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研究生: 岳含潤
Yueh, Han-Ruen
論文名稱: 基於矩陣擴增法發展營建材料碳足跡分析架構-以水泥與瀝青混凝土材料為例
Developing construction material carbon footprint analysis framework Based on matrix augmentation method-cement and asphalt concrete
指導教授: 楊士賢
Yang, Shih-Hsien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 102
中文關鍵詞: 複合生命週期評估法投入產出法產品碳足跡量化
外文關鍵詞: hybrid LCI, carbon footprint, Input-Output analysis
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  • 近幾十年來環境永續、節能減碳一直是許多先進國家重視的議題,例如歐盟執委會於2021年7月14日公布「55套案」(Fit fot 55),為達成歐盟在2030年溫室氣體淨排放量比1990年減少55%的承諾,而55套案內涵氣候、能源、建築、碳交易、土地利用、交通運輸、稅賦等面向,以驅動歐盟國家的經濟和社會轉型(行政院環保署)。在營建工程領域,過去十數年來許多相關部會亦推行許多與工程節能減碳相關之研究與政策,如運研所進行的交通運輸工程碳排放量推估模式建立研究,廣泛蒐集國內外相關參數、建立碳排放量計算參數資料庫,作為發展交通運輸工程碳排放量推估模式之依據(運研所2011);工程會(2012)研訂公共工程計畫相關審議基準及綠色減碳指標計算規則的研究中,研擬設計階段節能減碳評估方法、研擬綠營建評估指標之發展進程;其中規模最龐大的要屬公路總局依拖蘇花公路改善工程,運用製程盤查法進行大規模的營建工程材料碳盤查,目的在建立碳盤查程序與方法,並將蒐集之資料用於碳足跡係數資料庫系統之建置(公路總局2012);此外工程會 (2013) 嘗試應用PCCES架構估算工程二氧化碳排放量,研究之目的在連結公共工程經費電腦估價系統中之PCCES編碼與碳排放係數,試圖達到工程碳足跡自動化的目的,然而研究結果指出現階段工程產品與服務之碳係數資料不夠詳細,因此無法因應設計變化需求。
    目前國內碳足跡資料庫之碳足跡量化為製程分析法,然而資料庫內的數據仍然不足以涵蓋所有工程所需要計算之材料或機具,同一種材料甚至會有2-3種不同廠商不同地區不同年份所提供之碳係數,若要使用新型材料則需要重新進行生命週期製成盤查,耗時耗人也耗費資源,若用組合數據來組成新的碳係數也會因為各個數據邊界不一致導致有截斷誤差與重複計算的問題。因此本研究目的在於透過複合生命週期評估之矩陣擴增法,提出一個評估邊界統一有效減少截斷誤差與重複計算、建立一個可以因應新型材料之生命週期評估法。

    In recent decades, environmental sustainability, energy conservation and carbon reduction have been the issues that many countries attach importance to. How to quantify carbon footprint has become the aim of many scholars and experts. Nowadays, Taiwan’s carbon footprint database is quantified by process analysis method. But the database is still not enough to cover all the materials or machines that need to be calculated for. This research aims to provide another way to calculate construction material carbon footprint that is fully based on its own country data and can attach to the PCCES code. The Hybrid Life Cycle Inventory is demonstrated by using Matrix Augmentation method. The result of the study shows that Matrix Augmentation method can attach to the PCCES code by different CO2 coefficient. Therefore, by adjusting the composition of the material shows different CO2 coefficient.

    摘要 II ABSTRACT IV 誌謝 X 目錄 XI 表目錄 XIII 圖目錄 XV 第一章 緒論 1 1.1 背景與動機 1 1.2 研究目的與方法 3 1.3 研究架構 3 1.4 研究範圍與限制 4 第二章 文獻回顧 5 2.1 生命週期評估 5 2.1.1 ISO 14040,2006 5 2.1.2 環境衝擊分類 6 2.2 營建材料排放係數 8 2.2.1 溫室氣體排放分類 8 2.2.2 能值(Embodied energy) 9 2.3 生命週期盤查 (LIFE CYCLE INVENTORY ,LCI) 10 2.3.1 製程分析法(process-based analysis) 11 2.3.2 投入產出分析法(Input-output-based analysis) 13 2.3.3 複合分析法(Hybrid analysis method) 14 第三章 研究方法 20 3.1 評估邊界與架構 20 3.1.1 評估邊界 20 3.1.2 評估架構 21 3.2 複合法原理與假設 22 3.2.1 投入產出法 22 3.2.2 投入產出數據 25 3.2.3 產品組成數據蒐集 26 3.2.4 CO2直接係數與乘數 27 3.3 矩陣擴增 32 3.3.1 擴增流程 32 3.3.2 界定部門定義 33 3.3.3 建立分解依據 34 3.3.4 小類分解 35 3.3.5 細類分解 37 3.3.6 產業關聯表數據替換 38 第四章 產品碳足跡計算 39 4.1 部門擴增案例-水泥製品 39 4.1.1 分解依據 39 4.1.2 小類分解 39 4.1.3 細類分解 40 4.1.4 產業關聯表數據替換 43 4.1.5 碳足跡計算 46 4.1.6 數據分析與比較 47 4.2 矩陣擴增案例-非金屬礦物製品 53 4.2.1 分解依據 53 4.2.2 小類分解 54 4.2.3 細類分解 56 4.2.4 產業關聯表數據替換 58 4.2.5 碳足跡計算 61 4.2.6 數據分析與比較 62 第五章 結論與建議 67 5.1 結論 67 5.2 建議 69 參考文獻 70 附錄一 直接能源係數與對照表 73 附錄二 預拌混凝土配比設計 82 附錄三 瀝青混凝土工項盤查 86 附錄四 瀝青混凝土配比設計 96

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