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建築節能績效評比與工具開發趨勢

蘇梓靖、杜威達、張文奎
基於版權規範，本網站謹節錄部分內容，全文預計刊登於2018年2月 (49期) 中華民國冷凍空調技師公會全國聯合會「冷凍空調技師季刊」，請各方先進踴躍訂閱

摘要

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合理的建築節能績效評估指標是我國推動能源轉型的基礎工作，也是能源服務公司與業主之間契約認定的關鍵指標。本文歸納整理各國常見評估指標，包括歷史單據、減碳潛力、用電強度、自行認定與能源模型，並依據其優點與侷限性做分析，包括自我比較、同儕比較、強化型同儕比較，與兼顧自我比較與同儕比較四大類型，同時提供每個對應類型的評比工具和國家制度。其中，以建築能源模型為評比基礎之方法，考量因素最為全面且具客觀性，因此成為當前評估工具的開發重點領域。工研院近年來逐步推出網路平台工具，從公開數據的揭露，到線上快速分析，以及與亮鉅公司共同開發驗證能源管理系統結合感知器與各式數位儀表的技術，並導入人工智慧，大幅提升使用介面的友善程度，也改善準確率不足的問題，同時精進各項數據偵錯與預測之功能，對於當前強化建築節能績效之評比與提升能源管理系統應用層面，都有明顯之助益。

Abstract

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Energy performance index provides information on a building's energy use. It plays a key and fundamental part of energy transition campaign and Energy Service Companies. This article reviews the variety of the commonly seen indices and divides them into four categories: self-comparison, peer-comparison, advanced peer-comparison and balanced-comparison. Energy modeling, despite of the complexity, has become the most important tool for these indices due to the accuracy and the flexibility. ITRI, together with Lightorch Co. Ltd. have successfully developed an online platform that utilizes a new energy modeling technique to provide instant and more accurate energy data analysis service. Thus the accuracy and calculation cost of energy performance can be greatly improved.

(摘錄) 圖2、建築耗能因素相互影響概念圖 (以單一建築範疇為例)

建築耗能雖「直接」來自設備耗能，但設備耗能又起因於設備設計、設備效率、使用時間等因素。其他因素例如建築空間、外殼設計之優劣 (如：保溫、通風、採光等)、當地環境因素 (如：溫濕度、風向)、使用者需求與習慣 (如：簡約或浪費、節能優先或舒適優先、特殊營業行為等) 等，雖不似耗能設備般直接產生耗能，但仍會牽動設備之設計、運轉效率、使用時間，進而「間接」影響設備耗能。另，不同設備間亦會相互影響而造成耗能變化，例如燈具因發光效率不同導致發熱狀況不同，間接造成空調負荷不同而影響空調耗能。因此建築耗能的本質具有高度複雜性，也因此衍生出許多因地制宜的節能績效評比方法。

(摘錄) 圖6、線上快速能源模擬試算功能

近年來，在經濟部能源局的支持下，工研院首先推出了我國版本的住商能源資訊平台，除提供國內外相關政策資訊，也將我國各項資訊搭配縣市數據加以呈現，因此又被稱作建築能源地圖平台 (Building Energy Map, BEMAP)。

 

後續隨著研發成果的累積，該平台便進一步提供線上試算服務，讓登入的使用者可以計算出建築節能績效指標EUI，並且依據不同建築使用類型、建築使用時間、設備使用時間、人員流動量、建物所在氣候區等多項客觀因素，將EUI加以正規化，改善傳統EUI無法客觀呈現建物能源資訊的弊病。

 

另外，BEMAP也針對簡易建築構型提供了線上快速能源模擬試算功能 (BESAP)，可以讓使用者在5個步驟以內設定各項參數進行模擬，是簡易估算節能成效與民眾教育推廣的新工具。

 

近年來，工研院結合民間廠商，例如亮鉅股份有限公司，嘗試結合能源管理系統的感知器與各式數位儀表，由現場經整理後的記錄數據，輸入預先建立的能源模型，例如即時的氣象數據、人流、設定狀態等，降低人工輸入的錯誤發生機率，同時加入人工智慧的技術，可以對於錯誤紀錄的數據做初步的修正，減少誤差之餘還能提升數據預測的能力。截至本文截稿之前，其成果甫入圍2018年國際百大發明獎 (R&D 100)，顯示其成效已具初步成果。

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