LEED-EBOM在能源及大氣環境之規範與應用－以台積電辦公棟為例

前言 Introduction

LEED-EBOM分為基地永續發展(SS)、用水效能(WE)、能源與大氣環境(EA)、建材與資源利用(MR)、室內環境品質(IEQ)、創新營運管理(IO)、地區優先項目(RP)等七個範疇，共包含了七十個評估項目，總分110分，依得分高低，給予白金級、黃金級、銀級、及格等四階認證。^[1]

本文將就LEED-EBOM 2009 之能源及大氣環境篇(EA)各項評定目的、需求內容及在F12P1/F14P1辦公棟實際執行狀況，作一摘要整理，當有助於掌握整個能源管理及大氣環境篇之梗概。

縱觀整個LEED-EBOM手冊，出現最多的字眼就是「改善」，對於舊有建築物，並沒有太多翻新改建、重新做「屋」的機會，唯有從小處改善著手，循序漸進，才能逐步達到環保的新境界。從這個觀點來看，愈是老舊的建築物，愈覺得它生機處處！

能源及大氣環境篇 Energy and Atmosphere, EA

在LEED評估系統中，能源及大氣環境篇，包含三個必要執行項目及九個一般項目，占35分，亦即占總分之32%，其重要性可見一斑。以下依序介紹各評定項目：

EA P1(必要執行項目)：Energy Efficiency Best Management Practices - Planning, Documentation, and Opportunity Assessment
建立能源效率最佳管理模式

目的

建立完整的系統說明及紀錄，以確保節能策略之執行，並作為訓練及系統分析的基礎資料。

審查需求

1. 建立一份建物操作計畫，提供建築物操作維護的細節，至少包括使用時間表、設備運作時間、HVAC設定值、設計照明等級等。找出不同季節、週、日、時等各期間的差異。
2. 建立一份機電空調設備的系統說明，至少包括上述操作計畫中的冷暖空調、照明及建物控制等系統。
3. 建立上述各系統的設備保養維護計畫。
4. 執行能源稽核，符合美國冷凍空調學會(ASHRAE) 第一級現場查核的要求：

　　a. 執行現場查核，了解建物、設備、操作、維護現況及問題。

　　b. 確認影響能源效率的因素。

　　c. 查核能源消耗量(各系統占比分析、與同類建物作比較)。

　　d. 找出低費用/無費用的改善節能方式，作花費及節費分析。

執行摘要

1. 本項為能源管理的第一步，也就是建立一套完整的能源系統管理文件，讓任何人均能夠很快了解系統全貌，進而提出改善策略。欲達到本項之要求，首須花時間將系統文件作一整理，補齊逸失的文件及紀錄。本公司公共設施服務部的管理人員，早已建立了分別適用於各棟建築物的管理模式，其中部分操作模式的出發點也是為了節能，例如空調、照明於各時段的設定。
2. 執行能源稽核，從現場設備調查至能源消耗量統計、分析，找出各項節能的可能方法，訂出節能策略，在專案進行過程中，這將是一項持續進行的工作，也需要管理者思考、執行各項節能策略。(如圖一)

   圖一、執行能源稽核

   

EA P2（必要執行項目）：Minimum Energy Efficiency Performance
最小能耗表現

目的

將本棟建築物的能源耗用(以下簡稱「能耗」)表現與同類建築物作比較，以鼓勵減少能耗。

審查需求

CASE1　建物適用以能源之星評分者(Energy Star Rating) → 能源之星有本類型建築物之資料

以量錶量測所有能源使用量至少一年，再將各月份能耗值輸入能源之星評分工具(Energy Star Portfolio Manager tool)與同類型建築物作比較，依能耗表現可評定為1-100分；當能耗表現較同類型建物平均能耗水準佳19%時，可得到69分，方達到本項門檻。

CASE2　建物不適用以能源之星評分者 → 能源之星無此類型建築物之資料

　Option 1　[無適用類型] 參考能源之星的資料庫，證明能耗表現比全美國類似建物平均能耗水準佳19%。

　Option 2　[複合使用用途建物] 採用替代方法評估(詳EA C1說明)，證明本棟建物能耗表現較類似建物平均能耗水準佳19%。

執行摘要

1. 當決定能源之星評分之標的時，須考慮該建築物之能耗資料是否能與他棟建築物分別計量，例如：辦公棟電力、瓦斯、自來水是否能與工廠分開計量？一期二期建物能否分開計量？須經過仔細的調查與研判既有資料，才能確認各項資料是否符合評估的需求。如遇無法與他棟建物分別計量時，就得設置分錶量測用量，或者乾脆調整欲評估之範圍了。
2. 廠區內建築的空調用冰水均係由CUP之冰機供應，此冰水的製造過程自然也會耗電，其電量應計入本棟建築物之用電量，故須先量測本棟冰水用量，再由冰機的COP值換算出耗電量，或是直接由冰水流量算出冰水提供的Btu值，再將此能耗值計入整棟建築物的能耗。在此過程中，須釐清本棟使用之冰水量是否能與他棟分開計量的問題，以舊有之辦公棟來看，辦公棟之冰水流量常無法單獨計量，須另增設冰水流量計量測(如圖二)。

EA P3（必要執行項目）：Fundamental Refrigerant Management
基本冷媒管理

目的

減少臭氧層的破壞

審查需求

1. 空調冷凍系統中不得使用氟氯碳化合物(CFC-based)冷媒。除非第三機構認為系統轉換冷媒，在經濟上屬不可行，或能證明已有CFC轉換計畫。如果投資回收期大於10年，則可認為冰機轉換在經濟上不可行。
2. 原使用CFC冷媒者，須減少CFC年洩漏率少於5%，剩餘生命周期洩漏率少於30%冷媒更換量。
3. 小型冷凍空調系統(冷媒少於0.5磅者)，不在此限。

執行摘要

F12及F14冰機所使用的冷媒種類均為R123，非氟氯碳化合物冷媒，符合需求。

EA C1 Optimize Energy Efficiency Performance
最佳能耗表現

目的

將本棟建築物的能耗表現與同類建築物相比，以鼓勵減少能耗。

審查需求

1. 前述EA P2係檢核能耗表現是否達到及格門檻，而本項則更進一步，視能耗表現之優劣計分。依本棟建物是否適用能源之星評分之建物類型，分為下列數種評估途徑：

CASE1　建物適用能源之星評分者能源之星 → 有本類型建築物之資料

以量錶量測所有能源使用量至少一年，再將各月份能耗值輸入能源之星評分工具與同類型建築物作比較，依能耗表現可評定為1-100分，最少須得到71分(依能源之星之評分，本項LEED可分別得1~18分，如表一)。

CASE2　建物不適用能源之星評分 → 能源之星評分無此類型建築物之資料

　Option 1　計算證明能耗表現比全美國類似建物平均能耗水準佳21% (須使用能源之星評分工具–離線計算器offline spreadsheet calculator)，適用於無此類型建物時，以類似型態建物資料取代計算。

　Option 2　建物不適用CASE2 Option1者(無可信賴的比較基準時)，採用後述替代方法評估。

　　Option 2A　(最多得2分)：與最類似建物比

　　將至少12個月的能耗資料鍵入能源之星評分工具，依標準化的氣候及能源使用強度，與最類似的建築物比較，能耗表現是否較佳19%。

　　Option 2B　(最多得9分)：自己跟自己比

　　將連續3年的能源使用資料鍵入能源之星評分工具，建立一個用電量基準，再拿第4年的能耗與前述基準比較，依能耗表現評分。

　　Option 2C　(最多得18分) : 與他棟建立之基準值比

　　將本棟連續3年的能耗資料，與依其他三棟類似用途建物2年的能耗資料所建立的平均能耗基準比較，依能耗表現評分。

執行摘要

1. LEED EBOM採用能源之星評分作為能耗表現的給分依據，固然是一個具公信力的評估方法，但是這個評估工具的資料庫尚未周全，在找不到適用之建築物類型及建築物複合使用的情況，均不能予以涵蓋，以致衍生出諸多不同之評估途徑及補充解釋，讓人感覺混淆。例如晶圓廠，就不包含在其既定建築物類型之列；複合用途建築物，亦不能以單一類型建築作評估。
2. 前述之工廠，因非既設之建物類型，故評估方法須進入CASE2，並以Option 2C較為可行及有利。所須收集的資料，除了能耗資料外，亦須收集有關產量、員工數、時數、工廠各區分面積等諸多資料，目的在經由數值分析，佐證該工廠在同類型工廠中，能耗表現所處的位置。分析資料尚須提送能源之星由專家審查，方得知評分。
3. 常見之複合型建物，如台北101大樓，為辦公大樓與購物中心群樓的複合體，申請LEED EBOM時，遇到複合型建物難以評分的問題，最後必須裝設許多電錶、水錶，將辦公大樓與購物中心能耗資料完全作區分，方得以辦公室類型作評估。
4. 圖三為以F12P1辦公棟目前之能耗資料，在能源之星評分之結果，能耗強度為127kBtu/ft²/yr，而同類型建築物能耗強度為297kBtu/ft²/yr，能耗表現尚稱不錯，表示過去所作的諸多節能措施已展現成果，但我們仍會繼續找尋其他的節能機會，減低大樓能耗。

   圖三、能源之星評分結果(F12P1辦公棟目前狀態)

   

EA C2.1 Existing Building Commissioning - Investigation and Analysis
既有建築物功能驗證 – 調查及分析

目的

經由系統化的步驟，了解建築物各能源系統的運作、調整能耗表現及評估節能的可能方式。

審查需求

Option1　執行功能驗證程序

對建築物主要能耗系統，作功能驗證。執行能源使用的調查及分析、將建築物的能耗作分類。列出會影響使用者舒適及能源使用的問題，並提出解決方法。列出可達到節能且費用經濟的資產改善計畫。

功能驗證團隊，可由外部驗證團隊或建築物運轉人員擔任，視個案大小，可包含設施經理、工程師、第三機構工程師、能源稽核者及經理、顧問、系統維護專家等。

Option2　能源查核

1. 執行能源查核，符合美國冷凍空調學會(ASHRAE)第二級現場查核的要求，執行要項為建物能源使用的細項查核、收集建物基本資料、收集及分析各項能源費單、與業主及經理人會談、建物查勘等。
2. 作符合業主限制及經濟考量下各式節能方法的節費分析，並討論是否影響正常操作及維護。列出可達到節能且費用經濟的資產改善計畫。

執行摘要

Option1或Option2都是在為節能改善工作作準備，亦即應先了解整個能耗系統的運作情形，才能作出正確的分析及判斷。如果此時看出系統有什麼問題，或是存在著節能的機會，就應該趕快作好費用評估，向上呈報後編列預算執行。(如圖四)

EA C2.2 Existing Building Commissioning – Implementation
既有建築物功能驗證 – 實施改善

目的

從執行小小的改善著手，直到主要的能耗系統均能達到最佳的能耗表現。

審查需求

1. 花少量費用作操作面改善，對於大系統的修改或提昇，建立資金計畫。
2. 對管理人員實施永續建築操作課題的訓練。包括能源效率、建物設備及系統操作維護等。
3. 證明那些被觀察到的及預期的改善費用及利益，均已被實現。
4. 更新建築物操作計畫，以反映使用時間表、設備運轉時間表、設計設定值、照明等級等的改變。

執行摘要

1. 進入實際改善階段，從一些小小的改善已可看出小小的利益(如更換省電燈管、空調溫度調整、電梯設定假日模式等，如圖五)，而對於大大的系統改善(如外氣進風量改善乃至空調設備的更換)，仍需提出更有力的證明，方能實現。本階段驗證，包含了系統功能及節能績效的雙重驗證。

EA C2.3 Existing Building Commissioning - Ongoing Commissioning
既有建築物功能驗證 – 持續功能驗證

目的

持續的功能驗證，定期檢核各系統能耗表現。

審查需求

1. 實施持續性的驗證，包含系統測試、性能驗證、改善行動的回饋、持續測量及文件紀錄。羅列全部設備及系統的驗證周期。持續的驗證不超過24個月。文件應包含設備列表，性能量測頻率及與預期性能有差異時所採行的步驟。
2. 更新建築物操作計畫及系統說明，以反映使用時間表、設備運轉時間表、設計設定值、照明等級等的改變。

執行摘要

持續的驗證，在確保能繼續施行各項節能措施，且不會因為操作模式的改變而致混亂，也不會因人事更迭而怠惰。

EA C3.1 Performance Measurement - Building Automation System
能耗表現量測 – 建築物自動化系統

目的

對於建築物最佳能耗表現及潛在改善機會，提供可資信賴的資訊。

審查需求

1. 設置一套電腦自動監控系統(Building Automa-tion System, BAS)，對建物主要能耗系統作監控，包含冷暖空調、通風、照明等系統。
2. 建立定期維護制度，確保上述系統依製造商的建議，定期作測試、維修、更換。

BAS功能：空調系統至少包含偵測各感應器的狀態、控制元件、定時關閉設備、定時設定值、趨勢值狀態。照明系統至少包含控制下班時關閉。

BAS趨勢分析功能：可偵測特殊設備功能。儲存一個月以上的運轉資料。趨勢分析範圍至少包含下列系統：風扇、馬達、節能運轉、加熱設備、空調設備及末端設施(如阻尼器、預熱等)

執行摘要

1. 本公司F12/F14辦公棟在興建時，即已建置一套BAS系統，對空調、電力等系統作監控，可作資料讀取、設定控制及趨勢分析。另外，也設置有照明控制系統，分時段控制各區域照明之啟停，可因應使用需求及季節的變化，作到最佳節能設定。(如圖六、圖七)

EA C3.2 Performance Measurement - System-Level Metering
能耗表現量測 – 各系統量測

目的

對於建築物能源管理及潛在的改善機會，提供精確的能耗資訊。

審查需求

1. 在申請日之前二年內，作建物主要能源使用分析。
2. 使用量錶，持續量測涵蓋40%~80%(可得1~2分)的年度能源消耗量，且須包含1~3個能源使用類別。
3. 作能源使用趨勢分析(對各系統分年、分月)

執行摘要

1. 對於一棟建築物的能耗狀況，必須分系統拆解，作長期的統計，方能知其趨勢，並可作系統改善前後能耗值的差異分析。
2. 使用BAS系統，可分別抓取如插座、照明、空調等系統的用電量資料，管理人員並可依分析之需求，取得各時段資料以作應用。(如表二、圖八)

EA C4 On-site and Off-site Renewable Energy
於基地內外使用再生能源

目的

鼓勵以再生能源取代傳統化石燃料

審查需求

1. 使用基地內、外之再生能源，視其占建物總能源使用量的比例給分(如表三)。
   表三、給分表─依基地內外再生能源占建築 物總能源使用量的比例

   On-site renewable energy	Off-site renewable energy certificates	Points
   3%	25%	1
   4.5%	37.5%	2
   6%	50%	3
   7.5%	62.5%	4
   9%	75%	5
   12%	100%	6

2. 基地外再生能源須為Center for Resource Solutions Green-e Energy計畫所定義之產品。綠色能源可購自Green-e 電力認證之電力供應者。

執行摘要：

1. 本項要求之再生能源，須占建築物總能源使用量達相當大的比例，目前太陽能發電、風力發電等所產生之再生能源，與全棟用電量相比甚微，尚難以達到得分門檻。
2. 台灣地區目前尚無經上述認證的綠色能源可資購買。

EA C5 Enhanced Refrigerant Management
加強冷媒管理

目的

減少臭氧層的破壞及氣候變遷

審查需求

　Option 1

　冷熱空調系統不使用冷媒。

　Option 2

1. 選擇冷媒及空調設備，以減少破壞臭氧層。
2. 小型HVAC & R (冷媒少於0.5磅)，不在此限。
3. 消防系統不使用如CFCs, HCFCs或halons等物質。

執行摘要

採用Option2檢討，將F12P1/F14P1依冰機冷媒種類(R123)及設備種類等參數，代入前式(如表四)，計算出冷媒對溫室效應及破壞臭氧層的影響值為38.8 (小於100)，符合本項需求。

EA C6 Emissions Reduction Reporting

目的

呈現建築物排放溫室氣體減量之成果

審查需求

1. 找出能減少傳統能源使用及減排溫室氣體的各項建築物性能參數，並將減少量向正式的排放追蹤計畫作報告。
2. 追蹤及記錄經由高效率能源使用、再生能源等，所減少的排放量。
3. 上述報告中的減排量，使用第三機構自願性質的報告，或參與相關認證計畫(如美國環保署或能源之星或World Resource Institute / World Business Council for Sustainable Development (WRI/WBCSD)議定書)。
4. 本項減排量僅含基地內燃料及電力的使用，不含交通運輸所造成的排放量。

執行摘要

台灣半導體產業協會之環境安全衛生委員會設立了一個溫室氣體盤查組織─「溫室氣體盤查與自願減量推行委員會」，依CNS 14064的標準程序，每年進行溫室氣體排放量盤查與查證工作，並參考CNS14064-1標準與WBCSD/WRI溫室氣體盤查議定書之建議，每年製作一份「溫室氣體報告」，說明台灣半導體產業的溫室氣體排放量與減量的成果。^[3]

本公司為台灣半導體產業協會會員，已自願參與該項盤查計畫，逐年提出各工廠溫室氣體排放量，並經過第三公證機構British Standard Institution之排放量認證，納入每年度「溫室氣體報告」，惟目前溫室氣體排放量僅限統計各工廠所產生者，尚不包含辦公棟部分，未來應將辦公棟排放量納入統計，方為完整。

結論 Conclusion

經由將LEED-EBOM EA篇的逐項解析，當有助於了解在能源與大氣環境範疇之規範內容、F12P1/F14P1執行方式及遇到的問題。茲歸納前述規範重點如下：

能源部分

建築物應作出節能改善措施，並驗證系統功能及節能績效，再經由能源之星評分，評估本棟建築物能耗是否較同類型建築物平均能耗水準更佳。另外，建立能源的分類統計及系統的自動化監控系統，作為節能分析時必需之輔助工具。而再生能源的使用及綠色能源的採購，就要視個案需求及產業環境的成熟度，再計畫施行。

大氣環境部分

為避免破壞臭氧層及排放溫室氣體，空調設備不要使用氟氯碳化合物之冷媒或執行轉換計畫；鼓勵參與溫室氣體排放的認證計畫，逐年達成減量目標。