办公建筑耗能诊断工具

时间：2026-01-22

辦公建築耗能診斷工具開發之研究

Development of an energetic diagnosis method for the office building

楊謙柔張世典 Yang Chien-jou Chang Shyh-dean

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摘要

本文建構辦公建築耗能診斷方法，並開發出專家診斷諮詢系統，藉以幫助大

樓管理人員進行耗能診斷與節能改善。以大樓使用類型、每月大樓電費單耗電度數、總樓地板面積等基礎資料為診斷基礎，檢視受診大樓其全年耗能分佈曲線相較於基準樣本是否異常？藉由耗能改善建議畫面提出節能改善策略及節能效益比，達到建築節能管理之目的。

關鍵詞：辦公建築(office building)、耗能診斷 (energetic diagnosis method)

壹、前言

辦公建築耗能診斷係針對「辦公建築耗能情形與使用態度之判斷，發掘耗能之問題與病因、尋求治療、預後的解決之道」(楊謙柔，2004)。回顧國內外對於建築耗電總量分析方法包括：透過問卷調查(黃漢泉，2000；蔡尤溪，2001)與樣本DOE-2軟體模擬評估(Joseph & Sam, 1996)以及長期電力監測空調、照明、動力等設備耗電資料，進行統計分析(楊謙柔，2004)；藉以闡釋辦公大樓耗電特性，卻未對整體建築耗能診斷，亦即從數據中進行辦公建築耗能情形與使用態度之判斷，發掘耗能之問題與病因、尋求治療、預後的解決之道。

本研究有感於一般大樓管理人員因為本身對能源管理認識不深，欲進行節約能源改善措施時往往面臨窘境，故研發「辦公建築耗能診斷專家系統」期能對辦公建築能源管理有所幫助。系統使用對象為一般大樓機電管理人員，考量多數大樓並未針對各項耗電設備裝設長期記錄數位電表，因此以該大樓每個月之「電費單」記載內容為診斷依據，進行初步之耗能診斷。本系統操作同時，系統同步留存使用者問診之大樓耗能資料，可列入未來系統更新版本時案例水準值擬定之參考。

貳、辦公建築耗能診斷內容

一、辦公建築耗能影響因子

辦公建築耗能影響因子可分為建築外殼耗能與內部設備耗能兩大層面，以＊＊＊

中國文化大學建築及都市計畫研究所博士生 E-Mail：chienjou@http:// 中國文化大學建築及都市計畫研究所教授

Power DOE1軟體模擬為例，其耗能因子包括建築地點、方位、外殼性能、空調系統、室內溫度、外氣量、室內人員密度、設備密度、照明密度、運轉時間等因子。建築節能的技術範疇由於耗能影響因子的不同，分為「外殼節能設計」、「內部使用區劃及調配」、「設備效能改良」及「設備使用管理技術」四大部分(張世典，2003)。然而，反映大樓的能源需求以及單位面積能源使用效率的考量，可以大樓整體耗電度數為評估標準。

圖1 耗能影響因子與節能技術的關係

資料來源：張世典(2003)

二、單位樓地板面積耗能基準

欲對大樓量進行耗能診斷，須依照大樓使用類型進行分類，以檢視能源消費量合理性。可以該大樓每月總耗電量(kWh)除以總樓地板面積，進行單位面積耗電密度 (EUD, Energy Use Density, kWh/㎡ yr)進行分析。單位面積耗電密度係指單位樓地板面積消耗之電量，其計算公式為：

EUDTotal=

全建物總用電度數（kWh）

全建物總樓地板面積（m）

一般而言，辦公大樓之耗電量與樓層規模、空調等級、設備水準有密切關係。台灣地區辦公建築依使用類型可分為機關辦公廳舍與商業辦公建築，其人員密度、能源設備密度、耗能狀況及環境需求水準各方面有明顯的不同。商業辦公大樓相較於機關辦公廳舍越高層、越中央空調化、越智慧管理化，所以有較高的耗電水準。一般機關辦公廳舍EUD值介於120～220(kWh/㎡ yr)之間，平均EUDavg值為152.52(kWh/㎡ yr)。一般商業辦公建築EUD值介於140～230(kWh/㎡ yr)1

建築耗能模擬軟體Power DOE係由美國能源部等單位所支持的電腦科學計算程式，利用已知的氣象資料、建築概況、建築設備規劃情形，預測建築逐時耗能情形與能源使用情形。

之間，EUDavg值為179.53(kWh/㎡ yr) (楊謙柔，2005)。

表1 依使用型態比較大樓耗電相關項目水準

資料來源：楊謙柔，2005

三、耗能改善效益知識庫

1.常見省能方法與效益

診斷與評估之差異在於評估完成後，增加改善方針與效益之建議。因此，本研究參考經濟部能源委員會所編印出版的《政府機關辦公室節約能源技術手冊》以及本研究實際案例實際耗能監測與改善之經驗，依照辦公建築設備種類，整理常見省能方法與效益如表2所示。

表2 常見省能方法與效益

分類電力系統

省能方法

契約容量合理化需量控制系統提高功率因數照明系統

照度合理化檢討