業用之建築大樓皆約有 5~20%之節能空間，依據美國「聯邦能源管 理計劃」執行實際結果統計，經由良好之能源管理，透過操作與維護保養作業程 序的改善可節省 5~20%的耗能，透過中央空調系統性能驗證程序的執行可節省 10~25%的耗能。性能驗證與調適之目的，乃藉此驗證過程來調適系統設計之缺 失，機器設備效率之不良，運轉管理之不完備，及控制系統參數調整之不全。同 時，對於建築物經進駐使用後 (Post Occupancy)系統運轉之性能劣化提出改善對 策，而達到節約能源之目標。. 2.結合 BEMS 系統於調適與性能驗證工程： 建築物於設計施工完成進入實際使用之階段，常因使用條件之變更，其原先 於設計階段預估之耗能狀態已迥異於使用狀態。因此，必須進行適當之調適及平 衡，以使系統運轉於最適化狀態，而達到良好之能源效率。利用 BEMS 系統輔 以性能驗證過程，可大量減少驗收或調適之時間與人力，印證設計之設計原意， 如節能策略、設備系統效率等。. 13.
(34) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第二節 性能驗證之意義 「性能驗證」 (Commissioning)之意義主要是對新建建築或既有建築空調設 備系統進行工程實施後，如何驗證其在原先規劃之設計原意下進行運轉，此過程 以現場驗證與文件化證明確認所運行的系統與設施，在計劃階段、設計階段、工 程施工階段、竣工系統性能測試階段、以及營運維護管理，均必須合乎業主專案 需求 (Owner’s Project Requirements，OPR)與設計基準 (Basic of Design)，並藉由 性能驗證之手段可確實診斷中央空調系統之情形。 而性能驗證之相關資料，可提供日後改善建築空調設備系統設計「性能再驗 證」 (Re-Commissioning)之用。 對於從未進行過性能驗證之既有建築，其已經在營運管理階段，性能驗證之 過程需分析原有設計基準，再配合竣工資料與測試調整平衡資料，進行「後性能 驗證」(Retro-Commissioning)程序之工程。以下為各相關對象於性能驗證之意義。. 2-1.1 對於業主之意義 業主為了確認工程品質，尋求適合之性能驗證團隊 (Commissioning Authority，CA) ，在機器系統設備上之購買、工程設計內容、預算經費之管理 上，充分與 CA 做溝通討論，了解性能驗證之重要性，以對於日後工程設計系統 與營運維護管理上有完善之措施。. 2-1.2 對於設計師之意義 在設計階段時，設計師、業主、CA 經會議討論出業主專案需求 (OPR)與設 計基準 (BOD)，設計師經此設計出規劃設計報告書後，於施工過程中導入性能 驗證過程，能使施工品質達到設計師良好之設計原意。. 2-1.3 對於施工單位之意義 性能驗證是為了實踐設計師良好之設計原意，故驗證施工品質是非常重要的 階段，對於各項性能驗證相關工作，如檢驗各項購買設備等…，於施工階段須與 性能驗證團隊 (CA)充分配合。. 14.
(35) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構 2-1.4 對於測試調整平衡工作之意義 經由性能驗證過程 (Commissioning Process)之程序，於施工完成之後，以實 際現場進行空調系統測試調整平衡 (Testing, Adjusting, Balancing，TAB)量測， 建立空調系統相關設備之平衡測試。良好的測試調整平衡 (TAB)與性能驗證 (Commissioning)達到業主專案需求 (OPR)，其工作內容、步驟、現場核對項目 表格、量測儀器精度、量測方法、量測程序等，應由設計階段開始就加以規範， 使後續工作才有資料可查。. 15.
(36) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第三節 性能驗證與調適評估之目的 建築物於設計施工完成進入實際使用之階段，常因使用條件之變更，其原先 於設計階段預估之耗能狀態已迥異於使用狀態。因此，必須進行適當之調適及平 衡，以使系統運轉於最適化狀態，而達到良好之能源效率。此過程統稱為「性能 驗證與調適」 (Testing, Adjusting, Balancing, and Commissioning，或簡稱 TAB/Cx)。 性能驗證與調適之目的，乃藉此驗證過程來調適系統設計之缺失，機器設備 效率之不良，運轉管理之不完備，及控制系統參數調整之不全。同時，對於建築 物經進駐使用後 (Post Occupancy)系統運轉之性能劣化提出改善對策，而達到節 約能源之目標。. 16.
(37) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構. 第四節 中央空調節能設計之性能驗證與調適評估之範圍 於建築物生命週期中，其耗能系統之性能驗證與調適可分為三階段，一為設 計階段，二為施工階段，三為運轉階段。性能驗證過程，主要是針對建築物設備 之中央空調系統，其他內容也適合做系統之性能驗證，並且經由業主確認後，選 擇可從事性能驗證資格之性能驗證團隊，本研究以竣工時中央空調耗能系統性能 測試階段為主。. 2-4.1 室內環境之熱舒適度 室內環境之舒適程度，依據溫度、溼度、風速、及其他因素等來決定、但依 據每個人對於舒適程度感受有所不同，故在探討室內熱舒適程度時，以 PMV (Predicted Mean Vote)當作指標室內熱舒適度之指標。 1. 人體熱平衡及舒適性的六要素： z z z z z z. 溫度 溼度 風速 平均輻射溫度 人體著衣量 人體活動程度. ⎧ M ⎤⎫ ⎡ − 43 0 . 061 M ⎪ ADu ⎥ ⎪ ( 1 − η ) − 0.35⎢ ⎛ ⎞ ⎪ M ⎢ ⎥ ⎪⎪ − 0.042 ⎜ ⎛ ⎞⎪ A ⎟ ⎝ ADu ⎠ + 0.032 ⎟⎟⎨ Du PMV = ⎜⎜ 0.352e ⎣⎢(1 − η ) − Pa ⎦⎥ ⎬ − ⎝ ⎠⎪ ⎪ M ⎪− 0.42 ⎪ (1 − η ) − 50 ⎪⎩ ⎪⎭ ADu 0.0023. M (44 − Pa ) − 0.0014 M (34 − ta ) − ADu ADu. [. ]. 3.4 ∗ 10 −8 f cl (tcl + 273) − (tmrt + 273) − f cl hc (tcl − ta ) 4. 4. 2. PMV 指標意義： z z z z. -3 -2 -1 0. 寒冷 (Cold) 冷 (Cool) 稍冷 (Slightly) 剛好 (Neutral) 17.
(38) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 z +1 稍熱 (Slightly Warm) z +2 熱 (Warm) z +3 酷熱 (Hot) 下圖 2-1 為 PMV 與 PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied，不滿意度)之關 係圖。. 圖 2-1 PMV 與 PPD 的關係. 2-4.2 室內空氣品質 (IAQ) 對於室內空氣品質之評估主要包含三大要素： z 粉塵量：粒徑小於等於 10 微米 (µm)之懸浮微粒。 z 二氧化碳濃度：一般大眾聚集的公共場所及辦公大樓建議低於 1000ppm。 z 一氧化碳濃度：一般大眾聚集的公共場所及辦公大樓建議低於 9ppm。. 資料來源：行政院衛生保護署. 18.
(39) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構 2-4.3 系統設備之能源使用效率 中央空調系統之設備經過場測後裝置於各空調室等位置，必須再做適當調整 等 TAB/Cx 工作，如熱水系統之熱泵、鍋爐等，冷房系統之冰水主機、泵送系統、 冷卻水塔、FCU、AHU 等，皆為性能驗證調適評估之範圍。. 2-4.4 即時監控與量測分析之 BEMS 系統 BEMS 系統最主要的目的，提供使用者資訊，依所提供之診斷分析，就可自 行做簡易之耗能評估與比較，作為進一步節能分析方向。將 BEMS 系統整體之 運轉耗能狀況做逐一之診斷，把異常運轉之設備做耗能歷史資料之分析，找出異 常發生之原因及發生之時間，可使系統對於異常之判斷更趨於完整。 有關 BEMS 之監控點數規範可參酌經濟部能源局公告之設置標準，如下表 2-1 所示。. 表 2-1 建築能源管理系統 BEMS 分級制度表 BEMS 系統處理裝置之等級. 總樓地板面積. 等級 1. 等級 2. 等級 3. 等級 4. 2,000m²至. 大於 5,000 m²至. 大於 20,000 m². 大於 50,000 m². 5,000m²以下. 20,000 m²以下. 至 50,000 m². 以上. 50~250 點. 250~500 點. 500~3,000 點. 3,000 點以上. 管理點數. ．警報監視功能. ．設備啟停時程管理 ．包含大部分設備之 ．將建築物內之所有. ．基本之設備運轉狀 ．空調系統運轉資料 運轉狀態監視及控制 設備皆納入監視及控 況監視功能，包含耗 之紀錄及存檔功能. ．具備有計費機制功 制範圍，並設置統一. 電量、累積用電、運 ．具等級 1 之功能. 能. 轉效率，設備維護紀. ．具備有資料處理功 ．具有最佳化運轉控. 錄等. 能，將各設備之用電 制功能，針對建築室. 系統之主要功能. 且集中之管理中心. 情形及運轉狀態，以 內外環境條件，有效 報表（月報、季報、 調整設備之運轉狀態 年報等）及各類圖形 ．除計費機制外，設 之方式作比較分析. 備之生命週期也一併. ．具等級 2 之功能. 內入管理整合消防及 保全系統，包含人員 管理等 ．具等級 3 之功能. 資料來源：經濟部能源委員會. 19.
(40) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 我國 BEMS 系統規範在 Real-time Online 即時診斷方面，也訂製出一標準之 即時參數分析圖表，有助於了解目前建築能源使用之狀況及耗能分析，須具備 Web-Based 歷史資料查詢功能，可查詢各感測器數據，並可指定日期或時間區間 (可選擇日期及時間範圍)查詢，同時選擇多筆查詢項目 (如 5/1~5/2 之 主機耗 電、運轉噸數、冰水進出水溫)等功能。同時，耗能診斷數據資料庫需具備以自 選參數作為座標軸參數之功能，例如：選取時間作為 X 軸，外氣溫度及相對濕 度作為 Y 軸，而完成即時外氣環境 (溫濕度)變化圖。 此外，最少應包含下列回歸分析圖之分析功能： z 選取累計整體建築耗能之空調系統、照明系統、動力及其他插座用電等 總用電趨勢圖，並計算其逐月 EUI (X 軸為月份，Y 軸為 EUI) z 即時空調系統耗電量與空調主機冰水出水溫度迴歸分析圖 (X 軸為溫度，Y 軸為耗電量) z 外氣濕球溫度與冷卻水塔出水溫度迴歸分析圖 (X 軸為外氣濕球溫度，Y 軸為出水溫度) z 冰水主機負載率與冰水主機耗電量迴歸分析圖 (X 軸為冰水主機負載率，Y 軸為冰水主機耗電量) z 空調主機耗電量與外氣溫度迴歸分析圖 (X 軸為外氣溫度，Y 軸為空調主機耗電量) z 冰水主機冰水出水溫度與冰水主機耗電 kW/RT 迴歸分析圖 (X 軸為冰水主機冰水出水溫度，Y 軸為冰水主機耗電量) z 各設備之比例圓餅圖 (空調系統之主機、泵、空調箱、冷卻水塔比例) z 耗能比例圖 (空調、照明、及其他佔整體建築用電比例) 此外，我國 BEMS 規範也一併制訂了配合使用 BEMS 應提出之各類能源分 析圖表，如表 2-2 所示：. 20.
(41) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構. 表 2-2 BEMS 各類趨勢圖表之基本座標 區分. 評價項目. X軸. 圖形種類. Y軸. 圓餅圖. --. --. 柱狀圖. 月. 柱狀圖. 月. 點陣圖. 溫度. 柱狀圖. 月. 室內狀態. 點陣圖. 乾球 溫度. 室內狀態 評價. 柱狀圖. 月. 熱源機器 成績係數. 點陣圖. 輸出 冷房 能力. 照明負荷. 柱狀圖. 時刻. 照明負荷. 點陣圖. 室內 人數. 全. 能源利用 區分 能源利用 區分 主要機器 運轉時間 空調負荷 分佈 外氣冷房 實施時間. 別. 單位. 個. 表示. 表示. 體. 能源消 費量 累積運 轉時數. 內容. kWh. 熱源、泵及照明等其他設 備，按照能源使用比例區分 每月能源使用量表示，作日 後每月能源消耗量的推估. Hr. 主要機器每月的運轉時數. kWh. 空調使用時外氣溫度與室內 負荷的分佈. Hr. 各月外氣冷房累積運轉時數. ％. 空調使用於冬季、夏季與其 他季時之室內狀態. 件數. 件. 室內舒適度不佳之申訴案件. RT. 消耗電 功率. kW. Hr. 電力量. kWh. 電力量. kWh. ℃. ℃. 負荷 累積時 間 相對濕 度. 備註. 單位. 熱源機器輸出熱量的能源消 耗量，與送水溫度的相互關 係 按每小時、晝光利用、每季 及全天之消耗量作比較. CO2 控制. COP 值等. 室內使用人數準確掌握. 資料來源：經濟部能源委員會. 21.
(42) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第五節 中央空調節能設計評估方法之建立 於設計階段中如空調負荷計算等，常經由電腦模擬計算而得，其中隱含許多 如外氣條件、外氣量、人員使用密度、照明使用時程、其他室內事務機器之顯熱 發散熱等之假設條件，再經由系統設計選取適當容量之空調主機，以提供室內之 熱舒適環境並維持於室內合理之溫度與相對濕度範圍，而設計內容之條件必定實 際進駐使用有差距，故在進駐後之性能驗證、調適評估 (Post Occupancy Evaluation，POE)、與設計性能差異中做調整，其主要工作內容包含下列七項：. 2-5.1 設 計 性 能 之 確 認 此程序之執行細節，今輔以實例說明如下： 1. 指派性能驗證團隊(Commissioning Authority, CA) 指派具冷凍空調、照明、動力、及自動控制系統 (BEMS、BAS)專業能 力之第三公正單位，做為性能驗證團隊。 2. 審閱業主專案需求 (OPR)與設計基準 (BOD) 設計基準主要分兩大層面： 其一，為依據綠建築日常節能指標中，對於空調系統節能評估法之相關 規範進行。其主要方式為依據建築技術規則規定的辦公、百貨、商場、醫院 等中央空調型建築物、大型空間類中央空調型建築物以及採用窗型或分離式 空調的建築物之空調節能設計，加以分類進行規劃設計。並依據 (1)防止主 機超量設計、(2)鼓勵高效率主機、(3)獎勵空調節能技術等三項主要原則來 進行評估。 其二，為依據我國已頒佈之相關空調設備效率標準作為設計之比較基 準。例如經濟部能源局公告之空調系統冰水主機性能係數標準 COPc，及窗 型空調機之 EER 之標準等，示如下表 2-3。. 22.
(43) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構. 表 2-3 空調系統冰水主機性能係數標準 COPc. 型. 執行階段. 第一階段. 第二階段. 實施日期. 民國九十二年一月一日. 民國九十四年一月一日. 式. 冷卻能力等. 能源效率比值. 性能係數. 能源效率比值. 性能係數. 級. (EER)kcal/h-W. (COP). (EER)kcal/h-W. (COP). <150RT. 3.50. 4.07. 3.83. 4.45. 3.60. 4.19. 4.21. 4.90. >500RT. 4.00. 4.65. 4.73. 5.50. <150RT. 4.30. 5.00. 4.30. 5.00. 4.77. 5.55. 4.77. 5.55. 4.77. 5.55. 5.25. 6.10. 2.40. 2.79. 2.40. 2.79. 容積式. ≧150RT. 壓縮機. ≦500RT. 水冷式 離心式. ≧150RT. 壓縮機. <300RT ≧300RT. 氣冷式. 全機種. 資料來源：經濟部能源局 業主對此專案之需求，則一般會高於或等於上項規範。CA 團對必須加 以溝通整合。將於另一項目說明。 3. 於施工文件中載明性能驗證需求 經由上項之需求與基準之整理，於施工文件中詳細載明如下例所示：. 本案例為空調設計師直接以符合經濟部能源局冰水主機性能係數之標 準進行設計，而經業主認可之上網公開招標之文件。由於業主無進一步之較. 23.
(44) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 高需求，因此直接依此設計原意作為性能驗證需求。此規範同時要求空調主 機出場後需進行廠測，已印證其是否等同於或高於經濟部能源局公告之標 準，費用由得標之空調承包商負責，此亦可作為重要比對標準之一。 4. 撰寫並執行性能驗證計畫書 (Commissioning Plan) 本項工作針對上述目標擬定主要之計算方式及儀器設備安裝地點，以建 立量測資料庫。以本案例而言：. 圖 2-2 空調系統所須量測參數及位置示意圖 z 冷房能力設計值：Qe = Cp x FM1 x (T1-T2) = Cp x 800 x (12-7 ) z 冷卻水塔之散熱能力設計值：Qc = Cp x FM2 x (T3-T4) = Cp x 1000 x (35-30) 24. Qe：冷房能力 (kcal/hr) Qc：冷卻水塔之散熱能力 (kcal/hr) Cp：工作流體比熱 (kcal/kg˙℃) FM：工作流體流量 (kg/hr) T：溫度 (℃).
(45) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構 z 壓縮機耗電量 Pc 需小於 62.6kW。 z 實際冷凍能力到達 80RT，耗電量 62.64kW z kW/RT = 0.78，COP＝4.50。 換言之，由計算公式可推定所須量測之參數為：空調主機供應冰水 溫度 T1、回水溫度 T2 及冰水流量 FM1，以便計算冷房能力 Qe。如此 也確立了其安裝位置。 同理，對於冷卻水塔之散熱能力 Qc 亦然。須量測冷卻水塔之進出 水溫度 T3、T4 及其冷卻水流量 FM2，以便計算。 壓縮機耗電量 Pc 可直接由動力盤量測而得。COP 及 kW/RT 則可 隨此計算而得。 另外，由於這些量測數據皆為現場之即時運轉資料，為維持即時線 上 (Real-Time Online)之特性，必須建立相關 BEMS 系統，才能保持其 精確度，並同時建立寶貴的性能驗證期間之運轉資料庫。 5. 系統安裝與效能確認 於系統安裝完成後開始 Cx 性能驗證程序，利用 BEMS 系統監測各項數 據及記錄，此亦為近年來國際間於 Cx 發展之主流，通稱為「BEMS 輔助之 性能驗證」(BEMS-Assisted Commissioning)。BEMS 監控介面系統畫面上， 亦可同時顯示該項參數之設計值與量測值，進行比對： z z z z z z z z. 冰水出水溫度 冰水回水溫度 冰水流量 冷凝水出水溫度 冷凝水回水溫度 冷凝水流量 壓縮機耗電量 冰水主機冷房能力. 25.
(46) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 2-3 BEMS 輔助之性能驗證監控畫面及同時顯示設計值與量測值 之示意圖 有時，系統於試運轉階段並未能達到良好之性能。此時，即必須經過測 試、調整及平衡之手段 (Testing, Adjusting, and Balancing，TAB)來達成。本 研究以下例加以說明： I.. 刻意改變室內熱負荷狀態，來測試整體之系統反應。. 藉由 BEMS 監控系統來改變室內熱負荷狀態 (如：改變室內 FCU 之出風溫度狀態或關閉數區之 FCU，或調整 AHU 之設定等)，探討冰 水回水是否有隨著二通閥開度運作之變化而變化？. 26.
(47) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構. 圖 2-4 因室內熱負荷條件改變而二通閥自動調整開度 z 檢視 VWV 系統變頻器頻率是否有隨著 FCU 或 AHU 之調整而調整 泵補頻率？ z 檢視泵浦頻率是否降低，減少二通閥開度，系統壓差動態值是否有 上升的趨勢？ z 檢視二通閥開度改變時，冰水流量 (降低)、泵浦頻率 (降低)、耗 電量 (降低)、冰水回水溫度 (升高)是否有隨之而改變。 z 檢視冰水主機是否有隨之卸載運轉。 II.. 有時，區域泵浦之壓差 DP 設定太高，亦常導致系統冰水流量之不 平衡，如下例所示： 當區域水泵壓差 (DP)設定為 1100mBar 時太高，頻率無法降低，. 導致系統流量不平衡。. 27.
(48) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 2-5 區域泵系統壓差設定 1100mBar 太高，導致系統流量不平衡 將 DP 之設定改為 1000mBar，系統達到平衡，頻率降至 40Hz，1173 轉，約為泵浦全載之 65.7％，發揮節約能源效果，印證了 VWV 系統設 計的原意。. 圖 2-6 將區域泵系統壓差設定改為 1000mBar，達到 VWV 系統設計 的原意 28.
(49) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構 換言之，測試調整平衡及性能驗證為一體之兩面，且可相輔相成， 使系統達到最佳之運轉狀況。 在此壓力調變過程中需進行完整之記錄，作為整體性能驗證重要數 據表之一。 III. 完成性能驗證報告 (Commissioning Report) 將上述所有工作項目所產生之文件、圖表、進行測試之方法、儀器 安裝位置、校正、及系統之調整平衡之過程與所獲得之測試結果進行完 整之記錄，並評估其與設計值間之誤差程度，作為下結論之重要參考。 或者，作為啟動新一輪改善工程及 / 或「性能再驗證」 (Re-Commissioning)之依據，呈報給業主作為結案參考之用。 對於從未進行過性能驗證之既有建築，亦可依上述程序進行「後性 能驗證」 (Retro-Commissioning)。. 2-5.2 業 主 對 此 專 案 需 求 事 項 之 確 認 設計師對於業主於初期設計階段之需求，雖已滿足並形諸於工程發包及圖樣 文件中，然而，由於時空條件之變遷，例如油價或電費之高漲，亦可能提出高於 以往之節約能源之標準。此種額外之需求，雖不必著眼於追究設計師之責任，卻 可藉由性能驗證與調適評估之程序，而達到更高之節能效益。. 2-5.3 系 統 運 轉 性 能 隨 著 時 間 之 推 移 比 對 分 析 及 評 估 系統於逐年運轉後，不可避免的性能會逐年劣化。因此，經由此性能驗證與 調適評估程序可進行如下之分析，進行建立系統歷年運轉之資料庫。並作為後續 改善工程之參考依據。包含： 1. 建築物整體耗能之趨勢與比對分析：. 29.
(50) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 2-7 建築物耗能之逐年統計分析圖 2. 室內熱舒適環境滿意度調查之歷年紀錄與比對分析 3. 儲冰式空調系統於夜間轉移尖峰負載比例之分析等. 2-5.4 進 駐 後 性 能 驗 證 與 調 適 評 估 (POE)之 進 行 鼓勵用戶之回饋意見，以作為改善建築設計及運轉參考依據。經常可應用網 路構成之用戶 IEQ (Indoor Environmental Quality)調查。主要項目包含： 1. 室內熱舒適環境 (Thermal Comfort) 2. 室內空氣品質 (Indoor Air Quality) 3. 系統之可控制性 (Controllability of Systems) 等等。. 30.
(51) 第二章 我國性能驗證制度發展現況架構 2-5.5 故 障 診 斷 與 調 查 1.. 系統之故障記錄. 2.. 運轉管理技術改善與評估. 3.. 運轉不良之子系統與運轉機器之檢出. 4.. 系統量測儀器，如溫度、濕度、照度、流量等之精度校正與記錄. 5.. 系統效率，如 COP 等指標之變動趨勢分析與調查. 6.. 控制狀態之確認，設定值之妥適性檢討，有無追逐現象、保養紀錄之實 施情況、感應器之設定狀態、控制方法與控制動作之妥適性分析. 7.. 如震動、噪音等及環境控制能力不足之異常現象之有無. 2-5.6 電 腦 模 擬 結 果 之 驗 證 對於主要之耗能統計項目，如： 1. EUI (kWh/m2.yr) 2. DUI (kW/m2) 3. COP 4. kW/RT 等進行電腦模擬與實測結果之比對分析。. 2-5.7 耗 能 改 善 工 程 之 提 案 及 性 能 復 歸 之 定 量 化 分 析 針對經由性能驗證與調適過程中所發現之系統能源效率不佳之處，提出 改善工程之對策。並經由定量化分析以評估其預期之節能與經濟效益。. 31.
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(53) 第三章 性能驗證應用之示範表格. 第三章 性能驗證應用之示範表格. 中央空調節能設計評估制度示範表格，是為建立其汰換更新之設備之性能驗 證，測試前應有完備之測試計劃，並查核相關設計圖、竣工圖、及相關操作手冊， 並核對各項設備規格，與設計師研討相關 TAB/Cx 工作後，確定各項設備及量測 點正常運作，始做各項設備之性能驗證，並紀錄相關資訊，以下列之圖表說明此 評估制度表格建立之概要。. 第一節 冰水主機性能驗證應用表格之建立 於冰水主機驗證程序之測試前，確認相關冰水主機系統圖，並參考冰水主機 規格之出廠 / 廠測資料，再進行空調系統冰水主機之各項驗證程序。 量測冰水主機之性能，包含：冰水出水與回水之溫度差、冰水流量、冰水主 機之耗電量等，計算冰水主機之冷房能力 (RT)、運轉效率 (kW/RT)、COP、冰 水主機負載率 (%)等，分析冰水主機是否有達到設計者之設計原意來運轉，並且 符合能源法規。. 圖 3-1 冰水主機出廠資料圖例. 33.
(54) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 3-2 空調系統平面圖例. 34.
(55) 第三章 性能驗證應用之示範表格. 表 3-1 冰水主機性能測試紀錄示範表格. 資料來源：本研究自製. 35.
(56) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第二節 冷卻水塔性能驗證應用表格之建立 於冷卻水塔設備驗證程序之測試前，確認相關水路系統圖，並參考冷卻水塔 規格之出廠 / 廠測資料，再進行空調系統冷卻水塔之各項驗證程序。 量測冷卻水側之冷卻水出水與回水之溫度差、冷卻水流量、冷卻水塔之耗電 量，計算冷卻水塔之散熱能力 (RT)、運轉效率 (kW/RT)等。. 圖 3-3 冷水塔出廠資料圖例. 圖 3-4 冷卻水塔平面圖例. 36.
(57) 第三章 性能驗證應用之示範表格. 表 3-2 冷卻水塔性能測試紀錄示範表格. 資料來源：本研究自製. 37.
(58) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第三節 泵浦性能驗證應用表格之建立 於泵浦設備驗證程序之測試前，確認相關系統圖，水路系統量測程序前，確 認每一個閥件在開啟之狀態，保持暢通，並參考泵浦規格之出廠 / 廠測資料， 再進行泵浦之各項驗證程序。 量測泵浦之流量、耗電量等，分析冰水側泵浦及管路之設備是否有正常運 作。當系統熱負荷改變時，是否能使使冰水泵浦之使用台數、總馬力、揚程等隨 之改變，將量測之空調系統水側運轉特性，並與原設計空調系統之設計值比較， 達到有效率之使用，達到節能之效果。. 圖 3-5 空調系統之水路側圖例. 38.
(59) 第三章 性能驗證應用之示範表格. 表 3-3 泵浦性能測試紀錄表格. 資料來源：本研究自製 39.
(60) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第四節 建築能源管理系統(BEMS)應用之性能驗證 3-4.1 BEMS 設 計 之 要 點 構成建築物系統和利用準則實在是各式各樣。設計者會推測完成後的大樓的 利用情形和運用情況，會設計各種最適合的狀況來設計大樓。在節約用電，環境 保護，省力化，對於確保安全性等要求，在經濟合理性上收進平衡的管理技術上， 推動更加適當的運用成為目前設計的主要目標。因此，BEMS 設計必須以下列四 點為依據： 1. 2. 3. 4.. 須採取網路架構 (web-based)設計，支援 TCP/IP 通訊協定，可進行遠端 遙測。 須為開放式架構 須以國際間廣用之 BACNet、Longwork，等開放式通信協定 須進行相關系統之量測數據自動擷取，以便即時線上 (Real-time Online) 顯示系統的運轉性能。. 建築能源管理系統 BEMS 分級制度表如表 2-1 所示。. 3-4.2 BEMS 具 備 之 基 本 功 能 在 ASHRAE 訂立標準化的 BACNet 的國際性通訊草案之後，管理系統與設 備間的通訊有了明確之架構，使系統與設備的關係越來越密切，也直接影響到系 統執行效率的問題。在建築管理系統建立專用的資料通訊 Web 伺服器主機，接 受來自運轉設備的各種數據，同時利用網路 (Intranet or World net)的功能，將管 理系統的資料作分析後，傳送至其他的系統或主機，達到具有集中監視、管理及 資料分析的整合型系統。 BEMS 系統之主要設計理念，例如電力系統輸配電設備管理、空調系統如水 冷及 VRV 變頻多聯設備，包括用電量管理、機台數管理之控制策略、冰水泵變 水量系統 (VWV)或可變風量系統 (VAV)等節約能源管理，冰水及 VRV 變頻多 聯之分戶計費、照明系統、動力系統等，其納入整體 BEMS 之監控策略。. 3-4.3 BEMS 四 大 管 理 系 統 1.. 40. BAS：通過建築物之內部各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火 及防盜設備進行集中監控達，在考慮能源節約及地球環境保護之條件下 達到確保建築物內環境舒適，各設備運轉狀態及使用率均達到最佳化之 目的。.
(61) 第三章 性能驗證應用之示範表格 2.. 3. 4.. EMS：以計算技術為基礎的現在電力綜合自動化系統，透過中央監視所 傳達各監視點之數值，分配調度建築物內之管理能源使用及決策，保持 建築物內各用電設備於最佳效率狀態下運轉，例如用電卸載，需量管理 等等。 BMS：管理各設備之運轉及維修，以及保全人員排程等管理，紀錄建 築物內所有費用存入系統資料庫中。 FMS：利用電腦之資料庫累積各項設備運轉狀況紀錄、維修保養之費 用，列出各項報表，進行各方面之財務評估及營繕管理。. 圖 3-6 BEMS 之四大管理系統圖 3-4.5 BEMS 系 統 應 用 之 性 能 確 認 我國 BEMS 規範在 Real-time Online 即時診斷方面，訂製出一標準之即時參 數分析圖表，有助於了解目前建築能源使用之狀況及耗能分析，並可確認 BEMS 設計之性能確認，其項目如下： z z z z z z z z z z. 即時外氣環境 (溫濕度)變化圖 即時用電趨勢圖，計算 EUI 即時負載與冰水出水溫度迴歸分析圖 外氣濕球溫度與冷卻水出水溫度迴歸分析圖 即時負載與耗電量迴歸分析圖 耗電量與外氣溫度迴歸分析圖 風機靜壓與變頻器轉速迴歸分析圖 泵浦末端差壓與轉速迴歸分析圖 冷卻水溫度與主機耗電 kw/RT 迴歸分析圖 冰水出水溫度與主機耗電 kw/RT 迴歸分析圖. 此外，我國 BEMS 規範也一併制訂了配合使用 BEMS 應提出之各類能源分 析圖表，如表 2-2 所示。. 41.
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(63) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程. 第四章 示範案例分析：國立中山大學行政大樓暨圖書資訊 大樓空調系統改善工程 第一節 改善工程建築物概述 4-1.1 行 政 大 樓 國立中山大學位於高雄市西子灣，東毗壽山，西臨台灣海峽，南通高雄港， 北跨柴山，依山面海，碧波萬頃，水天相接。行政大樓位於中山大學校區內，為 一地上 7 層，地下 1 層，共 8 層樓之辦公類型建築物，總空調面積為 4500 m²空 調；使用人數為 350 人，其外觀如圖 4-1 所示。. 圖 4-1 中山大學行政大樓外觀. 4-1.2 圖 書 資 訊 大 樓 圖書資訊大樓位於國立中山大學校園內，建物空間為地上 12 層，地下 2 層， 樓地板面積為 23710 m²，空調面積為 20684 m²，主要使用時間為 8：00~22:00， 43.
(64) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 其室內空間使用特性包括有圖書館、辦公室、研究室、討論室、演講廳等場所， 外觀照如下圖 4-2 所示。. 圖 4-2 中山大學圖書資訊大樓之外觀. 44.
(65) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程. 第二節 改善工程項目與對策說明 4-2.1 行 政 大 樓 改 善 工 程 項 目 與 對 策 說 明 由於此建築物為辦公類型建築，故其冰水主機於使用時間皆為運轉狀態。其 中央空調設備如下： 1. 空調冰水系統： 地下 1 樓既有 180RT 螺旋式冰水主機 2 台，冰水泵、區域泵各 1 台，機 齡皆已老舊、運轉效率差及耗能嚴重；冰水管、保溫管使用時間已久，保溫 效果不佳。 經評估後將 1 台老舊之冰水主機更新為 1 台符合能源法要求之高效率新 式 160RT 冰水主機，並更新冰水泵群且增設變頻器，使之成為 VWV 變流量 系統。 2. 冷卻水路系統： 地下 1 樓既有冷卻水泵 1 台，頂樓設有冷卻水塔 2 座，膨脹水箱 1 座， 冷卻水管，水塔使用已久，散熱效率不佳且運轉聲音過大。 經評估後將 1 台老舊之冷卻水塔更新為高效率、低噪音之變頻式冷卻水 塔。 3. 風管系統： 使用已久，造成聲音過大，故汰換老舊耗能之室內送風機。 4. 設置 BEMS 建築物能源管理系統，進行節約能源運轉模式。 4-2.2 圖 書 資 訊 大 樓 改 善 工 程 項 目 與 對 策 說 明 國立中山大學圖書館為獨棟之建築，日曬情形非常嚴重，建築物本身容易因 熱質量效應而造成蓄熱問題，熱空氣在夜間閉館時蓄積於圖書館內，造成隔日開 館時之空調熱負荷。 經評估後將在 9 樓做夜間排熱 (Night Purge)之節能策略，並將外氣風管系統 與排氣風管系統設備更新，更新設備有頂樓 4 台外氣送風機、2 台排風機、以及 9 樓之送、排風機。並與 BEMS 系統結合，在夜間離峰電力時做夜間排熱之節能 策略，使之降低開館時之 Peak Load。利用夜間排熱策略，將熱量在夜間排除， 使熱量不致累積於室內，藉此可減少隔日開機的空調負荷，改變負載型態達到省 能的效果。. 45.
(66) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第三節 性能驗證量測數據及表格 4-3.1 更 新 前 後 之 空 調 系 統 量 測 數 據 效 率 比 較 表. 表 4-1 既有空調系統設備量測數據表 設備名稱. 額定容量. 實際用電量. 造冷能力. 效率. 冰水主機. 189 kW. 181.3 kW. 冷卻水泵. 15 kW. 12.45 kW. 0.095 kW/RT. 冰水泵. 7.5 kW. 4.39 kW. 0.0335 kW/RT. 區域泵. 22 kW. 10.88 kW. 0.0831 kW/RT. 冷卻水塔. 5.5 kW. 3.9 kW. 0.0298 kW/RT. 系統合計. 239 kW. 212.92 kW. 131 RT. 131 RT. 1.3839 kW/RT. 1.6252 kW/RT. 量測時間：2007 年 9 月 18 日 8：30. 資料來源：本研究自製 表 4-2 更新後空調系統設備量測數據表 設備名稱. 額定容量. 實際用電量. 造冷能力. 效率. 冰水主機. 114 kW. 90.8 kW. 冷卻水泵. 11 kW. 11 kW. 0.0835 kW/RT. 冰水泵. 5.5 kW. 4.89 kW. 0.0371 kW/RT. 區域泵. 19 kW. 19.46 kW. 0.1476 kW/RT. 冷卻水塔. 5.5 kW. 5.5 kW. 0.0417 kW/RT. 系統合計. 155 kW. 131.65 kW. 131.8RT. 131.8RT. 0.689 kW/RT. 0.9989 kW/RT. 量測時間：2007 年 10 月 29 日 10：00. 資料來源：本研究自製. 46.
(67) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程 4-3.2 更新前後之空調系統能源使用比較表. 表 4-3 改善前及改善後之比較表 額定用電量. 實際用電量. 造冷能力. 效率. 改善前系統合計. 239 kW. 212.92 kW. 131RT. 1.6252 kW/RT. 改善後系統合計. 155 kW. 131.65 kW. 131.8RT. 0.9989 kW/RT. 資料來源：本研究自製 z 節省能源比率=(0.9989 kW/RT)/(1.6252 kW/RT)=0.614 z 節省能源約 38.6%. 47.
(68) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第四節 升級既有之 BEMS 系統 整合既有 BEMS 系統將系統，與校方之能源管理系統銜接，將圖書資訊大 樓既有能源管理系統併入行整大樓新設置之能源管理系統，將此次工程新增設之 設備全部納入新建置之 BEMS 系統，使系統功能更加齊全。. 4-4.1 行 政 大 樓 將行政大樓更新之 160RT 冰水機 NCH-1、冷卻水泵 NCWP-1、冰水泵 NCHP-1、區域泵 NZP-1、冷卻水塔 NCT-1 安裝電力負載監測設備，運轉並記錄 其用電數據，裝設流量計及溫度感測器，監測冰水機 NCH-1 之造冷能力；於各 樓層裝設二氧化碳濃度計，可監測室內空氣品質。. 4-4.2 圖 書 資 訊 大 樓 圖書資訊大樓既有之 BAME 系統新增此次工程範圍之空控點，包含圖書資 訊大樓頂樓之 4 台外氣送風機 NSF-1-1、NSF-1-2、NSF-2-1、NSF-2-2，2 台排風 機 NEF-10、NEF-11，9 樓 2 台外氣送風機 NSF-9-1、NSF-9-2，2 台排風機 NEF-9-1、 NEF-9-2，並增設各獨立之變頻器，可做時程控制管理，可進一步做夜間排熱節 能策略。 圖 4-3、表 4-4 為此次改善工程之 BEMS 系統架構圖，以及 BEMS 系統 IO 點數表。. 48.
(69) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程. 圖 4-3 改善工程之 BEMS 系統架構圖 49.
(70) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 表 4-4 改善工程之 BEMS 系統 IO 點數表. 50.
(71) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程 設置建築能源管理系統進行節約能源運轉模式，並具備網路遠端監控功能， 隨時可對空調運轉狀況作充分的掌握及診斷。下圖 4-4 為查核時之 BEMS 系統， 包含行政大樓之新增設冰水主機、泵群、變頻器、冷卻水塔、送風機。當在執行 性能驗證程序時，可調控冰水出回水溫度，測試主機之卸載、加載情況，其空調 系統變化情形可即時線上 (Real-time Online)監控，對於性能驗證時之輔助效應有 極大之便利性，此即為「BEMS 輔以性能驗證」 (BEMS-assisted Commissioning)。. 圖 4-4 行政大樓冰水主機系統畫面圖 下圖 4-5 為 CO2 濃度量測點可在 BEMS 系統上監測得知，對於日後作室內 CO2 濃度控制外氣量節能策略有極大的幫助。. 51.
(72) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 4-5 行政大樓改善工程之室內空氣品質之 CO2 濃度監測點 下圖 4-6 為此各個 IO 點之控制點選畫面，可訂定管理時程、參數設定、趨 勢圖分析、警告標語等功能。. 圖 4-6 BEMS 系統 IO 點控制介面 空調系統畫面，此畫面可點選 BEMS 監控系統之各項功能，有冰水系統、 空調箱系統、電力系統、歷史報表等，均可點選選項得到所需之資訊。. 52.
(73) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程. 圖 4-7 BEMS 系統操作介面 下圖 4-8 及圖 4-9 為圖書資訊大樓 9 樓與頂樓之送排風機即時運轉畫面監 控，由此可監測紀錄送排風機之運轉模式、9 樓室內溫溼度紀錄、並計算熱焓值， 以提供操作人員作為空調主機之運轉策略。. 圖 4-8 圖書資訊大樓 9 樓送排風機運轉狀態. 53.
(74) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 4-9 圖書資訊大樓頂樓送排風機運轉狀態 下圖 4-10 此為空調系統能源分析圖，此圖監控相關耗電之趨勢圖，橫座標 為單位時間，由該曲線圖顯示各時段是否有用電量異常現象，如有用電異常發 生，其曲線即呈現飆高，可及時現場觀測其原因，並對該原因作適度之改善。. 圖 4-10 圖書資訊大樓改善工程量測點之歷史趨勢 下圖 4-11 為 9 樓熱焓值之歷史趨勢圖，當在做夜間排熱節能策略時，因冰 水主機已是停止運作之狀態，故在夜間之室內空氣變化之狀態，是必須被記錄做 為隔日開館 Peak Load 降低分析之用。在驗證其夜間排熱節能策略時，此亦為 54.
(75) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程 「BEMS-assisted Commissioning」。. 圖 4-11 圖書資訊大樓 9 樓熱焓值之歷史資料. 55.
(76) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 第五節 印證性能驗證之節能成效 4-5.1 行 政 大 樓 之 冰 水 系 統 此改善工程之成果在於日常生活節能有相當大的改善空間及進步，汰換更新 舊有冰水主機所節省之電量及電費可觀。對於二氧化碳排放量也相對大幅降低。 1. 改善前後冰水主機運轉效率之性能驗證 行政大樓既有冰水主機之運轉耗電量經量測為 1.3839 kW/RT，而改善 後裝設之冰水主機之運轉耗電量經量測為 0.689 kW/RT，節省之耗電量高達 50.2%，節省電量可觀。. 圖 4-12 改善前後主機效能比較圖 2. 改善前後冰水主機耗電量之性能驗證 行政大樓之冰水主機以一年運轉 260 天為例，在改善之後，估計全年運 轉，可節省 433,250 kWh 之用電量。 z 冰水機全年預估耗電量省能計算： (改善前-改善後)kW/RT x 主機噸數 RT x 12hr/天 x 260 天=節省度 數 kWh. 56.
(77) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程. 表 4-5 改善前後冰水主機用電度數比較表 運轉效率. 噸數. 小時. 天數. 度數. 改善前. 1.3839. 180. 12. 260. 777,198. 改善後. 0.689. 160. 12. 260. 343,948. 省電度數. 433,250. 資料來源：本研究自製. 圖 4-13 改善前後主機耗電量比較圖 3. 改善前後冰水主機節省電費之效益 估計運轉一年可節省 433,250 kWh 之電量，如果以中山大學每度電費平 均 2.2 元計算，相對的也節省了 953,148 元之多。 z 冰水機全年預估節省電費計算： [(改善前-改善後)kW/RT x 主機噸數 RT x 12hr/天 x 260 天] x 2.2 元/kWh =節省電費. 表 4-6 改善前後冰水主機運轉電費表比較表 kW/RT. 噸數. 小時. 天數. 度數. 每度電費. 總電費. 改善前. 1.3839. 180. 12. 260. 777,198. 2.2 1,709,836. 改善後. 0.689. 160. 12. 260. 343,948. 2.2. 756,687. 節省電費. 953,148. 資料來源：本研究自製. 57.
(78) 建築中央空調節能設計評估制度之研究. 圖 4-14 改善前後冰水主機節省電費比較圖 4. 改善前後冰水主機二氧化碳排放量之比較 在京都議定書制訂之後，二氧化碳的排放量已經是個不容忽視的環保議 題。此次工程更新後之冰水主機一年可節省 433,250 kWh 之用電量，以 96 年度我國 CO2 電力排放係數為「0.637 公斤 CO2e/度」，發一度電會產生排 放 0.637kg 的二氧化碳計算，一年可減少 275,958 kg 之二氧化碳，成果可觀。 z CO2 減少排放量計算： (改善前-改善後)kW/RT x 主機噸數 RT x 12hr x 260 天 x 0.637kg‧CO2/kWh =二氧化碳排放量 kg‧CO2. 表 4-7 改善前後冰水主機二氧化碳排放量比較表 kW/RT. 小時. 天數. CO2 排放量. 改善前. 1.3839. 180. 12. 260. 495,075. 改善後. 0.689. 160. 12. 260. 219,117. 減碳量. 資料來源：本研究自製. 58. 噸數. 275,958.
(79) 第四章 示範案例分析： 國立中山大學行政大樓既圖書資訊大樓空調系統改善工程. 圖 4-15 改善前後主機二氧化碳製造量比較圖. 4-5.2 圖 書 資 訊 大 樓 之 空 氣 側 系 統 本改善工程在於之「夜間排熱之節能策略」，位於圖書資訊大樓 9 樓，此建 築物為獨棟之建築，日曬情形非常嚴重，建築物本身容易蓄熱而造成熱質量效 應，熱空氣在夜間閉館時蓄積於圖書館內，造成隔日開館時之空調熱負荷。開館 時之 Peak Load 為熱質量效應以及室內照明之瞬間熱得，本實驗在於印證夜間排 熱對於空調負荷之降低之情形，包含溫度、相對溼度、以及熱焓值之比較。 1. 外氣風管系統竣工圖： 送風機「NSF-1-1、NSF-2-1、NSF-9-1、NSF-9-2」於進行夜間排氣策略 時之送風量均為 3600CMH。. 圖 4-16 中山大學圖書資訊大樓 9 樓外氣風管系統竣工圖 59.
(80) 建築中央空調節能設計評估制度之研究 2. 排氣風管系統圖： 排風機「NEF-10、NEF-11、NEF-9-1、NEF-9-2」於進行夜間排氣策略 時之排風量均為 3600CMH。. 圖 4-17 中山大學圖書資訊大樓 9 樓排氣風管系統竣工圖 此夜間排熱性能驗證選取 2008 年 5 月 20 日做為既有空調系統運轉模式，並 於 2008 年 5 月 21 日 04：00 時 ~ 05：00 時做夜間排熱實驗兩相對造。於 2008 年 5 月 21 日 04：00 時 ~ 05：00 時，中山大學圖書館 9 樓之空調排氣系統排出 3600CMH 之風量，實驗流程如下所示，並監測室內外溫度、室內相對溼度、室 內熱焓值，其結果性能驗證新成果如下。. 下圖 4-18 為 BEMS 系統紀錄之室內溫度、溼度、熱焓值，本研究將此數據 加以分析後得到以下之成果。. 60.
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