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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

381期2024年1/2月號

出版日期:2024/02/07

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淨零風潮唱旺建築改造商機

撰文/王珮華

建築節能改造需求將從過去的單一設備,如空調、照明改善,轉變為全盤考量整體建築能效,而能夠提供全面節能減碳、永續經營解決方案的顧問公司,會更有競爭力。
建築節能改造需求將從過去的單一設備,如空調、照明改善,轉變為全盤考量整體建築能效,而能夠提供全面節能減碳、永續經營解決方案的顧問公司,會更有競爭力。

建築物在興建期與使用期的碳排,占全球溫室氣體排放量37%,是全球達成2050淨零排放的「熱點」之一。我國在2022年底公布淨零路徑,也同時規畫建築減碳進程,分2030、2040與2050年逐步達成100%新建建築與85%建築物近零碳建築目標。地狹人稠的臺灣,建築物如何減碳?相關商機如何?從個人到產業不可不知。

人類生活與建築密不可分,人們「若不在建築裡,就是在前往下一個建築的路上」,建築物所消耗終端能源占35%,碳排占全球總排放量的37%,是主要碳排來源。在2050淨零排放的共識下,建築物減碳成為各國積極推動的要項。

以去年底舉辦的聯合國氣候峰會(COP28)為例,因應氣候暖化,建築空調需求大增,63國簽署「全球冷卻行動承諾(Global Cooling Pledge)」,要求各國以2022年為基準,至2050年減少68%以上的冷卻碳排;而國際能源署(IEA)的「2050淨零排放路徑」,則規劃2030年起,所有新建築都要是零碳就緒建築(Zero-carbon-ready Buildings),至2050年,85%建築成為準零碳建築。

我國在2022年底公布《2050臺灣淨零排放路徑》,也將建築列為四大關鍵減碳部門。設定2030年,讓公有新建建築物達成建築能效1級或近零碳建築(Nearly Zero-Carbon Buildings);2040年,50%既有建築物更新為建築能效1級或近零碳建築;2050年,100%新建建築物及超過85%建築物為近零碳建築。最終,讓整體建築耗能降低5成,再搭配再生能源,達成建築淨零目標。

公有建築以法規範 公署社宅能效2級起

「政府推動建築淨零的原則,是由公有建築帶頭,引導民間跟進,也就是公有、新建建築以法規規範,民間、既有建築採鼓勵、補助為主,」工研院綠能系統與環境科技研究所副組長余培煜說。

去年7月起,政府已要求公有新建辦公、服務類建築,申請綠建築,並取得建築能效2級以上,並逐年擴大適用範圍;新建社會住宅也須取得能效標示1級以上,「高雄市鳳翔安居、崇實安居兩處社宅,則是更高階的1+級近零碳建築。」至於公部門既有建築,余培煜表示,政府今年將投入4.38億元,補助建築節能改善,或安裝再生能源、儲能設施,擴大建築減碳的進程。

臺灣淨零建築路徑藍圖。
臺灣淨零建築路徑藍圖。

民間建築多元補助 綠色商辦租金看俏

民間建築目前尚無法規強制,而是採取多元補助,鼓勵低碳轉型。如節能家電補貼、節能家電貨物稅減徵、節能績效保證(ESCO)專案、碳權獎勵等,新建築取得一定等級的綠建築標章,也可獲得較優惠的貸款利率;淨零風潮下,企業自身也會基於供應鏈要求、ESG需求、碳費壓力,主動改善或興建淨零建築。

余培煜進一步說明,首先是參與淨零倡議的跨國企業,在選擇辦公場所時,會優先挑選綠建築、低碳建築;還有品牌大廠對供應鏈的淨零要求、上市櫃公司編制永續報告書、以及碳費開徵的壓力等,都推升綠色商辦的需求,租金也水漲船高,「新建綠建築標章商辦,每坪租金行情溢價多達5成,相反的,不是綠色商辦未來可能乏人問津。」

先新建後改造 建築商機陸續發酵

臺灣每年新建築僅3%,其他都是既有建築,預計到2030年,公有新建築須100%取得能效標章,營建、建材、節能設備、建築設計是最先受惠的一群;2030年後,既有建築將迎來龐大的節能改造商機,能效管理系統、再生能源、儲能系統後續都會雨露均霑。

從建築碳排來看減碳商機,約四分之一來自房屋興建與拆除,即所謂的蘊含碳(Embodied Carbon),包括建材開採製造、運輸、現場施工、與拆除的耗能與碳排放。主要透過低碳材料、低碳工法及建築結構合理化等來減少碳排,低碳水泥、預鑄工法,都是廠商布局重點。

建築使用排碳多 隔熱、能效改善需求大

建築碳排四分之三來自使用期,即所謂的營運碳(Operational Carbon),包括建築日常秏能與碳排放,可透過主動或被動節能手法來降低碳排,搭配再生能源,甚至可達零營運碳的境界。工研院產業科技國際策略發展所資深研究員林素琴表示,「被動式節能」主要在提高建築的絕緣效果,藉由隔熱、遮陰或通風,減少屋外冷熱空氣流入室內,降低供暖、冷卻需求,以提高能源效率。歐盟國家藉由提高絕緣可降低多達45%的最終能源使用。

「主動式節能」是透過提升建築中耗能設備的能效,達到節能目的。IEA《2023能源效率報告》指出,能效提升一倍,可減少三分之一的能源費用,連帶降低50%排碳,因此近年全球建築業在能效上的投資逐年走高。工研院產科國際所資深產業分析師李宏俊表示,從2022年至2026年,與能源效率相關之照明、空調、通風系統、能源管理系統等市場,年均複合成長率從2.8%到14%不等,市況發展蓬勃。

主動式節能投資效益明顯 較受青睞

「一般來說,被動式節能涉及通風、採光、遮陽、隔熱等外殼相關設計,不易與既有結構整合,投資回收偏長,」余培煜說,主動式節能在新建、既有建築都有明顯節能投資效益,且比較容易量化,施工上的限制也小,較受青睞。

至於比較老舊的建築,余培煜指出,比較有被動式節能的改善空間,改善後一方面舒適度提升,也能收節能效益。「近年國內節能建材品項大有擴展,玻璃隔熱貼膜、節能窗,是相對簡便,且能滿足節能需求的被動式作法。」

要達淨零建築目標,再生能源與儲能系統也不可少。「不過,現行國內外淨零建築都要求先達到『高能效、深度節能』,再追求『儲能/創能』。」余培煜說明,2023年拍板的《再生能源發展條例》,就規定屋頂面積300坪以上的新建築,必須裝置太陽能板,為建築創能的法制化開啟先聲。

節能、創能新科技 助產業迎淨零商機

淨零建築商機已啟動,工研院在建築的節能、創能都有相關創新研發。在節能方面,「耐候隔熱節能塗料」可將太陽光紅外線熱能反射,反射率超過90%,可以讓室內降溫攝氏2至4℃,節省空調用電10%以上,且有壽命長、抗污性強的特色。

吹冷氣搭配吊扇,就可將冷氣調高2℃,還能維持同等涼意,達到省電效果。工研院的「創新低碳節能吊扇」技術,以超高效率翼型扇葉、無稀土超高效永磁馬達驅動,較傳統吊扇減碳最多達65%,是全球最低碳排吊扇,並獲得全球首例吊扇碳足跡減量標籤,現已建立自主示範生產線,攜手產業搶攻全球2億套吊扇市場。

屋頂光電入法,該裝什麼太陽能板,才能用最少的面積發更多的電?工研院首創「穿隧氧化層鈍化接觸(TOPCon)太陽電池」,可降低電子電洞的載子再復合,有效提升光電轉換效率,比起傳統太陽電池多1%到2%,能節省10%以上用地面積,適合臺灣環境,能源回收期也大幅縮短。

關注減碳評估體系發展  轉型解決方案顧問

面對從現在到2050年,近30年的淨零建築商機,余培煜認為,產業應持續關注目標市場的減碳評估體系發展,適時取得產品材料節能、低碳、環保認證,以使產品性能合乎評估體系的需求,「必要時可加入特定環保倡議,或投入供應鏈碳盤查,以維持自家產品的市場競爭力。」

余培煜進一步說明,隨著建築能效標章系統上路,節能改造需求將從過去的單一設備,如空調、照明改善,轉變為全盤考量整體建築能效,甚至整合規畫再生能源、日常營運管理,協助客戶取得能效標章、達成環保倡議,轉型提供全面節能減碳、永續經營解決方案的顧問公司,會更有競爭力。

此外,建材與家電業者也應持續朝低碳、高能效方向發展,讓建築師在設計與建造階段,有機會採用節能建材與高效設備;營建與裝潢業者可進一步探討低碳工法、建材輕量化、模組化、可回收等永續策略,與客戶攜手邁向嶄新的永續世代。

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