【專題探索】建構低碳社區基礎之智慧綠建築
丁蕙萱 (2012/08/09) 《台經月刊第35卷第8期》
能源效率與潔淨能源是走向零碳排放的因素
世界企業永續發展委員會(World Business Council for Sustainable Development)在2009年發表「建築能源效率」報告,其研究顯示建築部門碳排放量,已達全球碳足跡總量的1/3,是全球碳排放最高的部門。1971~2004年間,全球商業建築碳排放每年平均增加2.4%,住宅型建築碳排放每年平均增加1.7%,此趨勢令人擔憂。以目前全球與新興國家經濟發展速度,未來20年建築產生的碳排放量將成長兩倍,而科學家估計,未來40年全球碳排放至少要減少50%,才能防止氣候變遷最壞情境的發生。建築係高碳排放能源密集型系統,建築能源消耗占全球總能源消耗40%,因此,建築能源效率改善與節能,將是因應全球氣候變遷不可或缺的一環。
值得慶幸的是,相較於其他部門而言,建築部門最具有減碳潛力,建築部門的減碳科技產品技術成熟,減碳成本亦相對較低。聯合國環境計畫「永續建築建設倡議」(United Nations Environment Programme Sustainable Construction and Building Initiative, UNEP-SBCI)研究指出,政府施行適當的政策規範,增進節能技術的應用,並引導消費者行為改變,將大幅降低全球二氧化碳排放總量至少30~40%。聯合國副秘書長兼環境署執行主任Achim Steiner並表示,「能源效率」與「潔淨能源」將決定世界未來是否成功走向零碳排放,而愈早落實政府、產業、消費者部門能源效率改善,將可大幅度提升減碳效益,降低減碳成本。
何謂建築碳排放
建築碳排放係指建築生命週期中,因直接或間接消耗化石燃料,而排放之溫室氣體,其中有超過80%溫室氣體排放發生於建築營運階段(附圖),碳排放主要來自建築供熱、通風、冷卻、照明,以及使用電子(通訊)產品的能源消耗。其餘10~20%的碳排放發生於建築建造階段,碳排放主要來自建築材料製造及運輸時的能源消耗。
附圖 建築生命週期表
建築營運階段能源消耗相關因素包括:建築所在位置與氣候帶、能源消費與供應結構、建築功能、建築設計與建築材料、建築用戶所得與習性等。以低所得地區,尤其是偏遠地區為例,IEA估計全球約有24億人口建築能源消耗,主要以燃燒木柴烹飪及供熱為主,低所得偏遠地區每人平均能源消費,是都市地區人口的三倍,能源使用效率不佳。而已開發國家住宅部門建築能源消耗,60%來自房屋供熱∕冷卻系統、18%來自熱水器耗能、6%來自冰箱與烹飪耗能、3%來自照明系統耗能,以及其他建築能源消耗占13%。
根據UNEP-SBCI報告,建築部門採取減碳措施的減碳效益,保守估計可減少18億噸二氧化碳排放量,若配合更積極的能源效率改善政策,可提升減碳效益至少20億噸二氧化碳排放量,是京都議定書目標量的三倍。相對容易實踐的減碳政策包括多國,如澳洲、古巴、歐盟等國家,將逐步淘汰或禁止使用傳統的白熾燈泡,而根據IEA的估計,以緊湊型熒光燈取代傳統白熾燈泡所產生減碳效益,可達到京都議定書2010年目標量的一半。許多國家都有開始實施能源效率改善計畫,然而至今尚未觀察到各國建築部門能源使用有明顯下降趨勢。因此,透過建築效率改善的低成本減碳方案,所面臨最大阻力是重要研究課題之一(表1)。
表1 建築能源效率改善主要面臨障礙
建築效率須克服的目標
建築效率改善面臨障礙因素多元,因此在思索「建構低碳社區基礎之智慧綠建築」,除了應用及整合建築節能技術,必須分析各地區施行上面臨的困境。各國政府必須確認建築減碳政策目的與目標,大致分為五項:
建築碳排放、能源效率、潔淨能源、智慧綠建築、零碳排放、節能技術、低碳社區、能源消耗、綠建築、智慧建築
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