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· 綠建築簡報編輯部 · 節能設計  · 9 分鐘閱讀

#33 節能設計 — 讓建築少吃能源

什麼是建築碳預算?設計階段就該決定的碳排上限

碳預算是地球還能承受的碳排放總量,而建築碳預算則是分配給每棟建築的碳排上限。設計階段就決定好,才不會超標。

什麼是建築碳預算?設計階段就該決定的碳排上限

建築碳預算是什麼?一句話說明

建築碳預算(Building Carbon Budget) 是指一棟建築在其全生命週期中——從設計、施工、營運到拆除——被「允許」排放的溫室氣體總量上限。

你可以把碳預算想成「碳排的零用錢」:地球每年能承受的碳排放量是有限的,分配到每棟建築的額度就是它的碳預算。花超了,地球就會發燒。


全球碳預算:地球還剩多少額度?

IPCC(聯合國政府間氣候變遷專門委員會)在第六次評估報告(AR6)中指出,要將全球升溫控制在 1.5°C 以內(50% 機率),從 2020 年起,全球剩餘的碳預算大約是 5,000 億噸 CO2

升溫目標剩餘碳預算(自 2020 年起)以目前排放速度可用年數
1.5°C(50% 機率)約 5,000 億噸 CO2約 12 年
1.5°C(67% 機率)約 4,000 億噸 CO2約 10 年
2°C(67% 機率)約 11,500 億噸 CO2約 27 年

全球每年排放約 400 億噸 CO2,其中建築部門(含營運與建材生產)佔了將近 37%。這意味著建築業每年消耗約 148 億噸 的碳預算。


從全球碳預算到單棟建築碳預算

全球碳預算是一個巨大的數字,要讓它對單一建築有意義,需要經過一層層的「分配」:

  1. 全球碳預算:IPCC 科學計算的地球總額度
  2. 國家碳預算:依人口、經濟發展等原則分配給各國
  3. 部門碳預算:國家再分配給建築、交通、工業等部門
  4. 單棟建築碳預算:依建築類型、面積、使用年限等計算

目前國際上常用的分配方式有兩種:

  • 人均分配法:將全球碳預算除以全球人口,再依建築使用面積分配
  • 部門路徑法:依據 IEA 或各國的部門減碳路徑,計算建築部門的碳預算

建築碳預算包含哪些碳排放?

一棟建築的碳預算必須涵蓋 全生命週期 的碳排放:

碳排類型英文內容佔比(典型辦公大樓)
隱含碳Embodied Carbon建材生產、運輸、施工、維修、拆除約 20-40%
營運碳Operational Carbon空調、照明、設備用電、天然氣約 60-80%
使用者碳User Carbon插座負載、員工通勤(部分框架納入)視框架而定

過去建築業只關注營運碳(省電),但隨著建築節能技術進步,隱含碳的佔比越來越高。在高效能綠建築中,隱含碳甚至可能佔到 50-70% 的全生命週期碳排。


如何設定建築碳預算?實務步驟

步驟一:確定碳預算基準

選擇一個科學基礎的碳預算框架:

  • RIBA 2030 Climate Challenge(英國皇家建築師學會):設定了 2030 年的隱含碳與營運碳目標值
  • LETI(Low Energy Transformation Initiative):提供每平方公尺的碳排放基準
  • CRREM(Carbon Risk Real Estate Monitor):提供不動產的碳排放遞減路徑

步驟二:計算碳排放基線

利用早期設計資訊估算碳排放:

  • 隱含碳:使用 LCA 工具(如 One Click LCA、Tally)估算建材碳排
  • 營運碳:使用能源模擬工具(如 EnergyPlus)預測用電量

步驟三:與碳預算對比並迭代優化

將估算的碳排放與碳預算基準比較。超標就調整設計:調整結構系統(鋼構 vs RC vs 木構)、選用低碳建材(低碳水泥、再生鋼材)、提升能源效率(隔熱、高效設備)、導入再生能源(太陽能、綠電採購),反覆迭代直到碳排放落在預算之內。


國際實務案例

英國 RIBA 2030 Climate Challenge

英國皇家建築師學會提出了明確的碳預算目標:

指標2025 年目標2030 年目標
隱含碳(kgCO2e/m²)< 800< 625
營運能耗(kWh/m²/年)< 55< 35

丹麥建築碳排放限值

丹麥自 2023 年起,對新建建築實施 強制性碳排放限值

  • 每平方公尺每年不超過 12 kgCO2e/m²(含隱含碳與營運碳,以 50 年計算)
  • 這是全球第一個將建築全生命週期碳排放納入建築法規的國家

瑞典的氣候宣告

瑞典自 2022 年起要求新建建築必須提交 氣候宣告(Climate Declaration),揭露建築的隱含碳排放量。2027 年起預計設定碳排放上限。


台灣的建築碳預算現況

目前台灣尚未建立明確的「建築碳預算」制度,但相關基礎正在逐步建立:

  • EEWH 日常節能指標:雖非碳預算,但已對建築能耗設定基準
  • 碳費制度:2025 年上路,間接推動建築業關注碳排放
  • 淨零建築路徑:國發會 2050 淨零轉型路徑中,建築部門需在 2050 年達到近零碳排放
  • 建築能效標示(BERS):2024 年擴大推動,未來可能與碳預算接軌

台灣要跟上國際趨勢,未來可能需要:

  1. 建立本土建築隱含碳資料庫
  2. 訂定建築全生命週期碳排放基準
  3. 將碳預算概念納入建築法規

設計階段就決定碳預算,為什麼這麼重要?

一棟建築 80% 以上的碳排放在設計階段就已經被決定了

想像一下:你決定用鋼構還是 RC(鋼筋混凝土),這一個決定就可能影響數千噸的碳排放差異。等到施工階段才來想減碳,能做的事情已經非常有限。

這就像編預算一樣:如果你在規劃旅行的時候就決定好預算上限,你會選擇合適的機票和飯店;但如果到了機場才發現超支,能做的調整就很少了。


為什麼跟你有關?

碳預算不只是建築師和工程師的事。身為建築物的使用者,碳預算直接影響:

  • 你住的房子:未來新建住宅可能被要求符合碳預算上限,推動更節能的設計
  • 你繳的管理費:碳預算驅動的高效能設計,長期來看可降低能源費用
  • 你的房產價值:符合碳預算的建築在 ESG 時代可能享有更高的市場價值
  • 你呼吸的空氣:每棟建築少排的碳,都在為下一代保留更多碳預算

地球的碳預算正在快速消耗,每一棟新建築都該被問一個問題:「你的碳預算是多少?」


資料來源


延伸閱讀

蘊含碳作為建材隱藏碳排的關鍵概念,#39 有深入分析。建築全生命週期評估 LCA 如何計算碳預算,#45 提供了完整方法論。淨零建築的定義與碳預算的關聯,#31 是重要參考。SBTi 如何為企業設定科學基礎的碳排目標,#55 有說明。

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