隨著電費的逐漸高漲，無形之中，益使得企業營運的成本不斷攀升，進而也讓原本行之久年的節能減碳議題的發燒熱度更加高漲，一時之間綠色建築成為企業營運上的重大目標之一。

在打造自家綠色廠房或綠色建築的過程中，企業不可能不計成本、無限上綱追求只顧節能效益的能源設計方案，而必須找出兼顧成本支出、節能效益與投資報酬效益的最佳平衡點，對此，能源模擬便成為實現該目標的最佳依恃與必要途徑。

能耗分析有一套 能源規劃沒煩惱
隨著石油、煤礦、水力等傳統能源的逐漸匱乏，能源議題因而成為全球普遍關注的焦點，各國政府莫不將節能減碳與再生能源視為今後重大的國家政策與發展方向。同樣的，電費高漲所帶來的營運成本壓力，也促使企業開始將目光焦點緊盯在能源規劃與綠色建築等熱門趨勢上。

台北科技大學能源與冷凍空調工程系副教授李魁鵬表示，在一棟建築物的整體能源消耗中，光空調一項便占了50%，這是因為空調是整棟大樓中環境敏感度最高的設備。舉凡氣候變遷、氣溫高低、人數多寡與使用行為等因素，都會造成能源消耗結果的劇烈差異。唯有透過能源模擬，才能計算分析出不同能源規劃方案的節能效益與營運成本。站在長遠綠色建築生命週期成本與投資報酬率來看，能源模擬在綠色建築與能源設計的實務上，具備極其重大的意義與作用。

通常一棟大樓或廠房等建築物，由於會受到四季氣候、天然及人為採光、人員進出、人數多寡、使用行為等諸多因素的影響，使其能源消耗狀況及行為益顯得非常複雜。為了實現節能減碳的目標，綠色建築設計者會透過能源模擬軟體來進行整棟建築能源的模擬分析，同時會基於成本、節能效果，搭配不同配置比例的綠色建材與設施，分別規劃出不同的能源設計方案，業主便從中選擇最符合自身需求，並兼具節能與成本的最有利方案，來打造自家的綠色建築。

正因為企業廠房或建築物所在地的方位、高度、溫濕度、用途與人員數等因素不盡相同，所以在搭配運用不同節能技術、設施與建材的情況下，自然會導致不同程度的節能效益。透過能源模擬便能計算分析出不同規劃方案搭配下的節能效益與成本支出，這使得能源模擬，成為企業建置綠色廠房與建築物時，不可或缺的重要過程與階段。

模擬找出不同能源規劃階段的設計關鍵
一般而言，綠色建築或綠色廠房的能源規劃，從一開始到完工大致可分為初步構想階段、規劃階段、設計階段、施工階段，以及試車與完工階段。李魁鵬表示，從初步構想到設計階段皆要導入不同的能源模擬專案，原則上，不同階段的模擬細緻度與探討深度會有所不同。

通常，在初步構想階段，所探討的重點會放在建物與基地，以及周圍環境之間的關係上，在能耗設計上的影響因素與考量重點，不外基地方位、建物量體、都市位置、馬路動向、人潮與車潮等。

進入規劃階段，會有更細緻與更明確的設計想法，例如採光性與能耗的關係，所以可能會牽涉到不同透光性等級或隔熱效果的玻璃配置問題，透過能源模擬，便可計算出不同等級玻璃占整個建物的「黃金比例」為何。

若到了細步設計階段，便會有更明確的設備或建材規格，設計師可以考慮空調系統規格、設備效率表現、操作營運模式、智慧控制機制的搭配，而產生出多種基於成本划算度與節能效益的不同能源設計方案供業主挑選。

做好各種項目能源模擬 達成節能最佳化目標
當前綠色廠房與建築需要進行模擬的項目很多，常見的模擬項目包括通風效果、採光效果、舒適性與節能最佳化的模擬。針對通風效果，包括空調出風口的配置，讓氣流達到足夠的冷卻效果，以及建築物基地面向盛行風與否的自然通風狀況，這些都可以透過氣流模擬分析運算，來找出最佳通風效果解決之道。

對於採光效果，舉凡不同透光性等級玻璃的配置占比與開窗率都會影響採光效果，這方面也可以透過採光模擬來加以運算，一旦有任何局部位置採光性不足，也可透過添加照明的方式來改善。如今市面上已推出支援無段式調光的數位照明系統，該系統具備戶外明亮度自動感測與自動無段調整室內照明的能力，進而達到兼具採光度、舒適性與省電效益的多重目標。

由此可見，採光與通風效果的良窳，對於電燈照明與空調系統的能耗高低影響甚巨，能源模擬的目的，即在於找出最佳採光與通風效果的設計方案，進而達到能源節省最佳化的目的與效益。

台積電樹立淨零耗能廠房新標竿
李魁鵬進一步指出，當前綠色建築的另一股熱門的潮流趨勢，莫過於透過再生能源技術來打造「淨零耗能」(Net Zero Energy)廠房與大樓。面對建築物所產生的能耗，除了可透過適當的節能規劃與措施，來達到節能減碳的目的外，還可透過太陽能、水資源回收再利用、廢氣與廢熱回收等再生能源技術，來有效平衡建築物的所有能耗，透過能源模擬的精準計算與各類再生能源方案的妥善搭配，便能實現「淨零耗能」的目標。

就以台積電的晶圓廠來說，由於要進行晶圓與光罩的校準與曝光，所以不能受到其他光源的影響，也因為如此，其所在之處會是一個恆溫、恆濕且密閉的無塵室環境，該環境並不會有採光上的需求。同時在通風方面，為了讓廠房溫度保持恆溫狀態，並且避免化學物質隨著空氣流動而造成汙染，所以會透過氣流模擬的方式，來對通風做精準的控制。

在再生能源應用上，台積電綠色廠房設置有雨水及中水回收再利用系統、製程廢水回收系統、太陽能熱水器、屋頂型及追日型太陽能發電系統、風力暨太陽能LED路燈、廢熱回收系統與儲冰系統等。由於廠房會產生取之不盡、用之不竭的廢熱，透過廢熱回收，讓既有空調系統不再需要藉助熱水鍋爐的供應，其能耗與成本上的節省效益有目共睹。透過各種再生能源技術，台積電為綠色廠房樹立「淨零耗能」的典範標竿。

選對能源模擬軟體 通過功能驗證最後考驗
為了達到節能效率最佳化的目的，當前企業綠能設計團隊多半會透過所謂的能源模擬軟體，來進行整個廠房或建築的能源模擬分析作業。目前最普遍常用的能源模擬軟體，不外美國能源部(Department Of Energy)所開發的DOE-2.2/eQUEST3.64軟體。

除此之外，尚有更高階的能源模擬軟體EnergyPlus，目前最新版為8.0.0，該軟體支援豐富多樣的各種能源模擬模組，包括暖氣、冷氣、照明、自然通風與水資源使用等模組。基本上，不論DOE/eQUEST與EnergyPlus，主要是用來計算整棟建築物的能源消耗狀況。若要進行更精密的氣流模擬分析，抑或圖形化採光模擬分析，也另有更專門性的能源模擬軟體可供選擇。總而言之，目前能源模擬工具類型繁多，全視企業需求來選擇合適的工具軟體。

值得一提的是，經過充份能源模擬的綠色建築完工後，還必須進行長達一年的功能量測與驗證作業，亦即要進行實際試車運作狀況與之前能源模擬結果的比對工作，基本上，工程誤差值不得大於10%，若誤差過大，便需要徹底找出問題的癥結並加以解決。

除此之外，透過LEED認證的申請，便可藉助該專業單位的協助審查，來確保自家綠色廠房與建築的確符合節能減碳的專業標準與要求。也由於綠色建築極具跨領域特性，所以需要不同專業的團隊共同參與，若沒有一番整合，便讓專案效益大打折扣。李魁鵬表示，LEED便可以成為高度整合的最佳平台，再加上其具備良好的評鑑機制，可以確保所設計的節能方案符合一定程度的水準。

總而言之，透過功能驗證與LEED認證的取得，企業便可確保自家綠色廠房或大樓的節能效益實至名歸，進而真正享受到節能減碳所帶來的好處與幫助。