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研究生： 黃國欽
Kuo-Chin Huang
論文名稱： 綠建築機電系統節能探討
A study of energy saving per the Green buildings
指導教授： 林志棟
Jhih-Dong Lin
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系在職專班
Executive Master of Civil Engineering
論文出版年： 2016
畢業學年度： 104
語文別： 中文
論文頁數： 155
中文關鍵詞： 綠建築 、設計規畫 、節能減炭 、成本效益
外文關鍵詞： green building, design planning, reduce carbon emission, cost-effective
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    • 摘 要
    地球暖化是氣候異常其中一現象，造成了環境變遷,人類全力想藉由綠色環保及生態永續發展的想法與態度，提升環境保護與生態保育，減緩人們與環境相互平衡發展的生存危機。台灣地區自產能源相當匱乏，超過98%之能源供給自外國進口，積極努力開發自主性之能源產業，降低對能源進口之依賴，實為首當之急；近年國家能源發展方針，期待能增加再生能源供給量、提升能源使用率、降低對能源之需求，並建立綠能再使用之環境。
    本研究係以綠建築九大指標中『日常節能指標』，針對公共工程空調通風設備、照明設備與電梯設備於設計規劃階段，傳統機電系統與為配合申請綠建築候選證書，及符合使用者需求與有限預算條件下，提升機電系統節能效率，並選用綠色環保標章設備，探討比較其成本效益及節能減碳成效。
    以台北市XX消防局新建工程案例，針對傳統機電系統採用傳統冰水主機空調系統、T8型照明燈具及傳統有機房電梯設備，與配合綠建築申請採用變流量(VWV)空調系統、T5型節能照明燈具及無機房電梯加裝電能回收設備，比較其建置成本、年耗電量及減碳效益，考量相同的維護成本，試算年耗電量價差，換算節能效益；經研究結果傳統機電系統與節能機電建置成本價差：970,750元、年耗電度數差：139,681度、年炭排量差：72,774公斤，節能效益建置成本約2.3年平衡。

    Abstract
    . Global warming and climate change are significantly upsetting the ecosystem every day. In order to alleviate the negative impacts that an upset ecosystem can bring to humans, we actively promote the idea of environmental sustainability by enhancing environmental conversation and ecological protection. Today, more than 98% of Taiwan’s energy supplies are imported from other countries because Taiwan does not have a lot of domestic energy production. As a result, this gives rise to the urge for Taiwan to develop her own domestic and independent energy industry, in order to reduce the dependence on international energy import. The national energy development scheme hopes to increase renewable energy supply, enhance energy efficiency, and lower energy dependence with the establishment of a sustainable environment.
    With the help of the nine assessment indicators, this study specifically targets for the planning stage of the air conditioning and ventilation system, lighting, and elevator system, so as to meet the Green Building Certification requirements from the traditional mechanical and engineering syestem. In the meanwhile, this study also hopes to help buildings to increase their mechanical efficiency and adopt certified equipment, to minimize expenditures and carbon emission within a limited budget.
    Taking reference from the Taipei City XXX Fire Department case, the tradition electromechanical systems using conventional chiller air conditioning systems, T8 lighting fixtures and traditions elevator equipment room, and with the green building application using variable flow rate (VWV) air conditioning system, T5 energy saving lighting and no room elevators with reusable equipment, compared to its implementing cost, annual power consumption and carbon emission reduction, with the same maintenance cost to calculate the difference of electricity cost in terms of their energy efficiency. According to the findings, the cost difference between the tradition electromechanical implementation and the green energy efficient implementation comes out to be $970,759; the degree difference comes out to be 139,681 degree, the carbon emission difference is 76,306kg, and lastly the energy recovery efficiency is about 2.3 years.

    目 錄 摘 要 I Abstract II 誌 謝 IV 目 錄 V 圖目錄 VII 表目錄 IX 第一章 緒 論 1 1-1 研究動機與目的 1 1-2研究範圍 2 1-3研究方法 2 1-4研究架構與流程 3 第二章 文獻回顧 5 2-1綠建築定義與發展背景 5 2-2綠建築指標內容與評估 11 2-3國內相關文獻 37 2-4小結 41 第三章 機電系統節能探討 45 3-1空調系統 46 3-2照明設備 60 3-3電梯設備 71 第四章　節能減碳成效 77 4-1節能效益 77 4-2減碳效益 85 4-3實際案例探討 91 第五章 結論與建議 118 5-1結論 118 5-2建議 120 參考文獻 121 附錄一 綠建築評估表(2009年版) 124 附錄二 綠建築與智慧建築評定驗證費用標準 138   圖目錄 圖1-1研究流程 4 圖2-1綠建築候選證書統計表 42 圖2-2綠建築候合格統計表 42 圖2-3 綠建築合格等級比例圖 43 圖3-1 VAV系統風量圖 50 圖3-2 VRV系統安裝示意圖 51 圖3-3供給側/需求側冰水循環圖 52 圖3-4供給側/需求側冰水平衡循環圖 53 圖3-5供給側大於需求側冰水循環圖 54 圖3-6供給側小於需求側冰水循環圖 55 圖3-7儲冰系統循環圖 57 圖3-8全量儲冰循環圖 58 圖3-9分量儲冰循環圖 58 圖3-10全熱交換氣動作圖 59 圖3-11 T8燈管LED燈管用電價差比較圖 66 圖3-12二線式控制系統圖 68 圖3-13二線式作息控制示意圖 68 圖3-14二線式控制、傳統控制配線比較圖 69 圖3-15傳統配線圖 69 圖3-16集中控制配線圖 70 圖3-17二線式集中控制示意圖 70 圖3-18二線式感應控制示意圖 71 圖3-19傳統電梯構造圖 72 圖3-20無機房電梯構造圖 75 圖3-21節能裝置驅動模式圖 76 圖3-22節能裝置配線圖 76 圖4-1 XX消防分隊空調系統比較表 114 圖4-2 XX消防分隊照明設備比較表 115 圖4-3 XX消防分隊電梯設備比較圖 115 圖4-4傳統機電與節能機電比較圖 117 圖4-5節能成本效益圖 117 表目錄 表2- 1綠建築發展史 8 表2- 2綠建築候選證書統計表 10 表2- 3綠建築合格標章統計表 10 表2- 4綠建築評估系統表 35 表2- 5綠建築指標設計手法及原則概念表 36 表2- 6各國綠建築驗證制度 40 表2- 7燈具節能試算表 44 表2- 8節能減碳標章 44 表3- 1高壓供電電費表 45 表3- 2低壓供電電費表 46 表3- 3空調系統演進表 47 表3- 4照度名詞說明表 61 表3- 5燈泡種類 61 表3- 6燈泡特徵 62 表3- 7學校照度標準 63 表3- 8工廠照度標準 63 表3- 9辦公室照度標準 64 表3- 10照明演進表 64 表3- 11T5燈管LED燈管特性比較表 65 表3- 12T8燈管LED燈管用電比較表 66 表3- 13電梯分類表 72 表4- 1冰水主機耗能比較表 78 表4- 2冷卻水塔耗能比較表 79 表4- 3送風機耗能比較表 79 表4- 4全熱交換器耗能比較表 80 表4- 5變頻室外機耗能比較表 80 表4- 6變頻室內機耗能比較表 81 表4- 7 T8、T5、LED燈管特性比較表(2呎) 84 表4- 8 T8、T5、LED燈管耗能比較表 84 表4- 9電梯設備耗能比較表 85 表4- 10 傳統冰水系統設備炭排量表 86 表4- 11 VAV變風量系統設備炭排量表 87 表4- 12 VRV變頻系統設備炭排量表 87 表4- 13 VWV變流量系統設備炭排量表 88 表4- 14 儲冰系統設備炭排量表 88 表4- 15 T8、T5、LED燈管碳排量比較表 90 表4- 16電梯設備碳排量比較表 91 表4- 17傳統冰水系統設備數量造價表 94 表4- 18傳統冰水系統年用電量表 95 表4- 19傳統冰水系統年炭排量表 95 表4- 20 VWV變流量系統設備造價數量表 96 表4- 21 VWV變流量系統年用電量表 97 表4- 22 VWV變流量系統年碳排量表 97 表4- 23 VAV變風量系統設備造價數量表 98 表4- 24 VAV變風量系統年用電量表 99 表4- 25 VAV變風量系統年碳排量表 99 表4- 26 VRV變頻系統設備造價數量表 100 表4- 27 VAV變風量系統年用電量表 101 表4- 28 VRV變頻系統年碳排量表 101 表4- 29儲冰系統設備造價數量表 102 表4- 30儲冰系統年用電量表 103 表4- 31儲冰系統年碳排量表 103 表4- 32空調各系統比較總表 104 表4- 33 XX消防分隊日光燈具需求統計表 105 表4- 34 XX消防分隊日光燈具購置成本分析表 106 表4- 35 XX消防分隊日光燈具年用電量比較表 106 表4- 36 XX消防分隊照明設備年炭排量表 107 表4- 37 XX消防分隊照明設備總比較表 107 表4- 38 XX部人員訓練大樓日光燈具需求統計表 108 表4- 39 XX部人員訓練大樓日光燈具購置成本分析 109 表4- 40 XX部人員訓練大樓日光燈具年用電量比較 109 表4- 41 XX部人員訓練大樓照明設備年炭排量表 110 表4- 42 XX部人員訓練大樓照明設備總比較表 110 表4- 43 XX消防分隊電梯設備購置成本分析表 111 表4- 44 XX消防分隊電梯設備年用電量比較表 112 表4- 45 XX消防分隊電梯設備年炭排量表 112 表4- 46 XX消防分隊電梯設備總比較表 113 表4- 47傳統機電與節能機電比較表 116

    參考文獻
    一、中文文獻
    1. 林憲德，「綠建築相關系統及產品資料庫建置」，綠建築技術規則，1995年。
    2. 江哲銘，「未來百年的”台灣、永續、健康”發展趨勢-利用自然營建策略與萬物共生互利」，建築師雜誌社98-104，2001年。
    3. 劉慶男、彭光輝、王文安，「台灣旅建築設計績效獎勵制度之研究」，建築學報，45，43-65，2002年。
    4. 林憲德，「綠建築解說與評估手冊2003年更新版」，內政部建研所。
    5. 黃維賢，「綠建築在校園建築中的具體應用」，環境教育學術研討會論文集，878-883，2003年。
    6. 溫琇玲，「智慧綠建築標章解說與評估手冊之研訂」，內政部建築研究所，2003年。
    7. 陳素貞、溫琇玲，「研訂智慧綠建築規劃設計技術彙編」，內政部建築研究所，2004年。
    8. 趙峙孝，「智慧綠建築規劃設計流程管理支初探」，國立清華大學，碩士論文，2012年。

    二、官網
    1.智慧綠建築資訊網 http://smartgreen.abri.gov.tw/welcome.php
    2.綠建築 http://green.abri.gov.tw/art.phpno=39
    3.綠建築示範資訊網 http://pwbgis.kcg.gov.tw/greenbuild/main02.aspx
    4.綠建築研究室 http://www.greenbuilding.tw/default.asp
    5.台灣綠建築發展協會官網 http://www.taiwangbc.org.t w
    6.財團法人台灣綠建築中心(綠建築) http://www.tabc.org.t w/
    7.台灣智慧建築協會 http://www.tiba.org.t w/
    8.行政院公共工程委員會http://www.pcc.org.t w/ pccap2
    9.清淨家園顧厝邊綠色生活網 http://ecolife.epa.gov.tw/Cooler/default.aspx
    10.台灣電力公司 http://www.taipower.com.tw/index.aspx
    11.經濟部標準局 https://www.cnsonline.com.tw/
    12.綠色能源產業 http://www.taiwangreenenergy.org.tw/News/
    13.泰允科技公司http://www.tech-win.com.tw/product01.htm
    14.台科電 http://daeinstrument.com.tw/main/products/
    15.盛大電梯 http://www.sernta.com/index.html
    16.台灣碳交易推廣協會 http://www.teta.org.tw/talket.htm
    17.良機企業集團 http://www.liangchi.com.tw/Model/index.jsp
    18.大同電機 http://www.tatung.com.tw/b5/?langCN
    19.弘旭空調公司 http://www.hs-ahu.com.tw/
    20.阿拉斯加 http://www.alaska.com.tw/
    21.三菱電機 http://tw.mitsubishielectric.com/zh/index.page
    22.光擎照明 http://www.lightpower.com.tw/

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