臺灣博碩士論文加值系統

由於人類的過度建設開發導致地球環境嚴重惡化，溫室效應的結果導致全球氣候變遷。自京都議定書以來佔溫室氣體比重最大的二氧化碳排放減量一直是全球關注之焦點。為呼應地球環保之課題就營建之角度而言，本研究針對辦公建築生命週期之各個階段進行完整之二氧化碳排放量評估，並以日常節能之觀點提出二氧化碳減量之對策。此外，本文建構了辦公建築生命週期CO2之評估系統，使得建築從業人員得以在建築設計階段即可估算建築物對地球環境之衝擊程度，進而將評估結果反饋至建築設計上，以提供設計者進行綠建築與低環境衝擊設計之重要參考依據。本研究獲致之成果摘要如下：
1.統合既有文獻完成辦公建築完整生命週期二氧化碳評估之體系。
2.日常能源使用部分，以理論之數學方法推估各種建築設備系統之全年耗能量以換算全年二氧化碳排放量。
3.空調系統部分以動態熱負荷計算軟體DOE-2配合最大熱負荷計算氣象資料與平均氣象年(TMY2)，完成由最大空調主機容量推估至全年空調系統耗能量之完整過程，使得複雜之空調耗能量得以進行解析。
4.整合建築設備知識與現行綠建築評估之方法，以理論推估辦公建築照明系統、給水系統、電梯、通風換氣系統、辦公事務設備用電等各面向之全年耗電量。
5.經模擬辦公建築生命週期之二氧化碳排放量後，日常能源使用階段所佔CO2之排放比例達80%以上，是所有各階段中比例最大者。因此，進行建築日常節約能源是整個建築部門最為重要且最有效的二氧化碳減量對策。
6.本文同時完成辦公建築生命週期二氧化碳評估系統之建置，並以對比評估之方式來檢視辦公建築之二氧化碳減量對策。而得以針對各種不同建築外殼設計與空調系統設計等辦公建築，進行全方位之生命週期評估。
7.由生命週期評估系統進一步模擬各種建築外殼因子、空調系統因子、照明系統因子等，對CO2排放減量之敏感度分析，並提出相對之CO2減量對策。

The Earth environment has severely deteriorated as a result of excess construction and development. The “Green House Effect” has made global climate change. Since from the Kyoto Protocol, the reduction of carbon dioxide emission is always under the spotlight from all over the world. To respond the global environmental issue, from the point of view of building construction session, this research completes the assessment system of CO2 emission of various phases from the entire life cycle of office buildings. Furthermore, this paper has proposed the CO2 emission reduction strategies from daily energy use perspective. In addition, the system of office building’s life cycle assessment of CO2 emission has been established. It facilitates architecture designers to evaluate building environmental impact from the beginning of the design process. From the evaluation outcome of the LCA-CO2 system, it directly feeds back to and gives information for decision making of the designers to remodel building design and to help achieving a low environmental impact building. The achievements are concluded as follows:
1.Completes the office buildings’ life cycle assessment system of CO2 emission by integrating several former researches into the new study of this paper.
2.Introduce numerical methods to estimate the annual energy use of various building equipment systems to evaluate the amount of CO2 emission of each part.
3.Sets of prediction models of annual HVAC system energy use are established by means of dynamic cooling load calculation program (DOE-2). The whole prediction process begins from estimating of maximum chiller size to annual HVAC energy use. It makes the annual HVAC energy use to be capable of being predicted.
4.The annual energy use numerical predicting models of building lighting system, plumbing system, elevators, ventilation system and the office equipment plug loads are developed by integrating building services system knowledge as well as nowadays Green Building Evaluation System.
5.The amount of CO2 emission from the daily energy use, which is the largest, comprises more than 80% out of the total CO2 emission during the whole building life cycle. Therefore, the most important and effective strategies of reducing CO2 emission should be focused on the building daily energy use section.
6.Evaluating system of office building life cycle assessment of CO2 emission is developed along with the paper to enable evaluations of all full aspects from building envelope design to air-conditioning system.
7.The CO2 emission reduction strategies are proposed through several sensitivity analyses of building envelope design, lighting system and HVAC system factors.

中文摘要 I
英文摘要 II
表目錄 V
圖目錄 VI
第1章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 建築生命週期評估概述 3
1-3 研究動機與目的 4
1-4 既有文獻回顧 6
1-5 研究架構 7
第2章 辦公建築之各階段生命週期評估 10
2-1 建設階段之CO2排放量評估 12
2-1.1 建築軀體工程CO2排放量之評估 12
2-1.2 營建施工工程CO2排放量之評估 13
2-1.3 建築基礎工程與假設工程CO2排放量之評估 14
2-1.4 建築室內裝修工程CO2排放量之評估 15
2-1.5 建築設備工程CO2排放量之評估 16
2-1.6 建築使用階段之CO2排放量評估 17
2-2 建築拆除與廢棄階段之CO2排放量評估 19
第3章 辦公建築日常使用階段CO2排放量之推估 21
3-1 辦公建築非居室通風換氣設備耗電量之預估 21
3-1.1 地下停車場通風換氣風扇之耗能預估 23
3-1.2 公共廁所通風換氣風扇之耗能預估 25
3-1.3 配電室通風換氣風扇之耗能預估 26
3-2 辦公建築照明設備全年耗電量之預估 26
3-3 給排水系統日常耗能之推估 30
3-4 揚水泵標準耗能簡算法之建立 36
3-5 電梯設備全年耗電量之預估 38
3-6 辦公事務機器設備全年耗電量之預估 41
3-6.1 標準辦公室事務設備密度之推估 42
第4章 空調系統全年耗能預測 45
4-1 既有空調耗能簡算法之介紹 46
4-2 空調耗能簡算法之開發流程 47
4-3 台灣建築外殼耗能量ENVLOAD指標概說 48
4-4 空調耗能之精算法-美國DOE-2動態空調能源解析程式簡介 52
4-5 空調最大設備量簡算法之建立 54
4-5.1 由ENVLOAD推估冷凍主機最大設備容量基準 55
4-5.2 迴歸模型之建立與驗證 61
4-6 空調主機耗能簡算法之建立 63
4-6.1 以全負荷相當運轉時間(EFLH)解析冷凍主機耗能量 63
4-6.2 迴歸模型之建立與驗證 66
4-7 其他附屬空調設備之全年耗能預測 71
4-8 空調系統全年耗能量應用計算例 74
4-9 小結 75
4-10 特殊空調節能系統之節能效益評估 76
第5章 辦公建築生命週期二氧化碳排放量評估與分析 78
5-1 辦公建築生命週期CO2排放量評估計算總公式 78
5-2 辦公建築生命週期CO2排放量指標公式 79
5-3 辦公建築四十年生命週期模擬 79
5-4 辦公建築LCA-CO2電腦評估系統與對比評估 82
第6章 辦公建築生命週期二氧化碳減量因子分析 87
6-1 地區別之影響 87
6-2 建築外殼設計之影響 88
6-3 建築形狀因素之影響 89
6-4 空調系統節能策略之影響 91
6-4.1 超量設計之影響 91
6-4.2 主機性能COP之影響 92
6-4.3 室內空調設定溫度之影響 93
6-4.4 空調系統採用特殊節能技術之影響 93
6-5 照明系統節能之影響 94
6-6 建築物使用密集程度之影響 95
6-7 不同評估年期下之影響 97
第7章 結論與建議 98
7-1 研究成果 98
7-2 結論 99
7-2.1 標準辦公建築40年生命週期之各階段組成比例分析 100
7-2.2 辦公建築生命週期二氧化碳減量對策 100
7-3 後續研究建議 102
參考資料 103

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