|
許 俊 民 中國建築業協會 建築節能專業委員會 '98年會交流資料
|
| 摘要: 簡介香港建築能耗、能源政策及相關事務，分析香港建築物能源守則，討論建築節能技術的未來發展。
關鍵詞: 香港，建築能耗，建築節能，能源效益，節能政策，節能標準。 |
| 目錄 |
| 1.前言 |
| 2.香港的建築能耗 |
| 3.香港的能源政策及相關事務 |
| 4.建築物能源守則 |
| 5.建築節能技術的未來發展 |
| 6.總結 |
| 鳴謝 |
| 參考文獻 |
| 表1電力和煤氣在香港1997年最終能源需求的分析 |
| 表2 香港建築能源效益相關的事務 |
| 表3 香港現正草擬的建築物能源守則之要點 |
| 1.前言 | |
| 建築節能對社會和經濟發展有重要意義，可以幫助減輕大氣污染、降低經濟增長對能源的依賴
[1]。
無論在世界上發達國家或發展中國家，建築節能都被視為節能工作和能源政策的重要部分，並且是實現可持續發展的關鍵之一[2]。
香港在七十年代石油危機發生後，開始著手研究能源效益和節省能源的問題。 其後在八十年代裡，隨著香港經濟轉型，成為一個金融和商業中心，工業能耗需求下降，商業和住宅能耗的比重便不斷增長。 建築能耗在社會總能耗上扮演重要的角色，建築節能也成為了急不容緩的工作。 到了九十年代，香港節能政策的發展比以往更為快速，在能源效益及節能工作上討論、草擬和實施了一些措施，直接或間接地對建築節能產生積極作用，影響深遠。 探討建築節能在香港的發展情況，可以幫助我們了解大都市所面對的能源供求問題。 香港位於亞熱帶之熱濕氣候地區，經濟發展迅速，人口密度也很高，而都市開發模式則趨向高密度、高樓層建築為主流 [3]。 在這些客觀條件影響之下，建築節能所面對的問題和相應的解決方法，跟其他國家和地區會有所不同。 分析香港的發展經驗和特徵，可以提供一些資料來計劃未來節能政策，應付世界人口膨漲和都市增長的壓力。 |
|
|
| 2.香港的建築能耗 | |||||||||||||||||||||||||||
| 香港在1987至1997年間，一次能源需求增加42%，最終能源需求增加58%[4]。一次能源需求總額在1997年為472,439兆焦耳，其中約56%用於發電方面(以煤、天然氣及石油作燃料)，6%用來生產煤氣(從石腦油轉化而成)。
最終能源需求在1997年為294,286兆焦耳，當中電力佔39%，煤氣佔8%。
香港建築物的能耗以電力和煤氣為主。 分析這兩種能源在最終能源需求中的比重，可以了解建築能耗的特性。 表1是這兩種能源在1997年最終能源需求的分析，商業和住宅分別佔最終能源需求的26.7%和14.1%，加起來約為40.8%，是很重要的組成部分。 表1 電力和煤氣在香港1997年最終能源需求的分析
註: 能源數據來自參考文獻[4]。 商業建築的電力能耗是最重要的環節，而且每年都有可觀的上升趨勢，因此成為香港節能政策針對的焦點。 這種情況跟其他以住宅節能為中心的國家和地區相比，在方向和起步點上有所不同。 根據一些個別調查顯示[5]，香港商業建築(主要為寫字樓)每年總耗電量大概為每平方米106至477千瓦小時，中位數為每平方米197千瓦小時；而酒店建築的每年總耗電量大概為每平方米140至923千瓦小時，中位數為每平方米290千瓦小時。 由此可見，能耗水平相距甚大，而建築設計及運作的優劣可大大影響其節能程度。 建築用能的範圍，國內的理解是包括建築材料生產、建築施工和建築物使用幾個方面的能耗，跨越了工業生產和民用生活的不同領域。
香港對建築能耗的概念跟西方國家相似，一般只考慮建築物使用的能耗，例如用於空調、採暖、照明、熱水供應、電氣、炊事等方面的能耗。
要估計香港建築材料生產和建築施工的能耗比較困難，因為很多建築材料和設備都是從外地進口，而建築施工期間之能耗亦甚少有數據可循，所以現時並未有可靠數據用來比較香港與中國內地城市的建築能耗。
|
| 3.香港的能源政策及相關事務 | ||||||||
| 香港特別行政區政府的經濟局是負責統籌整體能源政策的決策部門。
它轄下的經濟事務組負責政策事宜，財務監察組負責監察電力和煤氣公司的財務，經濟分析組則協助進行經濟分析與預測檢討工作。
另外還有政府機電工程署向政策局提供技術支援。 目前政府的能源政策目標是要確保以合理的價格，有效和安全地滿足市民的能源需求，以及將能源生產對環境所造成的影響減至最低，並促進善用能源和節約能源。
為配合香港的自由經濟哲學，政府只會在保障消費者權益、確保公眾安全及保護環境的情況下介入能源市場。
政府與電力公司、油公司以及氣體供應商合作，維持煤、柴油及石腦油的策略性儲備，並且透過管制計劃協議監察兩間(私營)電力公司的運作。
與建築節能關係密切的政府組織包括[6]: (一) 1991年4月成立的「能源效益諮詢委員會」(Energy Efficiency Advisory Committee)，討論和研究改善能源效益的建議，但現已改組成以下另一委員會。
表2概括列出近年香港建築能源效益相關的事務，另外還有一些教育宣傳和科研工作並未羅列在表內。 這些事務和工作現仍在發展和進行中，相信對香港日後建築節能事業和法規制定會有深遠影響。 就建築設計來說，建築物能源守則其實至為重要，所以在本文裡向大家詳細介紹一下。 表2 香港建築能源效益相關的事務
|
| 4.建築物能源守則 | ||||||
| 香港特區政府計劃分階段推出五份建築物能源守則(Building
energy codes)，第一份綜合熱傳值守則(Overall
thermal transfer value - OTTV)，又稱為熱傳移值守則，已於1995年7月21日起實施，另外兩份分別是空調和照明的能源守則亦即將落實推行[7]。
同時，有關部門正在草擬電氣裝置能源守則和升降機及自動扶梯裝置能源守則，預備在不久將來推出。
這些法規都會納入在香港法律第123章《建築物條例》中的《建築物(能源效率)規例》裡。
政府長遠目標是要建立一套全面的建築物能源守則，為促進能源有效利用，提供建築物節能設計之基準。 守則內的規定和範圍只是最低之節能要求，並不一定代表市場上節能效果較優良的建築設計。 但是這些政府引導力可以起促進和示範作用，提高節能意識與關注，使節能工作得到重視，節能科技能夠充分應用和發展[8]。 在1995年實施的綜合熱傳值守則，管制範圍包括新建的商業樓宇和酒店。 主要的規定是建築圍護結構須符合適當的綜合傳熱值[1]。 這份守則的設計手法，跟東南亞一些國家例如新加坡、馬來西亞、泰國和菲律賓等採用的OTTV標準很相似[9]。 OTTV這套方法著眼於圍護結構的導熱和受太陽輻射所帶來的得熱，希望藉著管制有關建築外圍設計把空調能耗降低。 跟寒冷地區的建築保溫標準比較，這個概念似乎較為適合熱帶地區的氣候條件[10]。 目前香港OTTV守則分開兩個要求數值，建築物高塔(離地面十五公尺以上部分)不得超過35 W/m2，平台(離地面十五公尺以內部分)不得超過80 W/m2。 守則內刻意放寬建築物平台的要求，是顧及香港的商業建築中，平台部分很多時會作為商場，其建築設計需要注重商舖對街外宣傳，所以使用大面積玻璃窗機會比較多。 香港的OTTV守則實施至今已有三年多時間，政府的屋宇署在今年中(1998年)成立了一個工作小組(Working Party)去作檢討，邀請有關專業人士參與和提供意見。 小組現正對守則及其運作進行討論，考慮改進方法和未來發展事宜，預計明年內會提交建議給有關當局。 OTTV管制對建築外貌和窗戶功能有一定影響。 根據初步調查所得，一些商業建築假如過份使用反光玻璃來降低OTTV數值，可能會影響室內對外視野和日光利用，也會造成對週圍環境的「光污染」。 而且，目前OTTV守則未能鼓勵創新的建築節能設計，反而使新穎的建築設計受到掣肘，例如結合自然光應用和太陽能系統的外牆玻璃窗戶未必能符合OTTV要求。 其實，圍護結構得熱所造成的空調負荷，一般只佔空調總能耗的10%至20%左右，所以單靠改進外牆來節能成效有限，必須同時提高照明和空調設備的能效水平，方能事半功倍。 表3列出將會推出的四份建築物能源守則之要點。 雖然香港目前仍未有針對住宅建築的能源守則，但其實家庭電器的能源標籤計劃是能夠在住宅建築中發揮一定的市場效應，間接幫助了住宅建築節能。 表3 香港現正草擬的建築物能源守則之要點
|
| 5.建築節能技術的未來發展 | ||
| 建築節能在積極性意義上並非只在於節約能源，而是在於改善居住環境的舒適與健康。
有些學者主張「有效利用能源」而不局限於「節能」，希望以最少的能源達到最佳的居住條件，發揮能源的最大效率，不因節能而犧牲居住品質(安全、健康、舒適等)[11]。
在這理論上，「建築能源」事實上只是代表居住熱環境好壞程度的尺度而已，是衡量健康、舒適條件所須付出的能量。
在同類建築當中，耗能量較大的建築物，象徵其居住環境較差；反之耗能量少的建築物的居住性能則較好。
因此能源本身只是一項環境指標，而並非最終節約的對象。 節能只是確保環境品質的附帶結果，健康、舒適、效率的居住環境才是建築節能設計最基本的原點。
另一方面，建築節能對於用電需求管理及調荷節電有很大幫助。 有時候，建築節能措施不單要考慮減少能耗，而且更要對均衡負荷作出調整。 例如利用蓄冷空調系統可以「移峰填谷」，提高發電設備與供電電網的利用率和能效，改善電力建設的投資效益。 香港最近推出的用電需求管理計劃相信可以發揮刺激作用，使節能工作和調荷技術得到更大發展。 要推廣建築節能，政府和有關機構的循循善誘、政策指導是非常重要的。 因為節能之實質得益在商業環境當中，未必能夠即時體現於發展商、設計者和投資人身上，所以往往比較困難去說服他們把節能放在較優先地位(香港的情況便是很好的例子)。 建築節能標準和法規的出現，就是針對這些情況，鼓勵節能之建築設計和運作，保證建築具備一定水平，以免造成不必要的浪費。 建築節能標準未來發展趨勢，包括效益為本的手法、電腦軟件之應用、以及能效模擬技術，都是為了提高節能效率、加強規範的靈活性、鼓勵創新的建築節能設計[8]。
要實踐這些目標，不單要制定合理的建築節能標準，而且更需要加強建築節能教育，建立建築節能技術體系，對相關專業及管理人員進行培訓，漸漸提高建築節能的科研和管理隊伍之水平。
這些都是實現建築節能的基本建設，不可忽視。
|
| 6.總結 |
| 香港的節能政策和工作在九十年代裡發展迅速，建築能源效益相關的事務和措施對未來節能型建築的發展影響深遠。 商業建築的電力能耗是香港建築節能的焦點，反映現代都市高密度、高樓層的開發模式。 建築節能守則和法規的出現，使節能工作得到重視，同時也促進了建築技術的進步。 未來建築節能技術的發展，需要在理念上結合居住環境質量，也要對均衡負荷和用電需求管理作出調整。 |
| 鳴謝 | 謹此致謝香港機電工程署能源效益事務處提供意見及參考資料。 |
| 參考文獻 | ||
| [1] | 許俊民，建築節能與工程建設標準的探討，《97’內地與香港工程建設標準交流研討會論文集》(香港部分)，1997年4月14至15日，22.1至22.10頁。 | |
| [2] | 涂逢祥，積極推進建築節能實施可持續發展戰略，《中國能源》1996 (11): 15-19。 | |
| [3] | 許俊民，亞熱帶建築節能標準的探討，《泛亞熱帶建築地區的建築設計與技術》學術會議論文集，1998年11月20至21日，中國廣州。 | |
| [4] | 香港政府統計處，《香港能源統計一九九七年年刊》，中國香港，1998年。 | |
| [5] | Lam, J. C. and Chan, A. L. S., Characteristics of electricity consumption in commercial buildings, Building Research and Information, 22 (6): 1994: 313-318. | |
| [6] | 陳正華，有關香港能源效益及節約能源，《建築節能規範研討會》論文，1997年12月2至4日，香港，香港工程師學會主辦。 | |
| [7] | 許俊民，香港建築節能標準介紹，《建築節能》，1997 (3): 20。 | |
| [8] | 許俊民，張國斌，建築節能標準的宏觀分析，《建築節能》，1998 (1): 32-36。 | |
| [9] | Lam, J. C. and Hui, S. C. M., A review of building energy standards and implications for Hong Kong, Building Research and Information, 24 (3): 131-140, 1996. | |
| [10] | Hui, S. C. M., Overall thermal transfer value (OTTV): how to improve its control in Hong Kong, In Proc. of the One-day Symposium on Building, Energy and Environment, October 16, 1997, Shangri-la Hotel, Kowloon, Hong Kong, pp. 12-1 to 12-11. | |
| [11] | 林憲德，《建築風土與節能設計》，詹氏書局，台灣，1997年12月。 | |
|
||