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建築研究簡訊第97期 《專題報導》

歐洲永續智慧城市研習

一、前言

  現代資通訊技術智慧化應用已快速進步,並逐漸深入各生活領域,近年來歐洲各先進國家如英國及德國等,積極投入永續智慧城市、社區之研發應用,成果斐然,包括相關技術、推動策略及措施等,均極具參考意義。

  本次考察王副所長安強率張副研究員乃修執行,目的為蒐集歐洲地區永續智慧城市、社區發展規劃及推動措施資訊,觀摩英國、德國之智慧綠建築、永續智慧城市等重要示範應用場域,實地瞭解其推動永續智慧城市之規劃、建置及實施成果,並觀摩智慧化應用之重要示範場域、與業者及專家學者進行政策、措施、方式等之交流探討與意見交流,瞭解智慧城市相關技術資訊及政策推動等,作為我國永續智慧城市與社區後續發展之參考,以協助推動國內建築與資通訊科技創新整合應用,並結合本所辦理行政院「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」政策。

二、英國倫敦智慧城市

  英國蘇騰自治行政區(London. Borough of Sutton)貝丁頓零能源開發社區(BedZED)是全英最大混合使用及最早發展的「零碳社區」。社區於2002年完工提供居民進住,共有82戶住宅單元,17棟公寓式住宅,含括1房至3房等房型,工作室與商業空間共2,500平方公尺。社區中25%的住宅空間提供為社會住宅,為自治區政府所有,僅供租用,50%開放市場自由買賣,其餘25%由Bioregional持有,供該公司及協助組織管理與社區活動之人士使用。本次拜會Bioregional Development Group策略與交流經理Nicholas Schoon,並由其引導解說社區內誘導式節能規劃與設計方式,包含隔熱保溫設計及材料應用、通風系統設計概念(風杓設計)、節能生態屋頂設計、太陽能發電與低碳能源、廢棄建材再生計畫、水電錶與節能電器設備、水資源再生使用策略以及綠色運輸系統等。

圖1. 與策略與交流經理Nicholas Schoon合影於Bioregional於BedZED辦公室

資料來源:自行拍攝

  米爾頓凱恩斯市(Milton Keynes) 建立於西元1967年,面積約89平方公里大,地理位置位於倫敦距離77公里,約30分鐘車程左右,地處劍橋及牛津大學城中間之創新走廊中心,交通十分便利,是一座快速崛起的城市,人口數由1967年約7萬人快速成長至2016年約27萬人,包含人口和就業成長率都是英國最高,新創公司的成長數目排名第2。本次拜會Milton Keynes市政府,由城市戰略總監Geoff Snelson就MK:Smart Data Hub之數據、電動感應充電公共巴士系統等交通、未來城市計畫合作夥伴企業、中、小學教育中導入數據應用之教育等面向,說明Milton Keynes已實踐及發展中之未來智慧城市計畫,並由考察團就國內相關項目之執行現況與其相互交流。

  西門子「水晶」(The Crystal)永續城市發展中心於西元2012年正式啟用,佔地逾 6,300平方公尺,為西門子在歐洲的兩個智慧服務項目示範點之一。The Crystal與全球知名之倫敦營建管理公司ARUP合作建置,為西門子在綠能環保、智慧永續及智慧城市等領域之世界性示範建築,並經英國的BREEAM評定為傑出級,美國的LEED評定為白金級,皆為最高等級之綠建築認證。本次拜會西門子水晶永續城市發展中心,由城市市場發展平台經理Alexander Ebbinghaus就The Crystal節能設計、智慧停車、電動車太陽能充電系統、害蟲管控和廢棄物處理等創新概念,以及永續智慧城市展示中心及西門子全球智慧城市提供方案等面向進行說明,並由考察團就國內智慧城市推動現況與其相互交流。

圖2. 西門子水晶永續城市發展中心建築物理環境及設備設計概念

資料來源:Alexander Ebbinghaus(2017). Siemens in Cities簡報

三、德國柏林智慧城市

  為推動建設智慧城市,德國城市一般會選擇 PPP(Public—Private—Partnership) 模式,即政府與企業合作的模式,並將城市作為試驗平台,申請國內政府、歐盟或企業補助。柏林夥伴公司(Berlin Partner GmbH)即為協助柏林市政府之都市發展與環境局(Department for Urban Development and the Environment)及經濟、科技與研究發展局(Department for Economics, Technology and Research)共同促進城市經濟社會發展而成立的專門機構,也是柏林智慧城市建設主要合作夥伴。

  本次拜會柏林夥伴公司,由智慧城市專案經理Beate Albert就柏林夥伴公司協助柏林市政府促進智慧城市補助與合作之方式進行說明,現約執行130個柏林智慧城市推動方案,其中已有1/4取得德國政府或企業之資金補助,並有1/10案件提送歐盟申請補助計畫推動,並由考察團就國內政府推動智慧城市之方式與其相互交流。

圖3. 柏林夥伴公司推動柏林智慧城市之面向

資料來源:Alexander Moller(2016). Smart City Berlin折頁

  柏林南十字車站(S Bahn Südkreuz)是一座位於柏林舍恩貝格區(Schöneberg)的長途、區域及高鐵列車共用車站,是德國鐵路所劃分的21座一等車站之一。柏林市政府與柏林工業大學合作於南十字車站、車站廣場、停車場及電動巴士停靠站等區域,設置分散式電網、太陽能設備、風力發電設備、電動車共享、城市(植生)樹及自行車寄物櫃等智慧化應用相關設施設備。其中城市樹每座每年二氧化碳固定量約為240噸,約為當地275顆行道樹之固碳效果,並具有wifi及iBeacon等物聯網科技應用設備,及偵測溫度、濕度及風速等物理環境資訊之功能,可回傳至城市資訊平台供分析應用。

  永續智慧創新園區EUREF CAMPUS面積約5.5萬平方米,此園區以循環經濟、氣候變遷調適、生產數位化與電能運輸為4大產業主題,吸引德國及國際知名企業和研究機構紛紛入駐,進駐廠商包含CISCO、Alphabet、德國施耐德電氣、DB Engineering Consulting等世界重要綠能生產、智慧城市與循環經濟廠商,以及中小型新創產業。EUREF CAMPUS科技園區內建立了電動汽車、小型公車、自行車以及自動充電停車場等電力交通系統,以信息通信技術ICT進行數據收集、交互和交通智能規劃等研究與試驗,以研擬未來智慧城市的創新解決方案。

  柏林工業大學是柏林市區4所大學中,唯一之理工科專業大學,為德國最大和最富盛名之研究和教育機構,亦為國外留學生比例最高的大學。本次拜會柏林工業大學建築系及可持續城市發展與設計研究市之鄧英志副教授,就柏林工業大學作為智慧城市發展平台,協助柏林市政府推動智慧城市相關計畫,並接手德國教育研究部(性質同國內科技部)委託大學協助各級政府與企業進行之創新技術試驗或政策研究,協助推動智慧城市、市府決策幕僚之角色,以及歐盟永續智慧城市相關發展趨勢進行討論,並由考察團就國內政府主導之智慧城市推動執行現況與其相互交流。

  Ermündigung柏林高齡智慧生活設施設備展示中心是以智慧化之設施設備,從環境輔助生活的概念,推動協助高齡者或殘疾者都能獨立生活之模式。Ermündigung係由輔具公司OTB發起,從2014年起接受柏林市政府之補助成立無障礙設施設備及輔具整合展示平台之計畫,目的在於作為民眾、廠商、與德國約120個無障礙相關機關、評估單位或福利機構之間的單一諮詢平台,並為讓障礙者了解可取得的輔助資源,並導入60幾家廠商研發之產品建立約140平方公尺之展示中心。展示中心除各類輔具外,並包括具擴展性的智能技術平台,各種不同的儀器可以互相連結在平台上,建構一個即時反應的環境,對使用者的狀態和環境對象進行分析,並做出反應。

四、德國法蘭克福智慧城市

  法蘭克福的永續智慧城市建設主要是由法蘭克福環保局負責,原因在於與其他德國城市推動智慧城市相較之下,法蘭克福城市居民與市政府更加重視降低環境影響之綠色永續發展。本次拜會法蘭克福市政府環保局綠環帶計畫執行長Thomas Hartmanshenn博士,分享綠環帶發展概要、生態環境、城市發展脈絡、綠色工業技術與經濟影響、都市防災系統、維持傳統農業及市民參與模式,並由考察團就國內智慧城之推動情形與其相互交流。法蘭克福綠環帶(Green Belt)計畫使全市綠化覆蓋率高達52%,由花園、公園、樹林、水澤和沙丘等多樣化地貌組成,市民平均可分享公園綠地可達40平方公尺,延伸範圍達城市外圍75公里的綠環帶,不僅成為城市綠化屏障,亦通過數次立法,增添了許多休閒娛樂設施,讓市民可在城市生活中享受自然生態環境。綠環帶計畫並極度重視民眾參與以及公民意見的收集,範圍內之萊茵河潛勢氾濫區約3年會有一次較大氾濫發生,市府環保局規劃逐年緩步協調土地所有權人之意見,協助以生態工法調整泛濫區之土地使用與環境改造,避免以過度人工方式進行疏洪或環境改造。

圖4. 法蘭克福綠環帶範圍

資料來源:自行拍攝

     被動式(Passive House)起源於德國,是由德國被動式建築研究所PHI(Passive House Institute)於1996年,由主持之沃爾夫岡·法伊斯特博士(Wolfgang Feist)創建。被動式建築並非指完全沒有能源消耗,而是以節能設計之建築技術,減少能源(尤其是熱能)消耗,來達成高舒適度,但低空調能耗的居住空間,相關認證制度已成為國際公認的節能建築指標。本次拜會德國法蘭克福被動式建築研究所,由專案經理Zeno Bastian就被動式建築之發展、認證制度、節能效益與歷年重要案例進行說明,並由考察團就國內綠建築標章制度之執行現況與其相互交流。 

五、心得與建議事項

(一)心得

  1. 英國由政府與業界結合共同合作發展智慧城市,導入創新應用技術。英國在各地推行城市創新,透過市議會規劃辦公室結合建築公司、軟體開發者和大學參與推動。城市創新牽涉獨特的商務活動生態系統、研究和學術專業知識,以及具前瞻思維的政府機關和市民團體。政府必須與民間合作以有效整合資源,提升推動效能,並可減少政府財政支出。而推動的過程則須讓民眾參與方能減少阻力,引導推動成效,由使用者共同參與改變,提供方案及需求建議,甚至協助研發、創建服務項目,從使用者體驗反饋動態調整政策走向,才能使城市之生活環境獲得實質之改善與提升。
  2. 德國由專門機構引導智慧城市相關新創產業投入,發展永續智慧城市。德國的智慧城市建設項目集中在節能、環保、交通等領域,智慧城市建設與生態城市建設相融合,在基於網際網路技術強調整合都市綜合解決方案之同時,並重視可再生能源利用,以及能源效率之提升,輔助資通訊基礎設施建設及意見溝通平台,充分利用城市運行中產生的各類數據、信息、知識、資源與民眾意見結合,即時調整政策動向。

 (二)建議事項

  1. 發展與企業結合之永續經營模式:英國及德國為使城市智慧化永續經營,皆有結合企業、政府及學術研究機構三方策略合作發展之概念,並鼓勵新創產業協助研發各項解決方案,落實改善生活品質。國內補助基礎建設與技術應用之場域,應能與相關企業合作,建立永續經營之經濟商業模式。例如場域之資訊平台除服務型態的資料免費提供介接的機制,可針對高值化的資料型能設計收費機制,打造政府資料資產化的商業模式,讓企業及政府共同分享利潤,共同永續經營。
  2. 推動智慧科技應用於高齡社會之應用發展:因應高齡社會來臨,應加速推動智慧科技應用於高齡者居家及社區環境之應用發展,以智慧化科技應用設備輔助生活,並可參考德國由政府輔導相關產業建立技術諮詢及展示平台之方式,提供單一諮詢窗口,促進高齡者或身障者可獨立自主之生活模式,進而減緩國內照護人力需求。
  3. 強化推動智慧住宅社區之實證場域:本部為健全住宅租售市場、提供多元居住協助及提昇居住環境品質,於政策推動興辦社會住宅以維護國人居住權益。建議應於社會住宅優先進行安全防護、能源管理、舒適與便利生活及居家健康照護之智慧化管理,從最貼近民眾的居家生活需求,逐步帶動國內永續智慧社區發展進程。
  4. 創造願景並從城市節能、生態與環保出發,引導在地民眾參與:智慧城市的建設與發展需要時間與空間,地方政府之推動政策應以全面及前瞻性的得構想引導走向、創造願景,並優先尊重人文脈絡與生態環境之保護,思考在地特色與實質需求,重新賦予城市節能與機能創新的機會,而非全面性的大規模開發投入基礎建設或競逐設備更新。檢視英國與德國推動智慧城市具發展成效的場域,無論是政府投入或由企業協力開發,過程皆積極結合民間社群團體,公私協力合作,鼓勵民眾投入創新加值應用與反饋,並從教育紮根,透過學研機構及各類民眾參與活動促進民間社群團體能充分分享及利用資源,並將可能發生的反對或衝突提前溝通,共同創造更優質的智慧城市生活空間。