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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張又升
研究生(外文):Yu-Sheng Chang
論文名稱:建築物生命週期二氧化碳減量評估
論文名稱(外文):LIFE CYCLE ASSESSMENT ON THE REDUCTION OF CARBON DIOXIDE EMISSION OF BUILDINGS
指導教授:林憲德林憲德引用關係
指導教授(外文):Shien-Te Lin
學位類別:博士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:建築學系碩博士班
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:145
中文關鍵詞:環境負荷生命週期評估綠建築二氧化碳排放
外文關鍵詞:environmental loadlife cycle assessmentLCAgreen buildingCO2 emissioncarbon dioxide emission
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  由於人類過度的開發,致使地球環境日益惡化,因此地球環境問題成為國際間重視的課題。建築產業如何降低CO2的排放不僅是建築界熱門的環保研究課題,未來更將是一種必要承擔的國際責任。掌握永續發展的精神,從建築物的出生到死亡,進行全面性、系統性的生命週期評估觀念具有宏觀的眼光,完整考量到每一個環節,整合性的評估建築物的環境衝擊與影響,是現代綠建築評估研究的重要觀念。本研究的重點係建立本土的建築物生命週期評估資料,以提供國內綠建築相關研究的重要基礎研究。藉由此建築物生命週期評估模式,我們得以在建築物建造之初即可計算出其CO2排放量,可對於建築產業所造成的環境破壞量化評估。並藉此期待能創造出低環境負荷量的綠色建築。本研究的成果摘要如下:

1. 進行本土化的台灣建築物生命週期評估盤查分析與基礎資料統計,此重要的基礎資料庫,為後續建築物生命週期評估源引的基本評估數據。

2. 建立台灣建築物生命週期CO2排放量評估法的計算流程與評估公式,建築物的CO2排放量計算值越低,代表該建築物越環保。

3. 建立台灣RC建築物軀體工程的CO2排放量簡算法預測公式,用以預測不同規模與建築類型之RC建築物軀體的CO2排放量,以科學化的CO2排放量數據討論建築物的環境衝擊程度。

4. 進行大規模拆除建築物的平均拆除年限調查,所推得之台灣地區建築物平均使用年限,對於我國都市更新計畫、城市規劃、住宅政策擬定均有相當的意義與幫助,可供為我國營建建設政策規劃的重要參考依據;同時也對於相關產業、企業界與學術研究上具有相當重要的參考價值與意義。

5. 由台灣建築物LCA案例模擬,得知台灣建築物新建工程之CO2排放比例偏低,而日常使用能源之CO2排放比例偏高,因此台灣的建築日常節能對策是建築生命週期CO2排放減量評估中最重要的部分。

6. 本研究建立建築物生命週期CO2排放指標LCCO2,該指標建立更明確與客觀的評估比較基準。我們得以分析不同設計手法對於建築物生命週期產生的環境負荷影響值,以求得最有效率的CO2排放減量對策。
  As a result of mankind’s development,kinds of burden have already exceeded assimilative capacity of our environment. The environment problem has been a international issue. The major cause of the environmental problems are global warming and carbon dioxide emission. Before enacting an effective CO2 emissions reduction policy for the building, we have to establish a life cycle assessment for CO2 emissions resulting from buildings. The purpose of this paper is to establish a localized building life cycle CO2 emission database that includes materials manufacturing, materials transportation, construction, annual energy consumption, repair, reform and demolition, and waste treatment in Taiwan. From the information in this database, a LCA method for CO2 emissions of buildings will be developed.

  In order to practice the goal of LCA, we also have to establish the local statistic of the buildings’ life cycle in Taiwan. This research had a large-scale investigation and statistic on building’s demolition in the four cities. We see that the average life span of the buildings which had been demolished in Taiwan between 1981~2001 is only 21.56~24.7 years. Compare with the life span of buildings in Europe and Japan, it is a very short time. The result of this investigation can help us drawing up the building policy and operating on LCA.

  From the LCA research, it is known that the LCA for building’s CO2 emissions is deeply influenced by the local energy structure and the building energy consumption characteristics. In order to develop a dependable method for determining building CO2 emission for LCA, the foreign methods could not be directly used and it is required to establish an evaluation system with a localized building life cycle CO2 emission database. Through the estimation method, we could understand the condition of building’ carbon dioxide emission in Taiwan. And establish a forecast formula LCCO2 to charge a building’ environmental burden.

  Because the everyday energy consumption accounts for large portion of CO2 emissions, the energy conservation strategy for building is not only the most important part in the LCA for building CO2 emissions but also the most efficient method for the building CO2 reduction policy in Taiwan.
摘要
誌謝
目錄……………………………………………………………………Ⅰ
表目錄…………………………………………………………………Ⅴ
圖目錄…………………………………………………………………Ⅶ

第一章 緒論
  1-1 全球環境變遷與地球溫暖化………………………………1
    1-1-1 什麼是全球環境變遷?……………………………1
    1-1-2 人類居住環境的威脅………………………………1
    1-1-3 台灣的氣候變遷……………………………………5
    1-1-4 全球環境變遷與人類的未來生存…………………7
  1-2 環境負荷減量與地球環保…………………………………7
    1-2-1 什麼是環境負荷?…………………………………7
    1-2-2 綠建築與地球環保…………………………………7
    1-2-3 建築的環境負荷減量………………………………9
  1-3 研究動機與目的……………………………………………10

第二章 綠建築的生命週期評估
  2-1 生命週期評估概述…………………………………………13
    2-1-1 生命週期評估的歷史………………………………13
    2-1-2 生命週期評估的定義………………………………14
  2-2 生命週期評估的架構………………………………………14
  2-3 生命週期評估之發展………………………………………15
    2-3-1 生命週期評估之現況………………………………15
    2-3-2 簡約式生命週期評估………………………………16
    2-3-3 生命週期評估的展望………………………………17
  2-4 綠建築的生命週期評估……………………………………17
    2-4-1 國外綠建築評估系統介紹…………………………17
    2-4-2 建築能源的生命週期評估…………………………20
  2-5 台灣建築物生命週期CO2 排放評估………………………22

第三章 建築物生命週期評估CO2 排放量資料庫
  3-1 國外相關環境負荷資料庫統計……………………………25
  3-2 建材生產階段的CO2 排放量解析方法……………………27
    3-2-1 台灣建材CO2 排放量解析概述……………………28
    3-2-2 建材生產階段耗能量分析方法……………………28
    3-2-3 建材生產階段CO2 排放分析方法…………………30
  3-3 各類主要建材生產的CO2 排放量資料庫解析……………34
    3-3-1 石質類建材…………………………………………37
    3-3-2 鋼鐵類建材…………………………………………37
    3-3-3 水泥類建材…………………………………………38
    3-3-4 鋁金屬類建材………………………………………40
    3-3-5 玻璃類與土質類建材………………………………40
    3-3-6 木材類建材…………………………………………41
    3-3-7 其他建材……………………………………………42
  3-4 二次建材的CO2 排放量合成與簡化應用…………………42
    3-4-1 二次建材的CO2 排放量合成………………………42
    3-4-2 二次建材生產CO2 排放量的簡化應用……………43
    3-4-3 單元式帷幕牆的CO2 排放量計算…………………44
  3-5 建材運輸階段的CO2 排放統計……………………………47
    3-5-1 台灣交通能源統計概述……………………………47
    3-5-2 建材運輸階段CO2 排放量分析……………………48
  3-6 建材生產含運輸階段的CO2 排放合成……………………52
  3-7 建築物營建階段的CO2 排放量解析………………………55
    3-7-1 台灣營造業的能源使用概述………………………55
    3-7-2 工地現場的電力使用與CO2 排放量調查…………56
    3-7-3 建築物營建階段CO2 排放量解析最適化…………57
  3-8 建築物日常使用階段的CO2 排放量解析…………………59
  3-9 建築物拆除階段的CO2 排放量解析………………………61
    3-9-1 台灣建築物的拆除現況……………………………61
    3-9-2 建築物拆除的耗能與CO2 排放量調查……………62
    3-9-3 建築物拆除階段CO2 排放量解析最適化…………63
  3-10 建築物廢棄處理階段的CO2排放量解析…………………64
    3-10-1 建築拆除廢棄物處理概述 ………………………64
    3-10-2 建築物拆除廢棄物產生量推估 …………………64
    3-10-3 拆除廢棄物運輸處理CO2排放量解析最適化……65

第四章 建築物CO2排放量解析
  4-1 建築物軀體工程CO2 排放量評估…………………………67
    4-1-1 建築物軀體工程CO2 排放量精算法………………67
    4-1-2 計算範例……………………………………………67
  4-2 RC構造建築物軀體CO2 排放量分析………………………68
    4-2-1 台灣RC構造的使用情況……………………………68
    4-2-2 統計樣本收集………………………………………69
    4-2-3 RC建築物軀體工程建材使用量與CO2 排放量分析69
    4-2-4 RC建築物軀體工程CO2 排放量預估與簡算法……71
  4-3 建築物CO2 減量環保評估…………………………………77
    4-3-1 影響建築物CO2 排放量的因子……………………77
    4-3-2 結構方面對於CO2 排放量之影響…………………77
    4-3-3 不同構造別對於CO2 排放量之影響………………82
    4-3-4 建築物工程部位別與材料的CO2 排放量分析……83
    4-3-5 自動化工法對CO2 排放量之影響分析……………85
    4-3-6 建築物主結構體各部位的CO2 排放量分析………86
    4-3-7 再生建材對於CO2 排放量之影響分析……………87
  4-4 鋼構造與地球環保…………………………………………89
    4-4-1 鋼構造與國土保護…………………………………89
    4-4-2 如何提升鋼構造的競爭力…………………………91

第五章 台灣建築物生命週期使用年限
  5-1 建築物生命週期的意義……………………………………93
  5-2 台灣建築物平均拆除年限調查……………………………95
    5-2-1 資料來源與調查方法………………………………95
    5-2-2 有效資料取得過程…………………………………96
  5-3 拆除建築物調查結果分析…………………………………100
    5-3-1 基本資料分析………………………………………100
    5-3-2 不同建築用途的拆除年限分析……………………104
    5-3-3 不同建築構造別的拆除年限分析…………………106
  5-4 台灣建築物生命週期預測…………………………………108
    5-4-1 台灣建築物平均使用年限推估……………………108
    5-4-2 建築物生命週期應用………………………………112
    5-4-3 台灣建築物生命週期設定…………………………112

第六章 台灣建築物生命週期CO2排放量評估
  6-1 建築物生命週期CO2 排放量評估…………………………115
    6-1-1 建築物生命週期CO2 排放總量計算公式…………115
    6-1-2 建築物生命週期CO2 排放量評估理論……………116
    6-1-3 建築物生命週期CO2 排放量評估…………………119
  6-2 日本的建築物LCA 評估……………………………………122
  6-3 建築物生命週期CO2排放指標LCCO2………………………126
    6-3-1 建築物生命週期CO2 排放指標公式………………126
    6-3-2 提高建築物使用壽命的LCCO2 解析………………127
    6-3-3 建築物日常節能的LCCO2 解析……………………129
    6-3-4 建築物CO2減量對策的LCCO2操作…………………131
  6-4 建築物生命週期CO2 減量對策……………………………133
    6-4-1 建設階段的CO2 減量對策…………………………133
    6-4-2 使用階段的CO2 減量對策…………………………136

第七章 結論與建議
  7-1 結論…………………………………………………………139
  7-2 建議…………………………………………………………140

參考文獻………………………………………………………………143
參考文獻

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