國 立 交 通 大 學
工學院永續環境科技學程
碩 士 論 文
企業綠屋頂節能與環境效益評估
Energy Saving and Environmental Benefit Assessment
for Corporate Green Roof
研 究 生 :周 政 隆
指導教授 :高 正 忠 教授
企業綠屋頂節能與環境效益評估
Energy Saving and Environmental Benefit Assessment
for Corporate Green Roof
研 究 生: 周 政 隆 Student : Cheng-Lung Chou
指導教授: 高 正 忠 Advisor : Jehng-Jung Kao
國 立 交 通 大 學
工學院永續環境科技學程
碩 士 論 文
A Thesis
Submitted to Degree Program of Environmental Technology for Sustainability College of Engineering
National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Science
In
Environmental Technology for Sustainability June 2013
Hsinchu, Taiwan, Republic of China
i 企 業 綠 屋 頂 節 能 與 環 境 效 益 評 估 學生：周政隆 指導教授：高正忠 國立交通大學工學院永續環境科技學程 摘 要 由於綠屋頂具有隔熱降溫、減緩暴雨逕流等功能，而企業在展現社會責任、節能減 碳與環境美化上，建構綠屋頂是適切且容易著力的方向，因而國外企業已積極推廣綠屋 頂(Cooperate Green Roof , CGR)。然而針對 CGR 的效益，目前國內並無適當的方法可用 以評估 CGR 效益，本研究因而以 CGR 較顯著之節能及環境效益為主軸，建立一套方法 評估 CGR 在隔熱降溫上對節能的助益，以及環境上對降低温室氣體排放及截水之效益。 節能評估主要採用 eQUEST 軟體模擬以及熱傳導係數法估算 CGR 建置前後的能源 消耗差異，亦考量不同 CGR 型式，包括介質厚度、植栽特性等環境狀況及熱阻等對 CGR 隔熱降溫節能效益的影響。環境效益則主要包括温室氣體減量及截水，温室氣體減量主 要包括二部分，一部分是由於節能所造成，另一部分是由於植栽吸收及固定二氧化碳的 能力，前者依所減少電力的排放係數來推估，後者則以可能種植的植物吸收及固定二氧 化碳的係數來推估。而降低降雨逕流的截水效益則以其他研究所建立的截水公式推估。 且將分別參考碳稅及國外都巿逕流收費費率，探討這些 CGR 效益可展現的成本效益。 本研究針對企業辦公大樓就薄層型及密集型 CGR 進行研究，依所建立方法估算之 單位成本分別為 212 及 301 NT$/m2 -yr，而 10、15 及 20 年三種不同更新年限之傳統屋 頂的單位成本分別為 241、182、134 NT$/m2 -yr，密集型 CGR 因初設成本較高，年均成 本亦較高，薄層型 CGR 雖然較 15 及 20 年更新年限之傳統型屋頂高，主要是因國內電 價偏低及未考量綠屋頂其他效益，但已比 10 年更新年限低。本研究除了探討及示範所 建議方法的可行性與實用性，亦期所得的結果可作為企業進行建置 CGR 相關決策分析 時的重要考參考依據。 關 鍵 字 : 企 業 綠 屋 頂 、 節 能 減 碳 、 雨 水 截 流 、 eQUEST 、 建 築 能 耗 模 擬 、 温室氣體減量、成本效益分析。
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Energy Saving and Environmental Benefit Assessment for Corporate Green Roof
Student：Cheng-Lung Chou Advisor：Jehng-Jung Kao Degree program of Environmental Technology for Sustainability
College of Engineering National Chiao Tung University
ABSTRACT
Green roof technology has the functions of roof insulation, room temperature decreasing, and rainwater runoff detention, corporate green roof (CGR) establishment is thus widely promoted in many countries and is regarded as an appropriate approach for demonstrating the corporate social responsibility in energy conservation, carbon-emission reduction and landscape aesthetics. However, the method for evaluating the cost-benefit of domestic CGRs is so far not available. This study was thus initiated to develop a cost-benefit analysis method to evaluate major benefits of CGRs including the heat reduction for energy saving, carbon-emission reduction and rainwater runoff detention for a local corporate building.
The eQUEST simulation program and thermal conductivity coefficient (U-value) method are applied to estimate the energy savings of CGRs, with consideration of different CGR type and thickness of soil medium. The environmental benefits of CGRs are mainly carbon-emission reduction and rainwater runoff detention. The carbon emission reduction is approximated based on the avoided emission from energy saving and the amount of carbon sequestrated by CGRs. The rainwater detention of CGRs is calculated by an experimental equation. The benefits are estimated based on the local electricity fee, a suggested carbon tax, and a stormwater charge.
A case study for a corporate office building was implemented for both extensive and intensive CGRs. The proposed benefit-cost analysis method was applied to estimate the potential benefits and costs of CGRs, and compared with the conventional roof with a life span of 10, 15, or 20 years. The annual costs for extensive and intensive CGRs are 212
iii
and 301 NT$/m2-yr, while the costs for the conventional roof for different life spans are 241, 182, and 134 NT$/m2-yr, respectively. The results show that the intensive CGR is not cost effective due to its high initial installation cost. Although the extensive CGR is more expensive than the conventional roof with a life span of 15 or 20 years, it is superior to the latter with a life span of 10 years. The CGR will be more cost effective if the electricity rate increases and other benefits such as heat island mitigation are also considered. This study has demonstrated the applicability of the proposed CGR cost-benefit analysis method, and the results are expected to facilitate related decision-making analyses for a company to install CGRs.
Keywords: corporate green roof, energy saving, carbon emission reduction, runoff detention, eQUEST, cost-benefit analysis.
iv
致謝
首先感謝指導教授高正忠老師，對於學生在這段再職碩班求學期間的 指導及諄諄教誨，尤其在工作及學業上難免無法兼顧的情況下，您的體諒 及不厭其煩的教導，支持及鼓勵學生勉力的完成論文，對此深表誠摯的感 激與謝意。也非常感謝陳鶴文老師、陳維燁老師及潘子欽博士於百忙之中 抽空來評審學生的論文，並於口試時給予寶貴的指導意見，使本論文更加 完整及嚴謹，特此表示由衷的感謝。 感謝實驗室的學長姐宥禔、彥宏、科智等幫助，除了指正論文撰寫上 的盲點，並提供文獻相關的資訊及著力方向，使學生在研究的過程更加順 利；並感謝同屆同學儼輝、瑞珠的加油打氣及經驗的傳承；感謝學妹佩樺、 莛涵在論文口試過程及相關事務的幫忙；感謝所辦戰小姐在行政事務上的 協助。 另外，在研究期間資料的查詢上亦得到許多人的協助，感謝颱洪中心 「大氣研究資料庫」所提供新竹測站之外氣資料，冠呈公司陳相輪博士在 建築能源模擬上之技術協助，公司同仁敏政提供相關之綠化及植栽經驗， 建築師趙熙雍先生講解屋頂設計之重點及考量，以及所有提供材料、施 工、成本資料的廠商，感謝以上諸位的幫忙與指導，使本論文的內容及資 訊更加充實。 最後，要感謝我親愛的家人，因為您們無悔的支持與鼓勵，讓我在漫 長的求知過程中，面對各種困難與挑戰得以堅持下去，僅將此論文獻給您 們。 周政隆 謹誌於交大 民國一百零二年六月v
目錄
中文摘要 ... i 英文摘要 ... ii 致謝 ... iv 目錄 ... v 表目錄 ... viii 圖目錄 ... x 符號說明 ... xi 第一章 前言 ... 1 1.1 研究緣起 ... 1 1.2 研究目的 ... 4 1.3 論文內容 ... 5 第二章 文獻回顧 ... 6 2.1 綠屋頂及分類 ... 6 2.1.1 綠屋頂 ... 6 2.1.2 綠屋頂分類 ... 7 2.2 國內外綠屋頂發展 ... 9 2.2.1 國外綠屋頂發展 ... 9 2.2.2 國內綠屋頂發展 ... 9 2.2.3 企業綠屋頂發展 ... 10 2.3 企業綠屋頂效益 ... 11 2.4 綠屋頂節能減碳效益 ... 13 2.4.1 節能效益 ... 13 2.4.2 温室氣體減量效益... 14 2.5 綠屋頂環境效益: 截水效益 ... 15vi 2.6 綠屋頂成本效益 ... 17 第三章 研究流程與方法 ... 20 3.1 研究流程 ... 20 3.2. 綠屋頂分類 ... 23 3.3 CGR 效益 ... 24 3.3.1 節能效益 ... 24 3.3.1.1 能源模擬模式 ... 25 3.3.1.2 熱傳導係數法 ... 25 3.3.1.3 能源轉換係數 ... 27 3.3.2 温室氣體減量效益 ... 28 3.3.2.1 節能減少之碳排放量 ... 28 3.3.2.2 植栽吸收及固定二氧化碳 ... 29 3.3.3 截水效益 ... 31 3.3.3.1 區域年降雨量說明 ... 31 3.3.3.2 綠屋頂截水推估公式 ... 32 3.4 傳統屋頂與綠屋頂成本 ... 32 3.5 企業綠屋頂成本效益分析 ... 35 第四章 案例研討 ... 39 4.1 案例介紹 ... 39 4.2 節能效益 ... 41 4.2.1 能源模擬模式 ... 41 4.2.2 熱傳導係數法 ... 50 4.2.3 節能效益說明 ... 55 4.3 溫室氣體減量效益 ... 58 4.3.1 節能之減碳效益 ... 58 4.3.2 植栽之減碳效益 ... 59
vii 4.3.3 減碳效益說明 ... 59 4.4 截水效益 ... 60 4.4.1 逐時雨量統計 ... 60 4.4.2 截水量估算 ... 61 4.5 綠屋頂經濟效益 ... 63 4.5.1 節能經濟效益 ... 63 4.5.2 減碳經濟效益 ... 63 4.5.3 截水經濟效益 ... 64 4.6 企業綠屋頂成本效益分析 ... 65 4.6.1 傳統屋頂與綠屋頂之年均成本 ... 65 4.6.2 綠屋頂成本效益 ... 67 4.6.3 綠屋頂總計年均成本分析 ... 68 4.6.4 參數不確定分析 ... 69 第五章 結論與建議 ... 80 5.1 結論 ... 80 5.2 建議 ... 84 參考文獻 ... 86 附錄 A ... 93 附錄 B ... 96
viii
表目錄
表 2.1 「密集型」與「薄層型」綠屋頂的比較表 ... 8 表 2.2 傳統型屋頂與綠屋頂初設成本比較表 ... 18 表 3.1 綠屋頂分類及特性 ... 23 表 3.2 傳統屋頂及綠屋頂熱傳透率 U 值 ... 27 表 3.3 我國歷年電力排放係數調整表 ... 28 表 3.4 植栽單位面積二氧化碳吸收及固定量 ... 29 表 3.5 植栽單位面積二氧化碳吸收及固定量 ... 30 表 3.6 新竹區歷年平均年降雨量 ... 31 表 3.7 傳統綠屋頂與綠屋頂之初設成本估算表 ... 33 表 3.8 台灣電力公司二段式分時電價表 ... 36 表 3.9 世界各國已開徵碳稅時程及價格 ... 37表 4.1 建築基本資訊 (Building Basic Information) ... 41
表 4.2 建築外牆及內裝資訊 (Building Envelop Information) ... 42
表 4.3 辦公大樓建築內部負載表 (Building Internal Load) ... 44
表 4.4 辦公大樓運作時程表(Operation Schedule) ... 44
表 4.5 空調主要設備規格表（HVAC Equipment List） ... 45
表 4.6 傳統型屋頂及綠屋頂熱傳透率 U 值 (1) ... 46 表 4.7 eQUEST 模擬估算之傳統型屋頂空調負載量 ... 47 表 4.8 eQUEST 模擬傳統及綠屋頂之各月份熱傳量 ... 49 表 4.9 eQUEST 模擬綠屋頂之各月份節能效益 ... 50 表 4.10 氣象數據全年度總溫差數量差異 ... 53 表 4.11 熱傳導係數法估算傳統及綠屋頂之節能效益 ... 54 表 4.12 熱傳導係數法估算傳統及綠屋頂之各月份熱傳量 ... 54 表 4.13 熱傳導係數法估算綠屋頂之各月份節能效益 ... 55
ix 表 4.14 eQUEST 及熱傳導係數法所估算節能效益比較表 ... 56 表 4.15 傳導係數法之空調系統 COPs 值計算 ... 57 表 4.16 eQUEST 及熱傳導係數法所估算之節能電量比較表 ... 57 表 4.17 eQUEST 及熱傳導係數法所估算節能之減碳效益 ... 58 表 4.18 綠屋頂估算之植栽減碳效益 ... 59 表 4.19 綠屋頂估算之節能與植栽減碳效益比較表 ... 60 表 4.20 101 年新竹測站逐時降雨資料各月份統計表 ... 61 表 4.21 薄層及密集型綠屋頂截水效益估算表 ... 62 表 4.22 綠屋頂節能經濟效益估算表 ... 63 表 4.23 綠屋頂減碳經濟效益估算表 ... 64 表 4.24 綠屋頂截水經濟效益估算表 ... 65 表 4.25 傳統屋頂與綠屋頂之年均成本估算表 ... 66 表 4.26 企業綠屋頂經濟效益分析估算表 ... 67 表 4.27 傳統屋頂與綠屋頂總計年均成本估算表... 68 表 4.28 傳統屋頂與綠屋頂成本效益分析表 ... 69 表 4.29 通貨膨脹率 f 與不含通貨膨脹率之折現率 u 參數組合表 ... 70 表 4.30 f 值、u 值參數組合與年均成本估算表 ... 71 表 4.31 各國平均電價比較表 ... 73 表 4.32 電價變化對綠屋頂總成本影響分析表 ... 74 表 4.33 薄層型綠屋頂 U 值變化對總成本影響分析表 ... 75 表 4.34 傳統型屋頂及綠屋頂熱傳透率 U 值(2) ... 76 表 4.35 傳統型屋頂 U 值變化對總成本影響分析表 ... 77
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圖目錄
圖 3.1 研究流程圖 ... 22 圖 4.1 辦公大樓建築立面圖 ... 40 圖 4.2 辦公大樓綠屋頂平面圖... 40 圖 4.3 辦公室大樓三维的建築模型(東北面向) ... 43 圖 4.4 辦公室大樓三维的建築模型（西南面向） ... 43 圖 4.5 傳統型屋頂層空調負載比率 ... 48 圖 4.6 eQUEST 模擬傳統及綠屋頂之各月份熱傳量 ... 49 圖 4.7 eQUEST 模擬綠屋頂之各月份節能比率 ... 50 圖 4.8 新竹測站各月平均氣溫及 25℃之溫差 ... 52 圖 4.9 新竹市各月的總溫差(ΔT)量 ... 52 圖 4.10 熱傳導係數法估算綠屋頂之各月份節能比率 ... 55 圖 4.11 u 值、f 值參數組合與年均成本關係圖(1) ... 72 圖 4.12 u 值、f 值參數組合與年均成本關係圖(2) ... 72 圖 4.13 電價變化對綠屋頂總成本影響之趨勢圖(1) ... 74 圖 4.14 U 值變化對綠屋頂總成本影響之趨勢圖 ... 78 圖 4.15 電價變化對綠屋頂總成本影響之趨勢圖(2) ... 78xi
參數符號說明表
符號 說明 單位 A 屋頂或綠屋頂面積 m2 Ai 植栽之栽種面積基準 m2 CGRI 綠屋頂的初設成本 NT$/m 2 CGR 綠屋頂的年均成本 NT$/m 2 -yr Y NR C 傳統屋頂壽命為 Y 年的年均成本 NT$/m2-yr CNRI 傳統屋頂的初設成本 NT$/m 2 COP 空調設備性能系數 - COPS 空調系統性能系數 - dx 第 x 層材料之厚度 mECO2 CGR 節能之溫室氣體減量值 kg eCO2/yr
Ei 節省電力之溫室氣體排放係數 kg eCO2/度
GCO2 屋頂植栽綠化之年總 CO2 固定量 kg eCO2/yr
Gi 植栽種類之單位面積 CO2 固定量 kg eCO2/m2-yr ho 外表面的熱傳透率 W/( m2 oK) hi 內表面的熱傳透率 W/( m2 oK) i 折現率 % kx 第 x 層材料之熱傳導係數 W/( m2 oK) P 降雨量 mm Q 熱通量 W Qi 電力能源之減少量 度/yr
xii ra 中空層之熱阻 (m3 oK)/W R 熱阻值 (m2 °K)/W SD 綠屋頂土壤基質之厚度 mm ΔSWS 基質截水深度 m ΔSWd 排水板截水深度 m Δt 降雨延時 time Ti 室內溫度 ℃ To 外氣溫度 ℃ u 不含通貨澎脹的折現率 % U 熱傳透率 W/( m2 oK) θf 最終含水率 % θi 初始含水率 % θS 飽和含水率 %
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第一章 前言
1.1 研究緣起 台灣由於都市人口集中，且建築物多為人工水泥鋪面，其吸熱及高度 不透水特性，不僅導致建築物蓄熱及空調負荷增加，建築物、空調設備之 排熱，更形成都市熱島效應；此外，不透水鋪面使得土壤的保水性喪失， 造成暴雨時之洪峰流量提高，因而增加都市淹水災害發生的機率（陳, 98 年）。綠屋頂由於可提高建築物綠地覆蓋率，增加生態綠化及生物棲息地、延長建築物頂使用壽命（Porsche and Kohler, 2003）及降低維護成本， ARCADIS（2004）指出綠屋頂利用植栽及覆土層的隔熱、反射及蒸發潛熱
作用，可降低屋頂的表面溫差高達 50%及室內溫度 4~6o
F；綠屋頂亦可以 截留雨水（Battie and Berghage, 2004），降低雨水逕流量，基於這些好處， 加上台灣氣候適合植物生長，綠屋頂因而頗適合在台灣推廣，以彌補綠地 不足及降低熱島效應，政府及民間單位亦因而正積極推動綠屋頂中（錫瑠 環境綠化基金會, 96 年），若能再進一步推廣綠屋頂至企業，相信效益會更 好，唯目前國內企業甚少建置綠屋頂，相關研究亦很少，故本研究擬發展 方法及工具協助分析國內企業建置綠屋頂的節能減碳、截水及成本效益， 以輔助企業建置綠屋頂。 綠屋頂一般分為密集型（Intensive）、薄層型 （Extensive）二種不同 型式，密集型類似園藝型屋頂花園，土壤層的深度至少高於 15 公分，可 種植灌木及較高喬木等植栽，可供休憩及賞景用途；薄層型屋頂土壤介質 層大約在 5~15 公分，適合種植耐候型草類及景天類等低矮植物，澆灌及
維護需求較低（Dunnett and Kingsbury, 2007）。由於密集型成本及維護均較
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對於企業而言，為提升企業社會責任及降低營運成本，國外企業已積
極建置綠屋頂（Corporate Green Roof , CGR），如美國福特汽車位於密西根
州的紅河卡車工廠、日本福岡的 ACROS Fukuoka 商業建築大樓等（Earth
Pledge, 2005），充份運用綠屋頂的效能及功用，在展現社會責任、節能減 碳與環境美化上，增進企業之環境永續性。雖然綠屋頂在國外已逐步受企 業所重視，但目前仍無適當之方法或工具可供企業於 CGR 設置前，預先 評估 CGR 之實質效益，因而較不易提高企業設置 CGR 之意願。雖然 CGR 的效益不少，唯本研究受限於人力時間，故主要以目前普遍受重視之節能 減碳及減緩降雨逕流之截水效益為研究方向，然而如何評估這些效益仍有 待研究，本研究因而建立一套方法評估 CGR 這三項效益。 綠屋頂隔熱節能效應在於屋頂結構物之隔熱，以及土壤與綠化植栽之 遮閉與表面水份蒸發所引起「潛熱釋放」之冷卻效應（謝, 94 年），由於 CGR 可隔熱降低室內温度減少空調耗能，因而具有節能效益，評估 CGR 降温的研究主要可分為三種:(1)建立熱傳模式推估（Al-Sanea, 2002; 蘇, 98 年）； (2) 以建築物耗源模式推估（DOE-2: Wong et al, 2002; eQUEST:
Hirsch, 2003）； (3) 簡易的係數法，如採用 U-value 推估之熱傳導係數法 （Clark, 2008; 唐等, 2010），由於第一類所建立的模式大多是針對特定綠 屋頂或實驗場所建立，且不易取得模式及不見得適用於台灣的 CGR，故未 採用，而第三類方法過於簡單，用於政策分析可能適用，但用於單一 CGR 可能誤差較大，故本研究主要採用第二類的方法，並與 U-value 所估算結 果比較，第二類方法用於評估綠屋頂建築物耗能模式曾有 EnergyPlus （Sailor, 2008），ESP- r （Strachan, 2008），本研究主要選擇在台灣已有應 用經驗的類似模式 eQUEST（Hirsch, 2003），eQUEST 是基於 DOE-2 模式 所發展，亦提供友善的電腦使用介面，其亦經常用於建築物耗能、空調設
3 計，以及運用於綠建築日常節能之空調節能模擬計算，本研究主要以 eQUEST 模擬分析綠屋頂對建築節能的影響程度。 企業碳足跡已是國際上所重視的議題，亦是國內正研擬推動的環保政 策，因而國內各企業亦積極重視減碳的績效，CGR 的減碳效益基本上來自 於二部分，第一部分即是因節能省電所減少的温室氣體排放，第二部分則 為植栽之吸收與固定二氧化碳所造成。前者主要是因減少耗用巿電，間接 減少生產巿電所排放的溫室氣體，一般採用排放係數來推估，本研究將採 用電力公司所公佈的排放係數及 eQUEST 模擬、U-value 推估所得的節電 量推估減碳效益。而後者主要依據植栽之吸收及固定二氧化碳的係數計算 （朱, 93 年; 葉, 101 年），求得綠屋頂植栽對溫室氣體減量的直接效益。 CGR 截水效益主要是透過植栽、土壤介質層及保水裝置來達到雨水 截水及延長逕流之時間（Mentens et al., 2005, Villarreal, 2006; Hilten et al.,
2008），其效果會受到受到降雨、土壤基質深度、植被、坡度等因子所影
響（VanWoert et al., 2005, Getter et al., 2009, Wolf et al., 2008,），唯國外實驗 及數據與國內的特性略有不同，例如降雨強度、介質特性、及植栽種類等， 本研究將以李（99 年）、廖（100 年）所建立的截水效益經驗公式估算截 水量；以土壤基質厚度、飽合含水率、排水板蓄水深度為參數，依據集水 區綠屋頂面積比例，推估綠屋頂之截水效益。 企業在追求永續發展上著重於環保與成本效益能相對平衡，在建築綠 化改善及相關投資考量上，通常須重視其投入成本及回收效益，探討 CGR 成本效益有必要先分析其設置成本，綠屋頂初設成本主要包含防水層、排 水板、土壤介質層、綠化植栽、以及施工運雜費等（Wong et al, 2003b; Carter
and Keller, 2008）；此項綠屋頂建置費用在國內因屬推廣階段，尚無較多經
4
估價案例、以及本研究案例所得之估價成本，採用現有薄層型及密集型綠 屋頂建置費用，作為後續估算及比較成本的依據。
另外，以生命週期（Life-cycle cost, LCC）探討 CGR 成本效益，綠屋 頂最具經濟效益在於延長屋頂防水層壽命及更新週期、其次為節能減碳所 降低之成本、再則是降低都市暴雨逕流相關之投資費用（Carter and Keeler,
2008）。綠屋頂防水層之更換期限；可從一般預估之 10~15 年延長到 25 年
（Kosaere and Ries, 2007），而綠屋頂之隔熱降溫對節能效益的影響主要是
電費之支出，温室氣體減量則是切中未來碳稅抵減之議題，以節能所造成 減少電力的排放係數來推估，加上植栽吸收及固定二氧化碳的對應之係數 來估算減排之總量，參考碳稅（Carbon Tax）或國際碳價格成本，即可換 算相關減量之成本。而降低降雨逕流的截水效益則以截水公式推估，且將
參考國外都市逕流收費費率（Carter and Keeler, 2008），以合理推算其減量
對應之成本。 CGR 之節能減碳及截水效益，目前並沒有一個具體的方法可供評估 這些效益，故本研究將試著發展方法或工具，用以評估 CGR 成本及這些 效益，並以一企業辦公大樓建築為案例，以驗證所發展方法的合理及適用 性。 1.2 研究目的 本研究主要是建立一套 CGR 分析方法，用以評估企業發展 CGR 之節能減 碳與截水效益，以期作為企業建置 CGR 預先評估 CGR 之成本與節能 減碳及截水效益。主要研究目的有以下二項： 1. 發展一套方法評估 CGR 節能減碳與截水效益：由於國內企業對於綠屋 頂設置仍屬於摸索階段，尚無一套可供評估其效益的方法，一般皆以其
5 功能面或成本為考量主軸，並無客觀的評估方式可供參考，藉由本研究 所建立的評估工具，可讓企業在考量設置綠屋頂時有所遵循，並能具體 運用在先期規劃作業上。 2. 建立 CGR 成本效益分析方法，以供作為企業建置 CGR 之重要依據： 本 研究依據較顯著之節能減碳與截水效益，建立適當之評估方法與工具分 析這些效益的經濟價值，並與綠屋頂成本進行比較分析，所建立方法可 供企業在建置前分析 CGR 的成本效益。 1.3 論文內容 第二章主要介紹及回顧國內外綠屋頂其發展與運用現況，並說明其分 類及適用特性，以及探討企業在建構綠屋頂之各面向效益；第三章為研究 流程與方法，主要說明本研究之研究流程，首先討論綠屋頂之分類，然後 探討 CGR 之各項效益，並建立 CGR 在隔熱節能與環境溫室氣體減量及截 水效益分析方法，最後依所建立方法分析 CGR 的成本效益；第四章以企 業普遍建構之辦公大樓綠屋頂為案例進行評估，以探討其具體之節能與環 境效益，並分析其成本效益；最後第五章說明本研究重要成果與結論及提 供未來研究建議。
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第二章 文獻回顧
本章主要是回顧及討論與本研究相關的文獻，除了探討過去已有的相 關研究成果，並說明本研究的可行性及重要性。相關重要文獻主要可分為 綠屋頂及分類、國內外綠屋頂發展現況、企業綠屋頂效益分析等主題，企 業綠屋頂效益主要包含節能、減碳及截水效益等，以下各節一一討論各主 題之相關文獻。 2.1 綠屋頂及分類 2.1.1 綠屋頂 在氣候變遷日趨劇烈的 21 世紀，全球大部分人口集中於都巿區域， 而水泥建築所塑造的都市叢林，以及人為毀壞之生態環境極須改善，綠屋 頂是還原自然生態的一個補救方法。依香港雅邦（2007）之說明，綠屋頂 （Green roof）亦被稱為生態屋頂（Eco-roof）、植栽屋頂（Vegetated roof） 或自然屋頂（Nature roof）等，是一棟建物之屋頂全部或部份構建，覆蓋 生長介質(土壤或輕質材料)以及綠化植物，其下還包含屋頂防水層、防止 根部入侵的防根層板，以及排水及過濾層等。這些綠屋頂的基本功能必須 涵括：1) 延長屋頂防水層的使用期限，2) 保護屋頂表面不受植物根部侵 入，3) 維持屋頂適度排水及貯水功能，及 4) 容許植物生長及支持生態多 樣性等。 鍚瑠基金會（97 年）指出綠屋頂有建築隔熱降溫之節能效應，並可減 緩暴雨逕流，其亦可淨化空氣及增加生物棲息地等益處，綠屋頂的綠化可 提昇都市的環境品質，以及促進居住的舒適與健康。Oberndorferd et al. （2008） 亦指出綠屋頂可減少雨水逕流、調和較佳的建築溫度、降低熱 島效應 （Heat-island effects），以及增加都市中的野生棲地等，其他潛在7 的好處還包括帶來綠色空間的舒適環境，提昇並改善空氣品質、增加建築 隔音的能力、並有效延長屋頂隔熱以及防水層的使用壽命。石（98 年）則 說明人類在都市及建築開發上造成綠地銳減，間接影響環境及自然的循環 過程，而綠屋頂可於城市上空找回綠地，為對自然環境破壞後的一種彌補 方式。蘇（98 年）點出綠屋頂的主要優點，包括舒適和美學、環境、經濟 等面向的效益；且具有節省能源成本、延長屋頂壽命，降低暴雨逕流、調 節都市氣候，增加生物多樣性和棲地、提供及改善建築美觀等優點，也促 使國內外不少市政當局為獲得更好的城市景觀及環境品質，因而大力推動 並獎勵民眾設置綠屋頂。國內地方政府包括台北巿及高雄巿亦都已開始重 視綠屋頂，而國內部分企業亦已正設置中。 2.1.2 綠屋頂分類 綠屋頂的型式一般主要分為兩種類型，區分為「密集型」（Intensive
green roof）與「薄層型」 （Extensive green roof）。表 2.1 比較二種類型的
綠屋頂，密集型指的是土壤基質較厚的屋頂花園，甚至是屋頂層設置之公 園（Parks on rooftop），可以在其上種植樹木及增加景觀設施等，通常以園 藝觀賞及空間活動為目的，由於土壤基質厚度足夠，因此在植物的選擇上 較不受限，能種植較高大及多樣的庭園植物，唯設置與維護成本均較高且 較重，須要作較好防水及承載設計。薄層型是目前較為流行的綠屋頂方 式，其組成方式是較為輕薄的生長介質，因此在植物的選擇上較嚴苛，適 用的植物必須具有耐旱、適應強風、積水的環境，可能是高山蘚苔、沙漠 的多肉植物或本地草本植物，但維護成本較低，且易於維護（Peek，2008）。
8 表 2.1 「密集型」與「薄層型」綠屋頂的比較表 項目 薄層(Extensive)型 密集(Intensive)型 特性 - 淺薄的生長介質（50mm-150mm） - 極少或不需要灌溉 - 嚴苛的植物生長環境 - 植物的選擇強韌、低矮、具自生 性的地被與草地 - 通常設施簡便或僅供維護使用 - 可在廣闊範圍內應用 - 目的為環境永續或美化屋頂層 - 深厚的土壤層（200mm-2000mm） - 需要適當的灌溉系統 - 良好的植物生長環境 - 適合喬木、灌木及多樣化植物種類 - 常設有景觀設施及步道 - 設於平緩屋頂 - 目的可能為主題式公園、屋頂花園 或療癒庭園等 優點 - 維護管理成本較低 - 適用於面積廣闊的範圍 - 適用於翻新工程或老舊建物 - 適用於傾斜度為 0-30o 的屋頂 - 可以讓植物自行生長 - 重量輕，通常不需強化屋頂結構， - 建置成本較低廉 - 通常具景觀視覺效果 - 可作多種用途:休憩或娛樂 - 植物和生態相容性佳 - 具有良好的隔熱效果 - 植物種類多，層次豐富，可提供多樣 化的生物棲地 缺點 - 植物的選擇受限制 - 景觀或視覺吸引力較低 - 植栽多低矮且植物種類較單純 - 無法提供多層次與豐富棲息空 間，故生態性較不足 - 需要充分的灌溉及排水 - 設置及維護成本較高 - 通常不適用於綠化屋頂翻新工程 - 屋頂結構承載重量較大 - 所需的維護管理需求高 - 若有滲水問題時處理較困難 資料來源：香港雅邦（2007）；陳（98 年）
9 2.2 國內外綠屋頂發展 2.2.1 國外綠屋頂發展 Dunnett（2008）介紹綠屋頂的背景及發展歷史，指出綠屋頂源自於公 元前 600 年的巴比倫王朝，在幼發拉底河流域附近的宮殿上，建造了一座 空中花園。近代綠屋頂出現於 1868 年在巴黎的世界博覽會，展出了充滿 自然風味的綠化植栽的屋頂建築，這時有許多實驗型態的綠屋頂從西歐的 區域往外開始發展，其中包含了 1903 年在巴黎的公寓樓房建造了綠色植 栽的屋頂及露台；1914 年在芝加哥一個餐廳設計了屋頂花園；最著名的綠 屋頂花園是在 1930 年代倫敦的 Department store Derry and Toms 百貨公司。
現代綠屋頂概念發展開始於 1970 年代，蘇（98 年）在綠屋頂的運用 推廣上提及，德國開啟了全球綠屋頂的研究及應用，實施許多獎勵的措施 並訂定相關法律，讓綠屋頂迅速推廣；其他國家亦相繼推廣，如加拿大多 倫多亦發展了綠屋頂技術及效益評估、日本東京則著重於屋頂隔熱效應， 並視為降低熱島效應的方法，美國芝加哥、波特蘭等地運用政策獎勵及實 質的補助，將綠屋頂廣泛運用並落實有效的推廣措施。 2.2.2 國內綠屋頂發展 目前國內綠屋頂已逐漸起步，且已在不少城巿開始推廣中，台北巿、 新北巿、桃園市、新竹縣巿、台南巿、宜蘭縣等都已將綠屋頂納入建築綠 覆面積中，高雄巿更在建築自治條例草案中規範第一類建築屋頂綠化須至 少一半。雖然尚不普及，但已有不少地方建置了綠屋頂，台北巿亦配合 2010 配城市花博建置了一些綠屋頂，且推動了含括了屋頂及露台的綠化工作之 城市花園計劃。相關研究亦正進行中，如廖（100 年）及李（98 年）針對
10 綠屋頂截水效益進行研究，葉（101 年）研究新竹巿若推廣綠屋頂，分析 其可能的空污減量、降溫節能及截水效益；謝（94 年） 研究不同植栽對 建築物之隔熱結果；許（95 年）於屋頂土壤層種植台北草與桂花植栽層， 探討植栽綠化相較於裸露混凝土屋頂熱性能之影響；蘇（98 年）則針對屋 頂植草及覆土層之熱效應做進一步研究，探討不同厚度覆土層內土壤溫度 變化，以及覆蓋材料、綠化植栽對表面溫度之變化及影響。 民間亦有鍚瑠環境錄化基金會協助推廣中。主要推廣薄層型綠屋頂型 式，藉由合作廠商的參與及研究，開發出適合環境之蓄排水板、透水管、 阻根/過濾層以及取代土壤之輕質介質；適時推動了一些成功的綠屋頂實 例，例如台北市吳興國小、信義區公所及松山工農等（錫瑠基金會，98 年）。 2.2.3 企業綠屋頂發展 近年來國內外綠屋頂已蓬勃發展，除了城市、政府單位極力推廣綠屋 頂率先配合外，在民間團體、私人企業也已積極建置綠屋頂，ARCADIS （2004）說明較具代表性的是福特汽車位於密西根州的紅河卡車工廠，由 密西根州立大學的綠屋頂研究計劃於 2000 年共同合作期間，評估將福特 汽車公司在 Dearborn 佔地 1,200 英畝有 90 年歷史的老工廠設置薄層型綠 屋頂；設計了 60 萬平方英呎位於裝配廠的屋頂綠化裝置，具有隔熱節能、 減少暴雨逕流及提供其他環境益處，可能為全球最大的綠屋頂，是一個永 續性、環保及肩負產業以及社會責任的重要指標，不僅是創造空氣、水與 土壤的清潔環境，且具有提昇製造汽車工廠的企業形象。 Earth Pledge（2005）在介紹綠屋頂商業建築案例中，提到日本福岡市 的 ACROS（Asian Crossroads Over the Sea）國際展覽會館，南面的外觀是 由 15 層充滿綠樹植栽的綠屋頂露台平面所組成，主要是同時滿足建築發
11 展效益及綠色公共空間的需求。Greenroofs.com（2010）在綠屋頂專案資 訊中說明加拿大高桂林港（Port Coquitlam）地區在 2006 年法令修正要求 建築物超過 5,000 平方公尺（53,281 平方英呎），須設置相關的綠色環保技 術（Green technology）降低都市熱島效應、增加節能效益以及提昇自然暴 雨的管理，該地區沃爾瑪商場建置了 113,467 平方英呎的綠屋頂，是該區 自立法以來最大的綠屋頂建築。 Dunnet (2008) 於綠屋頂案例研究中 敘述 在英國北部 的 Moorgate Crofts 商業中心，設置有兩種不同的綠屋頂型式，在上層的綠屋頂主要是 4 英吋薄層型重植景天屬植物，覆蓋在會議室及面談室的屋頂：下層綠屋 頂則規劃為社區公共的綠屋頂露台，規劃為簡易且利用最少資源的型式， 包括不須施用肥料及最小或不須澆水灌溉，種植半薄層型（Semi-extensive） 的自然混合的植物（40%原生種），兼具視覺美觀及抗旱耐候等特性。 民間企業基於社會責任及以政府的環境綠化政策，已逐步化被動從而 積極參與屋頂綠化的行動，由綠屋頂網站 Greenroofs.com 建立的專案資訊 中揭露，於目前在世界各地建構的綠屋頂個案，企業綠屋頂所佔的比例已 逐漸提高，綠屋頂已是一般企業在提昇社會形象以及建立友善環境的一種 可行的方式。 2.3 企業綠屋頂效益 綠屋頂對於企業在節能減碳及環境保護上，具有不同程度的價值。 Agarwal et al.（2004）說明了綠屋頂的效益可概略分為三大類： (1) 環境 面效益，(2) 社會面效益 ，(3) 經濟面效益，如下說明: (1) 環境面效益： 改善空氣品質，降低暴雨逕流及污水過濾作用，溫 度調節及降低熱島效應，創造微氣候（Microclimate）以及提供野
12 生棲地等。 (2) 社會面效益：提供健康生活所需要的美化和休憩空間，建築綠化 增加視覺美觀，綠屋頂開放空間促進社區敦睦與互動。 (3) 經濟面效益：延長屋頂防水層使用期限，屋頂隔熱降低建築空調 耗能，綠屋頂能提昇防火隔離（Firebreaks）降低火災漫沿的程度， 降低暴雨處理設施及費用（某些地區適用）。 錫瑠基金會（97 年）在綠屋頂推廣交流討論會中說明，綠屋頂對企業 主的好處是展現在實質的利益上，由於延長屋頂防水層的壽命，降低了屋 頂生命週期及運作的成本，適度綠屋頂不僅美學上較傳統屋頂宜人，也增 加建築的美觀與價值，另外在公共利益上主要是：控制暴雨逕流、改善排 放水質、減少都市熱島效應、降低二氧化碳對全球暖化的影響以及改善空 氣品質。 陳（98 年）提到綠屋頂具有生物多樣性的價值，可作為都市大型生 物棲地之間的跳島，其次在都市水文的管理，涵養水源吸收城市的表面逕 流，也有助於降低都市熱島效應，植物可吸收溫室氣體，改善空氣品質， 隔絕並吸收環境的噪音。在經濟效益上可延長屋頂層的使用壽命，減少維 護與更換的成本，大幅降低空調使用的耗能及相關設備的投資費用，另外 利用綠屋頂種植蔬果、花卉、藥草等植栽，可產生額外的附加價值。最後 在社會效益上是著重於舒適與美學的觀點，可作為公共的休憩用途，提供 社區鄰里的綠地空間，建築景觀綠美化的效果，可增加建物的價值與市場 銷售力。 綜合以上所述，綠屋頂的運用對企業有多方面的效益，且綠屋頂效益 確實都會得到展現，但對一般企業而言，主要考量點則偏重於實質且可量 化之效益，且有助於降低企業營運及維護之成本，因此歸納下列幾項為本
13 研究探討的主要方向： (1) 建築隔熱及節能效益。 (2) 溫室氣體排放(節能及植栽 CO2固定或濾除) (3) 雨水貯留及截水效益 (4) 成本效益 2.4 綠屋頂節能減碳效益 2.4.1 節能效益 蘇（98 年）於屋頂植草覆土層熱效應之研究中指出，都市化大量的建 築及水泥鋪面，在吸收大量的日照輻射熱後，逐漸釋放而形成都市熱島現 象。若在建築物屋頂層或平面露台種植大量綠化植栽，可以形成有效的隔 熱層對城市降溫，以及抵抗日漸惡化的都市熱島效應。蘇以實驗方式探討 覆土層之溫度變化，以及覆蓋物草皮降溫的熱效應，其研究結果可歸納 為：綠屋頂使用草皮綠化設計有效的土壤厚度至少為 15 公分，覆蓋表面 的草皮（假儉草、台北草、百慕達草）分別可降低屋頂表面溫度達 11.2 至 12.62℃。 許（95 年）於屋頂綠化熱效益之研究中，探討植栽綠化對於裸露混凝 土屋頂熱性能之影響，採用實驗法量測台北草與桂花等四種不同植栽層(15 公分土壤覆蓋)與傳統屋頂層之差別，依據研究結果顯示，適度綠化屋頂植 栽可有效降低屋頂層表面溫度 9.4∼11.5℃，減少混凝土對於周遭環境的反 輻射熱，可大輻降低周圍空氣溫度 1.3∼1.8℃，改善現今都市環境所造成 之熱島效應，並可有效降低屋頂下方室內空氣溫度，調節建築物室內熱環 境。 唐等（2010）探討屋頂綠化土壤層及植栽層的等效熱阻，在考慮綠化
14 植物之遮蔽作用，以及土壤層的被動蒸發作用，於夏季室內環境空調控制 之下，以薄層型綠屋頂 10~15 公分土壤層及耐候性草類，測定綠屋頂等效 熱阻作為節能設計參數。由實驗數據也得知綠屋頂可使室內表面平均溫度 降低約 3℃， 傳入室內的傳導熱減少 70%以上，可以得知綠屋頂確實有效 改善室內熱環境及減少空調耗能。
Wong et a.l .（2003a）運用 DOE-2 能源模擬程式評量綠屋頂全年耗能 的狀況，實測三種不同植栽：草皮、灌木、喬木於綠屋頂的等效熱阻
（R-values），利用兩種不同土壤介質及不同厚度，模擬一棟五層樓高的商
業建築大樓，結果顯示綠屋頂可以節省 0.6～14.5%全年的能源消耗，其中 矮樹灌木（Shrubs）降溫節能效果較佳，可降低 21%的空間尖峰空調負荷 （Peak space load）。
2.4.2 温室氣體減量效益 Schneider（2011） 敘述了綠屋頂在氣後變遷及永續建築所扮演的角 色，綠屋頂不僅在節能與固定二氧化碳上對降低溫室氣體排放有所助益 外，另一形式植栽綠屋頂（Vegetated roof）所形成的都市屋頂農業，生產 的蔬菜亦可降低食物及運輸帶來的相關溫室氣體排放量，不僅增加都市自 主的食物來源，亦對環境產生和諧共生的互助關係。唯此部分目前較不適 合企業綠屋頂，故本研究未納入。 黃（95 年）於辦公建築生命週期節能與二氧化碳減量評估之研究中指 出，建築物在使用階段之二氧化碳排放量，日常能源所佔排放比率高達 80%，這包含了空調、照明、給水泵浦、昇降設備、事務機器等耗能，因 此，針對日常節能的觀點提出二氧化碳減量之對策，這其中尤以空調耗能 佔了日常能源達 42.1%，所以，減少空調耗能為降低溫室氣體排放的重要 方向。
15 綠屋頂另一個溫室氣體減量之效益主要是因植栽所產生的二氧化碳 吸收及固定量，朱（93 年）於校園綠建築綠化指標之植栽 CO2 固定量調 查研究中，提及綠化利用植物的光合作用來固定空氣中的二氧化碳，降低 溫室氣體的排放，不締是減緩地球溫室效應及都市高溫化的好方法；其透 過綠建築中的「綠化指標」對 CO2 固定量的計算方式，整理出適合地域 性的植栽對應之 CO2 固定量；也針對建築物申請綠建築認證作出建議， 儘量在屋頂及陽台上加強綠化設計，以彌補綠化量及綠地之不足，但應注 意覆土量及防水措施，以避免屋頂樓板結構安全及漏水之維護問題。 Getter et al.（2009）以位在美國密西根州及馬里蘭州的 12 個綠屋頂為 案例，探討薄層型綠屋頂不同植栽所潛在之碳累積及固定量，第一階段實 驗以主要之景天類（Sedum）植栽為主，並區分土壤介質厚度為 2.5 至 12.7 公分，所得結果為薄層型植栽之平均碳儲存量為 162 g C/m2，第二階段固 定 土 壤 介 質 厚 度 為 6.0 公 分 ， 以 不 同 景 天 類 （ S. acre, S. album, S. kamtshaticum, or S. spurium）植栽為區別，依序取樣量測及分析各物件之 含碳濃度，所得平均碳儲存量分別為：植栽部份 168 g C/m2、土壤層生物 質（Biomass）107 g C/m2 ，以及土壤介質固定量則為 100 g C/m2，總計薄 層型綠屋頂吸附及固定量為 375 g C/m2。其實驗結果及分析數據可作為綠 屋頂減碳效益之參考。 2.5 綠屋頂環境效益：截水效益 Mentens et al.（2004）依據近二十年來發表於德國暴雨逕流之相關文 獻，以經驗模式探討不同型式屋頂之表面逕流，依據屋頂的特性（如型式、 斜度等）及降雨量等數據推估年度降雨量與逕流量之關係，綠屋頂土壤介 質層厚度的影響較大；其並強調綠屋頂在暴雨管理上扮演一個多重效益的
16 角色，不僅提高降雨截水量（Rainfall retention）分別達 45% - 薄層型；75% - 密集型；另外在降低區域暴雨逕流量約 2.7%；單一建築可減少約 54%， 顯示綠屋頂可降低暴雨逕流量及適度減低都市泛洪之風險。 Villarreal（2007）指出薄層綠屋頂可減緩雨水尖峰逕流，已逐漸成為 都市暴雨逕流在來源控制上的措施之一，其依據實場實驗比較傳統屋頂 （Conventional roof）及薄層型綠屋頂對於雨水儲存及降緩暴雨尖峰之影響 程度，以不同之屋頂斜度及降雨量強度作分析；發現可降低降雨尖峰值達 31~65%，在恆定（Constant intensity）降雨強度之狀況下，最高約有 29% 的 雨水可藉由綠屋頂、土壤層吸收而降低整體之雨水排放量。 Berghage et al.（2009）於降雨逕流管理工具探討中，綜合 72 次降雨 實驗結果指出，綠屋頂可降低約 50%之降雨逕流量，並且有效地減緩降雨 之尖峰值及延後尖峰時間，在降雨逕流之水質觀察中提及 pH 值的增加有 助於中和酸雨之危害並去除大氣中之硝酸鹽（Atmospheric nitrate）；因此 建 議 綠 屋 頂 可 作 為 最 佳 管 理 作 業 措 施 （ BMPs ） 之 一 ， 生 物 過 濾 （Bio-infiltration）及雨水澆灌均可以有效降低建築物降雨時之逕流量及緩 合尖峰值及時間，並維持較佳之逕流排放水質，甚至不須額外處理而直接 排放。 Hilton et al.（2008）探討綠屋頂對調節暴雨之有效性，以實驗量測模 組化方塊、景天類植栽及土壤介質所組成之綠屋頂，並運用電腦模擬模式 HYDRUS-1D，以 24hr 暴雨之設計基準，分析綠屋頂對降雨之保水能力、 降低之尖峰值；以及逕流延緩時間等，其研究結果顯示降雨之強度影響綠 屋頂對暴雨之調節能力，當降雨量小於 1 英吋時，薄層式之綠屋頂可完整 地保留雨水；當降雨量較大時，雖無法完全截留雨水，但可減緩及遲滯暴 雨尖峰及逕流之時間，此研究方法雖較為詳盡，唯須監測土壤水份滲透深
17 度、表面流通量及介質含水特性等，故不適用於本研究採用。 李（98 年）建立國內綠屋頂截水推估公式，以所建立之實驗座台針對 不同的降雨事件、基質厚度、植栽與無植栽狀況等，分別收集表面逕流及 滲漏水，並考量飽和水力傳導係數、降雨時間、基質含水率及厚度等重要 因子，以此推估截水量與各因子的關係，並且建立三個半經驗公式據以比 對分析綠屋頂之截水能力。廖（100 年）進一步推導國內綠屋頂截水效益 經驗公式，以建置降雨模擬器排除天候變異難掌握之因素，模擬不同狀況 之降雨強度，依據不同土壤介質厚度、特性以及植栽等重要因子，推估其 於綠屋頂截水能力之影響程度，並分析介質含水率與表面逕流在降雨期間 隨時間變化之情況，並依實驗結果建立一些綠屋頂截水公式。本研究採用 其所歸納出的基值截水及排水板截水經驗公式，作為綠屋頂截水效益之估 算方法。 2.6 綠屋頂成本效益 為提升企業社會責任及降低營運成本，企業於 CGR 設置前需預先評 估 CGR 之實質效益，主要是考量初設成本及回收之年限，若具有足夠成 本效益之誘因，較能提高企業設置 CGR 之意願。一般綠屋頂之設置成本 估算取決於不同國家、地區物料及人力之成本差異，就所蒐集文獻以表 列傳統型屋頂與綠屋頂初設成本如下：
18 表 2.2 傳統型屋頂與綠屋頂初設成本比較表 國別 傳統型 屋頂 薄層型 綠屋頂 密集型 綠屋頂 文獻 美國 - 161-269 $/m 2 - Chang et al. (2011) 242 $/m2 306 $/m2 - Niu et al. (2010) 83.78 $/m2 100-300 $/m2 - Carter and Keeler
(2008)
167 $/m2 ＋39% - Clark et al. (2008) 新加坡 49.25 $/m2 89.86 $/m2 178.93 $/m2 Wong et al. (2008) 德國 40 - 50 $/m2 85-90 $/m2 - Porsche and Kohler
(2003) 台灣 1,500 NT$/m2 2,640-3,000 NT$/m2 - 信義區公所 (100 年)、黃 (98 年) 1,280-4,160 NT$/m2 3,200-7,500 NT$/m2 8,000-30,000 NT$/m2 李 (98 年) 1,528 NT$/m2 2,683 NT$/m2 - 葉(101 年) 資料來源：葉(101 年)以及本研究整理
Kosaere and Ries （2006） 提及建築物業主遲疑綠屋頂之運用效益 性，主要原因是初設成本高，以及建造、維護上之不確定性，因而其依 成本效益觀點分析了傳統式屋頂與綠屋頂之差異，該研究結果顯示，薄 層型綠屋頂重量負荷較輕，不需額外考量屋頂層及下方樑柱結構之補 強，而綠屋頂防水層之更換期限從預估之 10~15 年可延長到 25 年，且在 隔熱節能上可降低運轉電費、並減水都市暴雨逕流之設置、以及提高空 氣品質。因此就以 Life-cycle cost（LCC）而言，薄層型綠屋經濟效益上， 可逐年抵銷（Offset）其初設之成本，較傳統屋頂有較佳之成本效益。
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Carter et al.（2008）指出綠屋頂之總成本及經濟效益，將影響社會及 企業構建之方向及決定，並有助於相關政策工具及教育素材之發展。從 都市實驗性質之薄層型綠屋頂，比較傳統式屋頂所蒐集之相關資料，運 用生命週期之成本效益模式（Life-cycle cost- benefit analysis）來分析，以 主要四項成本為計算基準，分別為建造及維護成本、暴雨逕流截水效 益、節能減碳費用、空氣品質改善效益；最後歸納推估結果顯示，綠屋 頂最有經濟效益在於延長屋頂防水層壽命及更新週期、降低都市暴雨逕 流相關之投資費用，再則是節能減碳所降低之成本。
Bianchini and Hewage（2012）在以生命週期方法分析綠屋頂社會成 本效益之可能性（Probabilistic），其中以綠屋頂在私人成本效益上作為說 明，雖初設成本及運作維護上費用較高，但自然型態園藝造景能增加建 築的市場價值，更可以獲得一次性的減稅，也因降低都市不透水 （Impervious）面積，而獲得每年抵減暴雨徵收費用，以及降低暴雨下水 道設施建造的成本，而在隔熱節能、延長屋頂壽命上綠屋頂也有一定之 效益。另外在社會成本效益上也具有相當知名之貢獻，包含降低空氣污 染、減少二氧化碳排放量、提高空氣品質、降低洪災風險、增加生物棲 息地、建築景觀美化、提供休憩空間以及調和都市熱島效應。 參考上述文獻，本研究針對綠屋頂之建造及維護成本，以及節能、減 碳、環境效益－截水等三項重要效益，依據企業兼顧社會責任、環境保護 及實質經濟利益之導向，發展適當之綠屋頂成本效益評估模式，以作為企 業綠屋頂規劃與決策分析之用。
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第三章 研究流程與方法
本章首先介紹研究流程，接著說明 CGR 的分類及型式，進而討論 CGR 節能及環境二大主要效益，收集及建立方法或公式評估 CGR 在隔熱降溫 上對節能之助益，以及環境方面溫室氣體減量及截水之效益，且分析 CGR 設置與維護成本與效益之關係，最後以案例分析 CGR 之成本效益，所建 立的評估方法，將供作為企業建構綠屋頂相關決策之參考。以下概要說明 研究流程之後即一一詳細說明各研究步驟。 3.1 研究流程 本研究之進行流程如圖 3.1 所示，主要分為文獻及資料收集、綠屋頂 分類、CGR 效益探討、CGR 節能與環境效益分析方法之建立、CGR 成本 效益分析、案例建立及研討等六個步驟，以下分別摘要說明之： 1. 文獻及資料收集：主要收集國內外 CGR 相關文獻，包括綠屋頂發展現 況、施工技術及設置的限制、綠屋頂型式、綠屋頂在節能與環境方面相 關之效益、建築能源計算及模擬，溫室氣體減量及截水效益之計算，以 及建築綠化政策及政府補助等文獻。 2. 綠屋頂分類：綠屋頂主要區分為薄層型及密集型兩種型式，依據設置之 土壤介質種類、厚度、排水層以及植栽適用種類等有所區別，並就以企 業綠屋頂考量之成本效益，探討較為可行及適合之綠屋頂型式。 3. CGR 效益探討：綠屋頂除可增加建築物綠地覆蓋率，亦具有隔熱降溫、 降低熱島效應及環境噪音、減少暴雨逕流及雨水貯留、CO2固定或濾 除、保護建築屋頂、作為生物棲地、景觀綠美化等功能。其中具體能對 企業成本有所助益的是降低空調耗能，及環境上降低溫室氣體排放、雨 水截水等效益，本研究以此為探討及分析這些效益為主要目標。21 4. CGR 節能與環境效益分析方法之建立：建立 CGR 節能效益分析模式， 本研究將以建築耗能模式 eQUEST、熱傳導係數 U-value 計算綠屋頂節 能方面之效益，以及估算環境方面溫室氣體減排及截水之效益。 5. CGR 成本效益分析：分析 CGR 設置與維護成本及上述效益之關係，以 此建立一套 CGR 成本效益評估方法。 6. 案例研討：本研究以企業建築辦公大樓為案例，收集建築與 CGR 相關 之數據資料，接著應用所發展之節能與環境效益分析之方法，模擬及計 算其於節能及環境上之效益，並歸納分析所建立的方法之適宜性，並作 為企業建置 CGR 及相關決策分析之重要參考依據。
22 圖 3.1 研究流程圖 文獻及資料蒐集 • 發展現況 • 企業綠屋頂(CGR) • 綠屋頂成本及效益 節能效益分析 eQUEST模擬 /熱傳導係數法 成本效益分析 環境效益分析 溫室氣體減量/ 截水效益 綠 屋 頂 分 類 案 例 研 討
CGR 節能與環境效益分析方法之建立
CGR效益探討23 3.2 綠屋頂分類 綠屋頂依主要特色及運用的簡易度，主要大致可區分為兩類（陳, 98 年），薄層型（Extensive）植栽種植之覆土多為輕量基質；比較輕巧且屋頂 結構承載較低，可選用植物種類較少；多為景天類植物，維修要求及維護 成本較低，是目前國內外廣泛使用的綠屋頂類型。密集型（Intensive) 主 要是趨近於傳統園藝綠化之型式，可供人員休憩及聚會所用，植栽種植之 覆土泥層較厚，可供選用的植物種類較多；遍及各類多樣性園藝植栽，維 修要求及維護成本較高，適用於綠化意圖強烈之建築物。表 3.1 比較二種 類型 CGR 的特性及差異： 表 3.1 綠屋頂分類及特性 項目 薄層型（Extensive） 密集型（Intensive） 生長介質厚度 5~15 公分 20 ~ 200 公分 可接近性 樣式單調但仍可親近使用 通常可供人員休憩及聚集 結構重量 較輕巧（80～150 kg/m2） 較高（300～3300 kg/m2） 植物多樣性 較少（耐候型，景天類或草類 等低矮植物） 多樣（遍及各類喬木、灌木等 較大型植物） 設置成本 較低 （1,600 ～4,000 NT$/m2） 較高（4,000 ～20,000 NT$/m2） 維護費用 偏低（3 ～11 NT$/m2） 偏高（26 ～176 NT$/m2） 資料來源：Peek（2008）；香港雅邦（2007）；陳（98 年）及本研究整理 綠屋頂在德國的一些城市已行之多年，而美國、日本、加拿大等的一 些城市，甚至是新加坡與大陸的北京市則亦於近幾年推廣綠屋頂 (石佳玉, 98 年)。除了城市、政府單位極力推廣綠屋頂率先配合外，在民間團體、
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私人企業也已積極建置綠屋頂，如美國福特汽車位於密西根州的紅河卡車 工廠 (ARCADIS, 2004 ) ，利用廠房建立了約 10.4 公畝的薄層型綠屋頂， 栽種原生種景天科(Sedums)植物，以耐乾旱及適應嚴寒的極端氣候。日本 福岡的 ACROS Fukuoka 商業建築大樓（Earth Pledge, 2005），亦充份運用 綠屋頂的效能及功用，將建築佔用的面積以階梯式的平台屋頂綠化，與鄰 接的公園展現綠地及綠化視野的延伸。 CGR 推廣可能源起於建築物大量構建後，為了提昇綠化面積或減緩 生態棲息地破壞，基於環境面之考量而觸發的綠化行動；近年來國外大力 推廣綠屋頂，國內亦正推動中，CGR 不僅為環境面之設想，也趨向於建築 物在經濟或成本效益上，一棟附屬綠屋頂之建築物能提高其資產價值，不 論在外觀美化及彰顯聲譽上，或節能及環境成本效益方面，都具有實質且 可量化之附加效益，且就技術及國內外實際運用之案例而言，薄層型綠屋 頂在成本及效益上有較佳的表現（Wong et al., 2003b），因此本研究以薄層 型綠屋頂作為探討的主要型式。下一節說明本研究如何分析 CGR 的效益。 3.3 CGR 效益 企業綠屋頂的效益很多，在國外有很多深入的研究（請參見第二章）。 本研究主要針對 CGR 節能效益與環境效益分析之。 3.3.1 節能效益 CGR 在建築隔熱及節能上具有相當程度的貢獻，最直接的效益是降 低每月的電費支出，CGR 的節能效益採用能源模擬 eQUEST （Hirsch, 2003） 模式分析，並與 U-value 推估之熱傳導係數法（Clark, 2008；唐等, 2010） 所估算結果比較，以下分別說明此兩項推估方法。
25 3.3.1.1 能源模擬模式
藉由建築耗能模式模擬 CGR 降低熱傳導效應、空調負荷以及對建築 分時/年度的能源消耗量，包括 DOE-2（Hirsch, 2003），eQUEST（Hirsch,
2003），Energy Plus（Sailor, 2008; Clark, 2008）等，因 eQUEST 具有友善
之使用介面，包含簡易輸入、3 維圖型及輸出圖表等優點；並依據「標準
氣象年」（TMY2）建立之分區氣象資料（林等, 94 年），可逐時模擬建築
物件分時之耗能狀態，故本研究擬採用它來模擬 CGR 的節能效益。 以 eQUEST 模擬 CGR 節能效益，主要包括下列六項主要輸入步驟：
(1). 基本資訊（Project & Site）、(2). 建築外形（ Building Shell）、(3). 內
部負荷（Internal Loads）、(4). 水側空調（Water-Side HVAC）、(5). 氣側空
調 （Air-Side HVAC）、(6). 公用事業費率（Utility & Economics）等輸入 步驟，較詳細介紹請參見附錄 A。 3.3.1.2 熱傳導係數法 採用 U-value 推估綠屋頂的熱傳透率，依外氣與室內溫度設定之溫 差，估算綠屋頂所形成的隔熱層對空調耗能之影響，外氣溫度原則上採用 與 eQUEST 模擬相同之「標準氣象年」（TMY2）所建立之氣象資料，但近 年來全球氣候變遷異常以及碳排放溫室效應之影響，外氣溫度可能有極端 之反應變化，因此，本研究利用最近之新竹測站全年氣象資料（中央氣象 局，101 年），估算其全年度總溫差數量作為差異之比較。 熱傳透率 U 值估算取決於相關屋頂構件及綠化層之 R-value（詳如附 錄 B）。其總熱傳透率 U 以及熱通量 Q 的適用計算公式（內政部營建署， 100 年）如下：
26 U =1 / (1/ho +Σdx / kx + ra + 1/hi) (3.1) Q = U × ( To – Ti ) x A (3.2) 其中 U：熱傳透率「W/( m2 oK)」， ra：中空層之熱阻「m3 oK/W」， ho：外表面的熱傳透率「W/( m2 oK)」， hi：內表面的熱傳透率「W/( m2 oK)」， kx：第 x 層材料之熱傳導係數「W/( m2 oK)」， dx：第 x 層材料之厚度「m」 Q：熱通量「W」， To：外氣溫度「℃」， Ti：室內溫度「℃」， A：屋頂或綠屋頂面積「m2」。 但綠屋頂在實際環境氣候下， 除了屋頂結構物的隔熱之外，還有植 物與土壤表面水份蒸發帶來的潛熱釋放效果，因此無法以常規的傳熱過程 及熱傳透率來估算，就現有綠屋頂等效熱阻文獻（Wong et al.,2003a；Clark et al., 2008）的分析，綠屋頂的 R-value 相較傳統屋頂為高，此外本研究假 設 Ti 全年空調設定溫度為 25℃，To 為全年週邊外氣逐時溫度，並利用各 層材料 R-value 計算綠屋頂之熱傳透率 U 值（如表 3.2 所列），以及 3.2 式 來估算綠屋頂較傳統屋頂之全年空調節能。
27 表 3.2 傳統屋頂及綠屋頂熱傳透率 U 值 項目 傳統型 屋頂 [W/ m2 °K] 薄層型 綠屋頂 [W/ m2 °K] 密集型 綠屋頂 [W/ m2 °K] 資料來源 1. 0.5 0.24 - Clark et al. (2008）
2. 2.4 1.19 0.45 Wong et al. ( 2003a)
3.3.1.3 能源轉換係數
節能效益需由空調熱能換算為實際耗電量，以便以電價為後續成本效 益之估算，一般大型空調機組概以 COP （Coefficient Of Performance，性 能系數）作為其能源轉換之指標係數，其公式如 3.3 所示： ) ( ) ( PowerInput acity CoolingCap COP 輸入電力 空調容量 (3.3) 上述之性能指標僅為空調主機在標準狀態下之性能係數，無法完整反 應空調系統之耗能，應整合空調系統中所有設備元件之耗能（田, 97 年）， 不僅只以冰水主機的效率為基準，需包含冰水泵浦、冷卻水塔、冷卻水泵、 空調箱、可變風箱等主要空調供應設備。因此定義整體系統 COPs 值公式 如 3.4 所示，利用系統 COPs 值即可由空調節能量換算為系統總輸入功率， 求得全年節能之總輸入電能。 ) ( ) ( Input Power Total System Capacity Cooling System COPS 系統總輸入電力 系統空調容量 (3.4) 其中，各參數的單位如下列:空調容量「kW」；輸入電力「kW」；COP 為 空調主機性能係數「無單位」；COPS為空調系統性能係數「無單位」。
28 3.3.2 溫室氣體減量效益 CGR 之溫室氣體效益主要來自於降低傳統電力需求，所轉換的二氧 化碳減量，另外是綠屋頂植栽所產生之碳固定量及二氧化碳吸收量，這都 是綠屋頂在溫室氣體減量之效益，以下就各項加以說明。 3.3.2.1 節能減少之碳排放量 以建築能源使用情形來分析，主要在於空調系統運轉所使用之電力耗 能，因此以碳排放係數來換算因節能所致之溫室氣體減量，表 3.3 所列為 電力使用之二氧化碳排放係數，本研究將採用最新電力碳排放係數：0.536 kg eCO2/度（經濟部能源局, 100 年)，作為節能減少溫室氣體減量之計算。 表 3. 3 我國歷年電力排放係數調整表 年度 排放係數- 調整前 (kg eCO2/度) 排放係數-調整後 (kg eCO2/度) 96 0.633 0.559 97 0.631 0.557 98 0.617 0.543 99 0.612 0.535 100 0.621 0.536 資料來源: 經濟部能源局，(100 年) 依據全年eQUEST 所模擬的電力使用及燃料燃燒節能數據，再依表3.3 之碳排放係數 (kg eCO2/度)，即可以下式換算因節能之溫室氣體減量：
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其中ECO2：CGR節能之溫室氣體減量值（kg eCO2/yr）；Ei：節省電力之
溫室氣體排放係數，如表3.3所列；Qi：電力能源之減少量(度/yr）。 3.3.2.2 植栽吸收及固定二氧化碳 CGR 對環境的貢獻包括植物的光合作用來固定空氣中的二氧化碳，進 而可減緩地球氣候的暖化。過去綠建築及都市相關法規為鼓勵綠化，有綠 覆率、喬木植栽、栽種密度之規定，通常以覆土深度、樹徑、喬林數量來 規定綠化量，因此本項植栽吸收及固定二氧化碳量也以類似綠建築綠化量 的評估方法，以植栽種類及綠覆面積，作為簡易之二氧化碳固定效果的計 算。 屋頂綠化植栽所產生的二氧化碳吸收及固定量，依據何等（98 年）的 量化換算公式，其量化數據為植栽從幼苗至成樹的四十年每平方米綠地 CO2 固定效果，下表為詳細之數據： 表 3.4 植栽單位面積二氧化碳吸收及固定量 植栽種類 栽種條件 固定量 Gi (kg/m2-40 yrs) 栽種面積 Ai (m2) 計算值 Gi×Ai 生態 複層 大小喬木、灌木、花 草密植混種區 喬木種植間距 3.5m 以 下且土壤深度 1.0m 以 上 1200 喬木 闊葉大喬木 土壤深度 1.0m 以上 900 闊葉小喬木、針葉喬 木、疏葉喬木 土壤深度 1.0m 以上 600 棕櫚類 土壤深度 1.0m 以上 400 灌 木 土壤深度 0.5m 以上 （ 每 ㎡ 至 少 栽 植 4 株 以 上 ） 300 多 年 生 蔓 藤 土壤深度 0.5m 以上 100 草 花 花 圃 、 自 然 野 草 地 、 草 坪 土壤深度 0.3m 以上 20 資料來源：何等（98 年）
30 在薄層型栽種之耐候性草類（Turfing），以表 3.5 近似之草花花圃、自 然野草地之二氧化碳固定量 20 kg/m2 - 40 yrs 為基準，密集型栽種之矮樹灌 木（Shrubs） 以灌木之二氧化碳吸收及固定量 300 (kg/m2 - 40 yrs) 為基準， 唯此項是以植栽四十年之二氧化碳吸收及固定量效果，為了與其他效益值 作比較，本研究改以一年平均值為基準，以利於與其他效益值在相同時間 下作比較，各植裁一年平均 CO2固定量如表 3.5 所列。 表 3.5 植栽單位面積二氧化碳吸收及固定量 植栽種類 二氧化碳固定量 Gi（kg eCO2/m 2） 大小喬木、灌木、花草密植混種區 30.0 闊葉大喬木 22.5 闊葉小喬木、針葉喬木、疏葉喬木 15.0 棕櫚類 10.0 灌 木 7.5 多 年 生 蔓 藤 2.5 草 花 花 圃 、 自 然 野 草 地 、 草 坪 0.5 資料來源：何等 (98 年)及本研究整理 CGR 綠化植栽二氧化碳固定量計算是以面積及表 3.5 CO2 固定單位 量，依下列公式計算:
GCO2 = Σ（Gi × Ai） (3.6)
其中
GCO2：屋頂植栽綠化之年總 CO2 固定量（kg eCO2/yr）；
Gi：植栽種類之單位面積 CO2 固定量（kg eCO2/m
2
-yr），可由表 3.5
查得；
31 CGR 在隔熱節能及植栽綠化所帶來之溫室氣體減量，依上述所述方 法計算，本研究採用一年為時間單位基準，配合建築物能耗模式模擬所分 析之節能總量，以及綠化植栽之種類、所佔面積；再比較傳統屋頂及各式 綠屋頂型式後，其間的差異即是二種綠屋頂之溫室氣體減量效益。 3.3.3 截水效益 CGR 綠屋頂截水能力會受到基層特性、基質厚度、土壤含水率、降雨 及植栽選擇等因子影響（李, 98 年），評估不同型式綠屋頂之截水能力，須 蒐集該區域近幾年度之降雨量及時間，運用相關理論及實驗數據所建立之 公式，導入不同基質厚度、含水率及飽和透水係數，以及年度平均降雨量 及時間等，以較簡易的方式推估 CGR 綠屋頂之降雨截水效益。 3.3.3.1 區域年降雨量說明 依據中央氣象局歷年氣象資料，取據 95~99 年新竹區氣象站逐日雨量 資料，彙整該區平均年降雨量以下表所示： 表 3.6 新竹區歷年平均年降雨量 單位(mm) 月份 年份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 95 年 43.0 87.6 167.8 414.3 345.1 461.7 162.5 52.1 165.1 0.1 99.0 129.2 96 年 81.5 64.8 192.6 225.2 136.3 488.9 2.9 187.8 200.7 257.0 104.1 22.1 97 年 72.7 97.4 186.9 188.9 210.6 224.8 345.7 19.2 705.1 28.9 67.1 19.3 98 年 9.2 36.4 179.5 74.4 25.7 248.1 48.5 321.3 19.0 46.9 68.9 41.6 99 年 85.3 225.5 84.0 168.5 224.0 349.1 77.2 130.0 93.7 80.0 26.7 61.1 平均值 58.3 102.3 162.2 214.3 188.3 354.5 127.4 142.1 236.7 82.6 73.2 54.7 資料來源：中央氣象局（101 年）
32 3.3.3.2 綠屋頂截水推估公式 依據葉（101 年）分析綠屋頂的截水效益，主要可分為降低雨水地面逕 流以及降低降雨尖峰流量兩部份，降低雨水地面逕流部份，本研究採用廖 (100 年) 所歸納出的綠屋頂基值截水及排水板截水經驗公式估算截水量， 如下式所列： θf = θs −（θs −θi）e −βΔt (3.7) ΔSWs =（θf −θi）SD (3.8a) ΔSWd = (P − ΔSWs )× (0.0117P − 0.2289) (3.8b) 其中θf 為最終含水率（%），θS 為飽和含水率（%），θi 為初始含水率 （%），β依廖(101 年)降雨時為 0.01969，無降雨則為-0.00905，Δt 為降 雨延時，SD 為綠屋頂土壤基質之厚度（mm），ΔSWs為基質截水深度（m）， ΔSWd 為排水板截水深度（m），P 為降雨量（mm）；利用式 3.7 估算降 雨後的最終含水率，並用式 3.8a 估算降雨後的基值截水深度，並配合式 3.8b 估算排水板可截之深度，最後將 3.8a 與 b 加總並與綠屋頂面積相 乘，即為總截水量。 3.4 傳統屋頂與綠屋頂成本 企業在追求永續發展上著重於環保與成本效益能相對平衡，在建築綠 化改善及相關投資考量上，通常須重視其投入成本及回收效益，探討 CGR 成本效益有必要先分析其成本影響因子，包括初設成本（主要包含防水 層、排水板、土壤介質層、綠化植栽、以及施工運雜費等）；固定維護費 用、屋頂更新週期及成本等，本研究針對傳統型屋頂及薄層型、密集型綠 屋頂，依上述所列主要因子分析如下：
33 1. 初設成本：參考表 2.2 傳統型屋頂與綠屋頂設成本比較表，本研究將 採用葉（101 年）所調查的資料，參考本案例造園工程公司及相關綠 屋頂材料及施工廠商（老圃、寶瑞、方智, 102 年）所提供之部份估 價，並依消費者物價指數 CPI（行政院主計總處，102 年）平均漲跌 率 1.4% 估算，即得表 3.7 所列之初設成本估算表，傳統型屋頂為 1,550 NT$/m2、薄層型綠屋頂為 2,721 NT$/m2 、密集型綠屋頂為 4,625 NT$/m2，以此作為後續估算及比較成本的依據。 表 3.7 傳統屋頂與綠屋頂之初設成本估算表 項目 規格 傳統型 屋頂 (NT$ / m2 ) 薄層型 綠屋頂 (NT$ / m2 ) 密集型 綠屋頂 (NT$ / m2 ) 水泥磚 0.05 m 315 輕質混凝土 0.05 m 350 油毛氈或 PU 層 0.01 m 453 水泥砂漿 0.1 m 337 植栽(景天植物/灌木) - 600 1,750 土壤基質 0.1/0.3 m 300 750 防水層 m2 380 380 保排水板 m2 476 476 不織布 m2 95 95 阻根層 m2 95 95 施作人工 - 609 797 小計 (含稅) - 1455 2,555 4,343 1,528 2,683 4,560 2012 CPI 指數 % 1.433 總計 NT$/m2 1,550 2,721 4,625 資料來源：葉(101 年)；老圃、寶瑞、方智（102 年）
34 2. 維護費用：傳統屋頂與綠屋頂之維護檢視需求略同，依 Wong et al. （2003）概估，檢視排水系統及維護約一年兩次，此外，每個月亦須 要巡視約二次，綠屋頂仍需視損壞額狀況，可能需額外更換部份植栽 及除草，故本研究假設例行檢視維護由建築所有人負責，未納入成本 計算。 3. 更新成本：傳統屋頂依耐用性而言約 20 年需要更新（Acks, 2003；
Carter and Keeler, 2008），雖部份文獻敘述以 10 至及 20 為更新期限，
本研究假設企業建築屋頂以 20 年為期限。而綠屋頂則由於可阻隔紫外 線，以及形成保護層降低溫度波動等作用，預期可延長屋頂的壽命 20
年至 40 年( Wong et al., 2003b； Oberndorfer et al., 2007），本研究採用
Acks（2003）以及 Carter and Keeler（2008) 較保守的估計，假設可延 長屋頂壽命至 40 年。故本研究以傳統屋頂 20 年、綠屋頂 40 年之年限， 作為更新成本之估算依據。 4. 使用期間：由於假設傳統屋頂 20 年更新一次，而綠屋頂可延長其一 倍的壽命，故本研究依據 40 年使用期間，作為兩者年均成本估計的 基準。 5. 折現率（Discount Rate）：依主計處消費者物價指數（行政院主計總處, 101 年）平均漲跌率而言，過去五年的 CPI 值是在-0.8 至 3.52% 之間， 去年（101 年）是 1.93%，平均值約 1.4%。依中央銀行全球資訊網公 告的五大銀行（中央銀行全球資訊網，101 年）過去五年的一年期定 存利率在 0.77% 至 2.735%，去年為 1.355%。 而依經濟部再生能源電 能躉購費率（經濟部能源局, 100 年）折現率是設為 4.25%。本研究採 用法規的折現率，通貨膨脹率則設為 2%，本研究依此作為估算依據。
