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智慧綠建築 年省近3成電費

位於台北市仁愛路上的富邦福安紀念館,除了已領有綠建築標章外,更積極藉由資通訊技術的輔助,導入「智慧建築外層整合性解決方案」,希望進一步打造棟智慧綠建築。網多所

前言:
人類再不愛惜地球,生態破壞殆盡,可能引發的後果將無法想像。節能減碳的方法很多,食衣住行育樂各個面向都是努力方向,且要努力融入生活,從居住硬體著手,智慧建築不但具有節能減碳的功效,還可營造最貼心、舒適的環境,才是智慧建築真正希望達成的目標。

主文:
面對地球資源日趨減少,以及節能環保的全球化趨勢,行政院、經建會、環保署等政府相關單位,自2001年3月就已明令將「綠建築」列入重點執行政策。在行政院頒布的「綠建築推動方案」中,就建築部分,訂有環境評估幾大指標系統:包括「綠化」、「基地保水」、「水資源」、「日常節能」、「二氧化碳減量」、「汙水垃圾改善」等,想要取得內政部建築研究所頒發的綠建築標章,則至少必須通過「日常節能」、「水資源」兩項指標。

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為了方便大樓管理人員管控,維持舒服的辦公環境,「智慧建築外層整合性解決方案」同時提供了友善的管理介面,讓管理人員設定包括溫度、濕度、風速、二氧化碳濃度、亮度及PMV等參數的上限、下限值,以保持大樓最佳環境狀態。網多所

富邦福安紀念館導入「智慧建築外層整合性解決方案」的重要人物,由左而右依序是資策會網多所蔡坤成博士、創益科技顧問公司副總經理蕭錫堂及網多所組長嚴嘉鑫。賴麗秋

為加速台灣綠建築發展,自2002年開始也規定,凡是公共工程造價在新台幣5,000萬元以上者,都必須符合綠建築評估7項指標中,至少2項以上,取得綠建築標章以後,才可取得建照。但僅僅是綠建築還不夠,若可進一步藉由ICT加持,成為智慧綠建築,不僅能更有效率達成環保、節能目標,同時可提供更舒適的生活空間。

一直致力綠建築開發的富邦建設,其總經理江英二便指出,以「環保、科技、安全打造永續建築是富邦一貫不變的理念,他同時深信以自然共生的智慧綠建築,創造優質的辦公環境,如此員工的潛能才能真正被激發。」

為打造更貼心、舒適的辦公環境,便以富邦福安紀念館為範例,於2010年在資策會網多所及文化大學智慧建築模擬實驗室Smart Skin研究團隊共同協助,由創益顧問科技公司執行,導入「智慧建築外層整合性解決方案」,打造不同於一般辦公大樓的新一代智慧綠建築;不僅可大幅降低碳排放量,每年還可以為大樓省下近3成的電費。

除此,自動化的感應系統會自動調節室內溫度,且不受外部環境影響,保持辦公室四季恆溫的舒適感。據富邦內部調查,有高達9成員工表示,舒適的辦公環境確有助於提升工作效率,尤其是在會議品質提升上,效果更是顯著。

引進多項資通訊技術 打造智慧綠建築

資策會網多所蔡坤成博士指出,「智慧建築外層整合性解決方案」主要結合多項資通訊技術,其中有多項是由國人自行研發與智慧建築相關的專利;整個解決方案應用到的技術包括PMV-EER感知與調控技術、溫度感知技術、室內氣候感測器佈建技術、自然光與人工照明融合技術及照明設備異常感知技術等。

這次富邦福安紀念館導入的智慧建築外層解決方案,以ISO-7730綜合性熱舒適度模型與自然採光最佳化技術,結合感測網路、空調、遮陽、建築外層設備等,以提升環境品質、達到節能控制的目標。

實際應用場域為大樓中6個樓層,面積有2,952平方公尺,使用人數為200人,在這個場域中包括辦公室、會議室及樓梯廳。因應空間使用目的,位於5樓的辦公室空間導入晝光融合控制子系統;在11樓的會議室空間建置會議室空氣品質調控子系統;在4、5、8~11樓的公共大廳空間,即富邦福安紀念館建築內的具有特色的梯廳空間,則建置了大樓自然通風子系統。

為達到智慧建築效益,在建築頂樓設有小型氣象資訊站,室內、室外則佈建有各種感測器:包監測括燈光、溫溼度、二氧化碳、風速及風向等變化,透過ZigBee無線網路佈建及完善後台系統,猶如賦予建築生命力,系統可以24小時掌握環境狀態,並加以分析,提供符合使用者最佳環境,同時又可以達到節能效益。

舉例來說,當戶外光線充足,且沒有直接照射室內時,系統會自動引進自然光,與室內的燈具相互搭配;反之,如果日曬嚴重時,系統就會自動啟動遮陽板,提升空調效能。

為便於大樓業者管理,這套解決方案提供友善的介面,方便使用者或管理員自行設定溫度、濕度、風速、二氧化碳濃度、亮度及PMV等參數的上限、下限值,讓大樓環境可以因應外在環境的改變,仍保持在最舒適的狀態。

由於這棟建築物在設計興建之初就已經導入綠建築概念,同時獲得綠建築標章,因此建築本身就設計有內、外牆,具有氣候調節功能。為鼓勵員工多利用樓梯,少搭電梯,將大樓最佳位置留給樓梯。進行「智慧建築外層整合性解決方案」的導入,所以已經具有許多優益的條件。

智慧建築外層為新興市場 標準化有助市場推廣

蔡坤成表示,「智慧建築外層整合性解決方案」適用於新、舊建築,尤其是在舊建築導入,具有改善、提升建築節能減碳效益,及環境舒適度效益。至於新建築,則是在設計初期即參與,將智慧建築理念與相關佈建需求導入。

針對舊建築,由於不適合大幅更動線路,因此採用ZigBee無線網路會更具彈性;至於各種感測器的佈建及數量,則與成本及精準度要求有密切的關係,以富邦福安紀念館為例,總計佈建了約100個感測器。

一般來說,佈建成本可能由數百萬至數千萬不等,主要還是看業主想要達到的目標與佈建範圍來評估。至於導入則約需時半年,從開始進場到測試及驗收;不過,還要加上約3個月的評估時間,目的在進行環境的監控及數據收集,同時進行模擬,以設計出最佳的感測網路佈建。

對於有意導入的業者來說,還有很重要的一點要注意,就是為便利系統自動調節,大樓的窗戶必須採推窗式;由於有很多大樓不便大幅修改,系統在建置要多因應既有環境修正,成了這套解決方案在導入過程中最需要克服的問題。

智慧建築外層解決方案市場,可算是新興領域,為了讓解決方案可以更順利推廣,網多所將開發共通平台,與設計系統結合,可以很快就設計的各項條件提供建議,以提升效益及節省成本。

目前「智慧建築外層整合性解決方案」需要客製化的部分在前置的評估期,因為每棟大樓環境與需求不同,需要個別的設計,後續系統的導入及則已經有一定的標準程序。

不過,相關控制設備的相容性愈高,對於佈建的效率及競爭力的提升,一定會更有幫助。智慧建築解決方案如果只是產品,很容易被取代,因此,最好的方式是建立出1種生活模式,強化需求。而這就需要由系統整合商進入,提供完整服務來達成。

從解決方案到服務提供 智慧建築SI要走出台灣

負責富邦福安紀念館系統建置與整合服務的創益科技顧問公司副總經理蕭錫堂表示,智慧建築外層對於系統整合業者來說,是1個全新的領域,商業模式仍在形塑中。因為舊建築限制較多,初期會先鎖定新建築市場,不過長期的經濟效益還是要看普世價值。雖說以新建築市場優先,然其中涉及建築師、配電業者等,每個環節都必須有完善的溝通與整合,仍有相當的挑戰。

節能、通風只是智慧建築外層訴求的一部分,希望可以再整合變頻、電表、燈光等環境控制,提供1個更完善的解決方案;自動化控制技術容易取得,想要在市場上勝出,如何整合技術、開發軟體及提供服務,便成為勝出的關鍵。不過,自然、通風是目前推廣主要理由。

創益將先以國內市場為主,希望先累積足夠的案例;海外市場則鎖定大中華區為優先,因為在大陸十二五計畫中,城鎮化、節能減碳是兩項重要議題,智慧建築解決方案正可以搭上十二五列車來推廣。

現在「智慧建築外層整合性解決方案」已是1個解決方案,接下來最重要的就是建立成1個完善的服務體系,再結合通路商進行全面性的推廣,將台灣成功經驗複製到海外市場。

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