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台灣智慧建築的創新優勢與策略

  • 楊迺仁

DIGITIMES主辦之「智慧建築論壇」,8/23已於台北六福皇宮盛大登場。主辦單位邀請國內外產、官、研各領域專家進行專題演講,並規劃一場Panel Discussion。上圖與談貴賓,由左至右分別為:研華科技智慧建築市場開發協理周連和、創益科技總經理謝長安、台灣IBM全球資訊科技服務事業部協理劉建倫、福麟系統整合經理林玉霖。

隨著全球暖化效應造成的影響愈來愈明顯,極端氣候對於台灣的衝擊也更加嚴重。近幾年來包括莫拉克、梅姬及凡那比等颱風的降雨量屢破紀錄,造成全台嚴重的災情,顯示台灣不能置身事外,必須為減輕溫室效應做出貢獻。

事實上,相較於全球的暖化效應數字,台灣的暖化現象更加明顯。如台灣自1911至2009年平均溫度上升攝氏1.4度,遠較全球平均上升0.74度更加明顯;而1980至2009年上升幅度0.29度,更是百年趨勢的兩倍,且依照聯合國「跨政府氣候變遷小組」(IPCC)調查顯示,台灣降雨日數呈現減少趨勢,也讓台灣必須及早思考如何面對全球暖化及氣候變遷的問題。

由於建築產業佔全球耗能比率相當高,加上國民對於安全安心、健康照護、節能永續及舒適便利等生活品質的要求日漸提高,以建築物為載體,導入綠建築設計與智慧型高科技技術、材料及產品之應用的「智慧綠建築」重要性也隨之增加,更可能因此帶動相關產業與經濟發展,進而提升國際競爭力。

有鑑於此一新興產業發展趨勢,DIGITIMES特別鎖定「節能設計與綠建築」、「自動化感測與系統整合」等相關議題,舉辦「智慧建築論壇」邀請國內外產、官、研各領域專家進行專題演講,並於現場展示軟硬體廠商解決方案,希望能讓社會各界對智慧綠建築有更深一層的認識,並加速推動相關業者投入,進而解決發展過程所可能遭遇的問題。

使用者的舒適度需要關注

研華科技智慧建築市場開發協理周連和指出,其實智慧綠建築的概念,已經從單一建築延伸到樓群管理,如研華iBS明年第2季就會進駐昆山,2014年會進駐林口,園區建築就不只一棟,很多企業也會有這方面的需求,智慧綠建築更不可能是任何單一廠商就能夠執行,未來勢必需要更多廠商一同合作。

台灣IBM全球資訊科技服務事業部協理劉建倫也指出,Frost在2011年做過市調,發現工控及ICT兩大科技在未來會開始匯流結合,進而產生全新的應用。因為工控主要是在自動化的領域有所表現,但隨著ICT技術的精進成熟,如何從自動化到智能化,已是非常重要的趨勢,而智慧建築因為就是在建築物上安裝大腦,也讓兩大科技匯流的需求日趨明顯。

而帶動智慧綠建築的趨勢之一,就是有關空調節能設計方面的需求。創益科技總經理謝長安指出,過去的建築物要做空調設計,大概只需要溫度控制,但只有控制風量,無法隨著人數多寡而適度調整,往往會產生過熱或過冷的問題。如文湖線因為是開放式空間,很難設計有效的空調系統,或是一些人員動線特別擁擠的地方,反而沒有通風設計,無法提升舒適度。

謝長安強調,智慧綠建築的智能空調,應該強調的是「舒適度」。以富邦福安紀念館為例,就會主動偵測整體的環境參數,並配合依照目前的空間使用品質需求,外在環境分析,如風速、亮度、溫度、濕度、二氧化碳濃度等,設計適用的水霧降溫、自動開窗、空調等設備控制,以綜合性熱舒適度模型(ISO PMV)與自然採光最佳化控制技術,提升環境品質並達到節能控制的目標。

因此智慧綠建築所重視的「舒適度」,不是只有溫度控制,而是如何把熱帶走。由於室內空間的熱,可能會因為不同的情境如人數多寡而不同,因此不管是通風或照明,其實都要做到不同情境下的自動控制。謝長安指出,以前是房間多大,就要設計多少噸的冷氣,但其實還需要考量房間中其他設備是否會發熱,而且背景溫度與人的舒適度要一併考量,如有開風扇時,冷氣就不需要調太冷。

事實上,只要能妥善利用各種設計,就能有效發揮節能效果,如利用循環扇可以達到空氣對流效果,減少對空調的依賴;利用雙層牆及採光中庭,就可以做到自然通風控制,照明也可以根據不同的需求,設計不同的情境,但想要利用情境管理模式,系統管理就變得相當重要,才能充分發揮智慧綠建築的附加價值。

智慧綠建築有助於大樓營運

有效節能對於大樓營運也有相當正面的影響。福麟系統整合經理林玉霖指出,一棟大樓的生命週期可能長達50年,隨著使用年限的增加,建置成本比例可能僅15%,反而是機電設備維護等營運成本,會增加到85%。過去由於用電成本低廉,每個月的金額並不高,所以很多管理者都沒有感受,直到現在油電雙漲,才開始注意。

林玉霖指出,其實空調機電設備使用年限內總成本,設計與建造僅佔10%,翻修與汰換佔20%,佔70%的運轉與維護,包含工資、電費、水費及燃料費,才是需要去關注的地方。

但不是有資訊化、網路話、自動化就是智慧化,林玉霖認為,智慧綠建築的設計理念,必須是要將不同的系統加以整合,同時能讓建築依循企業文化、管理模式、管理需求的變化,而具備彈性調整功能,以配合不同的行為模式,才能提供兼顧安全、便利舒適、節能的整合系統。

但林玉霖強調,節能不見得就等於節費,如有些大樓的空調設備會利用晚間離峰電力進行儲冰,進而減輕白天尖峰的空調用電設備負擔,雖然可以節費,但不一定節能。

因此,智慧綠建築光是在電力節能的基本觀念方面,除了降低用電需量及用電量外,也可以轉移尖峰用電或合理用電計算與檢討設計。而在空調節能方面,則可用利用天然資源,如引進外部冷空氣,就可以減少使用空調,來調整溫度的需求。

但林玉霖也強調,有效的節能必須要考慮人的舒適度,也就是要做到3C Plus(Reasonable Cost with Comfort & Convenience)而能源管理則要注意3S(Energy & Maanpower Saving with Security & Safety),智慧綠建築的使用品質才不會受到影響。

建構智慧地球的願景

但智慧綠建築的價值,不僅僅只是提供管理者便利而已,還可以在不同的服務領域,提高運營效率,如員工的工作空間計畫,分配變更將更為視覺化,也可以更有效的統收和統計客戶資訊,做好各種企劃或會議準備。

周連和更指出,理想的智慧建築解決方案,應該要採取開放式架構,讓更多第三方廠商加入,未來只要能兼顧標準客製化的需求,結合相關業者一起努力,智慧建築產業就能不斷成長,進而建構出智慧社區、城市,乃至於智慧地球的願景。