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專題文章 : 109年計畫內容
作者 於 2020年08月19日 15:37:22 (142 次閱讀)

一、計畫前言

內政部依據行政院一百零八年四月十七日核定修正「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」,於一百零九年度賡續辦理「既有公有建築節能改善計畫」,補助中央及地方政府所屬之公有建築物,進行能源效率提升。本計畫既有公有建築節能改善策略與技術說明:

(一) 空調及熱水系統節能改善

改善項目包含老舊空調主機性能提升或汰換節能改善、空調系統節能策略導入節能改善、高效率熱泵熱水系統節能改善、建置或升級建築能源管理系統、進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善等。除循以往「小成本」節能策略導入外,將增加兩大節能策略說明如下:
  1. 鑑於中央空調系統超量設計或空調主機效率老化,而冰水主機消耗的電力約佔中央空調系統耗電的60%,將造成嚴重浪費能源問題,因此汰換為適當噸數之高效率冰水主機,可達到顯著節能目標。
  2. 傳統的空調系統為供應單一建築物空調需求,將空調供應對象為大範圍建築群,整合園區-建築群之數組中央空調系統為小型區域冷房系統,透過以有餘補不足之特性,控制冰水主機群適當運轉台數,可對能源做最有效的使用與管理。

(二) 室內照明及屋頂隔熱節能改善

本計畫著重於減緩都市熱島及環境生態的改善,以工期短、改善效益較佳、成效良好對環境生態及減緩地球暖化成效較高之室內照明、屋頂隔熱等2個項目作為今年度補助改善主軸,藉以作為落實「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」之基礎,並期望藉此減緩都市熱島效應,進而改善日益惡化之地球環境。

二、受補助單位評選原則

申請案具下列條件得優先列入決選:
  1. 對於空調、照明、熱水設備等耗能系統之節能及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(含屋頂綠化)等設施,減緩都市熱島效應具有助益者。
  2. 申請機關改善需求高,具有高度配合意願與工程發包及執行能力者。
  3. 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,或檢附欲改善項目之歷史用電資料者。
  4. 申請機關自籌款比率高者。
  5. 申請機關申請改善之廳舍,於一百零九年內有執行其他節能改善措施,且能提出辦理預算(含自有財源及其他單位補助經費)之佐證者。

三、既有公有建築節能改善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,使室內空調耗電量大增,造成嚴重能源浪費;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二氧化碳排放量,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)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。
改善項目將以建置或升級建築能源管理系統、高效率熱泵熱水系統節能改善、空調系統節能策略導入節能改善、老舊空調主機系統設備之汰舊換新節能改善、進行測試、調整、平衡使空調系統最佳化運轉節能改善、室內照明節能改善、屋頂隔熱(含屋頂綠化)改善等七個項目作為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,以下簡稱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三倍以上;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百分之四十,回收年限僅需二年。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百分之四十至百分之五十,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。

(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,約占系統耗能的百分之六十,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。本計畫針對中央空調系統之老舊冰水主機進行汰舊換新之策略,預計可節能百分之二十至百分之二十五,對於節能減碳有很大助益,俾達示範效果;針對小型空調系統,如窗型機、分離式冷氣、箱型冷氣機等,因老舊造成效率衰退,可導入變冷媒量空調系統(以下簡稱VRV),可因應室內熱負荷變動來改變冷媒流量,形成獨特的主機側空調節能技術,並依各區域之用途性質分別選用合適的室內機種,達成分區空調之目的。

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百分之二十至百分之二十五,對於節能減碳有很大助益。
改善前
小型空調系統,如窗型機、分離式冷氣、箱型冷氣機等,因老舊造成效率衰退,造成耗能。
改善後
可導入變冷媒量空調系統,可因應室內熱負荷變動來改變冷媒流量,並依各區域之用途性質分別選用合適的室內機種,達成分區空調之目的。

(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,以下簡稱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,提升約百分之五至百分之八的能源效率。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。

(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
舊有燈具除造成高耗能、照明均齊度低外,另有超量設計之情形,不但無法有效照明且浪費能源,其所形成的眩光,不僅影響視力,也降低空間之舒適性。
改善後
汰換耗能燈具,採用高效率LED燈具,可大幅降低用電密度;另可採用具定時熄滅功能的桌上型檯燈,加強作業面照明。
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
改善前
改善後


屋頂綠化改善


屋頂綠化
屋頂綠化
資料來源:技嘉科技企業總部屋頂綠化