淨零排放影響層面擴及全產業,有鑑於建築業是重要的溫室氣體排放部門,建築的使用又是排放大宗,在2050淨零排放的目標下,各國政府紛紛透過政策法規,推動建築減碳。
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歐美日逐步落實建築減碳政策

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行事曆icon 2024/02/29
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低碳建築


撰文/賴宛靖

淨零排放影響層面擴及全產業,有鑑於建築業是重要的溫室氣體排放部門,建築的使用又是排放大宗,在2050淨零排放的目標下,各國政府紛紛透過政策法規,推動建築減碳。

1997年,京都議定書開啟了先進國家減碳先聲;2015年,巴黎協定進一步擴大減碳範圍至世界各國,為控制地球升溫共同努力。歐盟、英國、日本、美國從觀念倡議、政策推展,到產業成形,都走在趨勢之先,而臺灣淨零建築路徑也是借鏡上述國家做法,設定2050年「100%新建建築」及「超過85%既有建築」達近零碳建築目標。


歐洲國家促建築從「近零」到「淨零」

工研院產業科技國際策略發展所產業分析師林素琴表示,歐洲環保意識源遠流長,歐盟「建築節能指令」(Energy Performance of Buildings Directive;EPBD),規範2019年底,所有公共新建築即須達到近零排放建築(Nearly Zero-emission Building;NZEB)要求;2021年底開始,所有新建築須達到NZEB要求。

目前歐盟主要國家都訂有NZEB目標值,也要求各國建築應符合能源效率指令(Energy Efficiency Directive)的最低能耗要求,每年逐步翻新3%的公共建物,以改善建築耗能。以德國為例,2021年推動的新建築節能法(GEG),要求50平方公尺以上的樓地板面積建築物,以及年使用時間達4個月以上的住宅,都要依照法規,進行建築物建置與改造。

英國的淨零政策也走得很前面,2008年領先全球將淨零政策入法;2016年設定新建建築物須符合法規所定的零排放標準;2019年公布「2050淨零排放報告」,也提及須對建築物供暖進行改善。其建築節能法規「The Building Regulations Part L」,2005年就引進再生能源規定,2015年更加入NZEB定義,2021年再次提升NZEB標準。

落實到建設層面,歐盟提出正能源區域(Positive Energy Districts;PED)概念,亦即城市區或一群相連的建築群,透過再生能源與能源效率的管理,讓區域產生的能源至少等於消耗的能源。

為此,歐盟要求建物須具備高效率建築外殼、安裝絕緣窗,採用高效照明等,並建置太陽熱能利用、太陽能發電的併網及離網規劃;此外,建置廢棄物發電、地源、水源與空氣熱泵等,在建築物裡設置新型無鋰電池(New types of batteries without lithium)、相變材料(Phase change materials)、電轉氣(Power-to-gas)、採用小型抽水蓄能以及建築蓄熱能力(例如地板和天花板的熱慣性)長期儲存電力和熱量等以因應冬季需求。


高效建築到負載控制 美打造示範驗證建築

美國2007年通過的「能源獨立與安全法案」設定2030、2040、2050共3個里程碑,分階段達成新建物、50%商業建築與全數商業建築,達到淨零耗能的目標。

實際執行面,美國是先試行淨零耗能建築,逐漸過度到零耗能區域(Zero Energy Districts;ZED)。從建築物外殼效率符合ZEB做起,並善用建築設計,避免建築間遮蔽擋光、要求100% 使用LED及自然採光、晝光照明;改善暖通空調,採用區域連接系統,利用整個區域熱源熱能回收機會;善用太陽光電,提高離網電力彈性、停車位安裝太陽能板等。目前已施行示範驗證案有世界貿易中心一號大樓、Ford Twin Cities Assembly Plant Redevelopment Site等建築物。



國際實踐淨零建築做法的五大層次與相關技術。

國際實踐淨零建築做法的五大層次與相關技術。


絕緣、省能、創能  日建商蓋7萬零耗能住宅

日本為全球建築節能推動的領先者,除定有《建築物節能法》外,早在2015即開始推動淨零建築,並制定推動的路徑與目標。要求2030年,新建建築需於達成淨零耗能住宅/建築(Zero Energy House;ZEH/Zero Energy Building;ZEB)、2050年所有住宅與建築存量達成ZEH/ZEB的目標。日本建築節能法規也持續修訂,涵蓋建築愈來愈多,規模也日趨嚴格,反映國際淨零的要求。

林素琴進一步表示,日本以「省能源技術」為戰略,著重建築本體零耗能。重要技術除了高效率照明、建築外殼的動態絕緣,像是選擇活動百葉窗、可變性能玻璃之外,也要有高隔熱、高氣密性等特性,同時可自然採光與熱量收集;應用IoT進行遠端控制管理,使用AI或削弱實境技術(Diminished Reality;DR)進行建築外殼協同控制,與設計評估、考量營運技術及創新能源管理技術。

以日本最大的住宅建造商之一「積水房屋」為例,該公司透過打造綠建築,實現能源自給自足,截至2021年累計建置ZEH近7萬棟、2021年單一年度新增ZEH訂單達1.2萬戶。該公司近期也首創租賃服務,民眾無須準備高額購置成本即可體驗並驗證ZEH效益。

林素琴指出,綜觀國際實踐淨零建築的做法,不脫能效、隔熱節能、創能、儲能與電網五大層次,ZEH、ZEB、NZEB、ZED等名詞,均是建築過渡到零碳建築的代名詞。從法規到實踐,淨零建築所需技術多已準備就緒,淨零建築不再是遙不可及的理想。


歐盟、美國、日本建築減碳規畫時程與目標。

歐盟、美國、日本建築減碳規畫時程與目標。

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