32-建筑物能源管理及效率指标研究

I計畫編號:96－D0238經濟部能源科技研究發展計畫九十六年度執行報告建築物能源管理及效率指標研究計畫(第三年度)全程計畫：自94年1月5日至97年12月31日年度計畫：自96年1月8日至96年12月31日委辦機關：經濟部能源局執行單位：財團法人台灣建築中心中華民國九十六年十二月經濟部能源科技研究發展計畫九十六年度執行報告建築物能源管理及效率指標研究計畫(3／4)中華民國九十六年十二月I經濟部能源研究發展基金計畫建築物能源管理及效率指標研究計畫(3/4)(期末報告)計畫名稱：建築物能源管理及效率指標研究計畫計畫編號：96－D0238年程計畫：自96年1月8日至96年12月31日執行單位：財團法人台灣建築中心計畫主持人：簡永和協同主持人：陳文洲分項計畫主持人：楊冠雄、林憲德、蔡尤溪、蔡必超顧問：溫維謙、蕭弘清、周光宙、謝照明研究人員：黃瑞隆、李魁鵬、李達生、蔡必超、郭柏巖黃國倉、楊謙柔、王獻堂、葉琮勤、賴柏亨劉家瑋、田崇治、李宗儒、蔣曜全、陳昭瀚陳林宏、梁正穎、邱家賢、陳清茂、楊麗琳徐怡君、賴嵐瑄、施孟亨、張凱豪中華民國九十六年十二月三十一日I目錄期末報告摘要說明……………………………………………………Ⅰ壹、前言……………………………………………………………1貳、研究方法及步驟…………………………………………………14參、計畫執行情形……………………………………………………24肆、執行績效說明……………………………………………………34一、人力及經費運用情形………………………………………34二、重要成果統計………………………………………………35三、重要成果說明………………………………………………36四、設備採購與使用情形………………………………………37伍、結論與建議……………………………………………………38陸、附錄……………………………………………………………A-i附錄A「建築物耗能特性實測」………………………………A1-1附錄B「建置更新各類建築耗能指標」…………………………B-1附錄C「建立各式建築空調設計模擬軟體之性能比較與驗證標準」……………………………………………………C-1附錄D「辦理空調系統節能設計基準與技術規範教育訓練」…D-1附錄E「空調節能設計技術規範於各類建築物之節能分析比較」E-1附錄F「蒐集先進國家法規」……………………………………F-1II附錄G「建築照明節能設計規範」……………………………G-1附錄H「空調最大熱負荷RTS計算法案例試算與驗證」………H-1附錄I「建築能源管理(BEMS)系統示範案例進行能源效率評估」I-1附錄J「建築能源遠端網路管理技術及規範」…………………J-1附錄K「建制建築耗能資訊共享平台」…………………………K-1附錄L「建築節能設計專業人員技術教育訓練」……………L-1附錄M「研議鼓勵空調節能設計之技師設計費用之修正建議」……………………………………………………M-1III圖目錄圖1台灣能源消費比例圖（按部門別）………………………………….2圖2台灣各部門電力消費情況…………………………………………….2圖3新加坡之建築控制法規(BuildingControlRegulations)架構….4圖4建築節能之既有執行體制架構(蔡尤溪、李魁鵬等,2002)4圖5建築耗能實測與網路監測系統研究流程圖…………..……….11圖6標準建築模型1之示意圖(30%開口率)……………………………….15圖7各類商業業種逐月用電密度圖………………………….…………43圖8節能空調設計流程圖………………………………………………….48圖9辦公類建築案例空調設計節能潛力總表…………………………….49圖10醫療類建築案例空調設計節能潛力總表…………………………….49圖11百貨類建築案例空調設計節能潛力總表…………………………….50圖12旅館類建築案例空調設計節能潛力總表…………………………….50圖13標準範例立面圖……………………………………………………….58圖14冰水系統NamingCode範例……………………………………60I表目錄表1台灣能源消費………………………………………………………1表2台灣電力消費（資料來源：能源局網站）…………………………2表3各國關於非住宅之建築節能系統設計技術規範比較……5表4建築空調設備系統量測計畫………………………………………11表5建築技術規則中關於耗能之建築分類……………………………38表6商業樣本單位樓地板用電密度-按所在地區別…………………41表7面臨路寬別商業樣本用電密度EUI………………………………42表8街道位置別商店用電密度EUI……………………………………42表9同類型商店不同經營策略之用電比較……………………………42表10標準建築模型概要…………………………………………………44表11受驗軟體差異百分比絕對值之總平均……………………………46表12各類建築室內負荷計算條件………………………………………52表13辦公類建築空調耗電標準簡算迴歸式……………………………53表14醫療類建築空調耗電標準簡算迴歸式……………………………54表15百貨類建築空調耗電標準簡算迴歸式……………………………54表16旅館類建築空調耗電標準簡算迴歸式……………………………55表17BEMS系統示範案例95年、96年1~10月之節能效益……………59表18BEMS系統示範案例95年、96年1~10月之節能效益……………59I九十六年度政府部門科技計畫期末報告摘要說明計畫名稱建築物能源管理及效率指標研究計畫年度期間96年1月8日至96年12月31日本期期間96年1月8日至96年12月31日執行單位財團法人台灣建築中心計畫主持人簡永和目標達成狀況一、建築物耗能實測及耗能特性解析96年度完成辦公類17棟、旅館類1棟、醫院類7棟、百貨類10棟、其他（含學校）類5棟，合計40棟建築耗能監測案例實測及耗能特性解析。二、建置更新各類建築耗能指標進行官方難以統計的民間商業建築EUI研究，本研究已完成北中南三地之2158個商店EUI統計，完成商店分類用電標準EUI統計與商店用電標準EUI因子特性解析，發現其經營策略對EUI分類標準影響甚大，對能源局之民間EUI管理有所助益。三、建立各式建築空調設計模擬軟體之性能比較與驗證標準完成美國開利(Carrier)之E20-Ⅱ、詮宏空調系統服務股份有限公司(Trane)之TRACE700與凱達冷凍空調技師事務所之恆溫濕空調負荷計算軟體(ACLoad3.2)三家公司之計算軟體驗證工作，以DOE-2ASHRAETFM(TransferFunctionMethod)在兩個標準建築模型輸入條件比較其計算結果，三家受驗軟體結果皆為合格。四、辦理空調系統節能設計基準與技術規範教育訓練於3月10日、17日、24日分別在台北大坪林聯合開發大樓國際會議廳、台中勤益科技大學工程館B1及高雄和春技術學院推廣教育中心完成北（127人）、中（93人）、南（43人）三場冷凍空調技師之空調系統節能設計基準與技術規範教育訓練，合計263人次參加。五、空調節能設計技術規範於各類建築物之節能分析比較1.對於辦公、旅館、醫院、百貨、學校及住宅類等六類建築實例分析，在實行規範所述之空調設計建議後，綜合所有節能設計可得到之節能潛力相較於原設計皆可達到50%左右，可見規範對於現有空調之改善或初步設計面皆有良好之節能效益。2.空調耗電標準之研究建立辦公類、醫療類、百貨類、旅館類建築依主機容量(m2/RT)及主機COP預測空調耗電EUIAC回歸公式。II六、蒐集先進國家空調與照明節能設計、管理模式，比較分析、研擬我國可能採行推動之方式已收集並比較分析美國、日本、香港、新加坡、歐盟各國、德國、英國、台灣等之建築能源政策、空調及照明建築節能管理機制。對於我國可能採行推動之方式建議如下：1.空調部分已完成新建建築物之設計與建造之中央系統空氣調節設備節約能源標準（草案），並建議將其納入現行空調管理機制辦理。2.照明部分已完成建築照明節能設計參考準則，並建議由兩方面進行推動：（1）首先由燈具產品之光源效率著手規範改善（2）繼而促進成立照明設計相關產業公會，由公會組織喚起照明設計師重視節能問題。七、完成建築照明節能設計技術規範手冊完成「建築照明節能設計參考準則」全文，並於96年12月5日召開產官學研說明會，計有各專家學者及公會代表共18人參加，廣納各方意見予以修正，建築照明節能設計參考準則包括準則項目、照明計畫、光源選擇、安定器選擇、燈具選擇、照明配線、照明控制、照明光害防制、照明節能評估等十三項準則。八、空調最大熱負荷RTS計算法案例試算與驗證本研究參照ASHRAEFundamentalHandbook之最新輻射時間序列方法(RTSM)並更新加入台灣本土之計算輸入數據，本年度完成計算過程之試算範例，內容包括構造確認及輸出輸入之標準格式，對空調業界可提供進行空調最大熱負荷計算之參考標準，使得使用者得以有計算範例可供參考，以為將來實施推廣此法之用。九、建築能源管理(BEMS)系統示範案例進行能源效率評估完成「屏東龍泉榮民醫院」、「高雄內政部南區兒童之家」、「國立科學工藝博物館」、「台灣自來水公司南區工程處」、「行政院衛生署旗山醫院」導入BEMS後之能源效率評估與空調節能比較成果，以導入BEMS前一年之用電情形與導入BEMS之後一年之能源使用情況作其省能比較，五棟建築物之BEMS系統能源效率評估，獲得平均8%之節約能源效益。十、「建築能源遠端網路管理技術及規範」之試用、修正、建立標準格式與程序及宣導說明建立BEMS或是將BAS升級為BEMS之重要四大設計要點：「建立通訊協定」、「資料庫的建立與管理」、「命名統一化」、「強化大型區域化系統」，並參考日本命名之規則完成我國之建築能源管理(BEMS)規範標準格式之命名統一化，完成我國BEMS系統之NamingCode統一命名表格。十一、建制建築耗能資訊共享平台經營線上資訊交流園地，於網際網路上建立大眾資訊交流園地資料庫並提供查詢檢閱，促進建築能源管理經驗之交流，並提供已完成之研究成果及論壇促進意見分享與交流功能。III十二、建築節能設計專業人員技術教育訓練完成「建築物能源管理及效率指標研討會」北、中、南各1場合計301人次參加，完成「DOE-2建築能源電腦模擬實機教學訓練班」北、中、南各1班合計134人次、完成「建築管理者BEMS技術培養訓練班」北、南各1班合計至少59人次、完成北、中、南三場冷凍空調技師之空調系統節能設計基準與技術規範教育訓練合計263人次參加、完成建築照明節能設計技術規範說明會計有18人參加，總計本年度共舉辦12場次各類教育訓練與說明會活動，累計共775人次參與。十三、研議鼓勵空調節能設計之技師設計費用之修正建議完成收集並比較分析美國、德國、新加坡、韓國、馬來西亞、台灣等國之工程計費標準，並提出以下建議：1.本研究針對行政院公共工程委員會之「機關委託技術服務廠商評選及計費辦法」提供修改建議如下：（1）第四條第五款之其他服務增列「建築設備節能設計之審查、監造、驗收」。（2）第十七條之附表三及附表四，附表三備註欄加註「委託辦理節能設計之審查者，左欄各列百分比得增加1％」；附表四附註欄加註「委託辦理節能設計之審查者，上開第壹項之百分比得增加0.5％，第貳-二項之百分比得增加1％」。2.研提建築空調節能設計服務費計算法。資源使用情形1.年度經費預算17,556.5千元，本期動支數為17,555.1千元，累計動支率為99.99％。2.年度預計人力為10.15人年，本期實際參與人力為10.15人年，累計參與率為100％。IV重要成果及績效1.完成40棟建築耗能監測案例實測及耗能特性解析。2.完成2158個民間商業建築EUI統計並完成商店分類用電EUI因子特性解析。3.完成四家空調業者之空調軟體驗證工作，其中有三家驗證通過。4.完成三場冷凍空調技師之空調系統節能設計基準與技術規範教育訓練。5.完成辦公、醫療、百貨