台积电节能 设计与应用

ConfidentialSecurityC1孫旭輝台積電新廠規劃暨工程處綠建築節約能源設計與應用製造業節能減碳輔導人才訓練研習營2綠建築認證標章內容台灣綠建築鑽石級標章美國LEED-NC黃金級認證綠建築評量系統永續基地發展交通管理用水效率節能減碳建築手法減廢室內環境品質未來方向3新建及大型改建案2000既有建築案2004商業室內裝修2004建築局部改建2006一般住宅2007城市改造、社區規畫(尚未發布)美國綠建築協會“LEED”家族介紹LEED:LeadershipinEnergy&EnvironmentalDesign綠建築節約能源設計與應用LEED-NCLEED-EBLEED-CILEED-CSLEED-HLEED-ND4評估大項-Category1.永續基地發展SustainableSites14分(20%)2.用水效率WaterEfficiency5分(7%)3.能源與大氣EnergyandAtmosphere17分(25%)4.材料與資源MaterialsandResources13分(19%)5.室內環境品質IndoorEnvironmentalQuality15分(22%)6.創新與設計過程InnovationandDesignProcess5分(7%)總分69分(100%)認證等級-LEEDCertificationLevel26-32分：Certified(合格認證)33-38分：Silver(銀級認證)39-51分：Gold(金級認證)52-69分：Platinum(白金級認證)LEED-NC綠建築評估系統架構綠建築節約能源設計與應用505,2006,Plantronics(繽特力)–耳機製造,蘇州,中國(美商)03,2008,TIRFAB(德州儀器)–晶圓製造,德州,美國08,2008,TSMCF14P3(台積電)–晶圓製造,台南,台灣02,2009,AUOL8.5(友達)–面板製造,台中,台灣09,2009,TSMCF12P4(台積電)–晶圓製造,新竹,台灣TITSMCPlantronics全球“LEED–Gold”綠廠房認證現況AUO綠建築節約能源設計與應用6台灣“EEWH”綠建築標章九大評估指標-EEWH生態(Ecology)生物多樣性綠化量基地保水日常節能(EnergySaving)減廢(WasteReduction)CO2減量廢棄物減量健康(Health)室內環境水資源污水垃圾改善台灣綠建築標章分為二種候選綠建築證書綠建築標章認證標準最低門檻–四項指標合格必需通過–日常節能及水資源合格等級評估合格(12~25分)銅級(26~33分)銀級(34~41分)黃金級(42~52分)鑽石級(52分)EEWH:Ecology,Energysaving,Wastereduction&Health綠建築節約能源設計與應用7台灣“EEWH”鑽石級-綠建築認證現況07,2007,北投圖書館–台北市政府12,2008,南科F14P3晶圓廠–台灣積體電路製造股份有限公司06,2009,台南廠辦–台達電子工業股份有限公司08,2009,綠水樹谷活力館–奇美電子股份有限公司09,2009,竹科F12P4晶圓廠–台灣積體電路製造股份有限公司北投圖書館TSMCF14P3F12P4FAB候選綠建築證書綠建築節約能源設計與應用8綠建築節約能源設計與應用健康材料與減廢節能與資源生態與環境創新設計(7%)創新設計室內環境品質(22%)室內環境(12%)污水垃圾改善(6%)材料與資源(19%)CO2減量(9%)廢棄物減量(9%)能源與大氣(25%)用水效率(7%)日常節能(28%)水資源(9%)永續基地發展(20%)生物多樣性(9%)綠化量(9%)基地保水(9%)美國綠建築LEED-NC台灣綠建築EEWH綠建築評量系統比較9綠建築節約能源設計與應用台灣綠建築與美國綠建築評量項目營建廢棄土方檢討基地選擇獎勵開發密度控制污染廢地再開發替代性交通方案能源系統功能驗証CFC冷媒管制綠色電力綠建築專業人士參與獎勵建築構造CO2減量能源系統量測確認環境菸害控制施工期間IAQ管制植栽綠化量計算LEEDEEWH生物多樣性評估現場查核室內音環境評估垃圾場綠美化生態保育暴雨逕流控制降低熱島效應改善用水效率改善能源效率利用可再生能源改善通風效率營建廢棄物減量工地污染防治資源回收再利用使用綠建材提升室內環境品質減少污水量10F14P3綠建築規劃及設計策略參觀TIRFABLEED執行狀況邀請外部顧問,包括美國與台灣綠建築相關之專家設定專案綠建築執行目標(LEED-FAB銀質認證,LEED-Office金質認證)舉辦EEWH/LEED基礎教育進行完整的功能驗證.成立專責之綠建築團隊與北科大合作進行建築物能源消耗模擬訂定“綠建築規範”應用於系統設計/建造/驗收整個綠建築團隊共投入13,900(人-時),在設計,專案管理及試車工作規劃施工階段設計階段試俥200720082006綠建築節約能源設計與應用11F14P3基本簡介基地總面積(公頃):60總樓地板面積(m2):114,000潔淨室面積(m2):31,000製造技術:65nm~32nm規劃產能(12吋晶圓產出):45K/月主要里程碑建造開始:2006年6月廠務系統完成:2008年5月量產:2008年8月綠建築節約能源設計與應用12永續基地發展及生態景觀美國LEED-NC提供施工污染防治計畫(必要條件)基地條件評估(科學工業園區)發展密度及社區連接性評估受污染土地之再開發替代性交通–大眾交通系統替代性交通–設置腳踏車車位及淋浴間替代性交通–設置低污染及省油車輛停車位替代性交通–設置共乘車輛停車位基地開發及生態保護–50%以上空地種植原生植栽基地開發開放空間量–法定空地*1.25倍暴雨控制–減少基地開發後之逕流量暴雨控制–建立管理機制降低暴雨懸浮物排放熱島效應–綠化並種植原生種樹木，設置地下停車位熱島效應–屋頂舖設高反射率之材料或綠化防止光害–燈具選擇、照度控制台灣綠建築EEWH生物多樣性–生態綠網生物多樣性–植物多樣性生物多樣性–小生物棲地生物多樣性–共生設計綠化量–生態複層綠化量–喬木、灌木、草花花圃面積基地保水–保水設計綠建築節約能源設計與應用13基地位於南部科學工業園區的台南園區內，全園區已通過環境影響的審查，確保園區內各基地開發時，不會對環境造成衝擊土壤侵蝕及沉澱控制計畫:暴雨控制經由基地內排水溝，排至公共排水溝，再匯流至園區內設置之滯洪沉沙池暫存。經由這樣的雨量調節，將不致造成下游水路之侵蝕沉積永續基地發展基地位置高速鐵路滯洪沉沙池–霞客湖綠建築節約能源設計與應用14基地永續發展-社區連接性與既有基礎設施連結，廠房周圍800公尺內設有宿舍，公司內部設有餐廳、便利商店、書店、聯合服務台(衣服送洗、快遞、旅行社)、銀行提款機、體育館等設施，強化區域服務機能，減少交通量，達到減碳的目的便利商店餐廳咖啡廳書店/提款機綠建築節約能源設計與應用15生態景觀園藝小生物棲地基地以留設之綠地種植原生或適合本地氣候生長的植物，恢復基地原有生態以喬木、灌木、花草密植混種營造生態綠網，吸引蟲鳥駐足生態池及渠道生態渠道:利用回收水源，營造流動之溪流，岸邊混種喬、灌木林及水生植物自然護岸:邊坡以多孔隙石塊構築，營造小生物棲地生態小島:創造水中生態植生島嶼，具隔離人畜干擾之孤島生態渠道及自然護岸生態池及生態小島生態景觀及園藝規劃綠建築節約能源設計與應用16提供員工交通車、廠區區間車、員工自費通勤巴士，鼓勵汽車共乘、騎乘自行車，減少員工開車的需求以減少CO2排放量，一年共可減少9,570公噸燃燒汽油所產生的CO2排放量自行車停車位交通車廠區區間車共乘專屬停車位交通管理綠建築節約能源設計與應用17用水效率美國LEED-NC景觀澆灌用水減量50%景觀澆灌用水減量100%使用節水器具，減少自來水50%用量提高民生用水效率，減少自來水用量20%提高民生用水效率，減少自來水用量30%台灣綠建築EEWH水資源–節水器具(節流)水資源–雨、中水回收再利用(開源)污水改善–各式排水分類排放污水改善–設置前處理設施，如油脂截留器綠建築節約能源設計與應用滴灌免沖水小便斗18製程回收用水製程回收再利用依排放水質分成25類回收處理系統，利用節水科技達到工業用水與廢水減量，達到節省自來水55%製程排放分類回收處理再利用綠建築節約能源設計與應用19依據建築物雨水貯留利用設計技術規範，設計雨水回收系統。回收之雨水經由沉砂、攔污與過濾處理後，進入雨水貯留槽，供應景觀澆灌用水，並以空調冷凝水補充，景觀澆灌完全不用自來水景觀澆灌系統結合雨水感知器之控制，節省水資源。以F14P3為例；每年可節省景觀澆灌用自來水16,000噸，減少3,200公斤CO2排放量雨水回收再利用綠建築節約能源設計與應用空調冷凝水回收系統雨水回收系統景觀澆灌生態池空調冷凝水回收系統雨水回收系統景觀澆灌生態池20使用100%回收聚丙烯(RecycledPolypropylene)，讓地球資源有效利用組件量輕，組合容易，工期大幅縮短40%以F12P4為例；每年節省景觀用自來水6,000噸，減少1,200公斤CO2排放量雨水積磚儲槽雨水積磚組立不透水膜施作不織布施作不織布包覆不透水膜雨水收集管路銜接覆土回填雨水積磚綠建築節約能源設計與應用21節能減碳美國LEED-NC針對空調、溫溼度控制、照明系統進行性能確認(必要條件)證明建築物能達到ASHRAE90.1最低的能源效率標準(必要條件)須證明空調系統未使用CFC冷媒(必要條件)能源程式模擬最佳化能源效率高於基準值廠區再生能源利用加強對系統進行性能驗證加強冷媒使用管理，計算冷煤對大氣衝擊針對建築物能源消耗之量測與驗證發展及使用綠色能源台灣綠建築EEWH建築外殼節能–比現行節能法規嚴格20%空調系統節能–主機容量、主機效率節能技術最佳化–儲冰、熱交換器照明系統節能–高效率燈具選用、照明自動控制、再生能源應用綠建築節約能源設計與應用22綠廠房的節能效益與難度台灣半導體廠2007年整年的用電量約為63億度電，若綠建築的努力可以減少5%的用電量，則年節省的電力將達3億度。但是半導體廠的高標準製程，需要依賴恆溫、恆濕的無塵室環境。因此；我們的現階段節能重點在無塵室空調用電的創新，希望找到最佳化的系統設計模式，減少無塵室空調的耗能。無塵室空調示意圖23建築耗能模擬能源模擬採用建築最佳節能方位，建築外部較低開窗率(1.6%)最佳之外牆玻璃選用(高穿透率，低日照熱傳係數，低熱傳值)能源模擬採用建築最佳節能方位建築耗能模擬分析預估每年節省電費玻璃單價外牆玻璃面積預估外牆玻璃費用(元)(元/才)(㎡)(元)01506,05710,093,991Baseline800,0001506,05710,093,9910.0960,0004506,05730,281,97221.0912,0004506,05730,281,97222.1880,0003106,05720,860,91412.2656,0003106,05720,860,91416.4848,0003106,05720,860,91412.71,040,0003186,05721,399,26010.9928,0003186,05721,399,26012.2預估玻璃成本回收效率(年)辦公室總耗能(M-KWh.Yr)Grey88mmGrey8w/oDaylightcontrol16.69Grey88mmGrey816.19Grey8+IR658mmGrey8+IR65隔熱紙16.09Grey8+NANO708mmGrey8+NANO70隔熱紙16.12VRE1-596mmVRE1-59+12mmAirspace+6mmClear_6_PPG16.14VE1-856mmVE