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設計對談
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  中國科技大學何明錦:兩大產業攜手合作 創建智慧建築國際典範  
     
     
  近來成為熱門話題的智慧建築,作為國家產業政策被推動已近10年了,在這全民熱議的氛圍中,即將邁向下一個10年之際,既有的經驗實有必要好好的梳理。智慧建築的初始是什麼?又經歷了怎麼樣的過程?官方對於智慧建築的想望又是什麼?  
     
  撰文:王奕超、張婉玲  
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台灣智慧建築產業的推動歷程
「我國對於智慧建築產業的推動,不得不從2005年行政院召開的科技產業策略(SRB)會議談起。」問起台灣智慧建築產業推展的種種,就像打開了前內政部建研所所長,現任中國科技大學建築系教授-何明錦的話匣子,對於和我們分享公部門這些年來的努力,對於曾作為內政部建研所掌門人的他顯得興致勃勃。

何明錦表示,那時候科技產業策略會議的共識認為,既然台灣的資通訊(ICT)產業非常的進步,不如把傳統的營建產業當作一個載具,讓資通訊產業有新場域發揮,一方面提升國人的生活品質,讓我們的生活環境更安全、便利、舒適、健康,另一方面則讓毛利逐漸下降的資通訊產業,拓展嶄新市場、開啟全新的發展契機。

「剛開始在名稱上還不是直接與建築放在一起。」何明錦說,雖然早在2003年,建研所就借鏡1999年被訂定的「綠建築標章」,制定了「智慧建築標章」,並於2004年正式受理申請,但是當時是以「智慧生活服務科技產業」這樣的名稱提出,當時尚未升格為科技部的「國科會」,為此做了許多相關研究,並開始在大專院校,包括台大、交大、成大紛紛設立研究中心,內政部建研所也特別赴日本、韓國等有領先經驗的國家參訪、觀摩。2008年,建研所更在景美設立了一個「Living 3.0智慧化居住空間展示中心」,展示符合台灣在地生活與需求的智慧化生活情境設置。

直到2010年,行政院宣示推動4大智慧型產業,內容涵蓋了電動車、智慧財產權、雲端運算及智慧綠建築,智慧建築/智慧綠建築才正式以產業的名稱被提出。

然而為什麼要稱作「智慧綠建築」,而不直接稱作「智慧建築」呢?何明錦解釋說,「因為綠建築推動得早,也一直推動得很好。」行政院希望在綠建築的發展基礎上,把資通訊科技的東西加值進來,也因為這樣,能源管理被視為這些智慧科技發揮運用的重點,除了一般智慧生活的安全、健康、舒適、便利,更重視環境永續經營。由於過去已有「綠建築標章」和「智慧建築標章」此二標章,為了不造成混亂,政府採用了兩標章併行認證、推廣的方式,期望循序促成智慧綠建築的發展,並進一步帶動資通訊、建築、建材產業的同步轉型與升級。

推廣,應從基層教育做起
不過智慧綠建築的推動並非一帆風順,過程中也面臨許多問題。在推展初期,無論是營造廠、建築師事務所、室內裝修或者是機電設備業者,對於何謂智慧建築,不甚了解,也因此接受度偏向保守,這造成了智慧建築推展上的遲滯,何明錦表示,為了克服這些問題,於是建研所便把相關評估手冊做出來,讓大家根據手冊,清楚明瞭如何界定智慧建築,怎麼做綜合佈線等問題,才不會無所適從。

「我們希望把智慧綠建築的概念,從最底層落實。」何明錦說到,無論是訓練建築師、室內設計師、水電技師,建研所就是透過不斷地在全國舉辦講習和培訓課程,讓這些觀念慢慢被建築業界所接受,而今,建築業界也逐漸認同智慧綠建築的理念,並跟隨建研所朝相同目標邁進。

值得一提的是,校園對於建研所來說是一個重要的推廣場域,過去建研所在推綠建築的時候,也在校園同步執行「永續校園」、「綠色校園」計畫,現在主推智慧建築之際,也同步實施「智慧校園」的建置。建研所更特別為教育部編寫了智慧校園的操作手冊。之所以如此,何明錦認為,理念的傳播是不能繞過教育單位的,只有從教育場域落實,理念才能傳播的深且廣。

破除成本疑慮
另外,有一個不可避免觸及的現實問題,就是建案的造價。智慧建築不同於綠建築是減量設計,只要花心思,造價就會有降低的可能。智慧建築需要外加設備、系統等軟硬體,成本勢必增加,這也是許多建商怯步的原因。對此何明錦表示,智慧建築是有分等級的,從具有基本設備的合格級到頂級的鑽石級都有,因此智慧建築並非都造價昂貴。他更進一步提出,依據建研所過去估算的數據可看出,其實從合格級到鑽石級,總造價平均只增加2%至8%左右,幅度其實並不大。除此之外,何明錦也提醒,本土廠牌的設備穩定性和品質不比外國廠商差,如果不要有設備偏好外國廠牌的迷思,用本土廠商的設備不但能降低成本,日後的使用維護也較為方便,扶植國內廠商,創造多贏局面,是建研所一直以來致力的目標。

當然公部門也為建商提供一些成本上的補助,何明錦說,目前建研所主要針對既有建築進行智慧化改善或節能改善方面提供經費的補助申請,公有建築的部分全額補助,民間建築的部分則提供相關成本的45%獎助。

設立整合平台、提供試驗場域
除了成本問題,在智慧建築的推動上,設備、系統整合也是一個重要的課題,當各個設備處於磨合階段,無形間也會讓建商無所依憑、選擇,對於智慧建築的推動上造成了阻礙。何明錦認為,一開始磨合是必然的,但重要的是要有溝通協商的平台,為此,建研所請工研院出面籌組了一個旨在促進業界於各生活領域實驗、合作,共同發展系統解決方案的「智慧化居住空間產業聯盟」。

除了溝通平台,更重要的是要有讓各設備廠商在實務上,共同投入試驗的場域,「有一個好的練兵場域,也就是中國大陸講的試點,無形當中,就能讓不同的設備商、供應商、系統商開始整合。」何明錦說,這就需要地方政府的共同參與,它們可以提供如交通、安全監控、遠端照護等場域給各個廠商嘗試、發展它們的智慧化服務,也可以依據各地區的自身需求,讓廠商們打造各種智慧化設計,在這個實際試驗的過程當中,設備的適用性就會慢慢呈現,能整合不同供應商的帶頭廠商也會逐步出現。

通用設計、普及價格、需求隨選才是產業該提供的服務價值
對於一般民眾可能對智慧建築存在著「奢侈品」的想像,認為智慧建築只適用昂貴的豪宅,何明錦也特別提出澄清。「我們對於智慧建築的推展原則,並不是為豪宅服務。」何明錦強調,普及化、庶民化才是政府推動智慧建築的理念,他指出前內政部政務次長林中森所提的智慧化應用的三大目標:「通用設計」、「普及價格」和「需求隨選」,是建研所對於智慧建築推展的核心服務價值。

關於「通用設計」,何明錦解釋,因為每個人的住家、各種建築空間裡可能有老有小,有男有女,因此簡單易懂、無論什麼年齡、性別都能輕鬆操作的通用介面設計極為重要,也才不會讓便民的科技淪為負擔。畢竟,智慧化,一方面固然要有感,讓生活明顯感到便利,但另一方面又要追求無感,即融入生活,卻不影響原來生活習慣。

對於「普及價格」和「需求隨選」,何明錦則進一步申論,所謂的智慧建築,重點並不在於花大錢去搞一些華麗、炫目的設備,而是以便利性的方式去滿足使用者的需求,不一定每個人都需要最先進的科技,或是最齊備的系統,因為裝了可能也用不到。基於這點,建研所並不鼓勵太尖端或無所不包的系統建置,設備、系統可以依使用者各自的重點需求、預算考量進行增減、挑選才是推廣的服務重點,如果能落實這點,智慧建築就不會只是豪宅專屬。當然,價格不可能是齊頭式的廉價,但依自身能負擔的價位去打造屬於自己的智慧化空間,就不再是只是夢想。



常見需求與智慧化設計
談了產業的推動方向和概念,何明錦也為我們舉了幾個市面上的基本需求和智慧化設計實例。
安全監控
「智慧化一點都不遙遠。」何明錦說到,一般民眾最在意的就是居家安全,因此與居家安全相關的設備,是智慧產品進入家居市場的第一步。像有人就設計將門禁對講機與手機連結,當家中只有老人與小孩在家,有客人登門按鈴,外出的主人就可以透過從門禁對講機傳輸過來的視訊來判斷、決定是否遠端遙控開啟家門,減少因老人和小孩誤判所導致「引狼入室」的風險。有了這個設計,過去的「鑰匙兒童」們也不再需要隨身攜帶鑰匙,到家後只要按一下門口對講機,在遠端的父母就可以直接幫他開門,藉由這個方式,也讓父母知道孩子已平安到家。

另外,瓦斯外洩及一氧化碳中毒時有所聞,是常見的居家安全問題,因此在智慧家居產品中,瓦斯自動偵測和遮斷的裝置也是很普及的項目之一,當空間中瓦斯氣體流量異常,可能還只是少量外洩,裝置感應到後就會自動將瓦斯設備關閉,有的系統甚至還設計連動開啟窗戶及抽風設備,讓空氣恢復流通,並即時發送簡訊通知屋主。這些都降低了瓦斯外洩及一氧化碳中毒的風險,出門後也不需再擔心是否忘記關瓦斯了。

其實,不只是瓦斯的偵測設備,二氧化碳的監測設備也很常見。一般來說,當室內的人員太多,二氧化碳的含量就會增加,只要濃度超過1000PM,室內的人就會有頭暈、嘔吐等身體不適的反應。有這項設備,當室內二氧化碳含量過濃時,就會啟動室內氣體與外氣交換,將新鮮氣體引進來,稀釋室內二氧化碳的濃度。

社區管理
除了安全監控的裝置,智慧化設備應用於社區管理上,由於效能佳,因此也越來越普遍。何明錦認為,智慧化的管理不只效果好,通常還能節省管理成本,譬如現在社區出入口管理,只需要在主要出入口設置警衛,其他地方用攝影機去監控就夠了,在停車場管理方面,更是用e-tag感應門禁的開關就可以了,這些都能省去不少人力、降低人事成本。

另外,有些社區將門禁讀卡與訊息通知結合,當住戶一進到社區拿出門禁卡讀卡時,除了開啟門禁,還會發送訊息告知是否有信件或包裹待簽收、是否忘了繳管理費、最近社區有什麼樣的活動,這無疑省去了管理人員個別通知的麻煩。此外,有些社區的機電設備,還會有故障時主動發訊息回報廠商的設計,這樣也比傳統設備壞掉還要主動找人維修,更增添管理效率。

能源管理
在近來日趨受重視的能源管理方面,智慧化裝置更是「節能、創能、儲能」的重要關鍵。何明錦指出,像建研所在台南的實驗室,就有能源控管系統,當用電量接近規定的契約容量時,就會先卸載部分不必要的用電,將電力集中於需要的地方,例如正在使用的實驗室,讓電力的使用更有效率。

另外,像台達電在他們研發中心的電梯內部裝設了主動式電源回升設備及相搭配的永磁馬達,讓電梯升降所產生的位能可以轉換為電力,讓電梯在每次使用就能發電,為電力系統提供電源,不但節能還能創造能源,這就是很聰明的能源設置。

不過,最讓何明錦津津樂道的案例,要屬以「浮動電價」的智慧電網供電的日本北九州市智慧能源社區。由於「浮動電價」是讓用電高峰的電價昂貴,其他時段則比普通電價更低廉,因此能促使用電者調整用電時間,避開用電高峰,甚至想辦法在平時儲電,做到成功平衡高峰和離峰的電力需求,以及能源儲蓄的目的,很值得台電借鏡。

醫療照護
值得注意的還有遠端醫療照護,這在未來也將成為智慧建築中重要推廣項目之一。病人將來可以透過住家、社區的健康感測裝置自行檢測、儲取自身健康狀況,醫師則可透過電腦系統檢視傳輸過來的病況資料,對於患者的病情進行遠端監控和診療。目前已有一些資通訊的廠商與醫院和建商進行三方的積極結合,雖然現階段法規對於這種遠距離診療仍有限制,但是衛福部已在做相關研議,何明錦認為開放應是指日可待的。

雖然舉了這麼多通行或可預見的智慧化設計,但考量到仍有許多民眾或建商可能不是很了解自身需要什麼樣的智慧系統、設備,何明錦建議對智慧建築仍有疑慮或是有興趣的民眾,可以走一趟「Living3.0智慧化居住空間展示中心」,因為該中心展示了國內160幾家資通訊廠商的模組,實際參觀一趟、親身感受身處智慧空間的便利,對「智慧」建築的概念才能從想像變具像。

推動永續智慧城市,邁向國際輸出
由於智慧建築產業較晚推動,何明錦也坦承仍有許多事項待規劃及完善,市面上智慧建築的數量仍不夠多便是其中一個面向,目前,建研所除了規定公有建築總造價兩億元以上的建案必須取得智慧建築標章,以達帶頭作用,私有建案部分,也提供補助和容積獎勵,鼓勵私有建築方面朝智慧化管理。另外,何明錦也認為,認證標章適用類別目前有些籠統,在標章的評估流程上,與綠建築標章相比,也顯得繁雜,因此流程簡化是現階段評估手冊修正的重點,未來標章適用類別還會考慮不同的需求類別再行細分。

展望未來的發展藍圖,何明錦指出,智慧建築產業不會只侷限在單一建築物本身,智慧化將從個別建築推展到各個社區,然後擴大普及至整個城市,其中智慧綠社區、永續智慧城市更是2016年的推動重點。當然,這一切必須以穩定、完善的網路系統作為基礎,政府與私人的無線網路整合,是建研所期待的未來發展方向。

何明錦也期許,智慧建築產業在台灣的發展,最終能成為一個足以自豪的、能讓其他類似環境的城市、國家借鏡的典範,甚至有一天,相關的設計方案能夠輸出到國外,成為一種國際標竿。他笑說,如果有那麼一天,這些年的努力也就值得了。
 
     
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