簡介低蘊含碳建築評估系統中之低碳循環建材

中興大學 楊德新

「A zero‐carbon‐ready building is highly energy efficient and either uses renewable energy directly or uses an energy supply that will be fully decarbonised by 2050, such as electricity or district heat.」

2021年國際能源總署（International Energy Agency, IEA）在「2050 淨零路徑（Net Zero by 2050：A Roadmap for the Global Energy Sector）」報告中提出淨零路徑里程碑，以做為各國政府之行動準則，同時提出了近零碳建築（Zero‐carbon‐ready building），指引建築產業朝發展高能效且直接使用再生能源或全脫碳能源前進，制定所有新建建築在2030年達近零碳建築、2040年50%以上的既有建築改造成近零碳建築水準、在2050年超過85%的所有建築達近零碳建築水準，超過90%重工業生產使用低排放技術、70%的電力來自太陽能與風力發電之目標。

2022年國家發展委員會亦發佈「台灣2050淨零路徑」，訂下2030年公有新建建築達建築能效1級或近零碳建築、2040年既有建築更新為建築能效1級或近零碳建築、2050年新建建築級超過85%之既有建築為近零碳建築。在此可見建築能效一詞，事實上依據IEA「2050淨零路徑」報告所揭露，全球建築營建部門的能源消耗與溫室氣體排放約占全球之35%、38%，顯示建築部門對節能減碳的重要性。其中，38%的溫室氣體排放比例中有 28%是建築能源使用部分的溫室氣體排放，稱為使用碳排（Operational Carbon, OC）；另有9%是鋼筋、水泥、玻璃等建材的製造運輸與施工的溫室氣體排放，稱為蘊含碳排（Embodied Carbon, EC）。過去，傳統所謂的建築節能政策通常只聚焦於使用碳排28%之部分，卻忽略了全球溫室氣體排放占比9%的建材製造運輸與施工部分之蘊含碳排。

如今許多先進國家倡議應以建築全生命週期評估（Whole Life Cycle Assessment）的觀點執行淨零建築政策，而所謂之建築全生命週期即是評估全生命週期之碳足跡，即包含生面週期建築能源使用之使用碳排（OC）與建材製造運輸、施工、更新修繕與拆除廢棄之蘊含碳排（EC），故未來淨零建築之評估應積極以建築能效評估制度來抑制使用碳排，同時以低碳建築評估制度來減少蘊含碳排EC。

根據全生命週期建築碳排評估標準EN 15978（圖1），營運耗能（Operational energy use, B6）與營運耗水（Operational water use, B7）為使用碳排評估項目，內政部建築研究所對使用碳排（OC），以建築能效評估系統（Building Efficiency Rating System, BERS）作為評估與標示之依據；對於蘊含碳排（EC），則採用低碳建築評估系統（Low Embodied-carbon Building Rating System, LEBR）作為評估與標示之依據。圖1中，A1~A3為資材製造階段，包含（A1原物料、A2原料運輸與A3製造），A4（資材運輸）~A5（施工耗能）為施工階段。A1~A3階段屬於搖籃到大門（Cradle to Gate）、A1~A4階段屬於搖籃到工地（Cradle to Site），也是本文中低碳循環建材減碳額度之認定範疇、A1~A5階段屬於搖籃到竣工（Cradle to Handover）。

                       圖1 EN 15978生命週期階段

本文低碳循環建材（Low-carbon Recycled Materials Certification, LCR）之認定，即根據內政部建築研究所所提出之LEBR認定機制，對建築市場之再利用、再循環、再生等循環建材或構件進行減碳額度之認定，以作為LEBR減碳評估之依據，並鼓勵建材與營建業者開發更多再利用、再循環、再生等循環建材或構件，促進營建產業的低碳化，以呼應國家淨零建築政策。目前LCR之認定原則如次：：

(1)   低碳循環建材之認定對象只限於LEBR計算範疇內之相關產品。

(2)   低碳循環建材減碳額度必須大於其基準案總碳排放量3%才能獲得認定。

(3)   低碳循環建材之碳排放量不可因工程規模、建築量體、建築樓層數或配置改變時而產生碳排放量之差異。

(4)   低碳循環建材減碳額度之認定只限於建材本身在搖籃到工地範疇的減碳量，施工方法所節省的人工、獸力運輸、人員上下班交通依PAS 2050系統邊界排除之規定不可列入計算範疇之內，其他因建材所產生之隔熱效益或節能效益，如氣密窗、隔熱玻璃等建築構造所引發的建築節能量，已經另由ABRI的建築能效評估認證處理，不包含在本規範認定與計算範疇之內。

(5)   舊建材再利用或採用低碳工法之減碳量，已於LEBR的計算中另行評估，不包含在本規範認定與計算範疇之內。

(6)   進口之建材其搖籃到大門的碳排數據需採用本土環保署碳盤查之同等品，運輸碳排需計算海運運輸（ABRI資料庫有不同國家的海運運輸碳排）、陸運運輸二段（貨港至倉庫、出貨到工地）。

申請低碳循環建材首先需確認與LEBR評估範疇之項目相關，如戶外景觀、室內裝修材、建築設備等與LEBR評估範疇無關項目之不被LCR所接受，同時必須以LEBR 評估範疇項目相符之生命週期（LC）與ABRI碳排資料庫一致之搖籃到工地範疇，即原料開採（C1）、運輸（C2）、產品生產（C3）與成品運輸（C4）四階段，進行減碳額度之計算與認定。

LCR的減碳額度依據公式（1~3）計算之：

其中：

TCE：申請案於計算範疇之總碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

TCEs：基準案於計算範疇之總碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C1：申請案原料取得階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C2：申請案原料運輸階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C3：申請案製造階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C4：申請案運輸階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C1s：基準案設計案原料取得階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C2s：基準案原料運輸階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C3s：基準案製造階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

C4s：基準案運輸階段之碳排放量（kgCO₂e /功能單位）

LCR：申請案之減碳額度（kgCO₂e /功能單位）

申請案C1~C3之碳排放量數據，需來自於具備第三方驗證單位進行碳盤查之證明，包含環境部碳標籤（含減碳標籤）或產品環境宣告（Environmental Product Declaration, EPD）之產品，或依據ISO 14067進行碳排盤查並取得第三方驗證之產品。惟因所盤查的項目、單位與範疇不一致，以環境部碳標籤為例，其標示之產品碳足跡係包含產品全生命週期，系統中亦標示原料取得、製造、配送銷售、使用與廢棄處理等各個階段之碳足跡比例；EPD亦是因應全球暖化、氣候異常等議題所延伸，基於產品生命週期之特性，針對產品生命週期各階段對環境的衝擊，以科學量化的方式完整詳細地揭露，從產品原料開採、製造、運輸、使用、棄置等階段的影響數值，且須經由第三者獨立公正單位驗證；ISO 14067是由國際標準組織（International Organization for Standardization, ISO）制定的關於產品碳足跡的標準，其主要目的是為了評估產品從生產到棄置全生命週期內的溫室氣體排放量。故申請者必須自行從前述產品被認證的相關文件中，篩選、擷取與LCR計算範疇相符部分（C1~C3）的數據進行轉換計算，才能作為LCR的申請資料。

此外，C3僅計算生產該項建材過程所產生之排碳量，副產品部分不計入。C4為建築構件運輸階段之碳排放量，應依臺灣資材2021汽車貨運平均運距與碳排係數（表1）所示平均運距與運輸碳排係數代入計算。

C1s~ C4s 為基準案之碳排量資料，大部分可由ABRI碳排資料庫或手冊取得，申請者依LCR之功能單位與建材尺寸、材質名稱即可計算處理。若有ABRI碳排資料庫或手冊無法取得碳排資料之建材時，亦可由環境部碳排資料庫、國際知名碳排資料庫（如 Simapro、Gabi等）或ABRI碳排資料庫中選用初級資材（表2~表4）來組成建築構件、並自行計算合成該構件之碳排數據使用之，但須檢附設計圖、碳排資料來源與構件碳排數據合成計算資料以供查核。

參考資料

1. 內政部建築研究所（2003）低碳（低蘊含碳）建築評估手冊。

表1 臺灣資材2021 汽車貨運平均運距與碳排係數

表2 ABRI初級資材碳排資料庫（P- LCC3-1, 2022）

表3 ABRI初級資材碳排資料庫（P- LCC3-2, 2022）