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專題文章 : 107年計畫內容
作者 於 2018年12月07日 09:34:01 (439 次閱讀)

一、補助單位選取原則

  1. 對於中央空調、照明、熱水設備等耗能系統,節能與二氧化碳排放減量具有明顯效益者;或對於建築物之屋頂隔熱(含綠化)、外遮陽、戶外遮棚及基地保水等設施,減緩都市熱島效應具有助益者。
  2. 考慮北、中、南地區與偏遠地區之平衡發展;偏遠地區之中央政府機關(構)及各級國立學校優先列入。
  3. 使用單位改善需求高,具有高度配合意願及工程發包與執行能力。
  4. 位處宣導效益高、往來人員眾多之重要辦公場所或大型展覽空間,或能檢附欲改善項目之歷史用電資料者。
  5. 未接受本計畫補助之單位優先列入。
  6. 受補助單位承諾於本計畫改善完成之次年度申請綠建築標章-舊建築改善類(RN)者,則優先列入。

二、建築節能與綠廳舍改善補助計畫及改善項目簡介

臺灣位處亞熱帶,氣候濕熱,空調耗能密度極高;尤其在近年來地球溫暖化、中央空調系統超量設計或缺乏有效能源管理之情況下,使室內冷房負荷耗電量大增,造成嚴重浪費能源;而部分建築物由於設計不當,亦造成室內照明、外牆、屋頂隔熱性能不佳等問題,因此,提升建築物內各設備之能源使用效率、室內照明節能及隔熱性能等,進而達到節約能源及減少CO2排放量,為本計畫之主要目標。
本計畫以建築物設備運轉與能源管理之角度,針對中央廳舍暨各級國立學校等既有建築物之空調、室內照明、熱水系統等,導入低成本節能技術、運轉管理策略及進行測試調整平衡程序,經由系統面、設備面及管理面之調整改善,以降低建築物之耗能,同時加入屋頂隔熱(含屋頂綠化)、外遮陽、戶外遮棚及基地保水等具有減緩都市熱島效應之改善手法,將可有助於降低夏季尖峰用電,且對於景觀改善及保水效益亦有莫大的助益。
107年度「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」,改善項目將以(一)建置或升級建築能源管理系統、(二)高效率熱泵熱水系統節能改善、(三)空調系統節能策略導入節能改善、(四)老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善、(五)進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善、(六)室內照明節能改善、(七)屋頂隔熱(含屋頂綠化)改善、(八)外遮陽改善、(九)戶外遮棚改善、及(十)基地保水改善等10個項目作為107年度補助改善計畫之主要項目,相關說明如下:

(一) 建置或升級建築能源管理系統(BEMS)

建築能源管理系統(Building Energy Management System,簡稱BEMS)係以直接數位控制(DDC)及網際網路等技術,集中監控各配電箱之供電需量、空調主機、水路系統、空調箱及風機盤管或照明設備之運轉狀況,具有設備異常警示功能及資料庫自動記錄功能。並可透過網路遠端連線操作,以有效管理或分析歷年運轉資料,進行系統診斷,評估能源使用效率優劣,作為不斷調整最佳化節能管理之依據。透過BEMS之監控改善及管理,可有效合理化室內溫、濕度及外氣供應量;控制電力負載狀況,防止尖峰用電超約罰款,並加強設備管理維護,維持機器設備最佳運轉效率。

建築物能源管理系統(BEMS)功能簡介


BEMS具備遠端連線功能,可直接透過IE網路連線監控建築物內各設備。
BEMS具備監測資料庫功能,自動產生各耗電設備月、日報表,供業主評估建築物能源使用情形。
BEMS之空調主機加卸載功能,有效管理空調主機群台數運轉,防止尖峰用電超約罰款。
BEMS可管理空調儲冰系統儲融冰策略,有效適化建築物電力契約容量。

(二) 高效率熱泵熱水系統節能改善

傳統電熱水器效率不佳,耗能嚴重且常有忽冷忽熱的問題,而鍋爐設備則需支出龐大之燃料費。針對上述情況,本計畫係採用高效能之熱泵設備,回收再利用大自然中之熱能或廢熱,進而產生熱水,其效率為傳統電熱水器的3倍以上;若與鍋爐設備相較,則可節省大量燃料支出,整體能源效率約可提升40%,回收年限僅需2年。且熱泵設備產生之餘冷,亦可回收整合至空調系統中,供應部分冷房以減少空調用電,達到雙重節能效果。

高效率熱泵熱水系統節能改善


改善前
既有瓦斯鍋爐製造熱水成本過高,年度所需費用甚巨。
改善後
增設熱泵系統與現場鍋爐系統結合,熱泵系統做為預熱或先發運轉,大幅提高整體熱水系統能源效率。

(三) 空調系統節能策略導入節能改善

空調系統占建築物耗電約40%至50%,若可提升空調系統設備能源使用效率,則可大幅提升節能減碳之功效。本計畫之空調系統節能策略,係以整合建築節能與資通訊BEMS能源監控系統及導入節能運轉策略等方式,進行改善工程。如:不同季節之空調主機台數控制,可使主機長時間運轉於高負載率高效率之狀態;增設變頻調控設備,以發揮變流量節能功效,減少馬達運轉耗電;空調箱增設熱交換器及監控設備,進行外氣預冷、廢熱回收或自動控制外氣引入量等節能運轉策略,以降低空調熱負荷等。

空調系統節能策略導入節能改善


改善前
冰水系統三通閥老舊,無法正常作動,且必須提供相同冰水流量至空調箱,導致冰水泵耗能。
改善後
改善為變流量冰水系統,可隨著室內負載變化控制冰水流量。
改善前
空調箱外氣風門為人員手動控制,無法依照室內外狀況調控。
改善後
空調箱新設之外氣量自動調節風門能夠依照室內CO2濃度調整外氣量及依照室外環境進行外氣冷房之運用。

(四) 老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善

中央空調系統以冰水主機耗能為最大部分,約占系統耗能的60%,其中央空調系統之超量設計、空調主機效率老化、舊型冰水主機效率差,且經長時間使用造成效率下降,皆是造成空調耗能之主因。本計畫針對老舊冰水主機進行汰舊換新之策略,預計中央空調系統可節能20%至25%,對於節能減碳有很大助益,俾達示範效果。

老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善


改善前
中央空調系統之超量設計、空調主機效率老化,且經長時間使用造成效率下降,皆是造成空調耗能之主因。
改善後
針對老舊冰水主機進行汰舊換新之策略,預計中央空調系統可節省20%至25%,對於節能減碳有很大助益。

(五) 進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善

測試、調整、平衡程序(Testing, Adjusting and Balancing,簡稱TAB)係近年來美、日等先進國家為推動空調節能積極採取之有效策略之一。本計畫針對空調、熱泵系統執行TAB程序,可調整系統適化系統運轉狀態,提升約5%至8%的能源效率。由於不需汰換主要之硬體設備,藉由加裝相關監控閥件即可進行TAB程序,因此具有低投資成本及低回收年限之優點。

進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善


出風口風量量測與調整,使各風口風量平衡,以達到室內人員舒適及節能之目的。
進行空調箱壓差感測器之移裝與校正,以達到變風量節能運轉功能。
冰水流量測量與調整,使各支管水量平衡及達到設計值,以均衡分配冷源。
進行冰水泵壓差感測器之移裝與校正,以達到變水量節能運轉功能。

(六) 室內照明節能改善

油電價高漲的現代,如何挑選高效率與防眩光的燈具,在提供適當之照度前提下並達到室內照明節能,已成為室內照明設計的主要訴求。除了採用高效率燈具外,利用晝光、裝設反射板及採用防眩光燈具等設備,可以提升室內照明之舒適度及達到節能減碳,同時增加室內人員的工作效率。而非經常性使用之空間,可導入照明控制或輔助照明概念,透過自動感應或定時點滅裝置,增進照明節能之功效。

室內照明節能改善


改善前
使用之燈具為T8傳統燈具搭配電感式安定器,年限已有20年之久,老舊且耗能,昏暗的燈光易造成學生生活起居的不便,此外,現況燈具型式為山型,吸頂式且無格柵設計,易造成眩光問題,產生視覺上不舒適感,降低照明品質。
改善後
空間改善性質將既有傳統T8螢光燈具更換為T5高效率電子式燈具,改善原有高耗能眩光大之舊式燈具,採用具節能標章或符合室內照明規範之產品,以確保舒適之室內環境、達節約用電之效。
改善前
書庫區平時使用人數少,人來人往變動性甚大,燈具卻經常性開啓,造成能源耗費。
改善後
利用書櫃間之防傾倒鋼管,將燈具配置在適當位置,並於走道設置紅外線感應器,藉由光阻感應及透過人體感應,達到無人時自動開關燈具,有效達到節能。

(七) 屋頂隔熱(含屋頂綠化)改善

建築物屋頂受到外氣影響甚大,隔熱性能差的屋頂會增加室內環境的熱負荷,故改善屋頂隔熱可減少空調能源消耗,增加舒適性。屋頂隔熱方式甚多,包括鋪設隔熱層,利用材料的熱阻特性來阻擋太陽輻射熱傳遞入室內;或是採用屋頂綠化不但可降低都市熱島效應以減緩地球暖化,亦可替建築物降溫、綠美化都市環境以及淨化都市空氣。藉由提升屋頂綠化面積,及選用降溫效果高的植栽,可隔絕降低建築物的熱量負荷,降低屋頂層的室內溫度,達到節能減碳及改善室內熱舒適度的效果。

屋頂隔熱節能改善


鋪設隔熱層
運用材料的熱阻特性來阻擋太陽輻射熱
雙層屋頂構造
利用上層構造來遮蔽直接日射,中間設計為空氣層,以風力或浮力通風的原理來散熱


屋頂綠化改善


改善前
文化資產總管理處籌備處行政大樓原有屋頂隔熱層不佳,導致研習中心室內熱負荷過大。
改善後
於屋頂層增作植栽槽,除增加環境美化外,更有效降低屋頂熱傳透率,減少室內熱負荷。

(八) 外遮陽改善

外遮陽設計在亞熱帶地區是建築外殼節能改善最有效的方法之一,其影響整體空調耗能變動約兩成左右,另外遮陽同時也是一種科學化、綜合化的建築風格設計法,其會因地方緯度及氣候特性之不同而形成具地方特色之遮陽型式。因此,外遮陽之設計不但能達成節能之目的,亦能塑造地方風貌。

外遮陽改善


西側
改善前
西側
改善後
東側
改善前
東側
改善後
大樓為獨棟建物,東、西兩側近處均無建物遮蔽,因夏日大樓受日照曝曬整日,造成建物本體溫度上升;又為使服務場所及辦公空間維持舒適合宜的溫度,勢必提高空調冷氣運轉率,而徒耗電力。 於西側採用造型鋁遮陽棚,依高低窗的位置不同,分為上下兩層,固定於窗框上;表面沖孔率約為8%。於東側採用鋁合金百葉遮陽板,沖孔率約為8%,裝設高度不影響視野、景觀,且可有效遮陽隔熱為原則。

(九) 戶外遮棚

熱島效應為現代化城鎮的共同環境問題,往往造成對微氣候、人類以及野生動植物棲息地的影響,並造成空調設備的大量使用,進而導致能源浪費。適當的綠化及設置戶外遮棚,有助於隔熱和避免室內受紫外光直接照射、降低室內溫度、減少使用冷氣和減低耗電量、改善都市微氣候,並進而減緩都市熱島效應的現象。

改善案例:國立台灣科學教育館


改善前
台灣科學教育館改善前,毫無遮蔽的戶外空間使得戶外環境嚴重受日曬影響。
改善後
戶外花架隔熱改善工程改善後遊客使用現況。

(十) 基地保水改善

隨著人口密度與都市開發強度之上升,透水性地表漸漸被道路與建築物等不透水性鋪面覆蓋,除了使地表溫度日益上升,更造成地表逕流量暴增而造成都市洪水。因此,如何藉由基地透水設計及廣設貯留滲透水池的手法,以促進土地之水循環能力、改善生態環境、調節微氣候、緩和氣候高溫化現象,並進而降低公共排水設施負荷、減少都市洪水發生率將是日益重要的課題。

改善案例:行政院衛生署朴子醫院


改善前
第一辦公室前方以及一側之停車場原為不透水鋪面
改善後
以植草磚進行停車格鋪面改造,增加基地透水設計。