再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）
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(2) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 受補助單位： 財團法人成大研究發展基金會 研究主持人： 張祖恩 協同主持人： 陳文卿 研 究 人 員 ： 蔡志達、龔東慶、張建智、龔佩怡、黃詠華 于. 寧、車明道、廖錦聰、吳志庭、梁永瑩. 內政部建築研究所補助研究報告 中 華 民 國 98 年 12 月.
(3) Technology Development and Promotion of Recycling Green Building Materials Project (II). By Juu-En Chang Wen-Ching Chen Chih-Ta Tsai Grodon Tung-Chin Kung, Chien-Chih Chang Pei-Yi Kung, Yung-Hua Huang Ning Yu Ming-Daw Che, Chin-Tsung Liao Chih-Ting Wu, Yung-Ying Liang. December 2009.
(4) 目次. 目 次 目次..................................................................... I. 表次.................................................................... III 圖次....................................................................VII 摘要.................................................................... XI 第一章 緒論.............................................................. 1. 第一節 研究緣起與背景................................................ 1. 第二節 研究目的...................................................... 2. 第二章 計畫目標與工作內容................................................ 7. 第一節 計畫目標...................................................... 7. 第二節 工作內容...................................................... 8. 第三章 冷結型粒料再生綠建材技術開發..................................... 15 第一節 營建剩餘土石方概況........................................... 17 第二節 試驗規劃..................................................... 26 第三節 試驗結果與討論............................................... 37 第四節 綜合評估..................................................... 68 第四章 再生綠建材應用示範與推廣策略..................................... 77 第一節 再生綠建材示範推廣........................................... 77 第二節各部會共同使用再生材料策略.................................... 89 第五章 再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合.............................117 第一節 再生綠建材減碳效益評估.......................................117 第二節 再生綠建材標章評定內容之擴充.................................146 第六章 結論與建議.......................................................159 附錄一 2009 再生綠建材成果發表會相關資料.................................163 附錄二 再生高壓混凝土磚產品類別規則（PCR）...............................193 附錄三 強化再生綠建材標章評定及提高市場誘因座談會相關資料...............203 附錄四 期初審查意見及回覆說明...........................................215 附錄五 期中審查意見及回覆說明...........................................221 附錄六 期末審查意見及回覆說明...........................................225 參考書目................................................................229. I.
(5) II.
(6) 表次. 表 次 表 2-1 再生綠建材產業推廣建議方案實施時程............................... 12. 表 3-1 國內營建剩餘土石方資源回收利用現況............................... 17. 表 3-2 營建剩餘土石方再生利用對策....................................... 19. 表 3-3 剩餘土石方堆置處理場土石分類對照................................. 20. 表 3-4 土壤主要分類符號表............................................... 22. 表 3-5 統一土壤分類法在工程性質應用判斷表............................... 22. 表 3-6 再生粒料應用之規範與標準......................................... 23. 表 3-7 歷年全國土方供需統計表........................................... 24. 表 3-8 近九年全國工程產出各類土質統計查詢............................... 25. 表 3-9 試驗用水泥、爐石及飛灰之化學成份及物捚性質........................ 26. 表 3-10 強塑劑基本性質.................................................. 27. 表 3-11 營建剩餘土石方 TCLP 試驗結果................................... 29. 表 3-12 營建剩餘土石方 XRF 分析結果.................................... 29. 表 3-13 營建剩餘土石方統一土壤分類法結果................................ 30. 表 3-14 粗粒料應有級配規定.............................................. 36. 表 3-15 冷結型再生粒料調整前配比........................................ 38. 表 3-16 調整前配比單顆粒抗壓試驗結果.................................... 38. 表 3-17 冷結型再生粒料調整後配比........................................ 39. 表 3-18 調整後配比單顆粒抗壓試驗結果.................................... 39. 表 3-19 C50 冷結型再生粒料配比......................................... 39. 表 3-20 C100 冷結型再生粒料配比........................................ 40. 表 3-21 C200 冷結型再生粒料配比....................................... 40. 表 3-22 C50 配比漿體流動時所需之額外水量............................. 43. 表 3-23 C100 配比漿體流動時所需之額外水量............................ 44. 表 3-24 C200 配比漿體流動時所需之額外水量............................ 44. 表 3-25 測試強塑劑用量單顆粒抗壓強度試驗配比表.......................... 46. 表 3-26 冷結型再生粒料單顆粒抗壓試驗結果................................ 47. 表 3-27 CNS 1240 規定粗粒料之性能規範................................... 51. 表 3-28 黏土塊與易脆土塊含量試驗取樣規定................................ 52. 表 3-29 冷結型粒料小於 75 μm 之材料含量................................. 53. 表 3-30 洛杉磯磨損試驗粒料級配用量及磨球用量規定........................ 54. 表 3-31 冷結型粒料洛杉磯磨損試驗結果.................................... 55. 表 3-32 粗粒料健度試驗用之試驗篩及其試樣最少質量........................ 56 III.
(7) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 表 3-33 粗粒料健度試驗 5 循環試驗後使用之指定分析篩篩孔寬................ 56. 表 3-34 冷結粒料健性試驗結果............................................ 57. 表 3-35 冷結型粒料比重、吸水率試驗結果................................... 58. 表 3-36 試驗用量桶尺寸對照表............................................ 59. 表 3-37 冷結粒料單位重及空隙率試驗結果.................................. 59. 表 3-38 冷結粒料筒壓試驗結果............................................ 60. 表 3-39 冷結粒料筒壓試驗結果............................................ 61. 表 3-40 不同土石方單顆粒抗壓試驗結果.................................... 62. 表 3-41 CNS 1240 規範試驗項目及結果比較表............................... 68. 表 3-42 冷結型粒料性能驗證試驗結果...................................... 69. 表 3-43 直接人力成本.................................................... 70. 表 3-44 單位成本分析.................................................... 71. 表 3-45 材料成本及總成本計算............................................ 72. 表 3-46 冷結及燒結型粒料 CO2 排放量比較.................................. 73. 表 3-47 冷結型再生粒料與原生粒料、燒結型粒料相關性能比較表............... 74. 表 4-1 再生綠建材產業推廣建議方案實施時程.............................. 89. 表 4-2 96 年度營建剩餘土石方產出情形..................................... 93. 表 4-3 營建事業廢棄物再利用種類及管理方式.............................. 93. 表 4-4 歷年核發建築物使用執照之樓地板面積分佈情況....................... 94. 表 4-5 歷年核發建築物使用執照之樓地板面積分佈情況....................... 95. 表 4-6 歷年新建建築物產生廢棄物體積估算表.............................. 96. 表 4-7 歷年新建建築物產生廢棄物重量估算表............................... 96. 表 4-8 建築物單位面積拆除廢棄物產生量................................... 97. 表 4-9 歷年核發建築物拆除執照之樓地板面積............................... 97. 表 4-10 歷年拆除建築物產生廢棄物重量估算表.............................. 98. 表 4-11 近九年各類建築廢棄物產量重量估算表.......................... 98. 表 4-12 工業廢棄物回收可利用製備再生建材之類別.......................... 99. 表 4-13 96 年度公告再利用於工程粒料使用之事業廢棄物產出情形............. 100 表 4-14 95年度垃圾焚化爐底碴產生量..................................... 100 表 4-15 水泥製品產銷情況............................................... 101 表 4-16 其他建築用粘土製品產銷情況..................................... 102 表 4-17 再生細粒料物性分析 I............................................ 104 表 4-18 再生細粒料物性分析II........................................... 104 表 4-19 再生粒料物理性質與天然粒料差異比較............................. 104 表 4-20 用於再生粒料原料之電弧爐爐碴化學組成........................... 105 IV.
(8) 表次. 表 4-21 用於再生粒料原料之廢陶瓷化學組成............................... 105 表 4-22 荷蘭再生材料應用於道路工程統計表............................... 106 表 4-23 德國再生材料應用於道路工程統計表............................... 107 表 4-24 再生粒料用途與市場供應價格..................................... 108 表 4-25 再生材料於道路鋪面應用表....................................... 110 表 4-26 自行車道鋪面材料比較............ ............................... 112 表 4-27 自行車道綜合性能比較表........ ................................. 113 表 5-1 非金屬再生建材使用率與排放量影響率.............................. 119 表 5-2 國內 RC 建築軀體工程主要建材的 CO2 排放量影響率.................. 120 表 5-3 二氧化碳排放量減量效益之工程應用實例............................ 120 表 5-4 國際間碳足跡計算工具概況........................................ 123 表 5-5 泰國碳標章參與廠商.............................................. 128 表 5-6 英國已完成之「碳足跡標示」案例................................... 129 表 5-7 各項優先需要評估並標示的消費性產品.............................. 131 表 5-8 第一類與第三類環境訴求與宣告之比較.............................. 133 表 5-9 天九公司地磚使用原料比例........................................ 140 表 5-10 天九公司 98 年產品生產資料....................................... 140 表 5-11 天九公司 98 年 7 月產品生產資料.................................... 141 表 5-12 天九公司各月份用水數據......................................... 144 表 5-13 天九公司各月份能源使用數據..................................... 144 表 5-14 天九公司生產原生磚與再生磚之用水與能源分配比例................. 144 表 5-15 生產再生綠建材地磚與原生材料地磚盤查結果....................... 145 表 5-16 生產再生綠建材地磚與原生材料地磚盤查總結....................... 145 表 5-17 卜特蘭高爐水泥性質............................................. 147 表 5-18 卜特蘭高爐水泥綠建材評定基準................................... 148 表 5-19 強化再生綠建材標章評定及提高市場誘因座談會討論意見彙整......... 153. V.
(9) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. VI.
(10) 圖 次. 圖 次 圖 2-1 計畫架構圖....................................................... 7. 圖 2-2 本年度冷結型再生粒料研究流程..................................... 10. 圖 3-1 水泥、爐石及飛灰之三相圖......................................... 16. 圖 3-2 營建剩餘土石方分類處理階段流程................................... 18. 圖 3-3 營建剩餘土石方分類處理步驟流程................................... 19. 圖 3-4 水泥、爐石及飛灰之粒徑分佈圖..................................... 27. 圖 3-5 本研究所使用之剩餘土石方......................................... 29. 圖 3-6 膠結料及剩餘土石方三相圖......................................... 30. 圖 3-7 剩餘土石方粒徑分布圖............................................. 31. 圖 3-8 冷結型再生粒料配比設計流程圖..................................... 31. 圖 3-9 冷結型造粒模具................................................... 35. 圖 3-10 冷結型造粒程序.................................................. 36. 圖 3-11 冷結型再生粒料成品尺寸.......................................... 36. 圖 3-12 冷結型粒料級配曲線.............................................. 37. 圖 3-13 不同土石方含水量拌合結果........................................ 42. 圖 3-14 高性能混凝土強塑劑用量迴歸曲線.................................. 43. 圖 3-15 強塑劑用量與額外添加水量關係圖.................................. 45. 圖 3-16 強塑劑用量與水膠比關係圖........................................ 45. 圖 3-17 強塑劑用量與單顆粒抗壓強度關係圖................................ 48. 圖 3-18 齡期與單顆粒抗壓強度關係圖.............................. 49. 圖 3-19 冷結型再生粒料最適強塑劑建議用量................................ 50. 圖 3-20 洛杉磯磨損試驗機................................................ 54. 圖 3-21 硫酸鈉健性試驗.................................................. 56. 圖 3-22 承壓筒置入抗壓機進行筒壓試驗.................................... 60. 圖 3-23 氯離子溶出取樣及滴定試驗........................................ 61. 圖 3-24 單顆粒抗壓試驗試體蓋平.......................................... 62. 圖 3-25 不同配比設計與單顆粒抗壓強度關係圖（剩餘土石方 1~3）.............. 64. 圖 3-26 不同配比設計與單顆粒抗壓強度關係圖（剩餘土石方 4~6）.............. 65. 圖 3-27 齡期與單顆粒抗壓強度關係圖（剩餘土石方 1~3）...................... 66. 圖 3-28 齡期與單顆粒抗壓強度關係圖（剩餘土石方 4~6）...................... 67. 圖 4-1 營建混合物分類分級制度架構....................................... 78. 圖 4-2 再生綠建材供需體系建立........................................... 80. 圖 4-3 建研所鄭元良組長致辭............................................. 82 VII.
(11) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 圖 4-4 成大張祖恩教授報告............................................... 82. 圖 4-5 環發會陳文卿博士報告............................................. 82. 圖 4-6 成大蔡志達博士報告............................................... 82. 圖 4-7 立順興公司呂東璇經理報告......................................... 82. 圖 4-8 天九公司范振榮協理報告........................................... 82. 圖 4-9. 順欣公司劉明宗董事長報告........................................ 82. 圖 4-10. 討論會現況(1) .................................................. 82. 圖 4-11 討論會現況(2) ................................................... 83. 圖 4-12.座談會情形(1) ................................................... 83. 圖 4-13 座談會情形(2) .................................................... 83. 圖 4-14 現場展示(1) ..................................................... 84. 圖 4-15 現場展示(2) ..................................................... 84. 圖 4-16 現場展示(3) ..................................................... 84. 圖 4-17 現場展示(4) ..................................................... 84. 圖 4-18 再生木質屋頂隔熱磚現地施工成品.................................. 85. 圖 4-19 現場實作之混拌情形.............................................. 85. 圖 4-20 屋頂隔熱磚現地舖設情形.......................................... 85. 圖 4-21 完工成品........................................................ 86. 圖 4-22 本計畫主持人張祖恩教授接受彰化有線電視訪問...................... 86. 圖 4-23 中國時報之新聞報導.............................................. 87. 圖 4-24 科技人文月刊之報導(98 年 10 月) ................................... 88. 圖 4-25 推動各部會共同使用再生材料策略.................................. 90. 圖 4-26 再生粒料與天然粒料 CaO－SiO2－Al2O3 三相圖.................... 106 圖 5-1 產品生命週期溫室氣體排放示意圖.................................. 121 圖 5-2 “B to B”與”B to C”溝通模式....................................... 122 圖 5-3 日本產品之碳標章................................................ 125 圖 5-4 韓國碳足跡標示與標章圖案........................................ 127 圖 5-5 泰國碳標章...................................................... 128 圖 5-6 碳標章範例...................................................... 130 圖 5-7 再生綠建材第三類環境宣告程序.................................... 134 圖 5-8 產品納入國際環境宣告............................................ 136 圖 5-9 再生高壓混凝土磚之碳排放盤查流程圖.............................. 137 圖 5-10 地磚碳排放盤查步驟............................................. 138 圖 5-11 地磚碳排放盤查系統界線......................................... 139 圖 5-12 地磚原料處理流程............................................... 142 VIII.
(12) 圖 次. 圖 5-13 自中國大陸進口砂石路徑......................................... 143 圖 5-14 地磚之生產製造流程............................................. 143 圖 5-15 各分類綠建材標章評估因子說明................................... 152 圖 5-16 座談會討論情形(1) .............................................. 153 圖 5-17 座談會討論情形(2) .............................................. 153 圖 5-18 座談會討論情形(3) .............................................. 153 圖 5-19 座談會討論情形(4) .............................................. 153. IX.
(13) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. X.
(14) 摘要. 摘. 要. 關鍵詞：建築廢棄物、綠建材、再生材料. 一、研究緣起 台灣地狹人稠，土地資源有限，營建天然資源十分匱乏。因此加強推動建築廢棄物 減量回收，及開發並使用再生綠建材為兼顧資源永續與環境保護之最佳策略。另外配合 「京都議定書」之上路實施，加強溫室氣體減量已是各產業無法迴避的課題。建築業是 火車頭產業，建築相關產業市場包括新建築、裝修(含重新裝修與加增蓋)等，產業的產 值約佔全國總產值的 17 %。但是，據統計建築產業包括材料生產、運輸、施工及完工 後之使用等各階段，能源消耗排放 CO2 佔全國能源總消耗量之 28 %，十分可觀。因此， 為因應京都議定書二氧化碳減量的要求，推動綠建築已為台灣未來建築業必走的一條 路。 行政院自 90 年制定「綠建築推動方案」並大力執行後，已獲良好成效。而 97 年更 展開新階段的「生態城市與綠建築推動方案」 。依據該方案，其總目標為： 「因應全球暖 化及都市熱島效應，積極推動生態城市及綠建築，以達國土用續建設目標」 ；次目標(四) 為：「提升室內環境控制技術，建立綠建材市場機制，創造舒適健康與優質居住空間」； 次目標(六)為：「發展營建減廢技術與機制，提升資源有效利用」 。而在實施方針第十條 明訂「建立循環型社會之營建廢棄物減量及再生建材推廣機制」 。在機關權責分工方面， 更要求公共工程委員會必須督導將營建廢棄物減量納入公共工程施工規範，而環保署及 各目的事業主管機關亦必須負責營建廢棄物減量之推動及研定符合環保概念建材產品 之標準、規範及獎勵制度。 基於以上緣由，本計畫乃配合「生態城市與綠建築推動方案」及「永續公共工程— 節能減碳政策白皮書」之各項目標，涵蓋建築物源頭減廢、再生材料回收利用及再生綠 建材之開發，以及強化再生材料之使用等層面，以達成建立永續循環社會之總體目標。 包括以下之工作分項： 1. 冷結型粒料再生綠建材技術開發。 2. 再生綠建材應用示範與推廣策略。 3. 再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合。. 二、研究方法及過程 本研究將分三大項展開，每一大項下另有分項工作。各大項與分項之研究方法及過 程分述如下： XI.
(15) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 1. 冷結型粒料再生綠建材技術開發： (1) C50、C100配比開發 依據經濟部能源委員會「能源查核管理輔導計畫」，生產 1 公噸水泥將排放 409.57 公斤的 CO2，相較於爐石、飛灰等水泥替代材料每生產 1 公噸僅排放 68.3 公斤（爐石研 磨之耗能）與 0 公斤（飛灰無須研磨）的 CO2，因此冷結型粒料組成材料中，係屬水泥 所排放的 CO2 最多，為達成節能減碳的目標，應減少水泥之使用。97 年度建研所補助 計畫中已完成冷結型粒料 C200 配比開發，本年度將開發 C50、C100（水泥量 50、100 kg/m3） ，將原本每 1 m3 冷結粒料原料，使用 200 kg 水泥，降至 100 kg 及 50 kg，增加剩 餘土石方、飛灰、爐石等營建資材與工業廢棄物用量，以提升節能減廢效能，並建立相 關資料庫，作為日後實廠化與實際推廣應用之參考依據。 (2) 最適強塑劑用量探討 冷結型粒料配比係採用緻密配比法所設計，緻密配比法乃由台灣科技大學黃兆龍教 授研究團隊所開發，台灣本土的混凝土配比設計方法，其中強塑劑之使用，係藉由強塑 劑本身界面活性功用，避免顆粒產生聚簇作用，使其保持分散狀態，釋放出包裹於顆粒 中的層間水，而提高新拌混凝土之流動性。然而不同分子結構的強塑劑，隨著分子量大 小不同，極性基性質不同，分子空間構形不同，則對顆粒分散減水的作用也不盡相同。 目前台灣地區較常使用的強塑劑為奈磺酸系、羧酸系二種，並均有學者與廠商，根據研 究結果與經驗所建議的添加量，惟強塑劑之建議用量係以具高工作性（Slump=250±20 mm；Slump flow=600±100 mm）之高性能混凝土（HPC）或自充填混凝土（SCC）為基 礎，與冷結型造粒所訴求的用水量不同，營建剩餘土石方冷結造粒前的狀態，與具高工 作性之混凝土相去甚遠。另強塑劑為冷結型粒料組成材料中單價最高的材料（30-50 元 /kg），而且強塑劑之減水效用有限，並非添加愈多，減水效用愈佳，而是使用過量將影 響其相關性質。因此故有必要探討最適用量，不僅可有效降低成本，提升市場競爭力， 更能確保冷結型粒料之相關性質。另應建立相關資料庫，作為日後量產之參考依據。 (3) 相關性質驗證及成本與節能效益評估 本計畫所開發之冷結型粒料，其產品性質不再另外修訂再生綠建材之規範，而是以 CNS 1240與ASTM C33—「混凝土用粒料」為主要驗證之依據，主要驗證項目及依據之 規範為： 1. 粗粒料之比重、吸水率試驗，依據 CNS 488。 2. 粗粒料之篩分析試驗，依據 CNS 486。 3. 粗粒料之小於#200 篩之粒料含量試驗，依據 CNS 491。 4. 粗粒料之健性試驗（硫酸鈉），依據 CNS 1167。 5. 粗粒料之單位重及空隙率試驗，依據 CNS 1163。 XII.
(16) 摘要. 6. 7. 8. 9. 10. 11.. 粗粒料之輕質物含量試驗，依據 CNS 10990。 粗粒料之黏土塊與易脆土塊含量試驗，依據 CNS 1171。 粗粒料之洛杉磯磨損試驗，依據 CNS 490。 粗粒料之顆粒筒壓強度試驗，依據 CNS 14479。 粗粒料之氯離子含量試驗，參考 CNS 13407。 粗粒料之單顆粒抗壓強度試驗，參考 CNS 1232。. 另進行成本與節能效益評估，以達成節能減碳，降低生產成本，增加市場競爭力的 目標，進而達成「循環型社會之營建廢棄物減量及再生建材推廣機制」之願景。綜合上 述三個工作分項，本年度冷結型粒料再生綠建材研究重點為：C50、C100 配比開發、最 適強塑劑用量探討、相關性質驗證及成本與節能效益評估。. 2. 再生綠建材應用示範與推廣策略： (1) 再生綠建材示範推廣 為推廣再生綠建材之使用，將配合再生木質水泥屋頂隔熱磚綠建材生產業者進行產 品之示範推廣。包括以下之工作重點： 1. 提高木質水泥屋頂隔熱磚強度，並適當調整水泥木屑比，以克服現場施工時成 品收縮問題，及確保成品耐久性，並協助現場大面積之施工。 2. 擬定於七月中旬（選定台北或台中）辦理一場次再生綠建材研發成果示範說明 會，會中將邀請政府機關及業界代表共同參與。會議內容包括再生綠建材標章 及相關法規之說明，及再生綠建材研發成果介紹等。 3. 主要工作目標在於將各類優質綠建材之開發結果介紹予業界，以擴大應用成效。 (2) 各部會共同使用再生建材策略 依「生態城市與綠建築推動方案」之實施項目第 14 項中，明載應由行政院公共工 程委員會主辦，各相關部會協辦，辦理「協調各部會訂定公共工程使用再生材料比率」 工作。因此，本計畫於 97 年度分別依原料端、技術端、市場端、管理端等四個面向， 初擬完成「再生綠建材推廣短中長期策略」。因此，本年度將以公共工程使用為優先目 標，以落實推動，包括以下之步驟，並以自行車道為例進行探討： 1. 進行各公共工程使用再生材料之現況調查分析，包括再生材料使用對象、種類 與數量等。並分析使用再生綠建材之困難處，尋求解決之道。 2. 公共工程可以再生建材替代原材料之可行性分析。 3. 提高再生建材於公共工程之使用，各部會相關法規之修正建議。. XIII.
(17) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 3. 再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合 (1) 再生綠建材減碳效益評估 使用再生綠建材是建材業因應節能減碳政策之重要策略。目前國際間興起對各類產 品以「碳足跡(Carbon Footprint)」進行評估，詳細估算產品各生命週期階段(包括原料開 採、生產製造、運輸、銷售、使用及廢棄處置等階段)的溫室氣體排放量，俾能由供應 鏈中找出減量的機會，並以標章（或標示）方式使消費者瞭解並優先選購碳排放量較低 之產品。2006 年英國政府成立之 Carbon Trust 公司與 TESCO 連鎖百貨及其他 20 家廠商 合作，針對 75 項商品(包括 Marshalls 公司之 2500 種景觀鋪材與 Aggregate Industries 公 司之 3 類鋪材及多種食品等)推動碳減量標章(Carbon Reduction Label)。 實施碳足跡標章制度必須先具備碳排放量之標準計算工具，詳細規定如何評估所有 溫室氣體排放量，以便參與廠商以一致性方法來計算產品之「碳足跡」。本計畫將針對 再生綠建材標章之產品，進行其碳足跡計算與分析，評估其與原生產品比較之減碳效 益。包括研擬再生建材之「產品類別規則」，以進行碳足跡計算。 (1-a) 產品類別規則(Product Category Rule, PCR) 製作再生綠建材標章產品碳足跡，需先研擬該類產品之產品類別規則(Product Category Rule, PCR)，以利製造商得以依據此PCR進行生命週期之碳排放數據蒐集，完 成碳足跡計算。依據PAS 2050的規定，制定PCR時應先以國際上既存的同類產品PCR為 主，再考量其國內適用性。新的PCR制定則必須組成「PCR審查委員會」進行審查，委 員至少3人。同時為取得相同產品之相容性，必須有同業及相關團體參加。本計畫將以 再生混凝土磚類建材為對象，研擬該產品之類別規則並公告。 (1-b) 建立碳足跡計算工具及生命週期估算之示範模式 執行全面性碳足跡生命週期評估，應有「過去／現在／未來」之概念，惟目前許多 產品之基礎資料建立尚未完全，故本計畫不僅將採用「碳減量」觀念，評估再生綠建材 標章產品與原生建材對二氧化碳排放量之差異，亦將與過去建研所委託林憲德教授所做 之相關研究進行比較分析，以利後續應用效益。目前許多國家或團體皆已提出碳足跡計 算工具，但其正確性難以確認。相同物質之碳排放量，於不同地區亦未必相同，十分需 要本地化之估算數據資料庫。在國際標準尚未公告之前，將先依據 PAS 2050 試行，或 先將其採納為我國再生綠建材標章之試用標準。 我國自1994年起導入生命週期評估技術(ISO 14040)系列標準並開始建立生命週期 估算數據庫。歷年來，許多學術研究機構已陸續完成如工業用紙、機動車輛、洗衣粉、 包裝容器、筆記型電腦、廢輪胎、染料等估算數據，研究項目與範圍逐年累積中。本計 畫將積極整理現有資料、與再生綠建材生產業者討論、瞭解其建材產品之碳減量貢獻及 提出待補強之碳排放量估算數據庫建議，並建立示範模式。 XIV.
(18) 摘要. (2) 再生綠建材標章評定內容之擴充 依據「2007 年版綠建材標章評估手冊」目前受理再生綠建材標章評定之產品有十 項。由於資源再生觀念已深植業界，且各類營建資源之供應日益匱乏，因此許多業者使 用各類產業廢棄以開發再生建材。但尚未納入既有之評定基準內。因此綠建材標章訂有 「自薦提案」制度，接受各界提出對綠建材標章新增或修訂提案之申請。本計畫配合綠 建材標章評定工作，於 97 年完成「再生屋頂隔熱磚」 、 「再生透水性混凝土地磚」及「再 生玻璃建築粒料」等三項再生產品之評定基準，並提送「再生綠建材分類委員會」討論 及完成修正。本年度將再針對業者所提出之建議項目，研擬再生綠建材新增評定基準， 並循「綠建材標章推動使用作業要點」之程序，提請分類委員會討論，再據此修訂評定 基準。 新增評定基準將以國內已有廠商生產使用者為準，預定包括以下要項： 1. 建材屬性類別。 2. 可使用之廢棄物種類及來源。 3. 再生材料使用比例。 4. 再生建材之品質與性能要求及參照之國家標準。 5. 檢驗方法(及參照國家標準)。. 三、重要發現 1. 冷結型粒料再生綠建材技術開發： 依據經濟部能源委員會「能源查核管理輔導計畫」，冷結型再生粒料組成材料中， 係屬水泥所排放的 CO2 最多，為達成節能減碳的目標，應減少水泥之使用。97 年度計 畫中已完成冷結型粒料 C200 配比開發，且經相關性能驗證有良好表現，本年度已完成 C50、C100（水泥量 50、100 kg/m3）冷結型再生粒料配比開發，且經相關性能驗證亦有 不錯的表現。 本研究冷結型再生粒料之工作性係屬零坍度，以一般混凝土工作性量測方式無法求 得最佳強塑劑用量，因此，本研究採用兩種步驟決定強塑劑最佳用量：步驟一為添加不 同劑量強塑劑，使配比漿體達流動化之最小額外需水量，評估強塑劑用量之經濟效益； 步驟二為添加不同劑量強塑劑，製作單顆粒抗壓試體後，依據不同齡期之單顆粒抗壓強 度，評估強塑劑添加量對試體強度效益影響。經由以上兩種強塑劑添加量測試後，即可 決定配比最佳強塑劑用量，上述試驗結果分析比較評估，本研究冷結粒料最適強塑劑添 加量為高性能混凝土建議用量之 0.2 倍。 本計畫所開發之冷結型粒料，是以 CNS 1240 與 ASTM C33—「混凝土用粒料」為 主要驗證之規範依據，由試驗結果可知，C50 及 C100 配比產製之冷結粒料可適用於不 XV.
(19) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 同氣候變化地區，亦可用於易受鹽類侵蝕之海域工程。另依據相關規範所進行之性能驗 證結果顯示，本年度所開發之 C50、C100 之冷結型再生粒料，比重介於 1.73~1.84、單 位重介於 1144~1217 kg/m3，相當於一般原生粒料試驗值之 2/3。其吸水率在 14.0~17.0 %，筒壓強度於 7.7~14.7 MPa，空隙率則約在 35 %左右，兼具質輕、高強度特性，可符 合一般工程用混凝土粒料需求。 依據目前節能減碳的環保趨勢，冷結粒料製程產生 CO2 排放量較燒結型減少約 2/3，使用爐石、飛灰、剩餘土石方及玻璃纖維等工業副產品及廢棄材料使用量達 90 % 以上，在成本方面，每單位生產成本介於 497~623 元，除節能減碳及減少廢棄物產生效 益外，成本上亦具與原生及燒結型粒料競爭優勢。本年度冷結技術開發成功開發 C50 及 C100 配比，大幅降低水泥用量，精進配比調配及製程技術改良，驗證 C50 及 C100 配比冷結造粒可行性，進一步降低能源使用及 CO2 排放，使用更多工業副產品及剩餘土 石方，生產品質更加優良之再生綠建材，達節能減碳、減廢目標。. 2. 再生綠建材應用示範與推廣策略： 為提高公共工程再生材料之使用，本計畫已完成再生材料之供需調查分析。供應端 方面，針對各種可提供作為再生建材利用之營建廢棄物、公告回收事業廢棄物及一般廢 棄物之產源、產量及性質進行調查分析。發現公共工程可能使用最大量的再生料應以再 生粒料為主。依目前全國每年約 6,000 萬立方米之砂石需求量估算，若將營建廢棄物及 一般事業廢棄物等回收所製備之再生粒料，最大可能供應量約僅及需求量之 5%，因此 將有極大之空間。 本計畫辦理之再生綠建材成果發表會中，展示計畫研發成果，以及再生綠建材標章 業者所生產之優良產品，獲廣大迴響。證實再生綠建材確實是國內各界所共同關切之課 題，推廣使用再生綠建材是節能減碳之重要策略。 公共工程使用再生材料最主要的顧慮是，品質、價格以及供應量市否穩定等問題。 而依據本研究，再生材料若已獲再生綠建材標章，其品質、規格皆可以達到國家標準中 對於原生材料之要求，因此品質應無差異性。而價格方面，再生材料必須進行適當之前 處理及調配，故可能略增加處理成本，但是減少原材料開採之費用，故整體而言使用再 生材料並不致於增加成本。因此再生材料提供公共工程使用應是值得大力推動之趨勢。 本計畫特別針對目前全國各縣市正積極興建之自行車道，蒐集相關之施工規範資料，並 評估利用再生材料作為自行車道工程使用之可行性，及相關之配合措施。. 3. 再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合： 本計畫中已建立利用「碳足跡」來追蹤再生綠建材從生產到加工使用各階段之二養 XVI.
(20) 摘要. 化碳排放，並以「再生高壓混凝土地磚」為對象，建立「產品類別規則（PCR, product category rule）。並以地磚為例，分別進行再生綠建材標章產品與原生材料產品之碳排放 估算。評估發現使用再生材料所製造之高壓混凝土地磚，可減少原料開採與運輸之二氧 化碳排放，證實使用再生綠建材的節能減碳貢獻，未來各類之再生材料將亦可參照此範 例進行推估。 再生綠建材是綠建材標章之一環，綠建材標章自從94年接受申請以來，已核發150 件以上，但75%以上皆是健康綠建材，再生綠建材標章產品僅佔約10%，仍未能充份達 到以推動綠建材達到廢棄物減量之理想。因此加強綠建材標章之整合，與擴充再生綠建 材標章評定基準，鼓勵各種使用再生原料生產再生建材。並且在綠建材通則部份，將低 甲醛、低總揮發性有機物之健康性指標納入「綠建材」，作為各類綠建材標章之基本門 檻。. 四、主要建議事項 根據研究發現，本研究針對再生綠建材推廣與應用工作，提出以下具體建議。 1. 冷結型粒料再生綠建材技術開發： 本年度計畫完成開發之 C50、C100 冷結型再生粒料，與 97 年度計畫中開發之 C200 冷結型再生粒料，其中爐石、飛灰、剩餘土石方及玻璃纖維等工業副產品及廢棄材料使 用量可達 90 %以上，依據 CNS 1240 與 ASTM C33—「混凝土用粒料」規範進行性能驗 證，由試驗結果可知，根據 C50 及 C100 配比產製之冷結再生粒料符合一般工程用混凝 土粒料需求。若要將冷結再生粒料應用於 CLSM、地基回填料、路基級配料…等，非主 要結構工程時，應可再降低膠結料用量，重新設計配比，以符合其他工程用粒料之性能 要求，同時亦可降低成本，提高業界使用冷結型再生粒料誘因及應用範圍。 經由相關測試，本研究冷結型再生粒料配比中強塑劑最佳用量，係為高性能混凝土 建議用量之 0.2 倍，依據廠商提供每公斤 G 型羧酸強塑劑單價為 30 元計算，每 1 m3 冷 結粒料成品成本約在 52~56 元間，佔總成本約 10 %左右，若採用不同類型強塑劑或減 水劑，不僅可深入探討藥劑、膠結料與剩餘土石方之材料互制性關係，亦可能再減少材 料成本。 依據營建剩餘土石方資訊服務中心統計資料，再利用性較低且處理困難之 B2-3、 B3、B4、B6 及 B7 類，佔營建剩餘土石方年產量的 54 %左右，每年產生約 2000 萬立方 公尺，處理方式多採其他工程填方或掩埋場掩埋方式處理，不僅無法創造經濟效益，甚 至造成環境污染。冷結型再生粒料經 CNS 1240 與 ASTM C33—「混凝土用粒料」規範 之相關性能測試，係一符合規範要求之混凝土工程用粒料，可廣泛應用於工程，另由成 本及節能效益評估結果顯示，冷結粒料產製成本低於原生及燒結型粒料，不僅具有價格 XVII.
(21) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 競爭優勢，深具量產開發潛能，亦可處理營建剩餘土石方棄置問題，並提供工程用粒料 來源之雙重效果。. 2. 再生綠建材應用示範與推廣策略： 為推廣使用綠建材，內政部營建署已於本（98）年 6 月修定建築技術規則第 321 條 內容，將綠建材使用率由百分之五增加至百分之三十，並於 7 月 1 日正式實施。然而仍 使限定於建築物之室內裝修材及樓地板面材。然而再生綠建材大多使用於戶外及公共空 間，因此提高室內空間綠建材之使用比例，對於加強再生綠建材之使用，助益仍有限， 因此仍應以公共工程使用為主。 公共工程為加強再生綠建材之推動必須從強化料源管理、技術改進、強化法規制度 及健全產業體系等方面著手。 (一) 料源管理： 可提供作為再生建材料源的有兩大類：1. 產業廢棄物(經濟部工業局公告再利用)； 2. 營建廢棄物。 1. 產業廢棄物方面：經工業局公告可回收再利用者，有特定的來源對象，不易混 雜其他類別之廢棄物。故經再利用機構試驗證明可作為再生綠建材之原料後， 產源管理較容易。且依其種類性質，某些類別尚可另向產生者收取處理費用， 降低再生材料之生產成本。 2. 營建廢棄物方面，包括兩部份的管理： (1) 源頭管理：落實公共工程、建築物拆除施工規範，將可具再利用價值部份(尤 其是可作為再生建材原料者)與雜質(碎玻璃、塑膠、布類紙類等)，於拆除時 即適當分類置放，避免混雜在一起徒增後續分類之困難，且增加成本。 (2) 處理場之分類：依據黃榮堯教授 94 年執行環保署「營建混合物流向追蹤及 再利用推動計畫」之成果，建議分成三級之分類與分級制度。並將經篩選分 類後，將雜質、金屬及可燃物等剔除後之物質，有可供級配利用之粒料、回 填之填充料等。 (二) 成品品質管理： 克服使用者對再生綠建材產品品質不良之疑慮，唯有加強驗證，要求再生綠建材務 必符合國家標準，以利施工單位樂於採用。因此綠建材標章之評定即在確認成品品質。 而「再生綠建材」之評定係經由嚴謹之機制，包括： 1. 使用之再生材料未含任何有害性成分。 2. 使用一定比例以上之再生材料。 3. 品質性能符合國家標準。 4. 生產工廠無違反工安環保法規。 XVIII.
(22) 摘要. 5. 現場查核確認。 技術面上，要開發品質與性能皆具優越性之「優質再生綠建材」。也就是說，利用 再生材料之特性，賦予再生建材擁有較一般建材更優越的特殊性能。尤其是若能兼顧健 康、節能等要求，則將具極大市場競爭力。 (三) 法規制度之強化： 目前「建築技術規則」第 321 條規定「建築物之室內裝修材料及樓地板面材料應採 用綠建材，其使用率應達室內裝修材料及樓地板面材料總面積 5%以上。」 ，雖然自本年 七月一日起，將提高使用比例至 30%以上，但美中不足之處在於仍限定於室內使用。然 而再生綠建材卻大多使用於戶外空間，以致於建築技術規則強制使用比例之規定，對再 生綠建材誘因不大。因此必須擴及戶外空間，以及於上述綠建材使用比例中，再特別要 求綠建材中應有一定比例為再生綠建材。而公共工程之強制使用，更是再生綠建材推廣 應加強努力之重點。 (四) 健全產業體系： 如本計畫 97 年之規劃，宜從供給面、需求面強化，並帶動循環再生產業之發展， 而建立再生綠建材長期推廣示範機制，則是在制度面上建立穩定的供需體系。 使用再生材料最主要的顧慮是，品質、價格以及供應量市否穩定等問題。而依據本 研究，再生材料若已獲再生綠建材標章，其品質、規格皆可以達到國家標準中對於原生 材料之要求，因此品質應無差異性。而價格方面，再生材料必須進行適當之前處理及調 配，故可能略增加處理成本，但是減少原材料開採之費用，故整體而言使用再生材料並 不致於增加成本。行政院宣示四年五千億的公共工程中，應有 10%納入「綠色內涵」。 而自行車透水鋪面或地磚，將可大力使用再生材料（包括地磚、粒料、透水磚等）。因 此公共工程之使用將是再生材料最主要之市場。故未來綠建材標章產品若能區分為室 內、戶外，對再生綠建材之使用將更有商機。. 3. 再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合： 由再生綠建材標章受理評定之經驗顯示，有許多再生產品雖然使用各種無害性廢棄 物作原料，且市場上已普遍使用，但卻未能適當納入現行之「再生綠建材評估」範圍內， 以致無法取得再生綠建材標章。顯示現行之綠建材標章評定基準宜適當修正。 此外，依據調查，業者普遍認為取得再生綠建材標章後，對市場推廣機會助益有限。 因此本計畫特針對上述課題進行探討分析，並邀請「綠建材標章委員會」之「再生綠建 材分類委員」及各分類召集人，與再生綠建材標章之業者代表，共同討論再生綠建材相 關議題（包括申請使用比例偏低之原因，修正評定基準，及強化市場誘因），並提出建 議對策，： 1. 依既有評定基準之內容，必要時得依「自薦提案」增列。 XIX.
(23) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 2. 請經濟部標準檢驗局增加再生建材國家標準。 3. 綠建材之產品性能得依其使用用途(使用於建築物之部位)所必須具有之性能要 求(國家標準、國際標準)，進行評估其符合性。 4. 若確為新開發之產品，無適當之國家標準或國際標準可以參照者，則應「述明 其所符合之規格標準或規範」，以供查驗。 5. 無法全部符合既有之國家標準或國際標準，但其不符合之項目與該材料使用用 途之功能無關，亦視同符合。但必須於核發標章時將除外項目特別註明，如： 性能符合 CNS××××規定(但第××條除外)。 6. 不僅以建材成品為對象，亦可以使用特定回收材料所製造之建材為評定對象。 7. 依據本研究針對綠建材業者之問卷訪問顯示，認為無必要進行現場查核者僅 6%，而 24%認為有絕對之必要性，70%則認為視需要應作現場查核。因此現場 評定機制應予維持，並建議其他分類亦比照。 8. 納入綠建材標章整合檢討，包括：將四類綠建材名稱各作修改；將「低逸散」 納入為通則必要項目。 9. 建議提高使用比例，並擴及戶外空間，且特別針對再生材料作強制使用比例之 規定。故「建築技術規則」第 321 條建議應增列如下：「….建築物外牆、屋頂 及建築基地內位於戶外之固定設施亦應使用一定比率以上之綠建材，比率及認 定方式另訂之。」 。且對於公共工程亦應強制使用一定比例以上之再生綠建材。 10. 積極進行研究發展，開發「優質再生綠建材」 ，善加利用各種再生資源的特性， 使再生產品不論在外觀、品質與安全性上皆不遜於原生材料之產品，甚至還可 創造更佳之產品。 11. 建立「綠建材標章」的嚴謹客關性，藉由標章審查的把關，確保再生綠建材之 性能完全符合國家標準，而環境性也完全無疑慮。 12. 應加強宣導，說明再生材料品質性能無虞外，並具節能減碳之功效，激發社會 大眾之響應認同。 13. 應建立廢棄物收集分類系統，從源頭管制，減少後續處理之成本增加。. XX.
(24) 摘要. ABSTRACT Key words：Construction wastes, Green building materials, Recycling materials In the committeemen of Kyoto Protocol to reduce the Green House Gas, it is a critical issue for building and construction department to treat the construction wastes properly and encourage the recycling of construction resources. Architecture and Building Research Institute/ Ministry Of Interior (ABRI/MOI) has successfully promoted the Green Building Policy. Subsequently, the promotion of Green Building Material was promoted since 2004. The purpose of Green Building Material System is to encourage the public and government department to purchase the green building materials those are certified by the committee of GBM. Therefore, it is able to provide the user with Ecology, Healthy, High Performance and Recycling green building in construction and decoration. This project is one of the programs in Green Building Materials, and focus in the technology development and promotion of recycling green building materials. There are three major targets, includes： 1. Innovative technology development of cold-bonding recycling aggregates green building materials, therefore to improve the minimization of construction resource, and provide the high performance green building materials, so as to create the market incentive of recycling material. 2. Promotion and application of construction resources recycling technology such as to strengthen the promotion of the developed heat insulation recycling green building materials, to coordinate various ministries to give assistance of the promotion of recycling green building materials. 3. To enhance and amend the scope, criteria, and specifications for evaluating Green Building Materials, and to expand signify the market application of recycling green building materials.. XXI.
(25) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. XXII.
(26) 第一章 緒論. 第一章 緒 第一節. 論. 研究緣起與背景. 台灣地狹人稠，土地資源有限，營建天然資源十分匱乏。因此加強推動建築廢棄物 減量回收，及開發並使用再生綠建材為兼顧資源永續與環境保護之最佳策略。另外配合 「京都議定書」之上路實施，加強溫室氣體減量已是各產業無法迴避的課題。建築業是 火車頭產業，建築相關產業市場包括新建築、裝修(含重新裝修與加增蓋)等，產業的產 值約佔全國總產值的 17%。但是，據統計建築產業包括材料生產、運輸、施工及完工後 之使用等各階段，能源消耗排放 CO2 佔全國能源總消耗量之 28%，十分可觀。因此，為 因應京都議定書二氧化碳減量的要求，推動綠建築已為台灣未來建築業必走的一條路。 行政院自 90 年制定「綠建築推動方案」並大力執行後，已獲良好成效。而 97 年 更展開新階段的「生態城市與綠建築推動方案」。依據該方案，其總目標為：「因應全 球暖化及都市熱島效應，積極推動生態城市及綠建築，以達國土用續建設目標」 ；次目 標(四)為： 「提升室內環境控制技術，建立綠建材市場機制，創造舒適健康與優質居住 空間」；次目標(六)為：「發展營建減廢技術與機制，提升資源有效利用」。而在實施方 針第十條明訂「建立循環型社會之營建廢棄物減量及再生建材推廣機制」 。在機關權責 分工方面，更要求公共工程委員會必須督導將營建廢棄物減量納入公共工程施工規 範，而環保署及各目的事業主管機關亦必須負責營建廢棄物減量之推動及研定符合環 保概念建材產品之標準、規範及獎勵制度。 基於以上緣由，本計畫乃配合「生態城市與綠建築推動方案」及「永續公共工程— 節能減碳政策白皮書」之各項目標，涵蓋建築物源頭減廢、再生材料回收利用及再生 綠建材之開發，以及強化再生材料之使用等層面，以達成建立永續循環社會之總體目 標。包括以下之工作分項： 1. 冷結型粒料再生綠建材技術開發。 2. 再生綠建材應用示範與推廣策略。 3. 再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合。. 1.
(27) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 第二節 研究目的 繼 90 年「綠建築推動方案」實施以來，從中央公部門以至地方政府公有建築納入 綠建築推動範疇，並再推廣到獎勵民間參與。綠建築之推動成效十 顯著，在節能、減 廢、節水等各方面，皆獲致卓越成效。而內政部建築研究所更於 93 年起推動「綠建材 標章」，並於建築技術規則中將綠建材納入法制化。因此綠建材之推廣應用，已成為綠 建築推動中極重要的一環。97 年起更擴大為「生態城市與綠建築推動方案」，將擴及公 共工程及生態社區；行政院公共工程委員會亦於 97 年擬訂「永續公共工程—節能減碳 白皮書」。因此從建築廢棄物減量、回收再利用，以及再生綠建材研發與推廣，皆為本 方案之重點。本計畫乃配合此既定之政策目標，積極建立建築廢棄物從源頭減量回收到 再生綠建材開發，以及再生材料市場使用，上、中、下游展開之完整體系。 為加強使用營建資源開發再生綠建材之技術與應用推廣，內政部建築研究所建築性 能實驗中心已設置「再生綠建材實驗室」，進行國內各項再生綠建材之商業化製程技術 開發與技術推廣，並建立性能驗證制度。建築研究所並曾補助工研院以該實驗室為基 礎，在陳文卿博士領導下，建立多項再生綠建材產品之技術開發，並配合綠建材標章制 度之推動，執行相關之檢測服務工作，充分發揮實驗室之功能。緣以工研院組織更易， 陳博士所帶領之技術團隊轉至工研院衍生機構－環境與發展基金會持續工作，本計畫將 結合成大永續環境科技研究中心（SERC）之技術專長，以及環境與發展基金會之經驗 能力，配合再生綠建材實驗室完整的試驗分析儀器之輔助，相信將可繼續擴大研發積效。 一般而言，使用營建資源所製成的再生綠建材，其品質通常比原生材料低，因此唯 有加強其性能優點，降低生產成本才可能有市場競爭力，若能利用產業及營建資源作為 原料，應該是降低生產成本之關鍵，並且所開發之再生綠建材兼具廢棄物減量，及環境 保護的目標。本計畫將提出以下三工作分項，各分項並另包含 2-3 工作項目： 1. 冷結型粒料再生綠建材技術開發：延續 97 年所完成初步開發之冷結型粒料，進 行更精進之探討，包括：C50、C100（水泥用量 100、50 kgm3）配比開發、最 適強塑劑用量探討，及經濟與節能效益評估，以利完成冷結型粒料再生綠建材 技術開發。 2. 再生綠建材應用示範與推廣策略：將針對以往所開發技術成熟之再生綠建材， 包括木質水泥屋頂隔熱磚，以及發泡水泥等產品辦理推廣示範。此外，並將針 對擴大再生綠建材之市場應用，整合各部會之意見，提出各部會共同推動再生 材料使用之策略。 3. 再生綠建材標章推動：包括兩個工作項目，其一是配合綠建材標章之推動，以 國際上普遍興起之「碳足跡」工具，估算再生綠建材標章產品之碳排放量，以 評估推動再生綠建材標章之減碳效益。其二為配合業者之自薦提案，擴充及增 修再生綠建材標章評定項目，以因應日新月益之再生建材業者對標章申請之需 2.
(28) 第一章 緒論. 求。 第一項工作中冷結型再生粒料之開發，以目前國際上節能與降低 CO2 排放的趨勢而 言，採用冷結型技術開發營建剩餘土石方中再利用率較低，抑或再利用價值較低的營建 剩餘土石方（B2-3、B3、B4、B6、B7 類營建剩餘土石方），作為再生利用的產品，應 是比較合理的方式。成大在冷結型反應機制之相關研究已有相當之基礎，未來可利用再 生綠建材實驗室之各項設備進行更深入的研究，並積極朝向量產化及市場化規劃。為提 升冷結造粒再生利用的可行性，所以考慮加入飛灰及少量水泥、爐石拌合後造粒冷結固 化。加入飛灰及少量膠結材料的目的是固結粒料及改善介面鍵結性能，如此將可大幅提 升以營建剩餘土石方作為冷結型再生粒料的可行性，於建研所 97 年度計畫已完成冷結 技術開發，及五種（B2-3、B3、B4 類）營建剩餘土石方 C200（水泥量 200kg/m3）配比 冷結造粒製作；無論粒料本身基本性質，或與原生及燒結型粒料相關性質比較，皆有不 錯之表現，本年度除加入 B6 類營建剩餘土石方，並將持續進行配比技術精進研究，即 C50、C100（水泥用量 100、50 kgm3）冷結型粒料配比開發、最適強塑劑用量探討，及 相關性質驗證及成本與節能效益評估，期達到更節能減碳及更經濟的目的。 第二項工作為再生綠建材應用示範與推廣策略，包括以往所開發之再生綠建材成品 之示範推廣，以及強化各部會共同推動再生材料使用策略。本計畫曾開發木質水泥屋頂 閣熱磚以及發泡木質水泥兩項再生綠建材，除已申請專利外，並取得福鹿與大倡兩家建 材業者配合，於該公司現場進行實作，成效良好，具推廣應用潛力，本計畫所開發之木 質屋頂隔熱磚，突破以往塊狀生產之方式，而利用現場鋪設方法。除品質性能較均一外， 可節省搬運及貯存成本，節省施工時間及人力，且可整體施工。經測試性能，熱傳導係 數低於 0.2 W/m．K。若鋪設厚度 2.5 cm，將可滿足「建築技術規則」第十七章「綠建 築」第 313 條中，對於屋頂隔熱： 「其他類建築物之屋頂平均熱傳透率應低於 1.5 W⁄m2． K）」之規定。發泡水泥方面，利用本計畫所開發調配之發泡劑，與水泥漿體混合可得 體比重 0.6 以下之發泡水泥漿體，可供隔間牆灌漿使用。據估計若灌製 6m×2m×0.2m(長： 高：厚)之隔間牆，總原料成本為 355 元。若計入人工成本，約為 500 元，具經濟競爭 性，值得工地推廣。本年度將輔導業者，進行再生綠建材產品之示範推廣；亦研擬各部 會共同使用再生材料策略，依「生態城市與綠建築推動方案」之實施項目第 14 項中， 明載應由行政院公共工程委員會主辦，各相關部會協辦，辦理「協調各部會訂定公共工 程使用再生材料比率」工作。因此，本計畫將依 97 年度所完成之再生材料使用問題剖 析，探討包括內政部營建署、公共工程委員會、交通部、環保署等各部會，對於再生材 料使用之相關政策法規，研擬共同合作推動再生材料使用之策略。. 3.
(29) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 第三項為再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合，包括再生綠建材減碳效益評 估，以及再生綠建材標章評定內容之擴充，2007 年 12 月 3 日至 14 日在印尼峇里島召開 之 COP13/MOP3，期能為後京都時期勾畫出已開發國家之未來具體減量目標，並納入開 發中國家減量之分攤義務，導入全球碳交易機制，進而建立起全球低碳或綠碳的新技 術、新經濟及新生活模式。我國雖非京都議定書締約國之成員，但身為地球村一份子， 且高度仰賴貿易活動帶動經濟發展，仍應積極進行溫室氣體減量，降低全球暖化趨勢及 環境負荷。行政院國家永續發展委員會於 97 年 8 月研議「建立 eco-label 機制相關事宜， 從商標法修正、認證、碳 credit、通路商合作、到全民參與及獎勵，逐步建立整套系統， 做為每人每天減少 1 公斤碳足跡目標的具體作法」 。並於 97 年 10 月 28 日提出「碳足跡 標示及碳標章建置規劃（草案） 」 ，建議在尚未有碳足跡計算國際標準前，可依據商品標 示法相關之規定辦理碳標示制度。本計畫將針對再生綠建材標章之產品，進行其碳足跡 計算與分析，評估其與原生產品比較之減碳效益，並找出可以進一步減量的機會。行政 院公共工程委員會於 97 年 11 月 11 日核定「永續公共工程－節能減碳政策白皮書」 ，包 括以下目標： 1. 推動永續公共工程，落實節能減碳理念。 2. 建立節能減碳評估與決策體系，有效利用資源。 3. 發展以性能為導向之公共工程，鼓勵創新科技。 4. 建構既有公共設施維護管理制度，掌握國家資產。 5. 推動公共設施延壽計畫，提高效能與壽命。 6. 加強永續公共工程獎勵與宣導體系，形成推動力量。 配合以上目標，實施策略中最重要的是要求在工程全生命週期中考量節能減碳。而 再生綠建材包括再生混凝土粒料、再生高壓混凝土磚、再生圍牆磚….等，大多適用於戶 外建築以及公共工程中。因此，如能擴大公共工程使用再生建材，對於減碳效益將具重 大貢獻。 綠建材標章四大類別中，再生綠建材是最具環境指標意義的項目。但是再生綠建材 在市場推動上卻有先天的瓶頸，其主要原因是，民眾或建商往往誤以為所謂「再生」材 料，品質或許較差，性能較缺乏保障。因此再生綠建材標章之評定基準中要求以滿足國 家標準為前提以確保品質性能及建材使用之安全性。此乃鑑於綠建材之使用雖然是以健 康環保為重點，但建材基本性能仍為公共工程品質把關的基本要項，因此綠建材符合國 家標準為基本要求。我國現有的國家標準都是以成熟產品為主，而許多新穎且性能優良 的再生綠建材，卻因無適當的國家標準所依循而無法納入綠建材標章的評定對象，此誠 為應在綠建材標章評定基準中進行強化。因此，基於鼓勵目的，對於各種使用再生材料 之優良建材，亦應廣為納入再生綠建材之評定對象。依據「2007 年版綠建材標章評估手 冊」目前受理再生綠建材標章評定之產品有十項。本計畫 97 年度再依據業者申請再生 綠建材之狀況，及新型材料開發之趨勢，陸續新增完成「再生透水性混凝土地磚」 、 「再 4.
(30) 第一章 緒論. 生屋頂隔熱磚」以及「再生建築用玻璃粒料」等三項綠建材標章評定內容，並於辦理業 界說明會後，依據業界所提供之意見，評估修定後，提送再生綠建材分類委員會討論， 確定後將可提報綠建材標章委員會並呈內政部建築研究所核定後公告實施。本年度將再 增訂兩項以上再生綠建材標章評定基準，並依程序提出討論以增列於「2009 年版綠建材 標章評估手冊」中。. 5.
(31) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 6.
(32) 第二章 計畫目標與工作內容. 第二章 計畫目標與工作內容 第一節 計畫目標 本研究包括三大重點工作，架構如圖2-1所示。研究方法分別說明如下： 一、. 冷結型粒料再生綠建材技術開發： 1. C50、C100配比開發。 2. 最適強塑劑用量探討。 3. 相關性質驗證及成本與節能效益評估。 二、再生綠建材應用示範與推廣策略： 1. 再生綠建材示範推廣。 2. 各部會共同使用再生材料策略。 三、再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合： 1. 再生綠建材減碳效益評估。 (1) 產品類別規則(Product Category Rule, PCR)。 (2) 建立碳足跡計算工具及生命週期估算之示範模式。 2. 再生綠建材標章評定內容之擴充。. 圖2-1 計畫架構圖. 7.
(33) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 第二節 工作內容 依據計畫目標展開各項工作之研究方法分別說明如下： 一、. 冷結型粒料再生綠建材技術開發 1. C50、C100 配比開發 本研究參考過去冷結型粒料主要以飛灰為主，再混合少量水泥、爐石及石灰拌合後 造粒冷結固化。再根據材料互制性，配合水泥化學，並導入複合材料的觀念採用冷結方 式造粒，以營建剩餘土石方為母材（Matrix）其中： 1. 營建剩餘土石方中含有未水化水泥顆粒、及類似卜作嵐材料的物質，不僅可當 作填充材使用，亦具有膠結能力。[1-3] 2. 添加資源產品廢棄物之目的，係由於其均含有大量纖維，利用纖維來增強粒料 的韌性、耐磨性，及體積穩定性。[4-6] 於建研所 97 年度計畫已完成冷結技術開發，及五種（B2-3、B3、B4 類）營建剩餘 土石方 C200（水泥量 200 kg/m3）配比冷結造粒製作，且經由粒料基本性質驗證，並與 原生及燒結型粒料之節能性及經濟效益評估比較，冷結型粒料具下列優點： 1. 冷結型粒料內部孔隙較燒結型少，筒壓強度較高，性質接近原生粒料，應用於 工程實用性較高。 2. 比重較原生粒料減少約 0.8，可有效降低結構物自重，結構物耐震效果佳。 3. 冷結型粒料使用材料中，爐石、飛灰、剩餘土石方及玻璃纖維等工業副產品及 廢棄材料使用量約為 80%，可增加資源再利用比率。 4. 冷結型製程較燒結型製程減少約 2/3 之 CO2 排放，降低能源消耗量，達成節能 減廢目標。 5. 可改善燒結型輕質粒料混凝土於實際應用上產生問題。 （輸送、泵送、上浮等問 題）。 6. 透過配比及掺料調配技術，可穩定控制冷結粒料品質均勻性。 7. 冷結型粒料強度隨時間提升，長期增加結構物整體穩定性。 8. 價格較燒結型粒料低。 9. 冷結型粒料可使用之營建剩餘土石方種類較多，可處理之量體較大，而燒結型 僅可適用於黏土質材料，處理範圍較狹窄。 依據經濟部能源委員會「能源查核管理輔導計畫」，生產 1 公噸水泥將排放 409.57 公斤的 CO2，相較於爐石、飛灰等水泥替代材料每生產 1 公噸僅排放 68.3 公斤（爐石研 磨之耗能）與 0 公斤（飛灰無須研磨）的 CO2，因此冷結型粒料組成材料中，係屬水泥 所排放的 CO2 最多，為達成節能減碳的目標，應減少水泥之使用。目前冷結型粒料已完 成 C200 配比開發，本年度將開發 C50、C100（水泥量 50、100 kg/m3），將原本每 1 m3 8.
(34) 第二章 計畫目標與工作內容. 冷結粒料原料，使用 200 kg 水泥，降至 100 kg/m3 及 50 kg/m3，增加剩餘土石方、飛灰、 爐石等營建資材與工業廢棄物用量，以提升節能減廢效能，並建立相關資料庫，作為日 後實廠化與實際推廣應用之參考因此之配比。其研究步驟如下： 1. 依據緻密配比法計算 C50、C100 冷結型粒料配比，如表 3 所示。 2. 冷結型粒料製作。 3. 依據 CNS 1240 進行粒料性質驗證。 2. 最適強塑劑用量探討 冷結型粒料配比係採用緻密配比法所設計，緻密配比法乃由台灣科技大學黃兆龍教 授研究團隊所開發，台灣本土的混凝土配比設計方法，其中強塑劑之使用，係藉由強塑 劑本身界面活性功用，避免顆粒產生聚簇作用，使其保持分散狀態，釋放出包裹於顆粒 中的層間水，而提高新拌混凝土之流動性。然而不同分子結構的強塑劑，隨著分子量大 小不同，極性基性質不同，分子空間構形不同，則對顆粒分散減水的作用也不盡相同。 目前台灣地區較常使用的強塑劑為奈磺酸系、羧酸系二種，並均有學者與廠商，根據研 究結果與經驗所建議的添加量[3, 7]。惟強塑劑之建議用量係以具高工作性（Slump=250 ±20 mm；Slump flow=600±100 mm）之高性能混凝土（HPC）或自充填混凝土（SCC） 為基礎，與冷結型造粒所訴求的用水量不同，本計畫97年度採用C200配比B2-3、B3、 B4類營建剩餘土石方冷結造粒前的狀態，與具高工作性之混凝土相去甚遠。另強塑劑為 冷結型粒料組成材料中單價最高的材料（30-50元/kg） ，而且強塑劑之減水效用有限，並 非添加愈多，減水效用愈佳，而是使用過量將影響其相關性質。因此故有必要探討最適 用量，不僅可有效降低成本，提升市場競爭力，更能確保冷結型粒料之相關性質。另應 建立相關資料庫，作為日後量產之參考依據。 1. 根據 97 年度 C200 配比中強塑劑用量（約為 2.5%×膠結材料用量） ，設計不同強 塑劑用量（2.0、1.5、2.0、0.5%×膠結材料用量）。 2. 探討上述不同強塑劑用量，到達冷結造粒所需之用水量。 3. 比較上述不同強塑劑用量之減水效率，作為評定最適強塑劑用量之依據。 4. 比較上述不同強塑劑用量，對冷結型粒料性質之影響。 3. 相關性質驗證及成本與節能效益評估 本計畫所開發之冷結型粒料，其產品性質不再另外修訂再生綠建材之規範，而是以 CNS 1240與ASTM C33—「混凝土用粒料」為主要驗證之依據，主要驗證項目及依據之 規範為： 1. 粗粒料之比重、吸水率試驗，依據 CNS 488。 2. 粗粒料之篩分析試驗，依據 CNS 486。 3. 粗粒料之小於#200 篩之粒料含量試驗，依據 CNS 491。 9.
(35) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 4. 粗粒料之健性試驗（硫酸鈉），依據 CNS 1167。 5. 粗粒料之單位重及空隙率試驗，依據 CNS 1163。 6. 粗粒料之輕質物含量試驗，依據 CNS 10990。 7. 粗粒料之黏土塊與易脆土塊含量試驗，依據 CNS 1171。 8. 粗粒料之洛杉磯磨損試驗，依據 CNS 490。 9. 粗粒料之顆粒筒壓強度試驗，依據 CNS 14479。 10. 粗粒料之氯離子含量試驗，參考 CNS 13407。 11. 粗粒料之單顆粒抗壓強度試驗，參考 CNS 1232。 另根據文獻[8]，進行成本與節能效益評估，以達成節能減碳，降低生產成本，增加 市場競爭力的目標，進而達成「循環型社會之營建廢棄物減量及再生建材推廣機制」之 願景。綜合上述三個工作分項，本年度冷結型粒料再生綠建材研究重點為：C50、C100 配比開發、最適強塑劑用量探討、相關性質驗證及成本與節能效益評估，計畫流程如圖 2-2 所示。. 圖 2-2 本年度冷結型再生粒料研究流程. 10.
(36) 第二章 計畫目標與工作內容. 二、再生綠建材應用示範與推廣策略 1. 再生綠建材示範推廣 本計畫曾開發木質水泥屋頂閣熱磚以及發泡木質水泥兩項再生綠建材，除已申請專 利外，並取得福鹿與大倡兩家建材業者配合，於該公司現場進行實作，成效良好，具推 廣應用潛力。其中所開發之木質屋頂隔熱磚，突破以往塊狀生產之方式，而利用現場鋪 設方法。除品質性能較均一外，可節省搬運及貯存成本，節省施工時間及人力，且可整 體施工。經測試性能熱傳導係數低於 0.2 W/m．K。若鋪設厚度 2.5 cm，將可滿足「建 築技術規則」第十七章「綠建築」第 313 條中，對於屋頂隔熱：「其他類建築物之屋頂 平均熱傳透率應低於 1.5 W⁄m2．K）」之規定；發泡水泥方面，利用本計畫所開發調配 之發泡劑，與水泥漿體混合可得體比重 0.6 以下之發泡水泥漿體，可供隔間牆灌漿使用。 據估計若灌製 6m×2m×0.2m(長：高：厚)之隔間牆，總原料成本為 355 元。若計入人工 成本，約為 500 元，具經濟競爭性，值得工地推廣。本年度將輔導業者，進行再生綠建 材產品之示範推廣。 為推廣再生綠建材之使用，將配合再生木質水泥屋頂隔熱磚綠建材生產業者進行產 品之示範推廣。包括以下之工作重點： 1. 提高木質水泥屋頂隔熱磚強度，並適當調整水泥木屑比，以克服現場施工時成 品收縮問題，及確保成品耐久性，並協助現場大面積之施工。 2. 擬定於七月中旬（選定台北或台中）辦理一場次再生綠建材研發成果示範說明 會，會中將邀請政府機關及業界代表共同參與。會議內容包括再生綠建材標章 及相關法規之說明，及再生綠建材研發成果介紹等。 3. 主要工作目標在於將各類優質綠建材之開發結果介紹予業界，以擴大應用成效。 2. 各部會共同使用再生建材策略 依「生態城市與綠建築推動方案」之實施項目第 14 項中，明載應由行政院公共工 程委員會主辦，各相關部會協辦，辦理「協調各部會訂定公共工程使用再生材料比率」 工作。因此，本計畫於 97 年度分別依原料端、技術端、市場端、管理端等四個面向， 初擬完成「再生綠建材推廣短中長期策略」 ，如表 2-1。因此，本年度將配合表 2-1 之策 略，以公共工程使用為優先目標，以落實推動，包括以下之步驟，並以自行車道為例進 行探討： 1. 進行各公共工程使用再生材料之現況調查分析，包括再生材料使用對象、種類 與數量等。並分析使用再生綠建材之困難處，尋求解決之道。 2. 公共工程可以再生建材替代原材料之可行性分析。 3. 提高再生建材於公共工程之使用，各部會相關法規之修正建議。. 11.
(37) 再生綠建材開發與推廣應用計畫（二）. 表 2-1 再生綠建材產業推廣建議方案實施時程 短期(1 年內). 原 料 端. 技 術 端. 市 場 端. 管 理 端. 中期(1～3 年). 1. 規劃資源場資訊交流平台 1. 建立資源場資訊交流平台 1. 2. 規劃拆除現場標準化分類 2. 建立拆除現場標準化分類 2. 分選程序 分選程序 3. 規劃拆除申報管理制度 3. 建立土資場及資再場分級 4. 訂定完成 SOP 拆除規範 評選制度 3. 4. 將 SOP 拆除規範納入建 築技術規則 1. 參考環保署既有的考核制 1. 執行評鑑制度建立優良再 1. 度，建立再生資源利用業 生資源利用業者名單 者查核評鑑制度 2. 建立獎勵制度補助優良再 2. 2. 規劃獎勵制度，補助優良 生資源利用業者投資引進 3. 再生資源利用業者投資引 新技術 進新技術，提升再生綠建 3. 建 立 優 先 取 得 再 生 資 源 材的功能與市場價值 制度，透過資訊交流平 3. 更新綠建材標章項目 台，協助優良再生資源利 用業者，優先取得所需的 再生原料 4. 持 續 更 新 綠 建 材 標 章 項 目 1. 建議拿掉「再生」兩個字， 1. 制訂鼓勵民營業者使用再 1. 直接視為具功能性之綠建 生綠建材辦法 材，只在規格上標示含某 2. 針對一般民眾和規劃設計 一比例再生料，建立社會 人員加強宣導、推廣、教 大眾對再生綠建材的信心 育使用再生綠建材對環境 與使用意願 的好處 2. 大力宣導綠建材的優點， 3. 鼓勵民間工程採用再生綠 鼓勵民眾使用 建材，制訂規定補助願意 使用再生綠建材之工程 1. 提升室內裝修材料綠建材 1. 整合部會資源推動綠建材 1. 使用比例至 30％ 推廣輔導計畫，培育人才 2. 研提「綠建材推廣輔導計 建立示範體系 畫」 2. 定期檢討制訂新型再生綠 3. 研訂推廣綠建材功能規範 建材檢驗標準 4. 建立類似德國 DIN-4226 3. 加強再生綠建材認證機構 綠建材檢驗基準規範 檢驗之量能. 長期(3～5 年) 建立拆除申報管理制度 根據土資場及資再場分級 評選制度，建立不同等級 業者業務範圍 將家戶裝潢納入拆除規範 對象 執行再生資源利用業者之 評鑑獎勵制度 檢討獎勵制度成效 持續更新綠建材標章項目. 向社會大眾公開執行再生 資源利用業者評鑑獎勵制 度之結果. 檢討研訂第二期推廣輔導 計畫. 三、再生綠建材減碳效益評估與標章推動整合 1. 再生綠建材減碳效益評估 使用再生綠建材是建材業因應節能減碳政策之重要策略。目前國際間興起對各類產 品以「碳足跡(Carbon Footprint)」進行評估，詳細估算產品各生命週期階段(包括原料開 採、生產製造、運輸、銷售、使用及廢棄處置等階段)的溫室氣體排放量，俾能由供應 鏈中找出減量的機會，並以標章（或標示）方式使消費者瞭解並優先選購碳排放量較低 之產品。2006 年英國政府成立之 Carbon Trust 公司與 TESCO 連鎖百貨及其他 20 家廠商 12.
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