建築物設計階段碳揭露標示法之研究（1）－建築物碳揭露方法及碳排放資料庫之研究

建築物設計階段碳揭露標示法之研究（1）

－建築物碳揭露方法及碳排放資料庫之研究

內政部建築研究所委託研究報告

中華民國 102 年 12 月

PG10201-0543

建築物設計階段碳揭露標示法之研究（1）

－建築物碳揭露方法及碳排放資料庫之研究

受委託者：財團法人成大研究發展基金會

研究主持人：林憲德教授

協同主持人：葉茂榮教授

研究助理：張雅琴、黃儒黌、尤巧茵

內政部建築研究所委託研究報告

中華民國 102 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）

目次

目次

目次 ... I

表次 ... III

圖次 ... V

摘 要 ... VII

第一章 緒論 ... 1

第一節 研究緣起與背景 ... 1

第二章 研究方法及進度說明 ... 3

第一節 碳足跡評估的國際規範 ... 3

第二節 碳足跡評估工具與資料庫 ... 5

第三章 資料之蒐集、文獻分析 ... 11

第一節 建築生命週期標準 ... 11

第二節 我國建築碳足跡評估的範疇與邊界 ... 14

第四章 建築資材碳排統計 ... 17

第一節 資材碳排統計法概說 ... 17

第二節 台灣建築資料碳排庫 ... 20

第五章 初步研究發現 ... 31

第一節 資材生產運輸階段的碳排評估 ... 31

第二節 營建施工階段碳排評估 ... 40

第三節 建築使用階段碳排評估 ... 41

第四節 修繕更新階段資材碳排評估 ... 74

第五節 拆除廢棄階段碳排評估 ... 75

第六節 自我舉證之低碳技術評估 ... 76

第七節 建築碳足跡指標 CFI ... 77

第六章 碳足跡評估實例 ... 79

第七章 結論與建議 ... 81

第一節 結論 ... 81

第二節 建議 ... 82

附錄一 期初審查意見及回應一覽表 ... 83

附錄二 期中審查意見及回應表 ... 87

附錄三 期末審查意見及回應表 ... 95

表次

表次

表 2-1 國內外碳足跡資料庫概要 ... 6

表 2-2 研究進度及預期完成之工作項目 ... 10

表 3-1 RC 類建築分項生命週期 LC 與生命週期更新次數 RT ... 13

表 3-2 IPCC 報告中建築相關溫室氣體之地球暖化係數 GWP ... 14

表 3-3 我國各類能源之碳排係數 ... 15

表 3-4 建築碳足跡盤查之建議範圍 ... 16

表 4-1 不同統計法之日本資材生產碳排量比較表（單位：kg-CO

2

/kg） 19

表 4-2 臺灣資材碳排資料表（2013 年版） ... 20

表 4-3 碳排計算所依據之化石能源碳排係數 ... 22

表 4-4 電弧爐鋼胚運輸碳排計算表 ... 27

表 4-5 卜特蘭水泥在原料取得階段碳排量統計 ... 29

表 4-6 卜特蘭水泥原料運輸碳排計算 ... 29

表 5-1 形狀係數 F 與形狀因子 fi ... 34

表 5-2 RC 外牆構造外裝工程之碳排標準 CFow ... 36

表 5-3 外窗構造之碳排標準 CFw... 36

表 5-4 內隔間牆之碳排標準 CFiw ... 36

表 5-5 地板內裝工程之碳排標準 CFf ... 37

表 5-6 屋頂外裝工程之碳排標準 CFr ... 37

表 5-7 空調系統碳排推估公式 ... 39

表 5-8 各項水電工程碳排量推估回歸公式（y 單位:kg，x 單位: m

2

_{） ... 39}

表 5-9 十戶住宅模型用電強度解析結果 ... 43

表 5-10 住宅各空間標準基本家電耗電計算值 ... 43

表 5-11 高耗能家電設備年耗電量 E

hm

... 44

表 5-12 住宅照明耗能標準計算值 ... 45

表 5-13 住宅空調耗能標準計算值 ... 48

表 5-14 空調節能標章修正係數 S

EL

... 49

表 5-15 住戶烹飪與熱水耗能量 ... 50

表 5-16 住宅公共空間耗能強度標準之計算依據 ... 52

表 5-17 十一種營運分區與 37 類空間分類之室內標準條件總表 ... 53

表 5-18 營運分區之營運時間與設備使用時間表 ... 55

表 5-19 各空間空調設備負載率標準表 ... 59

表 5-20 空調節能技術簡易評估表 ... 61

表 5-21 空調使用管理效率 Raci 表 ... 63

表 5-22 各分類空間外周區與內部區的最大空調負荷密度推估值 ... 64

表 5-23 空調系統主機最低性能係數標準 COPc ... 67

表 5-24 風機、水泵、冷卻水塔對主機之功率比 ... 69

表 5-25 空間人員使用率與年用水量 ... 72

表 5-26 人員 5 分鐘尖峰負荷率 Pp 一欄表 ... 73

表 5-27 RC 類建築分項生命週期 LC 與生命週期更新次數 RT ... 75

圖次

圖次

圖 2-1 碳足跡評估流程圖與盤查邊界界定 ... 16

圖 4-1 鋼鐵基本工業產業關聯圖 ... 23

圖 4-2 高爐煉鋼與電弧爐煉鋼生產流程圖 ... 24

圖 4-3 各主要進口美國廢鋼之國家百分比 ... 26

圖 4-4 卜特蘭水泥流程圖計算邊界 ... 28

圖 5-1 住宅建築耗能評估架構圖 ... 41

圖 5-2 住宅外周區範圍（平面外牆中心線起算深度 5m 內範圍） ... 46

圖 5-3 住宅外周區範圍劃分實例(色塊為外周區範圍；圈選標示處為房間

深度不足，外周區僅算至隔間牆深度為止) ... 47

圖 5-4 某建築樓層之外周區可通風面積示意圖 ... 61

圖 5-5 本系統計算外殼負荷之標準建築模型 ... 68

圖 6-1 某住宅大樓碳足跡實際評估結果 ... 80

圖 6-2 某辦公大樓碳足跡實際評估結果 ... 80

摘要

摘 要

關鍵詞：PAS2050、生命週期評估、建築碳足跡、建築能源證書制度 一 、 研 究 緣 起 1999 年內政部建築研究所發展綠建築評估系統 EEWH 以來雖有輝煌成果，不過 EEWH 九大指標系統對於碳足跡標示尚未有具體標準，我國的綠建築政策目前面臨國 際碳足跡標示制度要求之壓力。本研究將因應全國能源會議對建築能源證書之要求， 以及國際 PAS2050 與 ISO16064 對於碳足跡查驗之趨勢，進行建築設計階段碳足跡揭 露與標示制度之研究。內政部建築研究所過去對於生命週期 CO2排放量評估研究已有 相當基礎，如今結合了建築能源護照制度與既有建築節能法規，建立綜合性之建築生 命週期碳足跡評估法。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本計畫有有兩大重點，一是建立符合 PAS2050 或 ISO16064 標準的碳排資料庫、 一是建立符合「建築能源證書評估系統」的碳足跡評估系統。本研究依據過去建立完 成的建材生產碳排數據庫，追溯建材原材料的開採運輸之碳排，以國際認可之瑞士 Simapro 資料庫中原材料之採掘與該材料到台灣來的運輸耗能，建立完成我國最新的 建材碳排數據。 本研究建議 採用國 際 財務報告標 準 IFRS 的理論以「分項會計（component accounting）」方式掌握建築之生命週期，亦即建立了建築結構體、內裝、外裝、建築 設備等分項構成的生命週期標準，並進行建築碳足跡評估的開發。本研究引用「動態 耗能密度 EUI」以及設備部份負載率之理論建立簡易公式預測建築能源，同時結合既 有建材資料庫與拆除廢棄之碳排計算法，並融合現有建築節能指標與綠建築指標所建 立的建築能源標示法，是延續既有營建體系的「建築能源證書」制度，將成為建築碳 足跡標示的最有利方法。

三 、 重 要 發 現 本研究已經建立符合國際 PAS2050 標準的本土化建築碳排數據庫，同時以建立建 築物生命週期五階段的碳足跡簡易評估法，若能將此方法落實為我國建築碳足跡之標 示制度，則我國將成為全球第一具符合國際 PAS2050「建築碳足跡揭露與標示制度」 的國家。 四 、 主 要 建 議 事 項 本研究提出下列具體建議。以下分別從立即可行建議及中長期建議加以列舉。 建議一 立即可行建議：研擬將碳足跡標示制度納入綠建築評估手冊之方法 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署 本研究以上已研擬完成建築生命週期各階段之碳排簡易計算方法，今後應該由建 築研究所於近期研究案中，研擬現行綠建築標章納入碳足跡標示的可行性提出探討。 其具體方法為在綠建築評估手冊之「日常節能指標」與「二氧化碳減量指標」中納入 碳足跡標示的指標與計算法，以結合我政府建築碳足跡揭露與綠建築政策之政策，使 我國成為世界第一個擁有碳足跡標示之綠建築制度的國家。。 建議二 中長期建議：推行建築物碳足跡標示制度 主辦單位：行政院環保署 協辦單位：內政部建築研究所，內政部營建署 本研究已完成建築物碳足跡的簡易計算方法，今後可依此推動建築物的碳足跡標示制 度。鑑於行政院環保署推動產品碳標籤制度有輝煌成果，若能由環保署召集建築業界正式 研擬統一建築物碳足跡盤查之產品類別規則 PCR，並確認建築碳足跡計算法之標準，同時

摘要

正式推動自願型建築物碳足跡之標示與分級認證，則可順理成章。在長期方面，內政部地 政司方面可制訂不動產交易法，規定房屋交易也應有建築物碳足跡標示認證，如此更能落 實建築碳足跡政策，並確實達到節能減碳之目的。

摘要

ABSTRACT

Keywords: PAS2050, Life Cycle Assessment, Building Carbon Footprint, Building Energy Certificates System

Since 1999, the Taiwan Green Building Assessment System EEWH, which was developed by the Building Research Institute of the Ministry of the Interior, has achieved brilliant results. However, the nine indicators of EEWH don’t have specific standards for carbon footprint labeling yet. Green building policy in Taiwan is currently facing the pressure from international carbon footprint labeling systems. This study will response to this demand on Building Energy Certificates from National Energy Conference, as well as the trend of carbon footprint examination in international standard PAS2050 and ISO16064, focusing on carbon footprint disclosure and labeling system in architectural design stage. Building Research Institute of the Ministry of the Interior already has accomplished fairly basic researches on assessment of life cycle CO2 emissions in the past. Now it will set up an integrated method of carbon footprint assessment of building life cycle by combining the Building Energy Certificates and the existing building energy regulations.

There are two major focuses in this project: First is to establish a database of carbon emissions in line with the PAS2050 or ISO16064 standards. The second is the establishment of a carbon footprint assessment system which is able to comply with the evaluation system of Building Energy Certificates. This study will rely on the original building materials carbon emissions database completed in the past few years and also refer to the internationally recognized database SimaPro, using its information such as energy consumption of raw material mining and overseas transportation, to create a new carbon footprint database of building materials.

According to the theory of International Financial Reporting Standards (IFRS), this study used the method of “component accounting” to understand the LCA of a building, which could lead to different life cycle standards including structures, interior, exterior, equipments and so on. Meanwhile, this study has cited the "Building Energy Certificates Assessment System" which was completed by the National Science Council in the 2009 Energy National Science

and Technology Program to create a simple formula for prediction of building energy, combining both the existing building materials database and carbon emissions calculation method of waste demolition, and also integrate with present building energy efficiency indicators and building energy labeling system established by green building indicators, to create a building energy certificate system which is able to continue existing construction system and will become the most advantageous method of building carbon footprint labeling.

This study has established a localized carbon emissions database in line with the international standard PAS2050, and created simple carbon footprint assessment for five stages of building life cycle. This may lead Taiwan to be the first country in the world which owns the building carbon footprint disclosure and labeling system meeting both two standards if the standard could be implemented.

This project comes to the immediate and long-term strategies.

For immediate strategies:

Develop methods of including carbon footprint labeling system into green building evaluation manual.

This study has completed the simple calculation methods for each stage of building life cycle. It is hope that Building Research Institute would discuss about the possibilities of implementing carbon footprint labeling system into current green building rating from then. The specific methods for the suggestion above is to include carbon footprint labeling system into Energy Saving Indicator and CO2 Reduction Indicator from current green building evaluation manual. This could lead to the combination of both building carbon footprint disclosure and green building policies, which could make Taiwan as the world-leading country to have its own carbon footprint labeling system of green building.

For long-term strategies:

Implementing building carbon footprint labeling system.

Since Environmental Protection Administration (EPA) has accomplished brilliant achievement in Taiwan Product Carbon Footprint labeling system, it is hope that the authority

摘要

could convene building industry to implement a systematic and unified Product Category Rules (PCR) for building assessment, confirm with the standards of its carbon footprint calculation, and implement carbon footprint label and rating authentication for voluntary building at the same time. In the long term, Department of Land Administration, Ministry of Interior may legislate real estate transactions by limiting them under carbon footprint label authentication to accomplish the world-leading green building policies; indeed, to reach the goal of energy saving and carbon reduction.

第一章 緒論

第一章 緒論

第一節 研究緣起與背景

基於對地球環境的危機感，特別是對地球暖化的威脅，節能減碳的行動儼然已成為現代人 類關心的焦點。如今全球企業已掀起一股減碳的熱潮，不僅產品要貼上碳標籤，全球 500 大企 業更合組供應鏈領導聯盟，要求旗下供應商公布碳排放資料，減碳行動已成為全球企業主流趨 勢，更是企業高競爭力的表現。 為了鼓勵企業界進行碳排揭露，協助企業評估氣候變遷所造成之風險與機會，並提供外部 投資者參考依據，2003 年由國際主流法人投資機構，如美林證券(Merill Lynch)、高盛(Goldman Sachs)與匯豐銀行(HSBC)等，發起一個稱為「碳揭露專案(Carbon Disclosure Project, CDP)」的 獨立非營利組織。2002 年 5 月開始由 5 個機構投資人連署聲明，為碳揭露企業因應氣候變化的 行動提供一個有效率的機制，透過每年以問卷方式要求企業揭露有關氣候變遷之風險與機會、 溫室氣體排放數據，以及碳管理制度等資訊，並整理回收的問卷、進行資料分析、撰寫報告並 且公開發表調查結果。碳揭露專案發動自願碳揭露之初，許多國際大型企業對公司本身因應氣 候變化之行動，或相關資訊揭露仍持有相當保守態度，但 2006 年起，碳揭露專案已擴大調查對 象至金融時報 500 大以外的企業，2011 年碳揭露專案已集結全球 551 家法人投資機構(管理總資 產高達 71 兆美元)，問卷發放對象達 4,585 家企業，其中全球 500 大企業問卷回覆比例為 81%。 由高達八成的自願揭露比例，可窺見碳揭露議題不可忽視的影響力正蔓延至全球。 1992 年「地球高峰會」以至於 1997 年 12 月的「京都議定書」，溫室氣體排放減量儼然成 為國際間重要課題，其主旨為了抑制人為溫室氣體的排放，以防制地球氣候惡化。以建築產業 而言其 CO2的排放以建築物的生命週期觀點而言，主要起因於建材的生產、運輸、營建過程、 日常能源的使用、建築之更新修繕到拆除、建材再回收等幾個面向。 1999 年內政部建築研究所發展綠建築評估系統 EEWH 以來雖有輝煌成果，不過 EEWH 九 大指標系統對於碳足跡標示尚未有具體標準，我國的綠建築政策目前面臨國際碳足跡標示制度 要求之壓力。本研究將因應全國能源會議對建築能源證書之要求，以及國際 PAS2050 與 ISO16064 對於碳足跡查驗之趨勢，進行建築設計階段碳足跡揭露與標示制度之研究。內政部建 築研究所過去對於生命週期 CO2排放量評估研究已有相當基礎，如今將結合建築能源護照制度 與既有建築節能法規，建立綜合性之建築生命週期碳足跡評估法。尤其我國綠建築評估指標中 已有「日常節能指標」與「CO2減量指標」，希望在將來能結合成碳足跡的評估方式，以期能與

國際碳足跡盤查趨勢接軌。 所謂碳足跡，就是個人、組織、活動或產品直接或者間接導致的溫室氣體排放總量（換算 成二氧化碳當量 CO2e），用以衡量人類活動對環境的影響。碳足跡從原物料的開採、製造與使 用，一直到產品廢棄回收處理，所謂「搖籃到墳墓」的生命週期中，所產生的 CO2排放量都算 是碳足跡的計算範圍。 確定碳足跡是減少碳排行為的第一步，並能為組織、活動或產品減排狀況設定基準線。2010 年 2 月，我國環保署頒佈「產品與服務碳足跡計算指引」，以 CNS 14040 與 14044 之生命週期 評估法為基礎，可供組織檢視現有產品與服務之溫室氣體排放情形，並加以改善；而消費者可 對所選擇產品與服務之生命週期溫室氣體排放，有更多瞭解，進而選擇對環境有利之產品。隨 著環境問題日益受到重視，產品的「生命週期評估」與「碳足跡」，未來勢必成為國際貿易不可 忽視的一環。本研究把建築物當成一種產品，建構其碳排生命週期評估的理論與實務。 長久一來，建築產業一直很想執行建築物的碳足跡評估，但建築物由數千種建材組成，加 上長達數十年建築生命週期的建築能源使用很難掌握而窒礙難行。日本是少數已經擁有建築物 生命週期碳足跡評估理論與實務的國家（石福昭、伊香賀俊治，1993），但像 LEED、BREAM 之國際綠建築評估系統，至今亦尚無法執行生命週期評估。我國自 1997 年筆者研究室提出建築 生命週期碳排之實際評估案例以來，不斷累積建築物的碳排分析研究，加上二十年來對建築節 能、綠建築評估的研究與實務經驗，如今終能提出兼顧國際標準的建築物碳足跡評估。

第二章 研究方法及進度說明

第二章 研究方法及進度說明

第一節 碳足跡評估的國際規範

無論如何，任何碳足跡評估均必須符合國際規範，否則各說各話、莫衷一是而難以支援地 球環保行動。有關碳足跡評估的國際規範約可歸納為下列三種： （一）ISO14040 系列國際標準 ISO14040 就是產品生命週期評估的國際規範來源，也是台灣 CNS14040 國家標準的源頭。 依據 ISO 14040 系列標準之規範，生命週期評估的實施程序可分為（一）目的與範疇界定：界 定盤查作業範疇；（二）盤查分析（Inventory Analysis）：進行數據收集與清單計算，以量化系統 的相關投入與產出；（三）衝擊評估（Impact Assessment）：應用生命週期盤查分析結果，評估 生命週期之環境衝擊程度；（四）闡釋（Interpretation）：合併盤查分析與衝擊評估結果，並與界 定的範疇整合，以結論與建議的型式提供給決策者，作為改進產品設計、物料選用或生產流程 改善之參考。 （二）PAS 2050

PAS 2050 就是對於產品碳足跡盤查（Carbon Footprint Verification, CFV）的要求。此規範因 應廣大社群與產業要求，對於產品與服務生命週期產生之碳足跡要求一致性的評估方法，由英 國標準協會（BSI）發展而成。PAS 2050 認為組織有使用此方法之潛力，以便對產品供應鏈碳 足跡有較佳瞭解，並提供使用 PAS 2050 後之成果比較與溝通之共同基礎。 碳足跡盤查是提供 PAS 2050 可信度的基本來源。有了這項盤查，管制機關、客戶、員工、 股東、潛在投資人、環保團體、媒體，甚至競爭對手，都能確信該組織碳足跡計算的準確性、 完整性及透明性。不論規模、所屬產業或所在地點為何，任何組織只要積極測量碳足跡，或制 訂程序來達到碳排減量目標，都會因為碳足跡盤查過程所帶來的額外精確度和專業知識而受益。 PAS 2050 於 2008 年 10 月公告後即成為國際推動碳足跡計算之主要參考依據，亦成為國際 標準組織(ISO)制定產品碳足跡標準(ISO 14067)之重要參考文件。PAS 2050 已經過多種產品類型 之企業實際測試，包含英國與國際上的供應鏈業者所提供的產品與服務皆有試行經驗。企業執 行碳足跡盤查與管理時，除了高階管理者之外，須共同參與的單位還包括負責企業社會責任的 部門、市場銷售部、生產部、採購與供應鏈部門、物流部、能源部、財務與程序管理部、碳足

跡分析師等。 PAS 2050 要 求 碳 足 跡 的 盤 查 應 先 界 定 計 算 邊 界 。 邊 界 設 定 方 法 可 分 為 B2C(Business-to-Consumer)及 B2B(Business-to-Business)兩種。B2C 包括從搖籃到墳墓各階段 (Cradle-to-Grave)，即產品從原物料開採、擷取、運送、產品製造、配送、消費者使用，到最後 廢棄階段的碳足跡均需納入計算項目，建築碳足跡評估屬於此類；B2B 則是計算從搖籃到大門 (Cradle-to-Gate)的各項排放源，即從原物料開採囊括至該產品運送到下一個工廠或企業大門前 的各階段，假如只對建材碳足跡評估則屬於此類。 界定計算邊界後，須檢視邊界內應量化之項目。對於碳足跡之計算要求，可依照下列五個 步驟進行： 1. 建立流程圖：必須由管理者、供應商、運送商以及消費者共同合作定義建立產品生命週期 流程圖。不過建築碳足跡的流程圖是公定為(1)建材生產運輸、(2) 營造施工、(3)建築使用、 (4)維護更新、(5)拆除廢棄等五個階段，不必由業者另行定義。 2. 檢查邊界及優先順序：履行碳足跡盤查的首要任務是確定組織的邊界。可利用產品類別規 則(Product Category Rule, PCR)確認邊界認定無誤，以避免彙總排放資料時發生重覆計算、 遺漏或誤導，亦即針對一組或多組同等功能的產品，建立公平的生命週期評估範疇，其內 容將針對同類型的產品功能單位、產品投入之原料、涉及的生命週期、分配原則及截斷準 則等項目要求有明確的定義，期望以劃定相同的評估範疇來提升同類型產品生命週期評估 結果的可比較性。單一排放源之排放量若低於總排放量 1%可以排除，排除總量不得超過該 產品生命週期溫室氣體排放量的 5%。在本研究的建築碳足跡的盤查範圍是被固定清楚的， 並無須因案而一一重新界定其範圍。 3. 蒐集資訊：應蒐集活動數據與排放係數兩種資料，並依照 PAS 2050 的要求與建議開始蒐集 細節資訊。所蒐集到的「一級數據（第一手實際資料）」或「二級數據（第二手實際資料）」 應註明時間、地理區域、採用之技術、資料準確度、資料變異程度，並確認資料量化的完 整性、分析方法的一致性，以及提供的資訊可供第三者重複驗算。在本研究對建築碳足跡 的活動數據與排放係數均已經被規定清楚，不用讀者煩惱。 4. 計算碳足跡：產品碳足跡可利用監測儀器直接量測、質能平衡或排放係數等方法來計算， 但在建築產業通常只採用排放係數法，亦即使用基本公式「某活動的碳足跡＝活動數據(質 量/容積/千瓦小時/公里) ×排放係數(每單位二氧化碳當量)」來計算。 5. 評估報告：將生命週期碳足跡評估的結果做成報告，其碳足跡資訊被要求相當高程度的可 靠性，此時可藉由組織內部之盤查資訊管理制度的建立，確認盤查品質及不確定性風險， 檢查組織的碳足跡數據之品質。本研究關於建築碳足跡之碳足跡數據品質是被標準化的， 最後評估報告也提供分級評估的基準，最後的診斷報告最好能提出低碳技術改善的建議。

第二章 研究方法及進度說明 6. 查證: 完成排放量之計算並非盤查管理之最終目標，更重要是如何有系統地建立碳足跡盤 查機制，包括盤查系統建立與程序文件化等，並持續地改善碳足跡之數據品質，進而尋求 公正盤查機構進行第三者查證。這是對無限多樣的產品之碳足跡之盤查管理，但建築物碳 足跡計算之邊界與計算內容均已標準化，在未來建築碳足跡只要由訓練合格之專業者評 估，再由相關認證機關查證即可。 （三）ISO 14067

ISO 14067 簡稱國際碳足跡計算標準，是承襲 ISO14000 系列與 PAS2050 所發展的國際標 準，現已二度提出草案版，即將於近年公告實施。該標準旨在為產品碳足跡的量化、通報和核 查制定更確切的要求，提供清晰和具有一致性的敘述方式，它將很快成為有關碳足跡的評估、 監測、報告和核查的國際通行標準。現今市場上碳足跡的計算準則各有差異，未來 ISO14067 標準公佈後，其他相關法規將即刻被替換失效。因應 ISO14067 的到來，各國際大廠為都逐步 將過去所執行的產品碳足跡標準從 PAS2050 轉為 ISO14067，一些國際採購商會很可能將 ISO 14067 納入全球供應鏈管理體系中，從商業角度為地球環保把關。

ISO14067 以 PAS2050 為基礎，將碳足跡的評估範圍擴大，特別是產品廢棄階段，例如要求 將回收料件等處理與二次料加工都必須列入計算，如此才能完整考慮從搖籃到墳墓的碳足跡。 ISO 14067 將分為兩部分：ISO 14067-1（第 1 部分：量化）、ISO 14067-2（第 2 部分：溝通）。

ISO 14067 規定必須有明確的產品類別規則(Product Category Rules，PCR) ，即視盤查邊界 為 B2B 或 B2C 來決定。ISO 14067 亦提供彈性空間來進行宣告的溝通；包括碳足跡的聲明、碳 標籤標示、報告和減量績效追蹤。而為了避免各國以此標準造成貿易壁壘，標準中也以附加條 款強調了 WTO 的規定。建築施工根據 ISO 21930:2007 永續開發之建築產品環境宣告進行制訂； 其他產業具體類別規則是由國際電工委員會（IEC）為電子行業進行發展制訂。

第二節 碳足跡評估工具與資料庫

目前碳足跡生命週期評估之電腦資料庫軟體不下十種，如 Boustead(英)、R. F. Weston (美)、 ChemSystems (美)、EMPA (瑞士)、PIRA International(英)、Charlimers Industriteknik(瑞典)、 Environmental Conscious Design Support System(美)、SimaPro(荷蘭)等，都已經發展至商業化程 度而廣為各國顧問公司所推廣。目前國際產品碳足跡資料庫，以日本及韓國發展較為完整，而

其他國家則是以建立國家層級之生命週期資料庫為主（如表 2-1 所示）。目前國際間常用的生命

週期評估軟體，如德國之 GaBi，資料庫包括 800 種不同的能源與材料流程與 400 種工業流程： 由荷蘭 Leiden 大學開發之 SimaPro，其特色為採用 ecoinvent 資料庫，具有豐富的製造階段數據； 荷蘭 VHK 於 2005 年開發之 Eco-report 為一簡易版的 LCA 軟體，可以評估產品環境衝擊並作為

產品環保性分析工具；英國研發的 Boustead Model 擁有龐大的能源、生產燃料及物流之資料庫， 可應用於各種複雜的產品，但無法進行環境衝擊評估。在國內，則由工研院開發的本土化生命 週期評估軟體「DoITPro」，其資料庫包含台灣的電、油、燃料、金屬、化學品、塑膠等等一級 數據，較之全然使用國外資料庫數據軟體，更能使計算結果切合國內廠商之需求與符合實際現 況。 為 了 理 解 觀 國 內 外 的 原 物 料 碳 排 資 料 庫 之 概 況 ， 在 此 由 經 濟 部 工 業 局 的 網 站 （http://www.idbcfp.org.tw/，2013.5.26）整理一些資訊如下： 目前國內外既有基礎原物料之碳足跡資料庫，其碳足跡範疇均為「原料取得、生產製造、 廢棄物處理」等三階段，且不含包裝，即俗稱「搖籃到大門（Cradle-to-Gate）」之資料。計算者 需依該原物料由生產處所運輸至工廠之實際運輸方式、運輸距離等，再行計入相關運輸或包裝 所產生之碳排放量（可能需分配）。

表2-1國內外碳足跡資料庫概要

國家 _{資料庫 涵蓋範圍}

台灣 ITRI Database (DoITPro) 台灣

日本

Japan National LCA Project

日本 碳足跡資料庫

韓國

Korean LCI Database Information Network

韓國 碳足跡資料庫

歐盟 European Platform on Life Cycle Assessment (ELCD) 歐洲

瑞典 SPINE@CPM 全球

丹麥

EDIP 丹麥

LCA food 丹麥

荷蘭

IVAM LCA Data 荷蘭

Dutch Input Output 荷蘭

Franklin US LCI 美國

第二章 研究方法及進度說明

國家 _{資料庫 涵蓋範圍}

BUWAL 250 瑞士

LCAinfo

Swiss Agricultural Life Cycle Assessment Database

(SALCA) 瑞士

德國 German Network on Life Cycle Inventory Data 德國 泰國 Thailand LCI Database Project 泰國 澳洲 Austrlian Life Cycle Inventory Data Project 澳洲 加拿大 Canadian Raw Materials Database 加拿大

美國 US LCI Database Project 美國

(資料來源：經濟部工業局 http://www.idbcfp.org.tw/)

概觀國內外產品碳足跡資料庫之特性，特列舉國家的資料庫分析如下：

1. 美國

2001 年美國能源局(DOE)指示國家再生能源實驗室(NREL)等單位，進行國家級公用資料庫 開發，並於 2003 年完成初步公開設置。2008 年 NREL 發表 Camp Long 宣言草案指出，為了滿 足日益漸增生命週期評估(LCA)需求，需要建置一項提供全面性具品質可靠、透明度及符合國 際法規的生命週期盤查(LCI)數據來源。其 2008 年版之生命週期盤查數據一共建置 179 筆資料， 到 2011 年資料增為 281 筆，內容分為 19 類，資料主要集中於化學工業製品、初級金屬製品、 及木材製品等類別，未來將發展水、公共建設、紙類與紙製品、紡織品、及玻璃等資料。

2.歐盟

歐盟之資料庫稱為 ELCD (European Reference Life Cycle Database)，其建置過程中，主要針 對歐盟層級的商業活動數據所產生的資源消耗，以及其他關鍵材料、能源、運輸以及廢棄物處 理等生命週期盤查資料庫。ELCD 資料庫於 2009 年公布第二版，共建置 331 筆生命週期盤查數 據，分為廢棄物處理、能源技術、物質製造、系統、及運輸等五大類。

3. 日本

Association for Industry, JEMAI）建置碳足跡資料庫（カーボンフットプリント制度試行事業用 CO2換算量共通原単位データベース）。日本的國家 LCA 資料庫（稱為 LIME）在 2009 年公布 第 1 版，到 2012 年已更新至第 4.0 版，其建置類別分為能源、服務、製造、運輸、及廢棄物處 理等五大類，內容有日本國內製造數據（1,129 項）、國外製造數據（114 項）、國外參考數據 （12 項）等三大部分。其中的「國外製造數據」部分，已包括有台灣、中國、韓國、...等鄰近 國家的部分數據，同時包括了 10 個國家的系統電力排放係數。 4. 韓國 韓國從 2003 年正式開始建立國家層級生命週期盤查資料庫，主要由環境部及貿易工業能源 部共同推動，並委託韓國環境工業技術研究院（KEITI）建置，至今已建置超過 10 個以上生命 週期盤查子資料庫。目前韓國共建置 341 筆碳足跡數據，分為前端製造、成品與半成品製造、 運輸、及廢棄物處理等四大類。 5. 台灣 台灣經濟部工業局 DoITPro 資料庫包含電、油、燃料、金屬、化學品、塑膠等本土化數據， 以及國際上的電子料件等一級數據，較之全然使用國外資料庫數據之 SimaPro 或 Gabi 等國外軟 體，更能使計算結果切合國內廠商之需求與符合實際現況。近年來因為產品碳足跡應用的需求， 工研院乃於 2010 年由 DoITPro 資料庫中，篩選整理成簡要版之碳足跡數據資料庫，目前共建置 168 筆碳足跡數據，分為能源或資源（17 筆）、塑膠（28 筆）、金屬（24 筆）、電子（30 筆）、 化學品/氣體等（29 筆）、表面處理（2 筆）、運輸（10 筆）、廢棄物/廢氣等（6 筆）、回收（5 筆）、及其他（17 筆）等 10 大類。 縱觀上述，世界各國目前的碳足跡資料庫均非建築專用資料庫，它們大多為了能源科技、 環保、製造業等大方位所建立的國家層級資料庫，尚未能顧及民生部門的碳足跡內容，因此建 築產業若要著手碳足跡評估非由建築領域圖強奮鬥不行。基於下述原因，筆者呼籲國人切勿引 入作為台灣建築碳足跡的評估工具： 1. 該類資料庫軟體均為電子、化工、機械、食品等製造業方面以單一產品為主的評估軟體，並 不適用於龐大建材數量、複雜性能設備（變頻、節能控制等）、多樣化低碳構造技術（如耐 久化、輕量化等）的評估。顧問公司多半以簡化、忽略、替代、誤用的非建築專業方法來草 率執行該類軟體評估，根本毫無信賴度可言。 2. 該類軟體之資料庫均為國外資料，建材、營建、廢棄處理之碳排資料，均不適用於台灣，尤 其缺乏本土空調水電資材之碳排數據，其數據品質不符國際規範對可靠性、完整性、地理相

第二章 研究方法及進度說明 關性、技術相關性之基本要求，例如台灣的鋼鐵原材料來自數千海里外的澳洲、印尼，應含 有相當大的運輸耗能，但國外資料庫均付之闕如，如何能適用於台灣？ 3. 該類軟體無法精確模擬台灣建築耗能，因為建築耗能分析至少必須以動態耗能程式（如 DOE、eQUEST 等)並引用台灣特有逐時氣象資料（平均氣象年）、特有節能法規與特有建 築營運條件才能完成。要知建築使用耗能佔建築碳足跡總量 50~80%之大，無法精確解析台 灣建築耗能的國外軟體，如何能正確評估台灣的建築碳足跡？ 4. 過去許多應用該類軟體的報告，均隱瞞數據來源、解析理論、計算程序，其評估內容既不透 明化，也無法經由第三者查證，不符合不符國際規範對再現性的要求。 總之，目前通行之國外軟體大部份為產品類生命週期之評估軟體，並不適於巨大建築物碳 足跡之評估，尤其數據品質與解析方法既不透明、也不本土化，經不起第三者查驗，若草率引 為國內建築產業碳排診斷之用，根本無法正確評估、闡釋、引導低碳建築的方向。

目前本研究的研究項目與進度如表 2-2 所示，一切均已如期完成。

表2-2 研究進度及預期完成之工作項目

預期進度 完成進度 月次 工作項目 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 一 月 十 一 月 十 二 月 備 註 準備階段 國內外建築碳足跡研究文獻 回顧 PAS2050 或 ISO16064 標準回 顧 國內產品碳足跡查驗的現況 分析 建 立 符 合 PAS2050 或 ISO16064 標準的碳排資料庫 既有碳排資料庫國際碳排資 料庫的回顧分析 建築原材料挖掘運輸耗能在 國際碳盤查工具 SimaPro 的構 成分析 我國最新碳排資料庫之建構 建立符合「建築能源證書評估 系統」的碳足跡評估系統 國科會「建築能源證書評估系 統」回顧分析 研擬住宅用建築能源證書方 式之碳足跡評估系統 研擬公共建築用建築能源證 書方式之碳足跡評估系統 研擬以施工估價資料計算建 材碳排之評估法 研擬建築更新維護階段之碳 排評估法 研擬建拆除廢棄處理階段的 碳排評估法 計算實例分析 預定進度 (累積數) 8% 16% 28% 44% 60% 74% 76% 84% 92% 98% 100% 說明： 1. 工作項目請視計畫性質及需要自行訂定，預定研究進度以粗線表示其起訖日期。 2. 預定研究進度百分比一欄，係為配合追蹤考核作業所設計。請以每 1 小格粗組線為 1 分， 統計求得本計畫之總分，再將各月份工作項目之累積得分(與之前各月加總)除以總分，即 為各月份之預定進度。 3. 科技計畫請註明查核點，作為每 1 季所預定完成工作項目之查核依據。

第三章 資料之蒐集、文獻分析

第三章 資料之蒐集、文獻分析

第一節 建築生命週期標準

建築碳足跡評估當然是以生命週期為視野的評估，因此制訂建築物生命週期之標準是首要 的工作。根據過去的調查，台灣與日本建築物平均壽命可能介於 30～40 年，但此建築平均壽命 統計並不能作為建築 LCA 的依據，因為隨著建築產業的進步，建築物的平均壽命正逐步上昇 中，例如日本由 1941~45 年代到 1966~1970 年代的建築平均壽命由 34.2 年上昇至 56.9 年（石塚， 1996，p14）。過去的建築壽命統計充斥許多建管制度不佳時期的低施工品質、違章建築、低耐 震標準的建築物，其建築平均壽命顯然偏低，但最近在耐震規範、施工品管標準日漸強化的情 況下，建築平均壽命當然逐步上昇。尤其本研究的碳足跡評估法為建築產業財務計畫與產業經 營之評估工具，其評估對象建築物更是社會上較優質的建築群，其建築之生命週期似乎應採較 高之標準才合理。 過去在日本在環境建築評估中常採 35 年之 LCA 評估間距，在財務 LCA 評估上也有採 50 年或 65 年評估的。在日本建築學會的建築物 LCA 指針中，則建議以 100 年為建築長壽化設計 的比較對象。過去在台灣的綠建築評估常採取 40 年 LCA 的習慣，但這是過去立基於社會平均 建築壽命的作法，在財務計畫與產業經營上並不合理，今後在建築長壽命化與新耐震規範之趨 勢下，應採取較長之 LC 標準才能更契合務實的目的，本研究建議採用 IFRS 的理論以掌握建築 之 LCA。

所謂 IFRS 就是國際財務報告標準 International Financial Reporting Standard 的簡稱，從 2005 年以來已適用於歐盟七千家企業各種連結財物表格，成為目前有一百個國家採用的會計標準。 IFRS 的基本原則是時價主義，亦即盡量以公正價格來評價資產與負債。IFRS 對於固定資產之 價值評估，建議採用「分項會計（component accounting）」方式來進行，它對於建築投資的財務 評估，也建議採用建築結構體、內裝、外裝、建築設備等分項構成來評估，每個分項各有其適 當的 LC，因為它較符合實際營建發包與營運使用計畫的習慣。 本研究參照日本長壽命建築推進協會 BELCA 推薦的耐用年數表，制訂台灣 RC 類建築物 工程分項的生命週期 LC 與生命週期更新次數 RT（Life Cycle Renovation Times）之標準如表 3-1 所示。由於合乎現行耐震規範的優質建築之實際壽命，遠超越建築平均壽命 30～40 年或台灣稅

法上認定的 50 年，另外英國對於住宅只採取 60 年的 LCA 評估間距（經濟部能委會，2002）， 日本 BELCA 對於價值工程減價償還計畫多以 60 年來模擬（BELCA，2012），因此本研究建議 建築結構體之 LC 也採用 60 年為標準。結構體以外之其他分項部位建議以 60 年整數分割之 2.5、 5、10、15、20、30 年來調整其 LC，因為實務上的維修更新工程不會隨時敲敲打打，而通常會 把耐用年數相近的工事合併於一個工事在某適當間格一起修繕更新，以免不勝其煩，例如燈具、 管線與天花板工程通常會在同一耐用年數一併更新，不會因其不同物理耐用年數而分三次更 新。依 BELCA 之建議（p202，BELCA，2012），建築的內外裝部位應依建築使用頻度、破壞強 度、維護習慣而設定不同 LC，例如室內裝修與更換的頻率在商場遠比辦公建築頻繁，在觀光飯 店遠比一般商務旅館快，因此本研究依「超高損耗」、「高損耗」、「中損耗」、「低損耗」等四水 準之建築類別，提出對各分項工事訂立不同 LC 如表 3-1 所示。其中 LC 最短的為高級百貨商場、 高級餐廳的室內裝修工程 2.5 年（此為筆者研究室過去實際的調查結果），另外像住家或自用辦 公空間通常有較好的維護習慣而其裝潢 20 年才更新一次，其間的差異甚大。 以上是筆者依據 IFRS「分項會計」的建議，參照日本 BELCA 的經驗統計（p202~233， BELCA，2012）與工程專家意見所調整而出的 RC 類建築分項之 LC 標準，它同時適用於 RC、 SRC、S 等較堅固構造的建築物，但這並不適用於 RC 類建築物以外的木構造、輕鋼構等建築物。

第三章 資料之蒐集、文獻分析

(資料來源：本研究整理)

表3-1 RC類建築分項生命週期LC與生命週期更新次數RT

工程 分項 工程小項 超 高 損 耗 建築 （百貨商場、 量販店、高級 餐廳、娛樂設 施、交通旅運 設施） 高 損 耗 建 築 （ 觀 光 旅 館 、 一 般 商 店 、 一 般 餐 廳 、 運 動 設 施） 中 損 耗 建 築 （ 出 租 辦 公 建築、一般旅 館、一般公共 設施、教育文 化醫療設施） 低 損 耗 建 築 （ 自 用 辦 公 建築、工廠、 倉庫、住宅、 一 般 住 宿 類 建築） LC RT LC RT LC RT LC RT 結構體 60 1 60 1 60 1 60 1 外裝 工程 門窗工程 30 2 30 2 30 2 30 2 外牆外裝 30 2 30 2 30 2 30 2 屋頂外裝 20 3 20 3 20 3 20 3 外裝金屬工程 30 2 30 2 30 2 30 2 內裝 工程 樓版地面 10 6 15 4 20 3 30 2 柱樑外牆內裝 10 6 15 4 20 3 30 2 內隔間牆 10 6 15 4 20 3 30 2 天花工程 10 6 15 4 20 3 30 2 衛浴內裝 10 6 15 4 20 3 30 2 室內 裝修 裝潢工程 2.5 24 5 12 10 6 20 3 照明 2.5 24 5 12 10 6 20 3 建築 設備 空調 中央空調主機系 統 20 3 20 3 20 3 20 3 中央空調送水系 統 10 6 10 6 10 6 10 6 中央空調送風系 統 10 6 10 6 10 6 10 6 箱型空調 10 6 10 6 10 6 10 6 窗型及分離式空 調 5 12 5 12 5 12 5 12 電氣 10 6 15 4 20 3 30 2 給排水衛生 15 4 15 4 20 3 20 3 弱電 5 12 5 12 10 6 10 6 消防 30 2 30 2 30 2 30 2 輸送 30 2 30 2 30 2 30 2 註：本表之 LC 適用於 RC、SRC、S 等構造建築物，但輕鋼構建築物在結構體、內裝、外裝 三分項之 LC 值以本表 LC 值之 0.8 倍計之（其 RT 不變）、木構造建築物在結構體、內裝、 外裝三分項之 LC 值依本表 LC 值之 0.5 倍計之（其 RT 不變），其他室內裝修、設備、室外 景觀等分項之 LC 值不因構造差異而變，必須統一採用本表之 LC 標準，但其 RT 以本表之 RT 值乘上 0.8（輕鋼構）或 0.5（木構造）計之。

第二節 我國建築碳足跡評估的範疇與邊界

上述 ISO14040、PAS2050、ISO14067 的國際規範主要針對商品與組織的碳盤查規範，對於 建築產業的碳足跡評估並不貼切、也難以適用，因為建築物並非標準化、大量生產之小產品， 亦無跨國流通之商業規範，所用資材與設備錯綜複雜而難以盤查，建築碳足跡評估必須另有獨 特的評估規範。 談論建築碳足跡評估，首先必須界定其目的與範疇，不合目的的解析、盤查、驗證並不宜 小題大作地投入，否則只是徒勞無功。本研究首先定義建築碳足跡評估的目的為：「在維持相同 工作環境與建築機能之前提下，以建築設計、營造施工所能控制的手法達到減碳的目的」。此定 義之用意，在於排除非建築設計、非營造施工相關項目的評估，例如建築內產生的廚餘、生鮮 垃圾會產生氧化亞氮、甲烷；室內烹飪會產生氧化亞氮 NO2；室內清潔劑會產生環境荷爾蒙、 水污染；空調冷媒、發泡隔熱材會產生氟氯碳化物等溫室氣體或有害物質，但均非建築設計、 營造施工所能控制之因子，因此不宜也不必在建築碳足跡評估中處理。

表3-2 IPCC報告中建築相關溫室氣體之地球暖化係數GWP

溫室氣體 殘留壽命 (年) 地球暖化係數 GWP 建築物相關排放源 20 年間值 100 年間值 500 年間值 CO2 50-200 1 1 1 建材生產運輸、燃燒 CH4 10 63 21 9 生鮮垃圾、廚餘、污水處理 N2O 150 270 290 190 燃燒 CFC-11 65 4500 3500 1500 離心冷凍機冷媒、發泡隔熱材 CFC-12 130 7100 7300 4500 冷藏庫冷媒、發泡隔熱材 HCFC-22 20 4100 1500 5100 箱型空調冷媒、螺旋冷凍機冷 媒

(資料來源：IPCC, 2006)

聯合國氣候變化政府間專家委員會 IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）界定 影響地球氣候的人造溫室氣體有二氧化碳 CO2、氧化亞氮 NO2、甲烷 CH4以及氟氯碳化物 CFCs 等四種氣體，各種溫室氣體對於地球暖化有不同地球暖化係數 GWP 如表 3.2 所示。雖然有些人 認為碳足跡評估應涵蓋這四種氣體，但本書只評估 CO2、NO2、CH4三種氣體而忽略 CFCs，其 原因如下：

第三章 資料之蒐集、文獻分析 數為 2013 年能源局公告的數據如表 3-3 所示。事實上，所有能源之碳排均以 CO2為主，CO2 之外再加入 NO2、CH4兩種氣體的碳排係數幾乎毫無變動。 2. 本研究認定 CFCs 乃非建築政策管制範圍： CFCs在建築中主要來自空調、消防的冷媒與發泡劑，這類溫室氣體的管制另有工業局與環 保署的管制，不用建築主管機關代勞。況且，CFCs一部份來自建築外牆隔熱材，但亞熱帶台灣 的建築物幾乎不用外牆隔熱材，只有極少的溫熱水管使用微量的保溫材CFCs，其對整體溫室氣 體幾乎可忽略。何況CFCs已在蒙特婁議定書中嚴格列管禁用，往後影響地球溫暖化的溫室氣體 將以CO2、NO2、CH4三種氣體為主，因此可將CFCs省略。 由於本書所談碳排內容包括CO2、NO2、CH4三種氣體，因此本書的碳排單位均以二氧化碳 當量CO2e來表示之。另外，依據我國碳足跡計算指引5.6規範，一般與產品或服務供應鏈無直接 關聯之過程得排除於系統邊界之外，包含：(1)人力、(2)行政管理與維護、(3)行銷與銷售、(4) 員工私人運輸、(5)銷售點到家之間的運輸、(6)員工差旅的運輸，這些在本書之碳足跡評估中均 被視為非實質影響項目而予以忽略。

表3-3 我國各類能源之碳排係數

原燃物料名稱 預設排放係數 CO2排放係數 CH4排放係數 NO2排放係數 TOTAL 單位 燃料煤 2.535 0.00003 0.00004 2.535 Kg/Kg 燃料油 3.111 0.00012 0.00002 3.111 Kg/L 天然氣(NG) 1.879 0.00003 0.000003 1.879 Kg/M3 液化天然氣(LNG) 2.840 0.00013 0.00003 2.840 Kg/M3 液化石油氣(LPG) 1.753 0.00003 0.000003 1.753 Kg/L 液化石油氣(LPG) 3.187 0.00005 0.00001 3.187 Kg/Kg 柴油 2.606 0.00011 0.00002 2.606 Kg/L 高爐氣 0.846 0.000003 0.0000003 0.846 Kg/M3 煉油氣 2.170 0.00004 0.000004 2.170 Kg/M3 石油焦 3.347 0.00010 0.00002 3.347 Kg/Kg

(資料來源：本研究整理)

一般產品的碳足跡盤查，事先要有該產品專用的產品類別規則PCR (Product Category Rule)，亦即以一套規範、要求或指南，針對一組或多組同等功能的產品，建立公平的生命週期 碳足跡評估範疇。然而，建築內的每一建材與設備都是複雜的產品，每一產品均由數十種原材

料所製成，一棟建築物再由千百種建材與設備所構成，其生命週期長達數十年、建築使用情景 千變萬化而不可捉摸，既找不出一組堪稱同等機能的建築比較條件，也不知建築碳足跡必須追 溯至如何細緻的範疇，因而目前全世界尚無建築共同遵守的PCR。 然而，PCR只是一種業界相約成俗的規範，作為建築專用的PCR，只要建築學業界有明確 的共識，訂出共同遵守的範疇即可。同時在「有效操作原則」下，我們也必須割捨一些無關緊 要、細微末節的項目，才能訂出有實用價值的建築碳足跡之PCR。在日本建築學會將建築物碳 足跡評估流程圖與盤查邊界界定如圖3-1所示，分為建材生產運輸、(2) 營造施工、(3)建築使用、 (4)維護更新、(5)拆除廢棄等五個階段，筆者認為只要依此五階段為框架，再根據台灣實際情況 界定其計算範疇，即可成為台灣推行建築碳足跡的PCR。本書關於此五階段的碳足跡盤查範圍 建議如表3-3所示，此為兼顧實務執行與減碳技術操作之範疇，可說是台灣建築碳足跡盤查的 PCR。

表3-4 建築碳足跡盤查之建議範圍

生命週期五階段 碳足跡盤查範圍 建材生產運輸 原材料取得耗能 原材料運輸耗能 建材生產耗能 成品運輸耗能 營造施工 施工機具耗能 建築使用 空調設備耗能 照明設備耗能 生活熱水設備耗能 室內電器設備耗能 給排水污水設備耗能 升降設備耗能 維護更新 建材生產運輸耗能 施工機具耗能 拆除廢棄 營建廢棄物運輸耗能

(資料來源：本研究整理)

圖 2-1 碳足跡評估流程圖與盤查邊界界定

(資料來源：本研究繪製)

第四章 建築資材碳排統計

第四章 建築資材碳排統計

第一節 資材碳排統計法概說

資材碳排並非意味資材本身會釋放 CO2氣體，而是因為資材的加工過程消耗著電力或煤、 石油、天然氣等化石燃料，因而釋放出大量的 CO2。基本上資材生產之碳排與當地的能源結構 與工業能源效率有很密切的關係。例如，挪威 99﹪的電力完全仰賴乾淨水力發電，其每噸單位 油當量能源的碳排量（1.36t）只有台灣的 52.7﹪；在火力發電比例小且發電效率高的日本，每 度電能的碳排約為台灣的 73％。又如，電線電纜中銅之冶煉能源效率，在中國冶煉每噸粗銅需 要 1.28t 的標準煤，幾乎是國際水準（0.643t）的兩倍。因此資材碳排資料有很特殊的當地產業 特性，絕不能援用他國數據來取代，這也是建築足跡評估必須立足於本土化研究的原因。 為進行資材的碳排量統計，讓我們先來瞭解一下日本 AIJ-LCA 對資材碳排量的統計法。日 本的碳排量統計方法約有下列三種： （1）產業關連表統計法： 「產業關連表」就是政府定期對各種產業間的產值、需求量、交易量、粗附加價值等，所 進行的金額相關統計資料。所謂資材碳排的產業關連表統計法，就是利用產業關連表之關係， 以建築產業的需求量與資材消耗量，求出對其他資材產業與能源產業的產值、產量之直接、間 接波及效果，並因此求出碳排量之方法。由於此方法單純以金額來計量碳排量情形，因此很容 易以建築物的施工金額來換算碳排量，是一種十分簡便的碳排量評估法（日本建築學會，1992， 空氣調和衛生工學會，1995，或岡建雄，1993）。然而，由於這種方法所求出的數據通常為該產 業資材的平均碳排量，但無法區別個別資材的碳排量，因而難以進行精密之碳足跡評估。例如， 只有水泥的碳排資料無法區別白水泥、波特蘭水泥、高爐水泥之差異；鋼鐵的碳排資料無法區 別鋼筋、型鋼、不銹鋼之差異；玻璃的碳排資料無法辨普通玻璃、反射玻璃、Low-E 玻璃之差 別。另一方面，由於此方法以金額來換算，因此無法區別能源結構，亦無法顧及成品或半成品 資材在國外加工能源之情形，而使碳排數據有很大誤差。同時，此方法還包括人事設備利潤等 間接影響的產業關連統計，使其碳排數據隱藏太多與能源無關的因素，因而使其信賴度大為降 低。 （2）限定間接需要算入法：

有鑑於上述產業關連表包含太多間接波及影響，使其碳排量統計數據有嚴重偏大的趨勢， 遂有去除其間接關連因素而統計的方法。此法的碳排量數據當然比上法更值得信賴，但是它依 然只是該資材產業的平均碳排量，而無法區別個別資材種類的碳排量。 （3）生產線直接耗能統計法： 此方法直接由資材製造廠商的產量與耗能結構算出碳排量（酒井，1992），亦即相當於資材生產 線的直接耗能統計。雖然不同資材廠商的耗能效率不盡相同，但以目前產業競爭與節能效率提 升下，最終產品耗能效率與碳排量之差異已日漸縮小，因此本方法可說是一種最直接可靠的碳 排統計法。然而，由於各種資材廠商之配合意願不高、生產線耗能結構的統計不易、統計量龐 大之因素，使本統計之難度增高。 如上所述，由於統計理論之差異甚大，因而不同方法對於相同資材的碳排量統計值之間常 包含甚大的誤差（表 4-1），且其差異參差不齊，有時差異甚至高達數倍（酒井，1993）。為求碳 足跡評估之信賴度，碳排資料庫應盡量以相同統計法來產生較好。

第四章 建築資材碳排統計

表4-1 不同統計法之日本資材生產碳排量比較表（單位：kg-CO

2

/kg）

產業關連法＊₁ 限定間接 需要算入 法 生產線直接耗能統計法 相關文獻調查 研究代表者 外岡 吉岡ら 酒井ら＊2 _酒井ら＊3 _外岡＊4 _{日本建築研究所}＊5 砂 石 砂礫採石 0.00642 0.00568 0.00103 0.00103 碎石 0.00781 0.00693 0.00117 0.00117 纖 維 製 品 棉 0.198 絲 0.334 毛 0.620 其他 0.341 木 材 製材 0.216 0.136 0.029 0.029 合板 0.598 0.433 0.179 0.179 紙 紙板 1.507 1.331 0.675 和室紙 2.955 2.585 0.796 塗料 1.932 1.481 0.656 0.653 合成樹脂品 2.101 1.690 0.645 2.787 玻 璃 平板玻璃 1.980 1.782 1.519 1.291 2.435 玻璃纖維 3.703 3.333 2.124 1.584 其他 0.183 0.169 2.817 水泥 0.818 0.803 0.825 水泥 0.799 高爐水泥 0.506 0.785 陶 瓷 器 陶瓷器 0.781 0.689 0.418 陶瓷器 1.467 耐火陶瓷 1.052 0.920 0.616 衛生陶瓷器 0.953 其他 0.000 0.103 鐵（鋼胚） 1.287 1.111 1.888 型鋼 0.990，棒鋼 0.693 ， 鋼 板 1.599 大型型鋼 1.089 小型型鋼 0.634 鋼胚 1.232 電弧爐鋼 0.517 高爐鋼 1.907 型鋼 0.990 軟鋼 2.130 鋼筋 0.693 鋼板 1.599 銅 2.424 1.573 1.028 鋁 4.726 3.711 2.259 6.472 6.446 其 他 鉛 3.227 2.673 1.925 鋅 2.757 2.380 1.841 3.117（高爐） 其他 6.131 隔 熱 材 玻纖棉 3.659 發泡樹脂 3.579 資 料 來 源： 取 自空氣調和衛生工學會，1995，p.56，經 本 文 換算 成碳排量 註 ： ＊ 1：安 岡 ，1993，p.109，＊2：酒井，1992 ，＊ 3： 酒井，1993 ，＊4：外岡豐，1994， ＊5：日本建築研究所，1992

(資料來源：本研究整理)

第二節 台灣建築資料碳排庫

任何建築的碳排評估系統必須建立於本土的資材碳排資料庫之上。我國的資 材碳排資料庫，乃由筆者研究室自 1994 年以來歷經十數年依據「生產線直接耗 能統計法」換算而得。為了溯及原料開採耗能，2013 年筆者研究室擷取瑞士 Simapro 原料開採之碳排資料與既有碳排資料合成最新碳排資料庫，其局部內容 如表 4-2 所示。 本資料庫中之生產階段碳排數據大部分為本研究室訪查國內各類資材生產 商，實際統計其產量與能源結構而求得，但是其中也有少部份資料係參考經濟部 能源委員會所做之「能源查核制度管理輔導計畫」（經濟部能委會，1997）所建 立的資材生產耗能量換算而得。此表在將資材所消耗之化石能源換算為碳排時， 依表 4-3 之碳排係數求出其最終數據。將電能換算為碳排時，由於其換算值會隨 著國內發電結構的改變而有所變動，該表乃依據 2012 年臺灣發電結構換算每度 最終消費電量之平均碳排 0.532kg/度來計算。

表4-2 臺灣資材碳排資料表（2013年版）

材料名稱 單位 碳排(kgCO2) 原料開採 原料運輸 產品生產 成品運輸 總碳排量 鋼鐵類 鋼胚(高爐) T 92.36 453.32 2050.00 55.16 2650.83 鋼胚(電弧爐) T 146.67 81.15 426.00 55.16 708.98 鋼筋及鐵件 T 135.80 155.58 813.58 83.31 1188.28 型鋼 T 135.80 155.58 830.75 64.10 1186.24 不鏽鋼捲、不鏽鋼 T 1192.78 183.21 1206.21 46.87 2629.06 冷軋輕型鋼 T 135.80 155.58 791.25 46.87 1129.51 熱軋鋼捲 T 135.80 155.58 661.17 38.35 990.91 冷軋鋼捲 T 135.80 155.58 676.04 46.87 1014.29 不鏽鋼管 kg 1.193 0.183 1.24 0.13 2.75 鍍鋅鋼管 kg 0.136 0.156 0.81 0.13 1.23 冷軋鋼管 kg 0.136 0.156 0.71 0.13 1.13 砂石類 砂礫 m3 _{3.05 56.20 59.24} 採石(原石) m3 _{3.83 111.20 115.03} 石材加工品(6 分板) m2 _{0.082 2.37 1.74 5.11 9.30} 岩棉板(1.5cm) m2 _{0.015 0.93 0.828 0.182 1.96} 土質 磁磚( 1 c m ) m2 _{7.70 7.16 1.14 15.99} 高壓混凝土地磚( 6 c m ) m2 _{37.43 5.65 0.40 43.48} 衛生陶瓷器 kg 0.05 0.03 0.80 0.06 0.93 紅磚(20*9.5*5cm) 塊 0.01 0 0.41 0.16 0.58 文化瓦 m2 _{0.114 0.00 6.46 2.56 9.13} 水泥類 一般水泥(卜特蘭) T 2.47 4.17 855.00 99.75 961.384

第四章 建築資材碳排統計 白水泥 T 2.47 4.17 941.81 99.75 1048.20 高爐水泥(爐石粉 30%) T 1.73 17.92 617.56 99.75 736.96 高爐水泥(爐石粉 45%) T 1.36 14.20 498.84 99.75 614.15 1:1 水泥砂漿粉刷 m2 _{0.100 0.27 19.02 0.51 19.90} 1:2 水泥砂漿粉刷 m2 _{0.095 0.29 12.37 0.51 13.27} 1:3 水泥砂漿粉刷 m2 _{0.089 0.29 8.57 0.51 9.46} 預拌混凝土(2000psi) m3 _{5.13 19.24 214.84 22.85 262.04} 預拌混凝土(3000psi) m3 _{4.89 17.95 300.34 22.85 346.01} 預拌混凝土(4000psi) m3 _{4.80 21.62 343.09 22.85 392.35} 預拌混凝土(5000psi) m3 _{4.83 21.48 407.21 22.85 456.36} 預拌混凝土(6000psi) m3 _{4.71 21.65 471.34 22.85 520.54} 預拌高爐混凝土(3000psi) m3 _{4.50 21.48 175.68 22.85 224.50} 預拌高爐混凝土(4000psi) m3 _{4.35 21.46 200.62 22.85 249.28} 預拌高爐混凝土(5000psi) m3 _{4.30 22.08 238.03 22.85 287.27} 預拌高爐混凝土(6000psi) m3 _{4.10 22.11 275.45 22.85 324.50} 水泥板(9mm) m2 _{0.04 0.16 2.70 2.13 5.04} 石膏 kg 0.002 0.027 0.18 0.10 0.32 石膏磚(66.5＊80＊6cm) 塊 0.06 0.80 1.84 3.09 5.79 石膏板(9mm) m2 _{0.01 0.18 1.75 0.68 2.61} 石膏板(12mm) m2 _{0.02 0.23 2.33 0.90 3.49} 石膏板(15mm) m2 _{0.02 0.28 2.79 1.08 4.18} 矽酸鈣 kg 0.002 0.03 0.21 0.03 0.27 矽酸鈣板(6mm) m2 _{0.01 0.16 1.28 0.18 1.33} 矽酸鈣板(9mm) m2 _{0.01 0.23 1.81 0.26 1.99} 矽酸鈣板(12mm) m2 _{0.02 0.30 2.39 0.34 2.65} 木材類 原木 m3 _{-916.67 39.59 102.67 10.97 -763.45} 合板 m3 _{-618.8 43.55 440 16.8 -118.40} 合板(6 分板) m2 _{-11.14 0.784 8.10 0.302 -1.96} 塑合板 m3 _{-624.0 51.46 733.33 19.85 180.65} 製材 m3 _{-916.67 39.59 112.43 10.97 -753.68} 木模板(1.5cm) m2 _{2.83 0.27 0.78 3.89} 木地板(2cm) m2 _{-79.2 3.42 23.94 2.46 -49.36} 壁紙 m2 _{0.006 0.26 0.003 0.27} 玻璃類 普通玻璃 kg 0.112 0.024 0.70 0.04 0.87 強化玻璃 kg 0.112 0.024 0.96 0.04 1.13 反射玻璃 kg 0.222 0.024 0.89 0.04 1.17 膠合安全玻璃 kg 0.112 0.024 0.84 0.04 1.02 雙層玻璃 kg 0.224 0.024 0.72 0.04 1.01 Low-E 玻璃 kg 0.222 0.024 1.08 0.04 1.36 玻璃纖維 kg 0.112 0.024 2.41 0.04 2.59 化學、塑膠 類 PVC 原料 kg 2.21 塑鋼原料 kg 1.72 聚酯纖維(PET) kg 2.35 環氧樹脂 (Epoxy) kg 3.02 ABS 樹脂 kg 3.26 PC 耐力板 Kg 3.27 0 2.29 0.07 5.62 PVC 塑膠管、PVC 板 Kg 2.21 0.15 0.07 2.43 PVC 管接頭、凡而(閥) Kg 2.21 0.69 0.07 2.98 水泥漆 Kg 3.13 1.23 0.75 0.05 5.16 油漆 kg 5.55 0.05 1.27 0.18 7.05 瀝青 瀝青混凝土 T 35.90 13.37 30.04 23.78 103.09

鋁金屬 進口鋁錠(全新) T - 330.23 12200.0 119.87 12650.10 進口鋁錠(80%回收) T - 187.48 3746.4 119.87 4053.76 鋁擠型加工 T 287.50 門窗型鋁加工 T 78.74 建築用鋁擠型料 kg - 0.19 4.03 0.12 4.34 門窗鋁料 kg - 0.19 4.11 0.12 4.42 銅金屬 銅線(80%回收) kg 0.789 0.05 0.84 銅製品(80%回收) kg 1.79 0.186 1.83 0.05 3.85 電纜線 PVC 電纜(14mm2) M 0.579 0.035 0.084 0.009 0.707 耐火電纜(50mm2_{) M 1.950 0.124 0.283 0.029 2.385}

(資料來源：本研究整理)

表4-3 碳排計算所依據之化石能源碳排係數

燃料別 單位 碳排放係數 碳氧化率 我國熱值 單位轉換 CO2排放係數 (T-C/TJ) (Kcal/單位) (KgCO2/單位) 固體 自產煤 Kg 25.8 0.99 5890 1.53E-05 2.309 進口煉焦煤(鋼鐵業) Kg 25.8 0.99 7010 1.53E-05 2.748 進口燃料煤(發電業) Kg 25.8 0.99 5700 1.53E-05 2.235 無煙煤 Kg 26.8 0.99 7100 1.53E-05 2.891 亞煙煤 Kg 26.2 0.99 4900 1.53E-05 1.951 褐煤 Kg 27.6 0.99 2844 1.53E-05 1.193 泥煤 Kg 28.9 0.99 2333 1.53E-05 1.025 焦炭 Kg 29.2 0.99 7000 1.53E-05 3.106 煤球 Kg 26.6 0.99 3800 1.53E-05 1.536 焦爐氣 M3 _{12.1 0.99 4200 1.53E-05 0.772} 高爐氣 M3 _{70.8 0.99 777 1.53E-05 0.836} 轉爐氣 M3 _{49.6 0.99 1869 1.53E-05 1.409} 液體 原油 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 添加劑/含氧化合物 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 煉油氣 M3 _{15.7 0.99 9000 1.53E-05 2.147} 液化石油氣(LPG) L 17.2 0.99 6635 1.53E-05 1.734 天然汽油 L 17.2 0.99 6700 1.53E-05 1.751 石油腦 L 20 0.99 7800 1.53E-05 2.370 車用汽油 L 18.9 0.99 7800 1.53E-05 2.240 航空汽油 L 19.1 0.99 7500 1.53E-05 2.177 航空燃油 L 19.5 0.99 8000 1.53E-05 2.370 煤油 L 19.6 0.99 8500 1.53E-05 2.532 柴油 L 20.2 0.99 8400 1.53E-05 2.578 蒸餘油(燃料油) L 21.1 0.99 9600 1.53E-05 3.078 白精油 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 潤滑油 L 20 0.99 9600 1.53E-05 2.917 柏油 L 22 0.99 10000 1.53E-05 3.343 溶劑油 L 20 0.99 8300 1.53E-05 2.522 石蠟 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 石油焦 Kg 26.6 0.99 8200 1.53E-05 3.314 其他油品 L 20 0.99 9000 1.53E-05 2.735 氣體 (自產)天然氣 M3 _{15.3 0.995 8000 1.53E-05 1.869}

第四章 建築資材碳排統計 (進口)液化天然氣 M3 _{15.3 0.99 9000 1.53E-05 2.092} 廢棄物 一般廢棄物 Kg 25 0.99 2098 1.53E-05 0.797 ＊1 熱值轉換單位 1cal＝4.186J；1TJ＝1012_J ＊2 熱值參考經濟部能源局《台灣能源平衡表》2011 版本 ＊3 碳排計算與相關參數係依照 IPCC(2006)準則

(資料來源：本研究整理)

表 4-2 有兩種運輸階段碳排統計值，一是由原料產地到台灣的「原料運輸碳 排」，二是資材成品運至建築工地的「成品運輸碳排」。兩者大部份以臺灣「汽車 貨運調查報告」（交通部統計處，2010）中所統計貨運各類商品之平均運輸距離 加上本研究推估單位重量貨運運輸之燃油效率與所需車輛燃料產生的碳排放值 來統計（如表 4-3 所示）。 為了明示本章碳排資料之盤查方法，以下列舉表 4-2 的重要資料來說明。鋼 鐵為建築產業最重要的資材，鋼胚為所有鋼鐵製品的上游原料，其碳排數據舉足 輕重，在此先來一窺鋼鐵碳排資料之究竟。鋼鐵的冶煉法主要可分為兩種，即高 爐煉鋼與電弧爐煉鋼，此兩者之產業關聯圖與生產流程圖如圖 4-1~4-2 所示。高 爐煉鋼以及電弧爐煉鋼兩者之間的差異在於高爐煉鋼主要原料由鐵礦冶煉，而電 弧爐原料為廢鋼再熔煉，兩者在能源使用上有很大差異。目前行政院環保署針對 鋼 鐵 業 有 公 告 高 爐 鋼 胚 以 及 電 弧 爐 鋼 胚 在 生 產 階 段 設 定 的 碳 排 係 數 為 2.05kgCO2e/kg、0.426kgCO2e/kg（行政院環境保護署溫室氣體先期專案暨抵換專 案,民 99），此為政府公告之一級資料，本書當然以此為準。然而依據 PAS2050 之規範，此資料缺乏原物料開採、運輸階段之碳排資料，在此必須予以補足。以 下針對高爐鋼胚與電弧爐鋼胚之碳排統計分別說明。

圖 4-1 鋼鐵基本工業產業關聯圖

(資料來源：財訊萬用手冊，2007)

煤炭 鐵礦 石灰石 _鋼 胚 燒 結 廠 煉 焦 廠 高 爐 轉 爐 連 鑄 T1 T1 鐵水 鋼液 T2 原料 煉鐵 煉鋼 產品 原料運輸 產品生產 原料取得 成品運輸 廢鋼 電_弧 爐 盛 鋼 桶 連 鑄 機 T1 鋼 胚 鋼板廠 熱軋廠 小鋼胚廠 冷軋廠 鋼鐵初級 製品 軋鋼 鋼鐵初級 製品 軋 鋼 廠 T2 T3 T3 產品生產 成品運輸 下 游 供 應 商 T4 下 游 供 應 商 T4

圖 4-2 高爐煉鋼與電弧爐煉鋼生產流程圖

(資料來源：本研究繪製)

由於高爐鋼胚之原料全部來自國外，其碳排資料非藉助國外資料不可，在此 藉助國際間最常用的 SimaPro 資料庫中查詢原物料開採的碳排資料。首先查得鋼 胚“Steel, billets, at plant/US”排碳量為 2.04 kgCO2e/kg，SimaPro 資料庫說明此項數 據包括提取石灰石、石灰生產、勘探之碳排，以及開採及加工鐵礦石和煤炭、運 輸燒石灰，白雲石，鐵礦石和煤的船舶、鐵路和卡車運輸之碳排，其生產流程包 含燒結廠、焦化廠的爐灶、鍋爐、高爐、轉爐和鑄造生產線之碳排，這些數據皆 取自美國和加拿大。作為補足台灣鋼胚碳排資料，在此僅需取其原料開採的部分 資料即可。參閱其細目得知每公斤鋼胚主要的原料用量為 0.6697kg 煤礦、1.23kg 生鐵及 0.191kg 石灰石，再依各原料查詢其開採的排碳係數，查得煤礦“Coal, at mine”碳排為 0.096 kgCO2e/kg，生鐵礦“Iron ore, at mine & at beneficiation”碳排為 0.028 kgCO2e/kg，石灰石“limestone, at mine”碳排為 0.00191 kgCO2e/kg。由各原料 的使用量與各自的碳排放係數相乘後加總，便可求出高爐鋼胚在開採階段的總碳 排放量為 0.092kgCO2e/kg（或 92.36 kgCO2e/T）。 高爐鋼胚原料自國外運至國內之運輸階段，則依據煤礦、生鐵、石灰石此三 種主要原料找出其發源地，並計算由發源地（開採地區）運送至製造廠的距離。 本研究將分段式計算某定點到某定點的距離，最後再一併加總。以生鐵礦原料為 例，由於台灣的生鐵礦多數由國外進口，特別是澳洲與巴西，分別佔 68%及 32%。 第一步需先確認該國主要產礦的位置，澳洲的鐵礦主要坐落在 Paraburdoo mine， 再應用 Google Map 找出距離該區最近的港口，係位於西澳的 Dampier Port，兩