臺(tái)灣建筑節(jié)能技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀

聶智+張起燕

臺(tái)灣科技主管部門認(rèn)為，島內(nèi)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，建筑（包括居民住房和商業(yè)建筑）部門長(zhǎng)期占有約21%～23%的比例，而以用電總量計(jì)算，則約占37.4%，且該比例于近年來穩(wěn)定增長(zhǎng)，因此是推動(dòng)節(jié)能減碳計(jì)劃中必須高度重視的部分。

建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展目標(biāo)與策略

建筑節(jié)能主要分為兩個(gè)層面，首先是耗電設(shè)備效率提升，其耗能設(shè)備包括冷凍空調(diào)與照明等，通過設(shè)備技術(shù)研發(fā)以及臺(tái)當(dāng)局各種補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)輔導(dǎo)措施，提升設(shè)備效率成為節(jié)能的重要手段。另一個(gè)層面則為系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)與控制以及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)使用階段節(jié)能，此部分主要體現(xiàn)在建筑整合控制以及建筑節(jié)能。

近年來島內(nèi)建筑領(lǐng)域用電持續(xù)增長(zhǎng)，采取相關(guān)節(jié)電措施顯得尤為重要，其技術(shù)研發(fā)主軸規(guī)劃依據(jù)以下背景情境展開：住商建筑耗電持續(xù)增長(zhǎng)，需要抑制耗電的積極政策與作為。一些發(fā)達(dá)國家正在推動(dòng)凈零耗能建筑（簡(jiǎn)稱NZEB），其中歐盟與日本最為積極，日本已開始商業(yè)銷售凈零耗能住宅，國際能源署在2014年出版的建筑報(bào)告中也建議歐美各國將凈零耗能建筑列為優(yōu)先推動(dòng)政策之一。分散式可再生能源（太陽光電）成本快速下降，以島內(nèi)氣候發(fā)電條件，預(yù)計(jì)10年后可達(dá)市電平價(jià)，導(dǎo)致使用太陽光電誘因逐漸浮現(xiàn)。配合虛擬電廠成形以及降低可再生能源不穩(wěn)定特性沖擊，建筑需具備電力調(diào)節(jié)與需量管理能力。

在以上的背景分析之下，建筑領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)研發(fā)設(shè)定如下應(yīng)用情境，即在分散式能源架構(gòu)下，因應(yīng)電力缺口與虛擬電廠發(fā)展，具備需量調(diào)節(jié)能力的凈零耗能建筑或接近凈零耗能建筑（簡(jiǎn)稱nNZEB）大量普及。實(shí)現(xiàn)上述情境必須有下列關(guān)鍵成功因素支持：政策支持，包括建筑技術(shù)規(guī)則，主動(dòng)與被動(dòng)器具EUI規(guī)范；建立低耗能建物EUI分級(jí)與標(biāo)示的方法和獎(jiǎng)勵(lì)措施；建筑設(shè)計(jì)與系統(tǒng)整合，包括適用華人建筑的高性能器材資料庫、系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯/建筑模型標(biāo)準(zhǔn)化與建模物件導(dǎo)向化；以零耗能為目的的建筑設(shè)計(jì)、系統(tǒng)整合與所需的模擬與管理工具；建筑電力分配與需量管控，包括簡(jiǎn)易與低成本化需量動(dòng)態(tài)監(jiān)控、預(yù)測(cè)和管理（大數(shù)據(jù)分析）軟硬件；可配合虛擬電網(wǎng)、可再生能源供電與需量管理用電設(shè)備（空調(diào)、照明）；高性能設(shè)備與建材量產(chǎn)低價(jià)化，包括效率提升50%以上用電設(shè)備（空調(diào)、照明），且成本與現(xiàn)有設(shè)備相同；高性能建材量產(chǎn)與持續(xù)降低成本；可再生能源持續(xù)提高效率與降低成本。

上述關(guān)鍵成功因素取決于政策、系統(tǒng)整合、需量調(diào)節(jié)與管控以及高性能建材開發(fā)，因此臺(tái)灣科技主管部門規(guī)劃開展3項(xiàng)研發(fā)主題：建筑能源模擬與節(jié)能政策/標(biāo)準(zhǔn)；建筑能源管理網(wǎng)控/需量調(diào)節(jié)技術(shù)開發(fā)；建筑節(jié)能關(guān)鍵建材開發(fā)。

整體技術(shù)發(fā)展愿景目標(biāo)包括：構(gòu)建技術(shù)基礎(chǔ)，讓凈零耗能建筑或接近凈零耗能建筑在5至10年后有機(jī)會(huì)在島內(nèi)推廣普及；導(dǎo)入資通訊技術(shù)，尤其在能源管理網(wǎng)控/需量調(diào)節(jié)部分利用，成為新亞熱帶建筑智慧節(jié)能技術(shù)，以及智慧化能源管理網(wǎng)控技術(shù)的主導(dǎo)者；促成異業(yè)結(jié)盟，以建筑為系統(tǒng)載體，讓?shí)u內(nèi)的設(shè)備建材制造、資通訊服務(wù)、設(shè)計(jì)建造等各領(lǐng)域有機(jī)會(huì)結(jié)合，形成新興產(chǎn)業(yè)，并構(gòu)建高附加價(jià)值與具有國際競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品及零組件的供應(yīng)鏈體系，創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)出口。

依據(jù)上述分析，臺(tái)灣科技主管部門對(duì)島內(nèi)建筑節(jié)能技術(shù)規(guī)劃了三大研發(fā)項(xiàng)目：建筑能源模擬與節(jié)能政策/標(biāo)準(zhǔn)；建筑能源管理網(wǎng)控/需量調(diào)節(jié)；建筑節(jié)能建材。每一項(xiàng)技術(shù)的指標(biāo)與發(fā)展時(shí)程均配合臺(tái)當(dāng)局行政主管部門制定的2020年的減碳總目標(biāo)，以最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大減碳量為考量，同時(shí)以“智慧化”創(chuàng)造獨(dú)特性，并提升附加價(jià)值來帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，主要技術(shù)研究項(xiàng)目的短期發(fā)展時(shí)程如表1、2、3所示。

建筑能源模擬與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

如今在臺(tái)灣，建筑能源模擬技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于建筑物能源使用分析上，幫助使用者快速了解建筑物的能耗狀況，并提供選取建筑物最佳營運(yùn)操作參數(shù)，進(jìn)而改善建筑能源效益，且同時(shí)保持建筑物本身的舒適度。

就工程分析而言，使用者只要提供簡(jiǎn)明建筑物設(shè)計(jì)描繪及操作條件，建筑能源模擬工具便能有效地概估建筑物內(nèi)部環(huán)境情況及能源設(shè)備（空調(diào)、照明等）運(yùn)轉(zhuǎn)情形，同時(shí)能以每小時(shí)為單位來模擬計(jì)算建筑物整年度能耗情形。目前國際上使用的建筑節(jié)能相關(guān)模擬軟件相當(dāng)多，其使用的目也不盡相同，相關(guān)軟件包括建筑外殼能耗計(jì)算、窗戶性能模擬、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算、光伏發(fā)電量模擬、日照模擬、建筑流場(chǎng)模擬，以及全方位的建筑性能設(shè)計(jì)輔助模擬等。

臺(tái)灣研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)較常使用的建筑性能模擬軟件包括DOE-2、eQuest及EnergyPlus等。其中，DOE-2、eQuest為美國能源部開發(fā)作為建筑物能源分析所使用的動(dòng)態(tài)模擬軟件，能夠計(jì)算全年建筑負(fù)載的變化，但因軟件長(zhǎng)期未再更新，因此使用人數(shù)已逐漸減少。目前最新且廣為使用的軟件為EnergyPlus，系一套以DOE-2為核心所開發(fā)的免費(fèi)工具軟件，許多海外研究機(jī)構(gòu)正逐步發(fā)展前端使用者界面，包括Simergy、OpenStudio、DesignBuilder等，可大幅縮減建模時(shí)間。

臺(tái)灣研究機(jī)構(gòu)也在開發(fā)住宅與商業(yè)建筑節(jié)能評(píng)估技術(shù)，建立本土訂制化建筑耗能模型，包括搜集島內(nèi)普遍且具代表性的建筑材料與類別等資料，以此構(gòu)建出幾項(xiàng)可供未來參考的建筑模型案例，包含建筑幾何與材料特征、區(qū)域氣候條件等環(huán)境資料，以及島內(nèi)照明與空調(diào)設(shè)備的基本參數(shù)設(shè)定，通過數(shù)理模型的分析，作為本土模擬案例分析的前期作業(yè)，以檢驗(yàn)EnergyPlus模型資料本土化可行性與可能遭遇困難，作為長(zhǎng)程建立全臺(tái)灣各地各項(xiàng)資料庫參考。

在智慧綠建筑方面，由于資通訊技術(shù)的蓬勃發(fā)展，近年來住商節(jié)能技術(shù)趨勢(shì)已逐漸從過去單一設(shè)備效率最大化思維逐步邁向智慧設(shè)計(jì)管理、云端化計(jì)算與儲(chǔ)存分析、高度設(shè)備次系統(tǒng)整合，以及量身訂做服務(wù)與資訊等，而此趨勢(shì)若應(yīng)用于建筑物節(jié)能領(lǐng)域，則可包括建筑設(shè)計(jì)階段的建筑資訊模型（BIM），也即利用傳統(tǒng)3D軟件進(jìn)行系統(tǒng)化營建管理，進(jìn)而導(dǎo)入各類數(shù)值的計(jì)算，例如社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能減碳效益等。

自2008年起，針對(duì)上述技術(shù)觀念的演進(jìn)，島內(nèi)市場(chǎng)出現(xiàn)了4D模擬的新名詞。演進(jìn)至今，4D模擬的觀念則逐步衍生為即時(shí)動(dòng)態(tài)模擬并與機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)與控制，島內(nèi)也開發(fā)友善圖形化輸入/輸出界面，并研究探討改善模擬失真的各種原因。

鑒于臺(tái)當(dāng)局積極推動(dòng)建筑部門節(jié)能減碳，在政策方面與產(chǎn)業(yè)方面需要更精確與即時(shí)的資訊輔助，因此藉由4D模擬的技術(shù)開發(fā)，逐步衍生多項(xiàng)新型態(tài)服務(wù)。以政策方面而言，臺(tái)灣建筑節(jié)能政策制定將更需要通過整合，連結(jié)資料數(shù)據(jù)庫，包括統(tǒng)計(jì)資料、氣候資料、設(shè)備數(shù)據(jù)、建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、綠建筑標(biāo)章、智慧建筑標(biāo)章等，協(xié)助公共部門掌握各項(xiàng)政策推動(dòng)之前的各種效益預(yù)測(cè)。

在產(chǎn)業(yè)方面，臺(tái)灣建筑設(shè)計(jì)、技師、測(cè)量與驗(yàn)證人員、代銷部門、金融借貸等建筑節(jié)能上下游產(chǎn)業(yè)均需依靠更快速、簡(jiǎn)易、有效評(píng)估試算和驗(yàn)測(cè)工具，協(xié)助提供資訊，且該工具不只需具備前述政策工具的特色，更需具備簡(jiǎn)易友善化圖形界面，且具有高度可信賴性，方能加速節(jié)能技術(shù)服務(wù)業(yè)采用業(yè)績(jī)承包的服務(wù)，也即初期的硬件建立成本全部或部分由承包商承當(dāng)，以促進(jìn)業(yè)主投入的意愿。甚至需要以低成本形式進(jìn)入家庭，整合既有家電設(shè)備，成為智慧生活的一部分。

島內(nèi)建筑執(zhí)照的審理歸屬于臺(tái)當(dāng)局建筑主管部門，島內(nèi)綠色建筑研究由其下屬建筑研究所進(jìn)行，其余相關(guān)研究機(jī)構(gòu)包括工研院、臺(tái)灣建筑中心、臺(tái)灣綠建筑發(fā)展協(xié)會(huì)等。

建筑節(jié)能網(wǎng)控技術(shù)

開發(fā)應(yīng)用先進(jìn)資通訊技術(shù)，以系統(tǒng)化、智慧化及藉由各種控制法則與專家系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境智慧感測(cè)與設(shè)備能源管理，用來減低無效電力能耗，已成為臺(tái)灣島內(nèi)節(jié)能網(wǎng)控技術(shù)及市場(chǎng)發(fā)展方向。

目前所面臨的關(guān)鍵瓶頸為大部分耗能設(shè)備無法進(jìn)行依負(fù)載需求的控制調(diào)節(jié)技術(shù)；再者，各耗能設(shè)備通訊界面不統(tǒng)一或不開放，使得節(jié)能網(wǎng)控技術(shù)只能進(jìn)行低端的開關(guān)控制，無法實(shí)際進(jìn)行良好系統(tǒng)整合分析、回饋調(diào)控與提高節(jié)能效益。同時(shí)隨著近年來再生能源大量普及，如何整合再生能源系統(tǒng)，監(jiān)控設(shè)備負(fù)載動(dòng)態(tài)、預(yù)測(cè)和管理需量等系統(tǒng)控制技術(shù)，將成為島內(nèi)所面臨關(guān)鍵瓶頸。

針對(duì)建筑用電部分，除耗電設(shè)備管控外，也需同步管控未來可能大量普及再生能源發(fā)電裝置，與因應(yīng)可再生能源發(fā)電所必備儲(chǔ)電裝置。目前市售的建物電能管理系統(tǒng)中，用電、可再生能源發(fā)電和儲(chǔ)電管理為彼此獨(dú)立運(yùn)行、沒有交集的3個(gè)次系統(tǒng)，彼此缺乏溝通且匹配性不佳；針對(duì)設(shè)備耗電管理，發(fā)展可相容于分散式微電網(wǎng)（可再生能源），并且兼具儲(chǔ)電監(jiān)控建筑能源管理控制系統(tǒng)，可能成為未來建筑內(nèi)電能管理的重要技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。

另外在協(xié)助構(gòu)建島內(nèi)低耗能建筑節(jié)能與減碳相關(guān)的全自主技術(shù)方面，其中針對(duì)整合可再生能源的智慧電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)部分，國際間已開始進(jìn)行混合式供電系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)布局，而島內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)也針對(duì)關(guān)鍵模組部分，完成如可整合太陽能的高效能雙向電力轉(zhuǎn)換控制器（如圖1所示）的研發(fā)，未來將朝向發(fā)展高效率、高供電品質(zhì)、并具直接電力管控的電源調(diào)節(jié)器各項(xiàng)關(guān)鍵零組件；而在數(shù)位分電技術(shù)，將發(fā)展具低成本、安全性佳的直流供電與直交流混合供電的低壓分電裝置。

上述核心技術(shù)包括控制芯片、高效率模組、電力計(jì)量、供電管理控制法則等；而在智慧化高效能設(shè)備產(chǎn)業(yè)推動(dòng)部分，也針對(duì)高效率變頻箱型空調(diào)機(jī)進(jìn)行提升性能的技術(shù)開發(fā)，希望能技術(shù)授權(quán)島內(nèi)企業(yè)提升技術(shù)能力，以達(dá)到節(jié)能推廣之效；此外也發(fā)展針對(duì)機(jī)電設(shè)備群組的多變量控制優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，例如基于冰水機(jī)系統(tǒng)，發(fā)展一空調(diào)環(huán)境感測(cè)網(wǎng)控平臺(tái)，由于住商大樓中空調(diào)系統(tǒng)耗電通常占很重比例，而島內(nèi)建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)通常采取變頻或是手動(dòng)設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的方式，依操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定，但該方式未考慮到真實(shí)環(huán)境的空調(diào)負(fù)荷，而操作設(shè)定又不能依外界環(huán)境變化而修正。

目前國際大廠已開始研發(fā)空調(diào)系統(tǒng)全域最佳化控制技術(shù)，然而島內(nèi)企業(yè)欲引進(jìn)海外廠商技術(shù)時(shí)必需花費(fèi)較高成本，且較難培養(yǎng)島內(nèi)技術(shù)人才。近年島內(nèi)研究機(jī)構(gòu)基于研發(fā)冰水機(jī)系統(tǒng)所提出的空調(diào)感測(cè)網(wǎng)控平臺(tái)技術(shù)，采取易擴(kuò)充性的無線感測(cè)架構(gòu)及便利性的網(wǎng)路監(jiān)控平臺(tái)，可提供島內(nèi)能源資通訊設(shè)備廠商一個(gè)切入機(jī)會(huì)，同時(shí)也結(jié)合企業(yè)推廣能力，讓空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能夠全面進(jìn)入一般工廠建筑中，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳目的。該冰水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)及冰水側(cè)智慧空調(diào)技術(shù)有別于傳統(tǒng)手動(dòng)操作及固定控制參數(shù)，可動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)目標(biāo)及控制冰水泵變頻。

另外，多項(xiàng)新技術(shù)的引入預(yù)期可使建物整體耗能較傳統(tǒng)降低10%～20%。在其他能源管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)部分，也鏈結(jié)島內(nèi)企業(yè)已開發(fā)的智慧型電表、專家節(jié)能系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、混合模式設(shè)備云端節(jié)能管理平臺(tái)、非侵入式低成本無線感控模組、待機(jī)電力管理插座、耗能感知智慧家電、人員活動(dòng)感知器、建筑物電力基線建立與分析等技術(shù)成果。

為落實(shí)建筑節(jié)能網(wǎng)控技術(shù)根植島內(nèi)，構(gòu)建上中下游產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈與產(chǎn)業(yè)研發(fā)聯(lián)盟，臺(tái)科技主管部門已具體促成后續(xù)研發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)將整合已建立的全自主變頻節(jié)能設(shè)備器具與網(wǎng)控管理軟硬件平臺(tái)，協(xié)助建立界面標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備操控?zé)o線網(wǎng)控化、整合環(huán)境人因感測(cè)而進(jìn)行系統(tǒng)高效節(jié)能化等多項(xiàng)重要技術(shù)。隨著近年來能源科技不斷發(fā)展，分散式可再生能源比重在未來將隨著性價(jià)比提升，且隨著臺(tái)當(dāng)局獎(jiǎng)勵(lì)措施與輔導(dǎo)推廣而大幅增加，進(jìn)而導(dǎo)致智慧電網(wǎng)與虛擬電廠逐漸成形，因此未來島內(nèi)建筑必須具備整合再生能源供電、電力負(fù)載調(diào)節(jié)與建筑需量管控能力。

若能有效對(duì)建筑物內(nèi)設(shè)備耗電進(jìn)行智慧化調(diào)節(jié)管控，不但有利于臺(tái)灣可再生能源施行與關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，更可進(jìn)一步掌控建筑物系統(tǒng)耗能管理核心元件技術(shù)，如低成本無線感知器、控制器、控制軟件、智慧演算與決策引擎等。為因應(yīng)未來分散式可再生能源普及與凈零耗能商業(yè)建筑的政策推動(dòng)目標(biāo)，預(yù)計(jì)將發(fā)展可整合可再生能源且具簡(jiǎn)易使用、低投資成本、負(fù)載動(dòng)態(tài)監(jiān)控、預(yù)測(cè)和管理功能的加值型建筑物智慧能源網(wǎng)控系統(tǒng)（見圖2），以期能進(jìn)一步整合變頻空調(diào)、照明燈具，并藉無線感測(cè)回授資訊，導(dǎo)入多變量回授控制演算技術(shù)以進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化微調(diào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化等系統(tǒng)節(jié)能控制的技術(shù)驗(yàn)證。此規(guī)劃可將節(jié)能網(wǎng)控的能源資通訊技術(shù)（EICT）鏈結(jié)島內(nèi)的高效機(jī)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步使節(jié)能網(wǎng)控、用電設(shè)備與系統(tǒng)控制等相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈，具完整自主化，并促成系統(tǒng)化的海外技術(shù)輸出。

開發(fā)節(jié)能建材

目前島內(nèi)建筑非常流行巨型落地窗或全面玻璃大樓，雖然建筑室內(nèi)明亮外觀亮麗，然而臺(tái)灣地處亞熱帶氣候區(qū)，全年日照充足，易將太陽光輻射熱輕易地進(jìn)入室內(nèi)，增加夏日建筑尖峰空調(diào)耗電。隔熱玻璃技術(shù)是近年來國際上的新興主流研究項(xiàng)目，臺(tái)灣主要應(yīng)用于建筑物對(duì)外窗戶、天窗與玻璃帷幕上面，若能使用得宜，將減少空調(diào)用電約10%～30%。

隔熱玻璃技術(shù)種類繁多，隨著不同位置、使用方式及習(xí)慣與售價(jià)，而有不同抉擇；以技術(shù)面來看，不外乎朝隔絕紅外光與增加可見光進(jìn)入、降低玻璃的放射率與熱傳導(dǎo)系數(shù)、降低窗戶總熱傳系數(shù)等方向發(fā)展，但由于高性能隔熱玻璃售價(jià)過高，因此大幅度地減少使用者使用意愿與市場(chǎng)滲透率。島內(nèi)有少數(shù)廠商生產(chǎn)隔熱玻璃，但售價(jià)比起一般玻璃偏高，使得島內(nèi)不論新、舊建筑節(jié)能玻璃普及化仍有一段非常大距離，為目前島內(nèi)在外殼節(jié)能上的一大技術(shù)與產(chǎn)業(yè)缺口。

島內(nèi)目前正發(fā)展使用濕式制程生產(chǎn)隔熱玻璃，取代高價(jià)的真空鍍膜，可降低隔熱玻璃產(chǎn)品成本，進(jìn)而提升隔熱玻璃在建材市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，也能使節(jié)能規(guī)范在窗戶上更易落實(shí)，增加產(chǎn)品市場(chǎng)滲透率。

島內(nèi)大部分建筑為既有建筑，但針對(duì)既有建筑物來開發(fā)節(jié)能建材系統(tǒng)不多，目前較為大眾所熟知為隔熱紙（膜）或有色隔熱涂料，而這兩個(gè)產(chǎn)品由于其隔熱效能或產(chǎn)品外觀，較不被大眾所接受，所以在相關(guān)節(jié)能建材推展上一直有所阻礙。而島內(nèi)涂料相關(guān)產(chǎn)業(yè)每年約有新臺(tái)幣300億元產(chǎn)值，其中建筑涂料高達(dá)新臺(tái)幣100億元，再加上近年來節(jié)能減碳的風(fēng)潮興起，建筑物外層隔熱產(chǎn)品在市場(chǎng)上有很大需求。

然而目前島內(nèi)隔熱涂料功能性與耐久性技術(shù)不足，例如一般隔熱涂料耐久性僅約2年，且因氣候濕熱與落塵量大，容易造成涂層表面污染，連帶紅外線反射率也會(huì)因此下降，故隔熱效果隨使用時(shí)間而快速降低，以致隔熱產(chǎn)品在市場(chǎng)上接受度有限，并且隔熱涂料顏色種類十分有限，僅能使用在屋頂或外墻之上，無法連同玻璃一起施作，導(dǎo)致節(jié)能改善效益較為無感。

因此，在節(jié)能涂料的技術(shù)開發(fā)上，島內(nèi)相關(guān)技術(shù)應(yīng)該朝向透明、隔熱、易潔涂料技術(shù)發(fā)展，并結(jié)合簡(jiǎn)易建筑外層施工技術(shù)，使透明高耐候性的隔熱涂料可以大量使用在既有建筑之上。另外落塵易造成涂層表面污染，連帶紅外線反射率也會(huì)因此下降，故隔熱效果隨使用時(shí)間增加而快速減少，因此研發(fā)上也常結(jié)合疏水自潔涂料技術(shù)發(fā)展。

如今島內(nèi)民眾每人每天約有80%～90%時(shí)間處于室內(nèi)環(huán)境中，過高的室內(nèi)濕氣，除造成建材腐朽與破壞之外，也促進(jìn)室內(nèi)霉菌、塵螨等生物性污染，間接造成居住者呼吸器官疾病、氣喘、過敏、疲勞與頭痛等健康問題；反之，過低濕度除使室內(nèi)人員產(chǎn)生干燥感而感到不舒適外，也將大幅增加空調(diào)耗電。因此許多發(fā)達(dá)國家的室內(nèi)空氣品質(zhì)基準(zhǔn)中均將相對(duì)濕度列為管制項(xiàng)目，臺(tái)當(dāng)局未來也將修訂新的室內(nèi)空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，把細(xì)菌及真菌濃度列入管制范圍。

利用多孔質(zhì)建材的吸放濕效果來調(diào)整濕度手法可減少室內(nèi)濕度變動(dòng)幅度，減少高濕度與低濕度的出現(xiàn)頻率，配合適當(dāng)換氣方式使用，不僅可以提升室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQ），同時(shí)可有效改善上述的濕氣問題，更可減少以空調(diào)來輔助進(jìn)行除濕與加濕所需的耗能，目前臺(tái)灣正在研發(fā)中的創(chuàng)新節(jié)能調(diào)濕基材，采用有機(jī)與無機(jī)材料復(fù)合，利用前處理及復(fù)合無機(jī)（礦石）與有機(jī)（植物纖維）調(diào)濕材料實(shí)現(xiàn)高濕容量、高吸放濕速度要求。此技術(shù)采低溫非燒結(jié)制程（節(jié)能），且利用本土再生材料，可達(dá)低成本高性能的要求。在島內(nèi)高溫多濕氣候下，可應(yīng)用于室內(nèi)壁材，以穩(wěn)定濕度，可調(diào)控介于40%～70%RH，可應(yīng)用于室外頂樓以隔熱降溫，預(yù)期施做與未施做的溫差可達(dá)10℃以上。其產(chǎn)業(yè)效益為發(fā)展智能建材，提升建材產(chǎn)品產(chǎn)值及產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，減少空調(diào)系統(tǒng)使用。

建筑智慧節(jié)能管理關(guān)鍵技術(shù)

電表便利貼技術(shù)：目前已完成微機(jī)電（MEMS）制程的電流感測(cè)器，測(cè)量范圍為1～100安，靈敏度10毫伏/安，操作電壓范圍最大值為600伏；電表便利貼是以上述規(guī)格的電流感測(cè)器作為測(cè)量元件，可有效提升電力使用信息的透明度，該項(xiàng)技術(shù)獲得了2014年國際大獎(jiǎng)（R&D 100 Award）。

個(gè)人化能源帳戶管理平臺(tái)技術(shù)：以能源帳戶的設(shè)計(jì)以提供使用者累計(jì)虛擬的節(jié)能紅利點(diǎn)數(shù)，可藉由能源審核的方式分析個(gè)人能源使用盲點(diǎn)，提供隨時(shí)隨地的最佳化節(jié)能建議，以協(xié)助個(gè)戶能源的使用及管理，并從而獲得更多節(jié)能點(diǎn)數(shù)存入使用者能源帳戶。未來將尋求第三方合作單位，使用者可用獲得的點(diǎn)數(shù)兌換第三方合作企業(yè)的折價(jià)券、服務(wù)或商品，藉此有效提升使用者的節(jié)能誘因。

家庭建筑耗能辨識(shí)計(jì)算：開發(fā)家庭回路上電力線干擾特征擷取與分析演算法，電壓特征包括測(cè)量誤差向量幅度（EVM）、位元錯(cuò)誤率（BER）、電力線接收信號(hào)強(qiáng)度（RSSI），應(yīng)用類神經(jīng)分類演算法進(jìn)行電壓雜訊/電流特征整合辨識(shí)分類功能，于測(cè)試場(chǎng)域獲得家電辨識(shí)率平均達(dá)85%。

量販店智慧空調(diào)控制技術(shù)：完成包括以溫度設(shè)定（OP）值重置、風(fēng)機(jī)智慧變頻與外氣引入量控制等的多輸入多輸出（MIMO）空調(diào)箱節(jié)能控制，并輔以影像分析的結(jié)果，達(dá)到以體感溫度表示空間人員舒適度，實(shí)現(xiàn)在量販店場(chǎng)域的智慧空調(diào)控制，此技術(shù)并導(dǎo)入頭份大潤發(fā)超市進(jìn)行示范應(yīng)用，預(yù)計(jì)整體空調(diào)節(jié)能可達(dá)10%。

智慧家電互通協(xié)議：結(jié)合東元、大同、臺(tái)灣松下、臺(tái)灣日立及聲寶五大家電企業(yè)與網(wǎng)通服務(wù)商中華電信公司，同啟動(dòng)臺(tái)灣家庭節(jié)能網(wǎng)絡(luò)共通標(biāo)準(zhǔn)，完成冷氣、除濕機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、烘衣機(jī)、熱泵熱水器、電視七大類家電通訊標(biāo)準(zhǔn)，未來將陸續(xù)開展其它家電通訊標(biāo)準(zhǔn)制定，并將落實(shí)于家電產(chǎn)品，以推動(dòng)臺(tái)灣家電產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

目前臺(tái)灣冷凍空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)正在逐步整合跨異業(yè)的企業(yè)，包括上游的電磁材料、IC芯片，中游的馬達(dá)、壓縮機(jī)、控制器與下游的熱泵、空調(diào)與冷藏等系統(tǒng)產(chǎn)品，自專利創(chuàng)意、原型設(shè)計(jì)、制造到測(cè)試分析，并同步展開產(chǎn)品性能改善及提升，以達(dá)到臺(tái)灣能效管制標(biāo)準(zhǔn)。此外，相關(guān)企業(yè)正在積極鏈結(jié)上中下游，共同建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)聯(lián)盟，以建立島內(nèi)產(chǎn)業(yè)具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的自主技術(shù)與產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，并促成多項(xiàng)新節(jié)能商品投產(chǎn)。臺(tái)灣冷凍空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)內(nèi)容如表4所示。

近年獲得相關(guān)重要成果如下：

投入定頻離心機(jī)系列產(chǎn)品開發(fā)，成功完成商業(yè)運(yùn)行超過5萬小時(shí)，節(jié)能效果達(dá)30%～50%，并且銷往4個(gè)國家和地區(qū)共計(jì)200臺(tái)以上，成為全球唯一大型離心式壓縮機(jī)生產(chǎn)重鎮(zhèn)。

開發(fā)廣域變頻式離心機(jī)產(chǎn)品技術(shù)，研制出R-134a500RT級(jí)變頻離心冷媒壓縮機(jī)，實(shí)測(cè)效率達(dá)到COP6.2、IPLV9.7，超過國際2015標(biāo)準(zhǔn)。

完成80RT磁浮R-134a離心式壓縮機(jī)以及變頻器于冰水機(jī)原型機(jī)測(cè)試，全載COP為5.3、部分負(fù)載IPLVcop為8.5。該機(jī)在50%～100%負(fù)載效率為全球最高，超越國際現(xiàn)有商業(yè)機(jī)種，成為全球第二個(gè)研發(fā)成功小型磁浮離心機(jī)的地區(qū)。

完成個(gè)人化移動(dòng)式送風(fēng)機(jī)的開發(fā)，可與VRF空調(diào)機(jī)連結(jié)，進(jìn)行全域空調(diào)和移動(dòng)式送風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。目前正積極與大同公司及倍昌公司進(jìn)行商品化試量產(chǎn)與推廣。初期以100～200臺(tái)的市場(chǎng)銷售為目標(biāo)，平均產(chǎn)值達(dá)新臺(tái)幣2500萬元。

完成5千瓦熱電復(fù)合式制冷系統(tǒng)的雛型構(gòu)建，將可運(yùn)用于60°C的低溫?zé)嵩椿厥罩评溆猛?，并完成磁浮式低壓比冷媒脫附再生泵原型機(jī)開發(fā)，操作轉(zhuǎn)速為45，000轉(zhuǎn)，最高轉(zhuǎn)速50，000轉(zhuǎn)，最大耗功小于3千瓦。

完成島內(nèi)首例HFC-410A冷媒高性能變頻熱泵熱水器商品，依島內(nèi)市場(chǎng)需求（入水15°C/出水55°C），制熱能力達(dá)6.15千瓦，COP可達(dá)4.57，性能優(yōu)于國際產(chǎn)品。

協(xié)助建立島內(nèi)首例的“CNS15466空氣源式熱泵熱水器性能測(cè)試方法”及TAF認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室，并推動(dòng)家用熱泵節(jié)能標(biāo)章與技術(shù)轉(zhuǎn)讓兩家企業(yè)（盟昆及瑞智公司）促成兩項(xiàng)新型熱泵產(chǎn)業(yè)化。

配合家用變頻壓縮機(jī)及熱泵空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)所需，完成三型1.5～30千瓦商品應(yīng)用開發(fā)，馬達(dá)與驅(qū)動(dòng)器綜合效率88.54%～92.72%，優(yōu)于歐盟2017年能效管制值的84.0%～89.8%。