中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、研究緣起與目的
根據經濟部統計，106年度電力消費工業部門占53.5%，住宅及服務業部門共占37.1% （其中住宅18.2%、服務業18.9%），代表各類建築物每年所消耗之能源，就約佔全國能源比例的三分之一以上。然而既有建築佔全國比例已超過97%，且早期興建之建築物當時並無節能法規，普遍存在耗能及不符生態環境之問題，若欲有效管控建築部門整體耗能，除針對新建建築予以規範能耗外，亦亟需從既有建築著手進行管控措施，並配合再生能源設施以進一步降低建築物能耗，達到低耗能甚至近零耗能之目標。
為因應極端氣候威脅，維護地球環境永續發展，近年許多先進國家如歐盟、美國等，提出了大量的近（淨）零能源建築倡議和政策，透過將建築節能與可再生能源技術結合，提出高性能建築的解決方案。例如歐盟訂出2018年前所有公共建築及2020年前所有新建建築，須符合「近零耗能建築」的基準。英國更率先自2018年4月起，要求所有新建建築都必須符合碳平衡的零碳排放標準。美國能源部則提出「淨零能源商業建築倡議」，訂出2025年前所有商業類新建建築需達到零耗能標準。日本也設定2030年前需實踐零碳建築目標。
目前我國雖對於近（淨）零能源建築議題尚未訂出具體路徑或預計實施期程，惟我國「能源發展綱領」提出2025年達成能源轉型20-30-50潔淨能源發電結構及非核家園之目標，除了從開源角度尋求供電來源外，亦從節流的面向積極推動節電，將可提供未來推動近零能源建築之發展基礎。此外，「能源轉型白皮書」將近零能源建築納為建築部門節能計畫重要推動工作之一，亦是本研究主要探討課題。
本研究將進行我國近零能源建築之發展策略與可行性評估，針對我國住商部門之建築分析其耗能特性，並蒐集近零能源建築常採用之技術，檢討其適用性與所涉及之相關法規或規範。依再生能源供應來源與技術，探討不同層次近零能源建築之推動方式與發展策略。
最後，本研究將就技術面進一步研擬我國推動近零能源建築之發展策略與可行性，以作為政府後續推動近零能源建築之施政參考，除期讓我國與國際推動近零能源建築之趨勢接軌外，並可達到落實政府節能減碳之政策，對減緩都市熱島效應及降低夏季尖峰用電，亦將有莫大幫助。
二、研究方法及過程
依據上述研究目的，本研究的研究方法及過程概述如下：
（一）、文獻回顧法：
收集國外先進國家有關近零能源建築推動措施，及整理近零能源建築主要之技術手法文獻資料，並探討我國現有相關法規對於推動近零能源建築不足之處。
（二）、專家諮詢法：
本研究將與國內專家學者諮詢請益有關近零能源建築之技術與策略建議，並配合調整修正研究成果。
（三）、比較分析法：
藉由歐盟及日本等先進國家之推動近零能源建築經驗，比較分析我國推動近零能源建築之現況，探討適合我國推動近零能源建築之發展策略與可行性。
（四）、總結法：
綜合上述相關資料進行通盤檢討後，就技術面研擬我國推動近零能源建築之發展策略。
三、重要發現
本研究依據原規劃時程，已完成蒐集國內、外有關近零能源建築之相關研究參考文獻資料，及先進國家如歐盟、日本等有關近零能源建築之相關推動措施與期程，並就目前推動近零耗能建築之執行內容與現況，作深入介紹與探討。
此外，完成探討歐盟與我國對於推動近零能源建築之背景條件差異，及就建築節能及再生能源兩大面向，檢討適合我國推動之近零能源建築技術策略及其涉及之相關法規或規範。最後並就節能及創能兩個面向，進行我國推動近零能源建築之可行性評估。
未來當歐盟、美國、日本等先進國家，逐漸達成設定之近零能源建築期程目標後，勢必影響國際相關建築設計發展之動向。本研究成果可供政府作為初期規劃後續推動近零能源建築之施政參考，期能落實政府節能減碳之政策，並銜接國際推動近零能源建築之趨勢，對減緩都市熱島效應及降低夏季尖峰用電，亦將有莫大幫助。
根據上述研究成果，本計畫研擬之研究結論說明如下：
(一)、近零能源建築之技術發展策略：
近零能源建築之主要重點係建築節能及再生能源兩大面向，前者包括建築外殼隔熱、通風、導光及低耗能電器設備，並融入能源管理系統、高效率儲電電池及高效率電力系統等。後者包括有效利用太陽能、風能、氣電共生等再生能源，來抵消或降低建築物之耗能需求。
針對新建建築物之節能設計方面，目前我國建築技術規則綠建築基準專章對於建築物節約能源，在建築外殼方面採用ENVLOAD、Req指標之強制型規範，為較先進的性能式法規，透過(1)屋頂與外牆隔熱性能、(2)建築外殼耗能量、(3)立面開窗部位之窗熱傳透率與遮陽係數、(4)窗面平均日射取得量及(5)外殼等價開窗率等，管制建築物來自外部的熱能，以減低建築空調負荷與耗能。
在既有建築節能改善方面，包含既有建築物之建築與基地類隔熱性能改善，以及設施設備類之能源效率提升等兩大面向，前者包括屋頂隔熱、外遮陽、屋頂綠化等，係針對建築本體進行隔熱性能改善；後者則包括室內照明、空調系統、熱泵系統、測試調整平衡（TAB）、及建築能源管理系統（BEMS）等，係針對建築附屬之耗能設施設備進行提升能源效率改善。
在再生能源運用方面，可結合再生能源技術例如太陽能光電板、太陽能熱水系統、太陽能照明系統、風力發電及生物氣體發電等來節省能源。惟考量各種再生能源之特性，就風力發電而言，風場較佳之分佈多位於離岸或空曠之處，且風力機組運作時將產生大量噪音，故風力發電設備較不適合設置於都會地區建築物上。至於生質能發電，多採用之油菜或玉米來煉製生質燃油，不但恐反增加溫室氣體的排放量，亦恐引發糧食危機和價格上漲等疑慮。故建議建築物設置之再生能源裝置，以太陽光電較為適合。
(二)、住商部門達到近零能源建築之可行性評估：
本研究係針對建築物本身可設置之再生能源裝置，如欲符合近零能源建築水準，以位於臺中市、高雄市之透天式住宅較易達成，臺北市地區因太陽光電發電容量因數甚低，故建築本身之再生能源發電量亦甚低，不利發展近零耗能建築。此外，對於中南部之4-7層樓之公寓式或集合式住宅，其再生能源佔耗電量比例約介於40%~70%之間，若能進一步降低建築物之耗能，仍有機會達到低耗能甚至近零耗能建築之水準。
至於辦公大樓，無論是獨立空調型或是中央空調型，其再生能源佔耗電量比例約介於2%~12%之間，主要是因為建築物量體較大，整體耗能亦較大，而能設置太陽光電設施之面積有限，相對其再能能源發電量遠低於建築物整體耗能，故有關大樓建築推動近零能源之策略部分，建議以建築節能為主，再生能源為輔之方式進行較為可行。
四、建議事項
本研究已提出我國近零能源建築之發展策略，並進行可行性探討與分析。茲就建議部分說明如下：
建議一
進行我國綠建築與近零能源建築制度之調合研究：立即可行建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：內政部營建署、經濟部能源局
我國近（淨）零能源建築議題尚處於發展階段，惟目前我國「能源轉型白皮書」已將近零能源建築納為建築部門節能計畫重要推動工作之一。經盤點我國目前具備之基礎，建築技術規則已訂有綠建築專章，並且營建署刻正研擬建築物外殼耗能資訊透明機制，預計2020年實施；此外本所推動之綠建築標章系統將日常節能納為必要指標。為利未來有效推動近零能源建築，可參採日本推動模式，結合綠建築與近零能源建築系統，以延續我國綠建築政策及推廣成果，並銜接國際推動近零能源建築之趨勢。
建議二
賡續進行我國近零能源建築之路徑及執行措施規劃：立即可行建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：內政部營建署、經濟部能源局
目前已有許多先進國家訂出推動近零能源建築之路徑期程，如如歐盟訂出2018年前所有公共建築及2020年前所有新建建築，須符合「近零耗能建築」的基準。英國更則自2018年4月起，要求所有新建建築都必須符合碳平衡的零碳排放標準。美國能源部則提出「淨零能源商業建築倡議」，訂出2025年前所有商業類新建建築需達到零耗能標準。日本也設定2030年前需實踐零碳建築目標。建議後續可針對我國推動近零能源建築制度，研擬整體規劃路徑期程及執行配套措施，以作為我國推動近零能源建築之準備。

According to the statistics of the Ministry of Economic Affairs, the power consumption industrial sector accounted for 53.5% in the 2017, and the residential and service sector accounted for 37.1% (including 18.2% of residential and 18.9% of services), representing the annual energy consumption of various buildings. More than one-third of the national energy ratio. However, the proportion of existing buildings in the country has exceeded 97%, and the buildings built in the early days did not have energy-saving regulations at that time. There were widespread problems of energy consumption and ecological inconsistency. In order to effectively control the overall energy consumption of the construction sector, In addition to standardizing energy consumption, it is also necessary to carry out control measures from existing buildings and cooperate with renewable energy facilities to further reduce building energy consumption and achieve the goal of low energy consumption and even near zero energy consumption.
In order to cope with the extreme climate threats and maintain the sustainable development of the global environment, many advanced countries such as the European Union and the United States have proposed a large number of near-net energy-free construction initiatives and policies in recent years, combining building energy efficiency with renewable energy technologies. High performance building solutions. For example, the EU has set out all public buildings before 2018 and all new buildings before 2020, which must meet the benchmark of “near zero energy-consuming buildings”. The UK has taken the lead since April 2018, requiring all new buildings to meet the zero-carbon emission standards for carbon balance. The US Department of Energy has proposed the "Net Zero Energy Commercial Building Initiative", which sets out that all commercial buildings should reach zero energy consumption standards by 2025. Japan also set a goal of zero-carbon construction before 2030.
This study will carry out the development strategy and feasibility assessment of Taiwan's near-zero energy buildings, analyze the energy consumption characteristics of the buildings in Taiwan's residential sector, and collect the technologies commonly used in near-zero energy buildings to review their applicability and related regulations. Or specification. According to the sources and technologies of renewable energy supply, explore the promotion methods and development strategies of different levels of near-zero energy buildings.
Finally, this study will further develop the development strategy and feasibility of Taiwan's promotion of near-zero energy buildings on the technical side, as a government's follow-up reference for promoting near-zero energy buildings, and let Taiwan and the international market promote the trend of near-zero energy buildings. In addition to the integration, and the implementation of the government's policy of energy conservation and carbon reduction, it will also help to alleviate the urban heat island effect and reduce the peak electricity consumption in summer.