簡介日本建築物中使用木材之二氧化碳儲藏量標籤指引
中興大學 楊德新
林木在成長過程中會吸收二氧化碳,未來在收穫利用時,碳則固定於木材內部,對日本而言,大量的木質構造建築物,因木材具有之固碳作用,而有望成為第二個森林碳儲藏庫,故日本建立在建築物中使用之木材之二氧化碳儲藏量標籤制度,以利國人與企業瞭解木材之利用對於防止地球溫暖化現象具有重要效益。
本文係以日本林野廳於2021年10月1日所發布之「建築物に利用した木材に係る炭素貯蔵量の表示に関するガイドライン」公告為題,簡介日本建築物中使用之木材之二氧化碳儲藏量計算方法以及其標示制度,相關內容可供國內借鏡,另在文中亦提供日本已建立之木材樹種以及木質板材之參考密度值,同樣可做為我國木材與木質板材之密度計算基礎。
一、適用範圍
本制度適用於建築物的擁有者、建造建築物的企業等。從防止全球溫暖化等角度出發,以使用伐採後林產品(Harvested wood products, HWP)木材作為建築使用,公司主動並負責顯示建築物使用木材之二氧化碳儲存量的標準計算和標籤方法。目標之建築物為已經完工的建築物,建築物中所使用的木材只要能提供所需資訊者,均可計入,無論它是否為新建築。然而,因建築物預設為可長期固定二氧化碳之儲藏庫,故本指引不適用於臨時建物。
因與HWP之計算不同,故本指引所計算之二氧化碳儲藏量僅代表建築物中所使用之木材之二氧化碳儲藏量,與HWP對二氧化碳儲藏量包含儲藏與排放在內之定義不同。
二、建築物中使用之木材二氧化碳儲藏量之計算
(一) 日本建築物中使用之木材二氧化碳儲藏量之計算方式為
Cs=W×D×Cf×44/12
其中
- Cs為用於建築物中之木材之二氧化碳儲藏量(t-CO2),(包含木製材品、集成材、合板與木質複合材等,並依其樹種密度計算之)
- W為建築物使用的木材材積量(m3)(氣乾狀態下的木材材積,氣乾狀態係指平衡含水率為15%)
- D為木材之密度(t/m3)(絕乾木材質量與氣乾狀態下的木材材積比)
- Cf為木材之含碳率
(二) 計算因子
1. W:建築物使用的木材材積量
此係指已竣工之建築物本身使用的各種木製材品量,但不包括臨時用資材或混凝土模板合板等在建築物竣工前會拆除的木材。此外,建築物中使用之木材亦不包括用於外部結構或地面基礎改良用資材等木材,但若想顯示這些木材的二氧化碳儲藏量,則應分開計算計算與顯示,並與建築物使用之木材的二氧化碳儲藏量分開。
另外有關於希望確定建築物使用之木材中之國產材使用狀況,由不同樹種組成的集成材、直交集成板、合板等材料中,所含有的國產材與進口材部分,可以依據使用國產材的層數或合板數量比例等方式,根據需求依樹種分別確認和計算國產材之使用量。木質板材如能確認全部為國產材,或部分為國產材但可確認其比例者,可以透過以國產材所占比例,乘上總使用量,進行估算國產木材使用量。
2. D:木材之密度
木材之密度係以絕乾木材質量與氣乾狀態下的木材材積比表示。但操作上係以各樹種之氣乾密度(氣乾狀態下的木材材積,氣乾狀態係指平衡含水率為15%),乘上轉換係數(0.87,以氣乾含水率15%計,則氣乾密度轉換為絕乾質量與氣乾木材材積比為100/115=0.87)表示。日本現行各種木材之氣乾密度值如表1所示,如有其他參考文獻指出相關密度值亦可使用其數值。
集成材與直交集成板方面,因其是以木材為主要元素,在方向上做不同配製而成,故計算這些產品時,可以依上述木製材品方式進行,但若是單獨以產品密度計算時,須注意要排除因膠合劑所產生之質量問題。
如遇到樹種別密度不明或者樹種別計算困難等情況,可使用日本最常用的柳杉的密度值作為木材密度計算之。此外,對於合板和木質板材,通常其密度與製材不同,根據日本溫室氣體清單報告書(2021)指出,用於計算HWP之密度值(t/m3)如下(其數值是以絕乾質量與氣乾狀態體積比表示,此值可作為計算D來使用):
- 粒片板:0.596
- 硬質纖維板:0.788
- 中密度纖維板:0.691
- 輕質纖維板:0.159
- 合板:0.542
另外,由於單板積層材與合板類似,都是將單板層積膠合而成之產品,因此可使用合板的密度值來計算單板層積材之密度。合板、單板層積材和其他木質板材,如果使用獨立的依據來計算其密度,必須確保在計算密度時未包含由膠合劑所產生的質量問題(與集成材相同)。
3. Cf:木材之含碳率
參考2021日本溫室氣體清單報告書(溫室氣體清單辦公室(Greenhouse Gas Inventory Office of Japan, GIO))用於計算HWP產品之含碳率如下:
- 製材:0.50
- 粒片板:0.451
- 硬質纖維板:0.425
- 中密度纖維板:0.427
- 輕質纖維板:0.474
- 合板:0.493
(三) 計算數據的整理與保存等
此係指應善盡各項計算作業時之數據的整理與保存工作,以確保所揭露之二氧化碳儲藏量可供查證。
三、表示方法
(一)表示內容
以HWP為基礎,綜合考量木材利用的重要性,本制度之標示應考量如下:
- 對象,建築物名稱
- 建築物的總建築面積
- 國產木材的使用量及其二氧化碳儲藏量
- 建築物整體木材的使用量及其二氧化碳藏量
- 按照指引所進行計算的內容與目的
- 本次計算之基礎資訊、計算日期、相關負責人資訊、參考文獻或惡相有乖之計算資料基礎等。
除上述6項外,前述有關外部結構或地面基礎改良用資材等木材的二氧化碳儲藏量,如經確認亦可單獨顯示。此外,依據平成28年法律第48號的日本清潔木材法案(Clean Wood Act),所使用之木材須符合日本或源產國的合法性,在顯示中可註明所有木材均為經清潔木材法案確認之合法木材。
(二) 表示位置
資訊的揭露可於推廣手冊或網頁上展示,亦可於建築物外易於辨識且具有較高宣傳效果之處揭露。
(三) 資訊更新
如顯示二氧化碳儲藏量之建築物經改建或更新,導致原先使用之木材被廢棄時;或在該建築物上使用了新的木材時,應重新計算與更新使用量及二氧化碳儲藏量,重新計算時亦應將廢棄木材相對應的二氧化碳儲藏量扣除。若為建築物之二氧化碳儲藏量為多棟建築物彙整表示時,則必須確認所有建築物的更新狀態,並在每次二氧化碳儲藏量發生變化時進行重新計算,以確保其準確性,故明確的標示計算日期相當重要,此有利於確認資訊更新的計算時間點。
四 、其他
(一)資訊的普及化
本指引所計算之方法與必要條件可於林野廳的網頁查詢,本指引之建立主要確保建築物使用木材之二氧化碳儲藏量制度可廣泛的被利用,並透過地方公共團體和民間團體共同推廣,其建築物使用木材之碳儲藏量效果的驗證機制,亦可考量透過第三方團體進行驗證,並在林野聽網頁公告相關驗證案例。
(二)建築物中木材利用的評估與檢討
木材不僅能儲藏炭,同時在製造過程中亦省能源,木材的利用可促進人工林資源的收穫、利用、栽植等循環,符合且有助於森林永續管理與健康,對於防止全球暖化及國土保安等公益價值,森林扮演重要角色,同時也促進山村經濟的活絡。未來日本林野廳也將在木材利用結合ESG投資與建築物中木材利用的評估等項目上,再做精進措施。
表1 各樹種之氣乾密度參考值
地區 |
針/闊 |
日文 |
CNS11667 |
氣乾 |
日本 |
針葉 |
ヒノキ |
日本扁柏 |
0. 44 |
日本 |
針葉 |
サワラ |
花柏 |
0. 34 |
日本 |
針葉 |
ネズコ、クロベ |
日本側柏 |
0. 36 |
日本 |
針葉 |
アスナロ |
羅漢柏 |
0. 45 |
日本 |
針葉 |
イチョウ |
銀杏 |
0.47 |
日本 |
針葉 |
モミ |
日本冷杉 |
0. 44 |
日本 |
針葉 |
トドマツ、アカトドマツ |
北海冷杉(椴松) |
0. 40 |
日本 |
針葉 |
カラマツ |
日本落葉松 |
0. 50 |
日本 |
針葉 |
エゾマツ |
蝦夷松 |
0. 43 |
日本 |
針葉 |
アカマツ、メマツ |
日本赤松 |
0. 52 |
日本 |
針葉 |
ヒメコマツ |
日本五葉松(姬小松) |
0. 45 |
日本 |
針葉 |
クロマツ、オマツ |
日本黑松 |
0. 54 |
日本 |
針葉 |
トガサワラ |
日本黃杉 |
0. 49 |
日本 |
針葉 |
ツガ |
日本鐵杉 |
0.50 |
日本 |
針葉 |
イヌマキ、ホンマキ、クサマキ |
大葉羅漢松 |
0. 54 |
日本 |
針葉 |
コウヤマキ |
日本金松(高野槇) |
0.42 |
日本 |
針葉 |
イチイ、アララギ、オンコ |
日本紅豆杉 |
0. 51 |
日本 |
針葉 |
カヤ |
日本榧樹 |
0. 53 |
日本 |
針葉 |
スギ |
日本柳杉 |
0. 38 |
日本 |
闊葉 |
イタヤカエデ |
日本槭樹 |
0. 65 |
日本 |
闊葉 |
セン、ハリギリ |
栓木 |
0. 52 |
日本 |
闊葉 |
マカンバ、ウダイカンバ |
日本真樺 |
0. 67 |
日本 |
闊葉 |
シラカンバ |
白樺 |
0. 57 |
日本 |
闊葉 |
オノオレカンバ |
賽黑樺 |
0.90 |
日本 |
闊葉 |
アサダ |
麻櫨 |
0. 73 |
日本 |
闊葉 |
キリ |
毛泡桐 |
0. 30 |
日本 |
闊葉 |
ツゲ |
黃楊木 |
0. 90 |
日本 |
闊葉 |
カツラ |
桂樹 |
0. 50 |
日本 |
闊葉 |
ミズキ |
水木 |
0. 61 |
日本 |
闊葉 |
カキ |
日本柿樹 |
0. 69 |
日本 |
闊葉 |
クリ |
日本板栗 |
0. 60 |
日本 |
闊葉 |
シイノキ (ツブラジイ) |
椎樹(小椎、圓果椎) |
0.54 |
日本 |
闊葉 |
シイノキ (イクジイ) |
椎樹(石椎、育椎) |
0. 61 |
日本 |
闊葉 |
ブナ |
日本山毛櫸 |
0. 65 |
日本 |
闊葉 |
イヌブナ |
日本藍山毛櫸 |
0. 69 |
日本 |
闊葉 |
アカガシ |
赤櫟 Cyclobalanopsis acuta |
0.87 |
日本 |
闊葉 |
イチイガシ |
樫樹 |
0. 80 |
日本 |
闊葉 |
アラカシ |
粗樫 |
0. 96 |
日本 |
闊葉 |
シラカシ |
白櫟 Cyclobalanopsis myrsinaefolia /白樫木 Quercus myrsinaefolia |
0. 83 |
日本 |
闊葉 |
クヌギ |
櫟樹 |
0.84 |
日本 |
闊葉 |
ミズナラ、オオナラ、ナラ |
水櫟 |
0. 68 |
日本 |
闊葉 |
コナラ |
枹櫟 |
0. 79 |
日本 |
闊葉 |
ウバメガシ |
姥目樫 |
1. 07 |
日本 |
闊葉 |
イスノキ |
柞木 |
0. 90 |
日本 |
闊葉 |
トチノキ |
栃樹 |
0. 52 |
日本 |
闊葉 |
オニグルミ |
鬼胡桃 |
0.53 |
日本 |
闊葉 |
サワグルミ |
水胡桃 |
0. 45 |
日本 |
闊葉 |
クスノキ |
樟樹 |
0. 52 |
日本 |
闊葉 |
タブノキ |
紅楠 |
0. 65 |
日本 |
闊葉 |
イヌエンジュ |
狗槐 |
0.59 |
日本 |
闊葉 |
ホオノキ |
厚朴 |
0. 49 |
日本 |
闊葉 |
ヤマグワ、クワ |
山桑 |
0. 62 |
日本 |
闊葉 |
ヤチダモ |
水梣 |
0.55 |
日本 |
闊葉 |
シオジ |
鹽地木 |
0. 53 |
日本 |
闊葉 |
トネリコ |
日本山毛櫸 |
0. 75 |
日本 |
闊葉 |
アオダモ |
青梣木 |
0. 71 |
日本 |
闊葉 |
ヤマトアオダモ |
大和青梣木 |
0. 72 |
日本 |
闊葉 |
ヤマザクラ |
山櫻 |
0. 62 |
日本 |
闊葉 |
キハダ |
黃蘗 |
0. 49 |
日本 |
闊葉 |
ドロノキ、ドロヤナギ |
日本楊樹 |
0. 42 |
日本 |
闊葉 |
シナノキ |
日本椴木 |
0. 50 |
日本 |
闊葉 |
ハルニレ、アカダモ |
春榆 |
0. 63 |
日本 |
闊葉 |
ケヤキ |
櫸木 |
0. 69 |
北美 |
針葉 |
ベイヒ、ローソンヒノキ |
羅森柏 |
0.47 |
北美 |
針葉 |
ベイヒバ、アラスカヒノキ |
北美黃檜 |
0.51 |
北美 |
針葉 |
ベイスギ、アメリカネズコ |
西部側柏 |
0. 37 |
北美 |
針葉 |
マツ類(ハードパイン)(二様松) |
松類(硬松)(二葉松) |
0. 47 |
北美 |
針葉 |
マツ類(ハードパイン)(三葉松) |
松類(硬松)(三葉松) |
0. 46 |
北美 |
針葉 |
マツ類(ソフトパイン)(Sugar pine) |
松類(軟松)糖松 |
0.41 |
北美 |
針葉 |
マツ類(ソフトパイン)(Western white pine) |
松類(軟松)西部白松 |
0. 42 |
北美 |
針葉 |
ベイマツ |
花旗松 |
0. 55 |
北美 |
針葉 |
ベイツガ |
西部鐵杉 |
0. 46 |
北美 |
針葉 |
レッドウッド、センペルセコイア |
長葉世界爺 |
0. 46 |
北美 |
闊葉 |
サトウカエデ |
硬槭 |
0. 71 |
北美 |
闊葉 |
ヒッコリー |
山核桃木 |
0. 82 |
北美 |
闊葉 |
ブラックウォールナット |
黑胡桃木 |
0. 63 |
北美 |
闊葉 |
ホワイトアッシュ、アメリカネリコ |
美國光蠟樹 Fraxinus spp. |
0. 69 |
北美、歐洲 |
針葉 |
ベニマツ |
朝鮮松 |
0. 45 |
南洋 |
針葉 |
アガチス、ダマール、カウリ |
南洋杉Araucaria spp. |
0. 46 |
南洋 |
針葉 |
クリンキパイン |
克林基松(南洋松) |
0. 45 |
南洋 |
針葉 |
カシヤマツ、ベンゲットマツ |
思茅松 |
0. 60 |
南洋 |
闊葉 |
テレンタン |
大葉漆(特倫丹木) |
0. 43 |
南洋 |
闊葉 |
レンガス |
連加斯木 |
0. 80 |
南洋 |
闊葉 |
プライ、ミルキーパイン |
黑板樹 |
0. 44 |
南洋 |
闊葉 |
バルサ |
輕木 |
0. 16 |
南洋 |
闊葉 |
カナリウム、ケドンドン |
橄欖木Canarium spp. |
0.56 |
南洋 |
闊葉 |
ビヌアン |
臭酸仔 |
0. 39 |
南洋 |
闊葉 |
ディレニア |
第倫桃 |
0. 76 |
南洋 |
闊葉 |
メルサワ |
桂蘭 |
0. 60 |
南洋 |
闊葉 |
メラワン |
賀伯木 |
0. 69 |
南洋 |
闊葉 |
キアム、ヤカール |
巴杜柳桉 |
0.85 |
南洋 |
闊葉 |
ニューギニアバスウッド、グバス、セセンドック |
圓葉子黃桐(仙仙杜克) |
0. 38 |
南洋 |
闊葉 |
ゴムノキ、パラゴムノキ |
橡膠樹 |
0. 65 |
南洋 |
闊葉 |
マラス |
馬拉斯木 |
0. 92 |
南洋 |
闊葉 |
ラミン |
拉敏 |
0. 65 |
非洲 |
闊葉 |
マンソニア |
非洲黑胡桃木 |
0.68 |
非洲 |
闊葉 |
オベチェ、ワワ、アバチ |
白梧桐 |
0.40 |
中南美洲 |
闊葉 |
グリーンハート |
綠心木 |
1.01 |
中南美洲 |
闊葉 |
ブラジリアンローズウッド |
巴西黃檀 |
0.98 |
中南美洲 |
闊葉 |
ココボロ |
尼加拉瓜黃檀 |
0.98 |
中南美洲 |
闊葉 |
キングウッド |
帝王木 |
1.20 |
中南美洲 |
闊葉 |
ホンデュラスローズウッド |
宏都拉斯黃檀 |
1.20 |
中南美洲 |
闊葉 |
セドロ、スパニッシュシーダー |
南美香椿 |
0.42 |
中南美洲 |
闊葉 |
リグナムパイタ |
癒創木 |
1.24 |
其他 |
針葉 |
タイヒ、タイワンヒノキ |
臺灣扁柏 |
0. 48 |
其他 |
針葉 |
ベニヒ |
紅檜 |
0. 38 |
其他 |
針葉 |
カリビアマツ |
加勒比松 |
0. 75 |
其他 |
針葉 |
ラジアタマツ |
放射松 |
0. 49 |