中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、前言

       為因應氣候變遷及溫室效應造成之全球暖化問題，推動新建建築物採用綠建築設計，以鼓勵建築業界參與興建綠建築及讓民眾辨識選購，本所於88年針對臺灣亞熱帶高溫高濕氣候特性，建立涵蓋生態（Ecology）、節能（Energy Saving）、減廢（Waste Reduction）、健康（Health）4大範疇，兼具節能環保與生態永續之綠建築標章評估（EEWH）系統，不僅為僅次於英國、美國及加拿大之後，第4個實施具科學量化的綠建築評估系統，同時也是目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶的評估系統，並為全世界唯一以政府為頒發主體的國家。

我國的綠建築標章採與國際間的綠建築標章相同，均為自願性質，非為法令規定事項，為宣導鼓勵申請，擴大綠建築政策之成效，自90年起強制公有新建建築物納入綠建築設計管制，由政府公部門帶頭做起，自然形成綠建築產業之市場機制及環境。近年來受到公有建築物帶動綠建築示範推廣效應影響，並隨著企業社會責任(Corporate Social Responsibility, CSR)概念興起，以及企業對環境、社會及公司治理(Environment, Social, Governance, ESG)日益重視，在建築師與營建業界的支持配合下，民間業界參與興建綠建築之數量已逐步成長，推行至今（111）年5月底止，全臺綠建築標章及候選綠建築證書達10,675件，已突破1萬件，每年可提供大量水電費的節約，以及降低二氧化碳排放，為國際間推動綠建築最有成效之國家之一。

二、建築能效評估制度建立

       行政院國家發展委員會業於本（111）年3月30日發布我國2050淨零排放路徑及策略，積極邁向淨零排放目標發展。為進一步提升我國建築物節約能源實施成效，達成2050淨零建築之願景，本所經參考國際間推動建築節能策略之趨勢，建立綠建築標章之建築能效評估系統，並於110年1月12日以台內建研字第1100850013號令修正發布「綠建築標章申請審核認可及使用作業要點」部分規定，新增建築能效評估及標示制度，自111年1月1日實施，由公有建築物帶頭做起，引導民間建築跟進，並採分年分階段方式，以進一步強化取得綠建築標章建築物之建築能源效率，期透過實施成效良好之綠建築標章，進而帶動建築物自主標示建築能效等級，有效提昇我國建築環境品質。

三、首2例近零碳建築頒發

       為鼓勵民間企業積極投入近零碳建築發展，支持政府建築節能減碳政策，並具體推廣我國綠建築政策落實之成果，同時表彰民間企業響應社會責任積極投入綠建築的申請，本部特於本（111）年6月17日舉辦「第1件近零碳建築授證暨綠建築標章破萬表揚典禮」活動，由本部吳常務次長堂安蒞臨致詞（如圖1），並安排國內第1件取得便利商店類的統一超商安同門市及第1件取得辦公及大型空間類的國立成功大學運璿綠建築科技大樓，這2例取得近零碳建築能效標示之單位予以授證（如圖2）。此外本次活動亦針對為臺灣社會建築節能提供重大貢獻，且積極發揚社會責任正向力量之台灣積體電路製造股份有限公司、台達電子工業股份有限公司及第一商業銀行股份有限公司等3家企業（如圖3），以及九典聯合建築師事務所、潘冀聯合建築師事務所與劉木賢建築師事務所等3家建築設計從業者（如圖4），由本部分別頒予綠建築標竿企業與綠建築優良設計單位獎狀及獎座，以感謝其在綠建築領域之優異表現。另本次活動並頒贈綠建築推動貢獻獎予國立成功大學林教授憲德及財團法人台灣建築中心周董事長光宙等2人（如圖5），以感謝長期致力並協助本部綠建築標章與近零碳建築等相關事務推動。

本次授證的首2例近零碳建築案例，其建築節能成效均達50%以上，並取得我國建築能效最高等級的近零碳建築(第1+級)標示。其中1例為統一超商安同門市，因其自主進行建築耗能評估與改善，落實綠色營運，成為國內首例的便利商店類案件，在臺灣便利商店設立密集度之高，本案實可做為便利商店、連鎖超市節能之表率。另外1例為辦公及大型空間類的國立成功大學運璿綠建築科技大樓，又稱為綠色魔法學校，為全球第一座針對亞熱帶氣候設計的零碳綠建築，也為臺灣第一座碳中和建築物。因其導入各式綠建築設計手法，具有極優異的節能成效，並於2022年獲聯合國入選全球七棟零碳建築之一，成為全球建築物減碳典範。

四、未來展望

       臺灣的綠建築起步雖晚，但其積極作為在國際間獨步全球，透過由政府公部門帶頭做起，配合鼓勵民間建設業界跟進，以自然形成綠建築產業市場機制及環境，全面加速公私有建築物進行綠建築設計，而這樣的綠建築政策推動，已使國內綠建築標章通過件數突破萬件，達成新的里程碑（如圖6）。為進一步提升我國綠建築及建築節能成效，邁向2050淨零建築低碳轉型，達到更優良的環境效益，本部於推行成效良好的綠建築標章基礎下，賡續淨零建築推動，並研訂淨零建築四大推動主軸:

1.提高新建建築物能源效率：建立建築能效評估及標示制度與強化建築節能法規，導入建築能效分級管制規定。

2.改善既有建築物能源效率：逐步強制公有既有建築能效評估及改善，並以獎補助方式鼓勵民間建築自主辦理建築節能改善。

3.提升家電、設備能源效率：分階段提高家電能效基準、貨物稅減徵優惠之續行評估，並規畫修正公寓大廈管理條例，協助電動車輛充電系統於既有公寓大廈內設置。

4.建築節能減碳新技術及工法研發與推廣應用：規劃研發及推廣適合我國氣候特性與能源使用之建築節能技術及建築減碳工法，如建立建築物智慧能源管理平台、建築物能源管理數據資料庫、木竹構造、建築循環經濟、建築延壽及預鑄構造工法等。

       規劃由公有建築物帶頭做起，引導民間建築跟進，針對新建建築物先採取鼓勵方式，再逐步修訂法規強制實施；至既有建築因數量龐大牽涉民眾權益，因此對於民間既有建築物採鼓勵之獎補助方式為主，公有既有建築則採強制實施；同時研擬強化家電節能措施，並投入建築節能減碳技術及再生能源等之研發與應用工作。期望透過實施成效良好之綠建築標章，進而帶動建築物自主標示建築能效等級，有效提昇我國建築環境品質，並希望藉由這些示範案例，能帶動更多企業踴躍申請建築能效評估及標示，以激發全民的重視，進而提升臺灣在國際的能見度，並期許臺灣成為環亞熱帶氣候國家之綠建築環境教育基地，共同邁向2050淨零建築目標。

圖1  吳次長致詞

圖2  首2例近零碳建築授證

圖3  頒贈綠建築標竿企業獎

圖4  頒贈綠建築優良設計單位獎

圖5  頒贈綠建築推動貢獻獎

圖6  綠建築破萬儀式

       為廣泛蒐集各界對淨零建築路徑的意見，本所於111年6月1日下午，假臺大醫院國際會議中心舉辦「邁向2050年淨零建築世界公民咖啡館活動」，邀請公民團體、產業公協會、專家學者及政府機關等近40位代表進行社會對話，由內政部邱前常務次長昌嶽蒞臨致詞，並接受媒體採訪，活動圓滿完成。

       本活動針對內政部淨零建築路徑規劃之「提高新建建築物能源效率」、「改善既有建築物能源效率」、「提升家電、設備能源效率」及「建築節能減碳新技術及工法研發與推廣應用」4大推動主軸，進行公民咖啡館分組討論，透過集思廣益，彙集各界的建言，以強化我國邁向淨零建築的社會對話，相關活動及對話內容詳情，請上本所官網(https://www.abri.gov.tw/cp.aspx?n=15792)查詢。

內政部邱前常務次長昌嶽致詞

貴賓與出席者合影

       內政部為促進建築與資通訊產業整合，提升建築智慧化水準，推廣普及智慧建築，於今(111)年辦理第3屆優良智慧建築作品評選，以表揚獎勵獲選優良智慧建築作品之設計建築師、相關專業工業技師、起造人、所有權人、管理機關、公寓大廈管理條例規定之管理委員會、管理負責人或參與投入智慧建築智慧化相關系統整合者等。報名徵件日期自今年3月25日起至6月30日止，後續將依「優良智慧建築作品評選獎勵作業要點」，辦理初選、現地勘查及決選會議，嚴謹公正的選出得獎作品。

       為激發全民對智慧建築之重視，及表揚獲選本年度優良智慧建築作品之得獎者，預訂於本年10月底透過公開儀式的頒獎活動，使得獎者更有榮譽感，期望未來各界積極落實智慧建築的設計與資通訊產業整合應用，共同普及推動永續節能智慧綠建築，落實永續居住環境政策。

       為使國內各界充分瞭解本所關於營建產業數位轉型的研究推廣方向，a&s TAIWAN（安全&自動化—台灣版）雜誌特別籌劃本次專訪。王所長於專訪時表示，為因應營建產業所面臨的數位化程度不足與缺工課題，本所已研議建築產業跨域創新整合發展計畫，希望協助營建產業從規劃、設計、施工到使用維護與管理都能導入臺灣最具優勢的資通訊（ICT）技術，讓營建產業數位轉型、順利升級，從勞力密集走向技術密集。並且進一步說明計畫五大推動主軸，即建築資訊建模（BIM）、智慧營造、智慧建材、建築管理雲平台及建築數據庫之內容，期能與各界共同合作，創造營建產業升級契機。

       立法委員蔡壁如國會辦公室於111年6月2日召開「永續城市願景公聽會」，主要聚焦於淨零碳政策涉及建築、都市計畫、國土規劃、交通、水資源利用及資訊公開等項議題，會中先由行政院農業委員會、經濟部、交通部、內政部、台灣電力公司、臺北市政府都市發展局、環境保護局等公部門單位進行簡報後，再由受邀近20位民間團體代表及專家學者輪流發言提供意見，主席並請公部門各單位回應。經過熱烈討論，主席結論為：城市願景形成需加強跨領域對話，另與會人員會後如有意見可送委員辦公室。

      本次公聽會關心議題以及與會人員所提歐洲推動以步行或自行車為交通工具俾減少碳排放、強調在地生活圈之「15分鐘都市」規劃理念等項建議，均將納入本所相關科技計畫業務規劃參考。

       本所以「讓路風行，擊退熱島，還我寶島」為題，跨域結合營建署、新北市政府及臺灣科技大學組成「WIND小組出任務」團隊，參與2022總統盃黑客松競賽初選活動，經民眾票選及初審會議審議，於6月21日獲選前20強團隊。

       「讓路風行」，即在都市中提供空氣流通的空間，本團隊將利用計算流體力學(CFD)，結合內政大數據，串接國土測繪中心的3D建物圖資，分析風場分佈特性，建置都市通風數位地圖，透過都市計畫和建築管理手法，挪出一些空間讓風通行，結合城市中藍綠帶，形塑都市通風廊道，將熱氣帶走，減緩日益嚴重的都市熱島問題，創造舒適怡人的生活環境，進而降低能源使用，促成節能碳效益。

       為推廣智慧綠建築基本概念，宣導臺灣智慧綠建築發展趨勢及相關推廣宣導計畫之執行方向，本所針對相關政府單位、公會團體、建築產業及大專院校學生等，舉辦3場次「建築推廣講習會」，分別以1場北部場實體授課、2場線上授課方式辦理，北部實體場111年6月17日於大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳舉辦、2場線上講習分別於111年6月24日及6月30日完成辦理。

       為配合國家發展委員會於111年3月30日所發布之2050淨零排放路徑及策略，本所業參考國際間推動建築節能策略之趨勢，建立綠建築標章之建築能效評估系統，完成並公告「綠建築評估手冊-建築能效評估系統」及「綠建築評估手冊-既有建築類」手冊，自111年1月1日實施，爰本(111)年度講習會課程內容就綠建築發展與淨零建築政策推廣、綠建築評估手冊「建築能效評估系統」及「既有建築類」說明、2019綠建築評估手冊修訂概要及空調系統節能效率EAC修訂說明，以及優良綠建築案例介紹等，使學員藉由課程的參與，確實了解綠建築最新資訊與未來發展方向。講習會報名踴躍，總計共600餘人次參與，活動圓滿完成。

       本所肩負建築法規、建築環境永續、建築防災及建築構造等研究發展職責，為使成果有效推廣至官、產、學、研各界，爰辦理本講習會，今年度考量新冠肺炎(COVID-19)疫情影響，採線上方式辦理，並於本所官網最新消息建置發表專區。

       本所110年研究成果發表講習會係依本所科技計畫進行分項，計有高齡者安居敬老生活環境、都市及建築防災、建築防火科技、建築工程技術發展與整合應用、建築資訊整合應用及智慧綠建築科技發展應用等6項主題，共計32案研究課題，透過官網「110年研究成果發表會」線上專區進行發表，提供各課題之論文集及簡報電子檔供各界瀏覽，並進行為期2週之電子信箱Q＆A交流，以達本所建築研究成果推廣目的，提升國內建築技術水準。

       本所肩負建築法規、建築環境永續、建築防災及建築構造之研究發展職責，110年度相關研究成果報告計101案，包含「智慧全人居家照護系統之研究」、「危老重建結合安居敬老空間環境設計之研究」等21件委託研究案，「高齡社會下大震災後短期避難場所設置高齡特殊避難空間參考手冊之研擬」、「建築環境健康及防疫措施之可行性研究」等26件協同研究案，「建築物防火安全性能提昇暨推廣計畫」等5件補助案，「建築物昇降設備遠端監控技術應用推廣計畫」等13件業務委託案及「失智社區服務據點強化認知環境研究」、「新建集合住宅導入近零能源建築技術之推動策略研究」等36件自行研究案，提供各界人士瀏覽參閱，共同推廣本所建築研究成果，以提升國內建築技術水準。

       本所111年度行政作業講習，因考量新冠肺炎(COVID-19)疫情，採線上方式辦理，並於本所官網最新消息分別建置專區。

       111年度行政作業講習包含研究計畫報告格式、查檢與研究成果評核績效說明、談建築學報論文投稿、會計作業注意事項及公務員廉政倫理規範簡介等內容，並自111年5月26日起於本所官網「各類申請書表下載」提供相關業務人員參考運用。

       圓形鋼管混凝土柱具有高強度、高韌性等優點，適合於高層建築之運用，但要將H型鋼梁與圓形鋼柱的連接處做好，並非易事。為解決此一難題，本所研發出「填充型鋼管混凝土梁柱的接頭結構」專利技術，不但銲接方式簡單、施作流程順暢，並具有省工、省料的優勢，更能有效掌握工程品質，提高工程水準。本專利的特點如下：

一、能大幅減少接頭區域的銲接數量，在外觀上更為美觀。

二、梁柱接頭結構設計上所運用之力學模型較為簡單，受力行為也相對單純，更便於設計。

三、經實驗測試，本專利更易施作且成本更低，並能有效發揮梁柱接頭結構的剪力強度。

       本專利從111年起，開放接受外界申請授權使用，所需申請表格及授權契約資料，業登載於本所及材料實驗中心網站，歡迎各界踴躍查詢。授權相關疑義，得逕洽本所工程技術組黃國倫先生（02-29310686轉1300）。

       CNS11227-2耐火性能試驗法－第2部：升降機乘場門組件國家標準於107年12月6日制定公布，本部建築新技術新工法新設備及新材料認可原訂自111年1月1日起依本標準認可，因考量國內實驗室尚未完成前揭標準之指定，實施該標準將面臨屆期無實驗室可配合測試之困難，為助於市場管理及新標準推動之平衡，乃延至112年1月1日起實施，並請本所防火實驗中心儘速取得財團法人全國認證基金會認證(TAF)。是以，本所防火實驗中心積極整備，完成2組試件實測後，同時考量CNS 12514-10建築物構造構件耐火試驗法－第10部：測定鋼結構構件防火被覆材料貢獻特定要求，於109年9月17日制定公布，為使國內防火被覆生產業者得在國內進行完整測試與評估，爰併同向TAF提出申請，嗣經TAF完成評鑑並於111年5月30日取得認證。

       本所防火實驗中心受理廠商申請玻璃樓板及屋頂耐火試驗，該案係經由台灣建築中心提供技術諮詢，試驗方法依據CNS 12514-1（2014）「建築物構造構件耐火試驗法－第1 部：一般要求事項」及CNS 12514-5（2014）「建築物構造構件耐火試驗法－第5 部：承重水平區劃構件特定要求」試驗。茲將就璃樓板試驗結果簡述如下：

       試體尺度為440㎝×300㎝(長×寬)，其構造分為玻璃(厚度129.56㎜)及防火鋼構(結構鋼194 x 150 x 9 x 6㎜，矽酸鈣板及陶瓷棉)，總厚度391.5㎜，加載200kgf/m²，經測試最大撓曲量29.5mm(最大撓曲量容許值102.2mm)，符合承重能力規定，亦符合遮焰性與阻熱性要求，具有2小時防火時效。又玻璃雖具透視與透光性，能延伸視野及採光，惟有隱私問題且火災時玻璃熔滴將影響救災人員安全，爰使用時仍需多加考量。

       科普網站泛科學平台於111年4月28日以「別讓喧囂的風兒危害住的安全」為題，專訪本所風雨風洞實驗室，主要重點以「向大眾簡單解釋風工程」、「風雨風洞實驗的重要性與設備介紹」 、「最新研究『整合擴增實境(AR)及計算流體力學（CFD）開發風場可視化應用程式』介紹」及「給未來想投入研究的莘莘學子建議」等四大主題加以說明。

       歷年來本所為降低風致災損進行前瞻議題研究，設置門窗、帷幕牆測試艙、造風機及建築與橋梁風洞等實驗設備，檢測項目更已取得全國認證基金會(TAF)指定認可計10項。其中造風設備之出風口平均風速可達60m/s以上，相當於蒲氏風級表17級風，為國內目前唯一可進行全尺寸構造物耐風測試之前瞻設備，另本所官網亦提供相關風工程研究案供有興趣者下載應用學習。藉由本次專訪宣導風工程科普知識並提升實驗室專業觀感和能見度，以利於研究及檢測業務的紮根與推展。

       為提升綠建築推廣成效，藉由向下紮根活動使國民從小接觸認識綠建築，本所結合既有綠建築資源，辦理第7屆「全國綠建築繪畫徵圖比賽」，本項比賽已於110年獲教育部納入「十二年國民基本教育免試入學超額比序」之全國性競賽項目採計，鼓勵並引導學生在繪畫比賽創作過程中，進而了解綠建築意義，強化學習成效。活動自開辦以來已辦理6屆，累積徵得4,640件作品，並經評審出1,065件得獎作品，成效良好。今(111)年賡續辦理第7屆，活動辦法如下：

• 主旨：透過開放且活潑的繪畫比賽創作過程，提升國民中、小學生對綠建築的觀察與認知，藉此瞭解綠建築的實質意義。
• 繪畫主題：以取得綠建築標章之建築物或優良綠建築為主，將綠建築基本概念呈現於繪畫中。
• 參賽作品網路報名：
  1. 國民小學組：111年5月2日(一)至7月29日(五)止。
  2. 國民中學組：111年6月16日(四)至7月29日(五)止。

       詳情請上http://www.taiwangbc-painting.com.tw/活動官網查詢，或撥打本所補助單位社團法人台灣綠建築發展協會活動聯絡電話(02)8667-6111分機123、128、181洽詢。

 

 

       本所為因應綠建築與智慧科技結合的「智慧綠建築產業」全球潮流趨勢，普及智慧化居住空間應用，及引領全民針對智慧化居住空間之創意風潮，藉此提升國民生活品質，並促進智慧化相關產業發展，因此賡續辦理第十五屆「創意狂想巢向未來」智慧化居住空間創意競賽。

       本屆創意競賽係以建築空間與社區場域中結合智慧科技及AIoT相關技術應用，提出符合未來生活情境需求的創新解決方案或營運服務模式為主軸，分為「創意狂想組」、「巢向未來組」兩組徵賽，期能徵選出以使用者需求為考量前提之創意設計及優良實例，以提供產官學各界參考。

       本競賽辦法業於智慧化居住空間專屬網站公佈，並於4月13日起開放報名；報名截止日期，創意狂想組6月30日止、巢向未來組7月31日止，歡迎踴躍參加，相關競賽內容、時程及評選方法等請詳https://www.ils.org.tw/；活動聯絡窗口 03 5913797 張綾珂小姐。

 

       為加強建築產業領域知識與資通訊產業交流整合，本所於本(111)年5月30日舉辦「智慧化居住產業聯盟建築AIoT SIG(特別議題工作小組)第一次專家視訊會議」，由聯盟張芳民會長主持。會議首先由AIoT工作小組報告本所歷年「創意狂想巢向未來」智慧化居住空間創意競賽優良案例相關AIOT技術，及於臺北市東明公共住宅智慧電表數據AI大數據分析節能實證工作成果報告，並經由與會專家學者共同聚焦問題、策略、市場及解決方案四大面向，提供AIoT後續推動之分析與建議：

(一)問題發掘與解決策略：目前AIoT導入建築產業仍有成本過高、安全防護不足、資訊交換閉塞、使用者體驗不足的難題，及商業化模式未成熟與誘因不足的問題。建議應持續進行建築數據與服務鏈結解決方案之場域測試驗證，創造新的服務模式，提出有利效益之證明，並擴散推廣至其他場域應用。

(二)市場及解決方案：建築產業AIoT內涵應包括：基礎架構、人工智慧平台，及建築應用情境的三個向度—1.產業應用：應用於機電保養，營運商得以預測機電設備運轉模式、防範未然、維持專業與服務品質。2.AIOT有利於建築營運數據取得更安全、更方便、成本更低廉。3.數位經濟結合之創新商業模式，提出智慧生活服務運營商的商業模式，利用區塊鏈技術保障住戶、服務運營商間資料交換的安全與真實性。

       藉由專家們彙整課題分析及解決對策，期使後續AIoT導入建築產業的推動發展更加成熟穩健。

      為持續強化再生綠建材產業推動聯盟之功能，並廣泛收集再生綠建材推廣應用遇到的問題，本所委託財團法人環境與發展基金會於111年4月28日辦理「再生綠建材推廣應用計畫」，特別針對聯盟運作機制與成效進行討論，邀請產、官、學界共41人召開再生綠建材產業推動聯盟交流會。討論主題包含再生綠建材之市場競爭力與遭遇問題分析、聯盟運作成效及再生綠建材推廣議題進行討論與回饋。

      經彙整會議結論:聯盟在工作推動上進行三個任務分組，包括諮議小組、產業推動小組與推動中心，其中諮議小組未來將針對推廣再生綠建材關於法規政策、技術等相關問題進行討論，期盼藉由蒐集業界對再生綠建材推動方面的建議，可作為未來制度調整與整體推動的參考。

       因應國際對永續環境發展目標以及我國2050淨零碳排重大政策，未來我國EEWH綠建築將逐漸走向零碳排之目標，並導入建築能效評估及標示制度。本所已積極配合出版「綠建築評估手冊-既有建築類」及「綠建築評估手冊-建築能效評估系統」兩手冊，並自111年1月1日起試辦1年。將有利於申請人於申請綠建築標章評定時，可併同申請建築能效評估，強化取得綠建築標章之建築能源效率。

        為促使綠建築評定專業機構之評定小組成員熟捻建築能效評估等相關評定業務，本所111年委託國立成功大學於本(111)年4月15日辦理「綠建築評定小組成員線上教育訓練」，由本所王所長榮進親臨進行線上致詞，透過教育訓練提升評定小組成員之?業能力並熟習審查業務，以達到「審查同軌、信賴倍增」之目標。本次教育訓練以建築能源效率評估為主軸，包括建築能效概論、綠建築評估手冊修訂更新及建築能效標示導入後之解說與空調計算實務等課程，以幫助各評定小組成員瞭解綠建築發展趨勢，並於未來執行評定作業時能精確並加速審查流程。本活動共計305人次參加，活動圓滿成功。

圖 王所長線上致詞

       本所110年度賡續辦理7項科技計畫，係營造安定、安居、安心的生活環境，積極從「維護社會安定，守護人民安全」、「完備防救災機制，強化空中救援量能」、「建構永續國土，均衡城鄉發展」、「營造安居家園，加速都市更新」、「促進公民參與，落實民主精神」及「精進便民服務，加強人權維護」等 6 大面向，推動各項福國利民之政策措施，務實回應民眾需求，以落實「安居樂業」的施政願景。並符合科技施政目標3.以科技創新打造永續宜居環境，提升居住品質之宗旨，各項計畫辦理成果如下：

(一)高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫110-113(1/4)

       進行高齡者住宅相關設計規定修訂等研究計畫案共計11案，包括研擬照顧服務導入高齡者住宅及高齡者住宅相關設計建議，出版建築物無障礙設施設計規範解說手冊之研究，提供給建築師及民間業者參考使用。於2021「臺灣輔具暨長期照護大展」展現高齡者安居環境之研究成果。

(二)前瞻建築防火避難及結構防火科技研發整合應用計畫(3/4)

       完成「熱煙測試可控煙流率與密度造煙系統」新型專利及「鋼筋混凝土(RC)構材火害鑑災判釋法」發明專利之技術移轉授權公告，並技轉應用4案。完成「大空間建築火災性能式煙控系統設計與應用手冊第2版」、「建築用門現場遮煙性能驗證技術指引」定稿美編作業，提供大空間煙控設計及遮煙門性能查驗之參考。完成防火檢測服務案件198件，計約收入568萬元繳交國庫。另有關煙層簡易二層驗證計算軟體授權技轉業辦理3案。

(三)建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫(3/4)

       完成「應用都市洪水即時預警模式進行滯蓄洪設施整合減災調適技術研究」等研究計畫10案。強化整合型「人工邊坡智能感測器」及監測系統安裝架設，研發增設預力地錨自動監測系統。輔導坡地社區自主防災，提供社區安全專業診斷及諮詢服務，提升防災意識與作為，並辦理坡地社區防災工作坊。

(四)建築工程技術發展與整合應用計畫(3/4)

       研擬修正「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範柱及接合設計」、「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範」及「建築耐風設計規範之載重組合及簡易風力」等3項技術規範。開發AIoT技術應用建築物安全耐震能力評估檢查，提供有效率的耐震安全檢查評估技術。建立季風資料庫及數據地圖應用技術，提供風環境影響評估、戶外熱舒適性、室內自然通風等相關評估人員，能夠快速獲得建築基地風速風向數據資料庫。

(五)建築資訊整合應用躍升計畫(2/4)- BIM

       打造永續宜居環境，並厚植政府業務數位治理能量，推展公共服務智慧化，規劃BIM結合人工智慧物聯網(AIoT)相關應用，並開發BIM應用項目及完成BIM協同作業案例教材，整合BIM/AI/IoT/大數據技術之維運管理雛形系統等研究。完成維運管理雛形系統AI演算法開發及BIM圖台的製作等成果。

(六)創新循環綠建築環境科技計畫(3/4)

       以「建築節能與室內環境科技」、「循環建築工法與材料技術研發」、「永續城市環境科技」、「綠建築宣導推廣」為研究主軸，辦理相關研究計畫共計19案。完成「綠建築評估手冊-建築能效評估系統」及「綠建築評估手冊-既有建築類」，並完成綠建築基地保水設施規劃設計指引、窗戶氣密性能現場檢測方法及建築物同層排水系統設計指引等草案之研究。辦理「2021全國綠建築繪畫徵圖比賽」1場次。

(七)智慧化居住空間整合應用人工智慧科技發展推廣計畫(3/4)

       辦理集合住宅類智慧建築資通訊安全應用之法制規定調查等計畫10案。智慧化居住空間展示中心至8月底共計2萬6,918人次，歷年累計超過46萬2,548人次參訪。召開建築物昇降設備遠端監控技術應用專家諮詢、建築空間導入AIoT技術應用等線上交流座談會，提出優先應用推廣建議。獲經濟部智慧財產局核准應用機器學習處理溫熱環境大數據之空調系統控制方法發明專利1件。

      據統計，建築能源佔全球能耗的32-41%(圖1)，2019年美國終端使用能耗比例，住宅與商業建築能源佔39%。在2015年美國住宅能耗調查（圖2），冷氣約17%、供暖約15%。2019年台灣能源統計手冊中顯示（圖3），服務業部門與住宅部門共佔36%(約93900百萬度)，其中空調用電量粗估為26000百萬度(參考台灣能源期刊住宅用電應用分配，冷氣約佔28%)。

            圖1   2019年美國終端用途能源消耗比例

               圖2  2015年美國住宅終端用途能耗比例

               圖3  2019年台灣各部門電力消耗比例

       為了綠色環保、節能減碳的目標，減少冷暖氣機的使用，對節能建材的關注度上升，零碳建築(zero energy building)與被動式節能屋(passive house)也逐漸興起，目前常見是透過隔熱牆/地板/門，隔熱玻璃等措施降低能耗。熱輻射來源是太陽，地球大氣層會吸收大部分短波長輻射，太陽輻射進入大氣層剩約5％紫外光、46％可見光與49％紅外線能量分佈，當紅外線被建築物吸收並釋放出熱能就會造成室內溫度上升。根據內政部營建署統計(圖4)，建築物的熱來源，屋頂佔22.8%、外牆佔18.2%，本計畫開發建築外殼節能材料的概念是以高耐久日光反射塗料來反射90%以上的日光，阻隔室外熱能進入室內，再加上低熱傳導水泥砂漿的隔熱功能，降低熱傳透率，讓室內環境維持在舒適的溫度，減少冷暖氣機使用，進而達到節約能源的目的（圖5）。

                 圖4  建築物夏季熱源

                   圖5   建材熱傳導係數對隔熱材厚度與熱傳透率的影響

      參考台灣建築物強化外殼部位熱性能節約能源設計技術規範，使用熱傳導係數較低的建材，用來取代輕質混凝土，可縮減建材厚度為原先的1/50（表1），不僅居住空間變大且降低平均熱傳透率，達到室內涼爽效果。隔熱建材除要求低熱傳導率以外，本身建材的抗壓強度也有國際規範(如EN998-1)規定(表2)。

       建築領域佔全球能耗總量很大部分，因此降低建築能耗成為一項迫切需求，由各種隔熱建材特性比較(參看台灣建築物強化外殼部位熱性能節約能源設計技術規範)。輕質混凝土與矽酸鈣板的熱傳導係數很高，無法達到高隔熱的需求，市場上常用有機發泡板(如PU發泡板等)達成建築隔熱、保溫節能或隔音的目的，缺點是易燃。而無機類的矽酸鈣板、岩棉與玻璃纖維棉雖為不燃，但有高熱傳導係數、易吸濕或施工不便等問題。由此，傳統建材需要創新、易施工、輕質、高強、保溫效果佳、綠色安全的高隔熱建材。本計畫發展之超低熱傳導氣凝膠砂漿符合上述要求。

       本計畫由本所與成大合作之產學合作計畫，將建置體積 3m×4m×3m實屋 2組，採用BESTAI能效果模擬，根據所開發之耐久高日光反射塗料與低熱傳導砂漿、材料耐候性能、熱學特性、機械物性等，進行建築物外殼部位(牆、屋頂)之節能效益實驗評估。以獲得最佳化材料組合。對於實體建築驗證，將安裝開發之創新隔熱建材於示範屋之外牆，並依照實際現況，設置窗戶與大門。接著透過示範屋建築方位、外界氣候條件等參數，量測創新隔熱建材在不同情境下之節能效益。最後將實尺寸實驗結果與模擬結果比對，評估兩種研究方法之差異性，以作為後續研究之參考。本項工作預計進行12個月之實驗，量測項目計有：建造工法、空調耗電量、室內熱環境、外殼熱流量、現場U值(圖6)。未來舊有建築評估可以利用施工前後耗電量，新建築節能評估是以BESTAI模擬為主。

                       圖6 工作內容與流程

       內政部建築研究所111年3月出版「建築用門現場遮煙性能測試指引」(如圖1)，為內政部指定評定機構作為建築防火材料後市場追蹤管理，提供一可靠便捷的現場查核工具，將實質確保建築防火避難的安全品質。本指引主要參考 CNS15038「建築用門遮煙性試驗法」所訂定，此試驗法包含室溫及中溫時，施以10－25－50Pa進行洩漏量量測，測試指引所提出之儀器及方法，盡可能使現場之測試方式與實驗室試驗結果相近。考量現場除無法進行中溫時之測試外，其餘室溫時之測試條件皆與CNS15038相同，雖僅進行室溫時之遮煙性能測試，然已參考文獻及理論推導，並與實驗室之遮煙設備進行比對驗證，同時亦於建築物現場進行可行性驗證作業完成，若依本指引內容妥善使用，將可利用此非破壞檢測之方式，於室溫條件下立即驗證門之遮煙性能，以快速、便民、公正之方式，為防火安全把關。

圖1   建築用門現場遮煙性能測試指引

       為降低火災時煙造成的人員傷亡，避免火災時煙透過防火設備之縫隙流竄至各空間，波及樓層各空間人員，牆上開口門扇之遮煙性能測試方法，經濟部標準檢驗局前於95年11月16日公布CNS 15038「建築用門遮煙性試驗法」(99/11/18再版)，內政部亦於103年7月1日公告實施有關空間之防火設備，應同時具備遮煙性能，包含昇降機道或昇降機間，以及提供F-1或H-1組之護理之家、產後護理機構、老人福利機構及住宿型精神復健機構，及F-2 組之機構、學校者，其樓層之區劃及安全梯出入口裝設之防火設備，應具有遮煙性能等。

       鑒於遮煙設備經內政部認可之產品甚多，並於建築工程廣泛採用。內政部爰擬將建築用門之遮煙性能納入現場查核之指定項目，以確保建築物公共安全，進而保護民眾生命安全。本指引旨在提供應用建築用門現場遮煙性能之測試，內容重點包括：1.指引之適用範圍與條件。2.測試設備介紹。3.測試之前置作業。4.測試設備之功能確認。5.測試流程。6.測試結果與紀錄。7.測試報告。

圖2 測試設備安裝示意圖

       建築物火災過程中，可燃物燃燒時會產生具有溫度及壓力的煙，將透過出入口防火設備四處流竄，因此各國採用之遮煙門扇試驗規範，除量測門扇之室溫洩漏量外，亦要求量測中溫 200℃空氣溫度之洩漏量，亦即所謂遮煙門扇，至少應於室溫及中溫，施以一定壓力狀況下，具備一定程度之遮煙性能。而火場環境非常錯綜複雜，火熱與門扇之距離遠近情況不同，也會導致門所受破壞力有所不同，故室溫時門之遮煙性能也需要極度重視，如BS 476-31僅要求測試室溫時門於各壓差下之洩漏量，亦可得知測試室?時洩漏量之原意。

       內政部認可具遮煙性能之「防火設備」產品，迄今已被廣泛應用在建築物上，擔負起阻擋煙漫延之角色，有必要確認其裝設於建築物上之實際性能。建研所於106年輔導財團法人台灣建築中心進行建築用門現場遮煙性試驗法之研發，經參考CNS15038「建築用門遮煙性試驗法」比對驗證，完成本「建築用門現場遮煙性試驗指引」，其內容亦經國內專家學者縝密審查，本試驗法之推廣應用，必能提高遮煙門扇之安裝品質，亦能提供內政部營建署有關新技術、新工法、新材料或新設備認可制度之追蹤查核作業參考，讓建築居住環境更加完善與安全。

 

 

        早期因應大型公共建築如航站大廈、大型購物中心、巨蛋球場等興起，我國自民國93年突破規格式法規限制，開啟防火避難性能式設計與審議機制，本所為性能式設計主要推動單位，為協助業界熟悉設計方式於98年12月出版「大空間建築火災性能式煙控系統設計與應用手冊第一版」，內容係以先進國家之性能式煙控系統設計規範為基礎，配合解說我國所完成之大空間建築性能式煙控系統設計案例，提供設計者及專業人員參考，本手冊出版後於博客來專業及教科書及政府出版品分類中被列為為熱銷好書，並獲得網友評鑑4.5顆星佳評。

      近十幾年來，我國性能式煙控系統設計及驗證技術又有重大進展，且本所研發並取得2項新型專利之「熱煙測試可控煙流率與密度造煙系統」，並已實際應用於高雄衛武營文化藝術中心與鐵路地下化車站、月台及隧道進行現場全尺度熱煙試驗，驗證其煙控系統性能。自此熱煙試驗驗證技術從熱煙之示蹤性質化驗證技術，邁入可計算煙層下降時間之量化驗證技術，為未來發展奠定了重要之基礎，實是深具意義。

       為使手冊更臻完善，本次再版以107年協辦案「大空間建築全尺度熱煙試驗定量化分析及技術手冊編修研究」為藍本，經歷2次編輯小組會議詳細審查並修正完竣。在系統設計方面，以英國BS7974、美國NFPA 92及NFPA 130為主要參考規範；在全尺度現場熱煙試驗方面，則參考澳洲AS 4391及我國CNS 15937（煙控系統性能現場驗證法-熱煙試驗法）規範，內容新增「第八章 地下車站與隧道火災煙控系統設計與全尺度實驗分析」與「第九章 全尺度熱煙試驗程序與發煙量校正」等章節，其內容為：

一、第八章  地下車站與隧道火災煙控系統設計與全尺度實驗分析

8.1 NFPA 130 對於隧道火災之煙控與避難系統性能式設計理念

8.2 NFPA 130 對於地下火災之煙控與避難系統性能式設計理念

8.3 地下隧道段之火災全尺度實驗案例分析

8.4 地下車站之火災全尺度實驗案例分析

8.5 地下車站與隧道火災煙控系統設計與全尺度實驗小結

二、第九章  全尺度熱煙試驗程序與發煙量校正

9.1 熱煙試驗定量化依循之規範

9.2 全尺度熱煙試驗數量化分析的啟發

9.3 全尺度熱煙實驗數量化分析的關鍵-發煙量的校正

9.4 發煙量之動態量測具體成果

9.5 全尺度熱煙試驗發煙量量化校正必要性

       台灣於近十年來，由於大型公共工程與民用大空間建築的大量興建，使得性能式煙控系統設計發展迅速。手冊第二版已於111年3月出版，內容以性能式煙控系統設計進行了系統化之比對分析，並結集近年來所完成之諸大空間建築性能式煙控系統設計案例成冊。展望未來，期望本手冊之發行能進一步推展我國性能式防火工程，強化與創新建築物之煙控與避難系統性能，並能累積實務應用經驗回饋精進現場熱煙試驗量化測試分析技術，促進國家標準CNS 15937邁向量化試驗階段而普及應用，使我國在技術上領先國際，在建築環境上更安全、舒適、永續。

熱煙試驗設備及試驗案例

手冊封面封底

       為落實環境永續發展，推廣普及綠建築，促進節能減碳效益，本部辦理優良綠建築作品評選，以表揚獎勵獲選作品，自92年起至110年已辦理10屆優良綠建築作品評選活動，累計已選出118件典範綠建築案例。第11屆活動經評選委員勘查所有入圍作品完成後，於110年10月26日完成決選，選出12件優良綠建築得獎作品(獲獎名單如表1)，並已110年12月11日結合「第50屆建築師節慶祝大會」舉行頒獎典禮，賴副總統清德、本部花次長敬群等親自出席表揚活動。為激發更多建築師先進發揮創意與巧思，促進營建產業積極投入，擴大傳承扎根，共同力行綠建築發展，本所於111年3月出版「2021綠建築在台灣-第十一屆優良綠建築獎作品專輯」，分享建築師優異創新的設計精要及營建業良好的經驗。

       本專輯收錄第11屆12件充分展現永續發展精神與環境教育價值之得獎作品，包括桃園市立圖書館龍潭分館新建工程、台灣電力公司南部展示館、滬尾藝文休閒園區、經濟部傳統產業創新加值中心興建工程、MOXA八德廠、新北市八里區行政大樓新建工程、台積電中科十五廠五期OFFICE棟新建工程、土城醫院興建營運暨移轉（BOT）新建工程、IKEA桃園店、桃園市中路二號社會住宅、臺北市松山區健康社會住宅2區及印象天裔等。這些得獎作品除了符合硬體的指標，更提供了節能舒適的宜居空間，傳達與大自然共存共榮的理念，成為建築界的學習標竿。

       本專輯分有論述篇、作品篇及資料篇等3大篇章，在論述篇中，本所邀請到財團法人台灣建築中心周董事長光宙、國立臺北科技大學蘇教授瑛敏及國立高雄科技大學廖教授婉茹執筆，分享本屆優良綠建築作品評選活動感言及評析得獎作品設計手法。於作品篇中，邀請12件得獎作品之得獎單位執筆，以圖文並茂的方式，鉅細靡遺地分享各作品的設計思維與特殊手法，供各界參考學習。最後在資料篇中，則由本所彙整12件得獎作品與得獎單位的基本資料，可做為未來希望投入優良綠建築新建者之借鏡。

       本屆12件得獎作品均為黃金級以上的綠建築，其中7件為公有建築、5件為私有建築，顯示國內綠建築發展不再侷限於公共工程，來自民間的參與也是日益踴躍。其中政府廣為推動的社會住宅，表現也相當優異，如「桃園市桃園區中路二號基地新建公營住宅」，採取減法設計，省去非必要裝修，將回收再利用導入生命週期設計，並使用管理的水電能源資料驗證其節能與節水設計之效果，獲得評選委員的青睞；「臺北市松山區健康社會住宅2區」，則採開放空間生態景觀集合住宅的理念，結合原社區特性及造型元素，加入都市農園概念，帶入風、 光、 水及綠等設計元素，成功營造出社區於都會中的新綠形象，這2件優秀作品的綠建築設計細節與巧思均詳盡已收錄於專輯當中，展現居住正義與環境永續發展的成果。

       第11屆優良綠建築作品專輯相關資訊已公告於本所官網出版品目錄(https://www.abri.gov.tw/News_Photo.aspx?n=862&sms=9511)，並可於政府出版品展售門市(五南文化廣場(04)2226-0330；國家書店松江門市(02)2518-0207)購買，歡迎對優良綠建築作品有興趣之專業從業人員及一般大眾踴躍購買。

圖1  第11屆優良綠建築作品專輯封面

圖2  桃園市桃園區中路二號基地新建公營住宅

圖3  臺北市松山區健康社會住宅2區

圖4  優良綠建築榮譽獎得獎人與貴賓合影

圖5  優良綠建築作品獎得獎人與貴賓合影

 

表1　第11屆優良綠建築作品獲獎名單

得獎作品	優良綠建築獎	綠建築榮譽獎	等級	類別
桃園市立圖書館 龍潭分館新建工程	十方聯合建築師事務所 設計人：張良瑛建築師	起造人：桃園市立圖書館	鑽石級	大型 空間類
台灣電力公司 南部展示館	岡宏寶新電機冷凍空調技師事務所 設計人：郭天送工業技師	起造人：台灣電力股份有限公司	鑽石級
滬尾藝文休閒園區	九典聯合建築師事務所 設計人：郭英釗建築師	起造人：將捷文創實業股份有限公司	鑽石級
經濟部傳統產業 創新加值中心興建工程	張瑪龍陳玉霖聯合建築師事務所 設計人：張瑪龍建築師	起造人：財團法人金屬工業研究發展中心	鑽石級
MOXA八德廠	九典聯合建築師事務所 設計人：張清華建築師	起造人：四零四 科技股份有限公司	黃金級
新北市八里區 行政大樓新建工程	綠野國際建築師事務所 設計人：江之豪建築師	起造人：新北市 八里區公所	黃金級	辦公廳類
台積電中科十五廠五期OFFICE棟新建工程	潘冀聯合建築師事務所 設計人：潘　冀建築師	起造人：台灣積體電路製造股份有限公司	鑽石級
土城醫院興建營運暨移轉（BOT）新建工程	潘冀聯合建築師事務所 設計人：蘇重威建築師	起造人：新北市立土城醫院（委託長庚醫療財團法人興建經營）	黃金級	醫院類
IKEA桃園店	林明娥建築師事務所 設計人：林明娥建築師	起造人：牛奶地產投資開發股份有限公司	黃金級	百貨 商場類
桃園市中路二號 社會住宅	陳章安建築師事務所 設計人：陳章安建築師	起造人：桃園市政府住宅發展處	鑽石級	住宿類
臺北市松山區健康社會住宅2區	九典聯合建築師事務所 設計人：張清華建築師	起造人：臺北市政府都市發展局	鑽石級
印象天裔	謝樹林建築師事務所 設計人：謝樹林建築師	起造人：永盛開發建設有限公司 管理單位：印象天裔社區管理委員會	鑽石級

       本所為普及智慧化居住空間應用並促進AIoT相關產業發展，於民國95年創辦「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽迄今已邁入第十四屆。自第六屆始分為智慧化居住空間概念設計的「創意狂想?組與發掘新建及既有建築實務改善案例的「巢向未來?組分別徵賽。近年來人工智慧的出現已逐漸改變整個產業的傳統業態與商業模式；因此本屆「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽徵賽主題，以建築空間與社區場域中結合智慧科技及應用相關技術為主軸，鼓勵青年學子及產業界運用數位科技等相關整合應用技術，將居住空間與智慧科技無縫融合，滿足該空間全生命週期管理或在安全安心、健康照護、節能永續、便利舒適等使用者需求及情境設計進行徵賽。十四屆以來除累計有大專院校及產業界共3,333件作品參賽，評選出231件作品並公開表揚外，歷年獲獎團隊亦在國內外取得佳績，並實際導入國內外場域推廣應用。

       本屆「創意狂想」組學子設計作品除納入現下社會環境及使用族群的生活需求考量，智慧科技的應用領域也更廣泛，顯示智慧化居住空間的應用理念已日益普及並向校園紮根。金獎作品—「Wind Digester」利用貝殼的仿生原理結合風力發電的概念，將風的影響與缺點改成優點，創造新的機構系統結合建築，並應用在高層建築上。銀獎作品—「Light In The Dark Mist」收集山區的日光與霧中的水分子，並儲存成光能、熱能及水源，在災害或山難發生時提供逃生指示及緊急救難需求。銅獎作品—「思維互動中心」結合BCI及VR，讓殘障人士可以透過VR在虛擬現實中再次體驗運動的快感，及提供復健者更精準的復健與健康監測。

       至於「巢向未來」組的實例作品，則較往年更為多元，普遍運用物聯網應用、數據應用分析、系統整合技術，針對欲解決的問題進行深度的分析，足見數據應用在智慧化居住空間應用不斷創造精準且嶄新的服務價值。金獎作品—財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心的「沙崙C區5D智慧維運管理系統」，透過結合環境感測器資訊與設備位置，將與大樓維運相關監測數據整合於此強大的可視化平台中，資訊與立體空間結合，讓管理者更易進行直觀之操作。銀獎作品—城智科技股份有限公司以「人臉辨識應用解決方案提升智能長照服務」將長照機構之異質系統整合及住民、訪客、服務人員管理自動化，提升行政效率，以及非接觸實名制及測溫管理，節省服務人力及提升防疫率。銅獎作品—優比思科技股份有限公司的「NASA Mission：火星人的智慧建築」，藉由開放式架構平台整合跨系統跨建築的巨量運轉數據，並透過人工智慧模型進行最佳化數據自主驅動模式，建構出獨特的智慧節能及高效能的智慧化物業管理系統。

       綜觀本年度作品均普遍利用數據、人工智慧技術，並針對現下社會環境及使用族群的生活需求考量及問題有更深度的分析與解決方案，足見數據在智慧化居住空間應用已成導入共識，應用理念已日益普及，是為政府多年推動智慧建築成果的見證，爰出版本年度專輯以資記錄鼓勵，並供各界學習參考。

    「第14屆智慧化居住空間創意競賽專輯」相關資訊已公告於本所官網(https://www.abri.gov.tw/tw/publication/list )出版品目錄，並可於政府出版品展售門市(五南文化廣場(04)2226-0330；國家書店松江門市(02)2518-0207)購買，歡迎對智慧化居住空間利用數據、人工智慧技術之創意發想、實際案例作品有興趣之學子、專業人員及一般大眾踴躍購買。

       鋼構造建築由於耐震性佳、施工期短及具循環利用特性，近年逐漸成為國內大型集合式住宅或商業辦公大樓的主流，然而，高溫下鋼材有強度折減與軟化的現象，若無法提供足夠的承載能力，往往造成建築物崩塌，進而影響人員生命及財產安全，使得火害對鋼構造建築的危害性較為嚴重，當鋼構件曝露在高溫中，藉由其防火被覆材料透過熱-物理變形、放熱化學反應及形狀改變等，延緩鋼材之溫度上升。防火被覆材料一般有磚石、水泥砂漿及灰泥、混凝土、防火塗料、噴覆式、底塗與板材，其中目前鋼構造建築常採用膨脹性塗料及噴覆式防火被覆材料。

       國內鋼構件防火被覆材料，皆由國外檢驗機構出具之性能或許可證明文件，經內政部「建築新技術新工法新設備及新材料認可申請要點」審核認可，方能在國內市場使用。究其原因之一係缺少鋼構件防火被覆材料之防火性能評估與其試驗方法，雖可依據CNS 12514-6「建築物構造構件耐火試驗法-第6部：梁特定要求」及CNS 12514-7「建築物構造構件耐火試驗法-第7部：柱特定要求」進行鋼構件防火被覆材料防火性能試驗，但只能獲得單一梁、柱的防火被覆材料防火性能結果，無法評估應用至其他形狀或不同防火時效等所需防火被覆厚度。直至109年9月17日經濟部標準檢驗局公布CNS 12514-10「建築物構造構件耐火試驗法－第10部：測定鋼結構構件防火被覆材料貢獻特定要求」及CNS 12514-11「建築物構造構件耐火試驗法－第11部：鋼結構構件防火被覆評估特定要求」，始有其相關規定可進行防火性能評估與試驗。

       另鋼構件防火被覆材料厚度依內政部營建署「申請建築防火材料審核認可作業注意事項」規定，“屬英國LPC、美國UL、加拿大ULC等機構檢驗合格所出具之證明文件或登載於上開機構所出版之使用手冊之防火被覆材，均以該機構原核可防火材料被覆厚度增厚四分之一為核可標準”，該厚度加乘緣由，可由內政部部營建署90年10月26日九十營署建管字第055632號書函說明得知：「厚度加乘規定事宜，係因國外與國內CNS所規定破壞溫度不同所致。分析經我國防火材料審查通過之各材料的鋼材破壞溫度確有不同之處，若經加厚四分之一加乘計算，會形成增厚效果不同之差異，目前英國所採用之推算評估公式做法，似得作為我國參考，惟我國需先確立訂定破壞溫度為何。於現行CNS尚未修改前，申請人得要求評估機構依現行350℃/450℃基準計算或逕行依循現行加乘規定…」。經查前述之CNS為CNS 12514「建築物構造部分耐燃檢驗法」(1989)規定鋼構造(柱、樑)破壞溫度為350℃(平均溫度)/450℃(最高溫度)，之後修改為500℃(平均溫度)/550℃(最高溫度)，CNS 12514-1「建築物構造構件耐火試驗法－第1部:一般要求事項」(2014)承重能力則必須由加載決定，無鋼材破壞溫度規定。因此，若依CNS 12514-10及CNS 12514-11標準評估與試驗所得結果，防火被覆材料厚度則可不用增厚四分之一。

       本所防火實驗中心在鋼構件耐火試驗已累積相當多經驗，依據CNS 12514-10完成盤點現有梁柱耐火爐設備、所需增修處及建立相關標準作業程序，業於111年5月30日獲得CNS12514-10之TAF認證，並申請內政部建築新技術新工法新設備及新材料性能試驗機構指定，期能協助業界進行防火被覆材料研發與增加防火實驗中心檢測收入。

壹、前言

       目前大部分社會住宅之設備及系統尚無法應用感測器蒐集大數據資料，亦無法系統性分析該設備或系統之最適壽命，作為爾後設備或系統採購之參考。本研究藉由導入大數據分析，就社會住宅維修紀錄，分析社會住宅之設施或設備最適壽命，避免其資產總收益小於維護管理支出費用，作為爾後設施或設備採購參考，以利降低維護管理費用，並做為後續社會住宅物業管理策略調整參考，擬定預防保養或更換時間，提昇物業管理效率及品質。此外，藉由建築資訊建模BIM應用，可提高物業管理業者找到報修設施或設備相關資訊效率(例如給水加壓馬達故障漏水，可應用BIM模型迅速找到給水管線控制閥門位置、加壓馬達規格、供應商聯絡資訊等），縮短更換或維修時間。

貳、主要內容及重點

       本研究以研擬社會住宅物業管理所需大數據分析基本資料項目及格式、規劃社會住宅物業管理系統架構，並開發雛型系統為目的，應用大數據分析技術分析社會住宅設施及設備維修費用、購置費用（購置費用亦可使用政府電子採購網相關單價）、安裝費用、安裝使用後各年之殘值等變數資料，分析出不同種類不同廠牌設施或設備最佳汰換時機。另外亦結合BIM技術，藉由BIM模型查找系統或設備之現場位置，及名稱、廠牌、型號、尺寸、供應商名稱、供應商聯絡電話、較佳預防保養或更換時間……等，以提高物業管理效率及品質。

      本研究參考營建署「社會住宅規劃設計及興建與營運管理作業策略規劃委託專業服務案報告書」、桃園市政府住宅發展處「建築資訊模型(BIM)、智慧建築、綠建築於維護管理機制規劃導入服務」標準作業手冊，及訪談桃園市政府住宅發展處，訂定「住戶設施設備使用維護管理項目」及「公共空間設施設備使用維護管理項目」，並規劃各項目資料格式。本研究結合BIM、大數據分析技術應用於社會住宅物業管理架構如圖1所示，於設施或設備維修大數據資料蒐集階段，物業管理廠商於維修前，可先藉由BIM模型查找故障設施或設備之現場位置，及名稱、廠牌、型號、尺寸、供應商名稱、供應商聯絡電話等資料，提高物業管理效率及品質，並於維修後參考本研究擬定之大數據資料填報項目及格式回報維修資訊。於物業管理大數據分析系統應用階段，社會住宅維護管理單位於完成設施或設備維修大數據資料蒐集後，可應用本研究發展之物業管理系統執行設施或設備採購廠牌、成本或較佳更換時間之大數據分析、擬定各設施或設備長期修繕計畫，及較佳預防保養或更換時間。

       因「住戶設施設備使用維護管理項目」及「公共空間設施設備使用維護管理項目」不同，本研究社會住宅物業管理大數據分析雛型系統(以下簡稱為物管大數據分析系統)為「住戶設施設備使用維護管理」及「公共空間設施設備使用維護管理」開發不同軟體子系統，惟二者採相同分析流程。物管大數據分析系統執行分析前所需之基本資料，包括各設施或設備資料(如:廠牌、型號、售價、安裝費用、使用後3年至10年之殘值……等)，及各設施或設備之維修大數據資料(包括財產ID、廠牌ID、住戶ID或公共空間區域ID、維修費、報修時間……等)。藉由上述基本資料，物管大數據分析系統可自動分析出各設施或設備安裝後3年至10年內之維修費、維修次數、年平均使用成本(如圖2)等統計資料；各設施或設備於特定年度之維修費總金額、維修總次數等統計資料；各住戶或各公共區域於特定年度之維修費總金額、維修總次數等統計資料；自動寄發電子郵件提供機關主管設施設備維修報告相關資料。物管大數據分析系統分析出之設施或設備最佳汰換時機，係定義為該設施或設備年平均使用成本最低值之使用年限，其中年平均使用成本算式定義如下:

年平均使用成本 =(歷年維修費用+新機購置費用+安裝費用-使用後殘值)/使用年數

參、研究效益

• 藉由維修大數據分析，較精確掌握社會住宅之設施或設備最適壽命，避免資產總收益小於維護管理支出費用，作為爾後設施或設備採購之參考，降低維護管理費用。

      一般設施或設備更換時間通常是在發生大故障時，維修費龐大時才會考慮汰換，但是這常常不是最佳汰換時機。隨著設施或設備使用時間增加，維護管理費用也會隨著增加，但設施或設備性能卻隨著下降，而找到最適更換時機需考慮設施或設備購置費用、安裝費用、維修費用及安裝使用後各年的殘值等因素，其中維修費用與設施或設備廠牌等因素也有關，卻無法事先預估，本研究藉由大數據分析技術建立一套不同種類、不同廠牌設施或設備最佳汰換時機之分析預估系統，提供採購及汰換設施設備參考。

• 藉由物業管理過程累積維修大數據資料，做為後續社會住宅物業管理策略調整參考，擬定預防保養或更換時間，提昇物業管理效率及品質。

       本研究先行研擬社會住宅物業管理主要設施或設備所需蒐集大數據資料項目及格式，提供社會住宅維護管理機關參考，以利未來所蒐集之大數據資料可有效提供大數據分析預估系統分析使用，擬定預防保養或更換時間。

• 藉由BIM模型應用，提高物業管理業者找到報修設施或設備相關資訊效率，縮短更換或維修時間。

       本研究規劃於BIM模型登錄建物設施或設備之較佳預防保養或更換時間，可方便物業管理廠商藉由BIM模型查找系統或設備之現場位置，及名稱、廠牌、型號、尺寸、供應商名稱、供應商聯絡電話……，提高物業管理效率及品質。

圖1  BIM結合維修大數據分析技術應用於社會住宅物業管理架構

                         

圖2  物管大數據分析系統分析出同一部分離式冷氣機不同使用年數之年平均使用成本直條圖資料

 

       臺灣位於環太平洋地震帶板塊交界處，地震發生頻繁，造成民眾生命財產巨大的威脅。而目前IoT與AI技術日趨成熟，建築物結構安全監測方式也逐步邁入應用階段。而本研究即是希望結合IoT與AI技術，自動蒐集分析建築物在地震前、後的結構相關數據，有助於保障民眾生命財產安全。推動建築AIoT結構監測技術的應用，可以有許多的效益。例如，當發生大規模地震後，透過自動監測，可以快速分析出有異狀的建築物，精準派遣專業技師至現場做進一步分析，如此可掌握時效、節省人力。而利用自動連接網路的地震記錄儀，藉由其可連網的特性，連接中央氣象局地震速報網的訊息，自動連繫電梯提早往最近的樓層停靠，並且打開電梯門，以避免民眾受困於電梯中。同時也並可控制天然氣系統自動關閉總閥門，避免因為地震造成天然氣外洩，而引致火警的風險。此外，利用建築物的微振量測技術，可比較建築物於補強施工或地震發生前、後量測數據，做為補強效益成果或地震受損狀況的評估。中長期而言，AIoT結構監測技術，亦可以推廣至社會住宅等大型公共建築使用，於維護管理端建置管理中控中心，即時掌握所轄建築物的安全狀況，並累積數據做為後續分析使用。

       本研究經由蒐集國內外AIoT技術進行建築物結構安全監測之資料，並於宜蘭縣礁溪鄉選擇1處實證場域，進行建築結構監測分析的實證，透過實際監測與數據蒐集，實證以AI分析建物結構狀態之可行性，建立長期監測及微振量測之作業流程。最終並由法規政策及宣導推廣等面向，初步探討AIoT應用於建築結構結構監測於未來推動的方式，期盼能降低推動時的阻力。本研究具體成果如下：

1.AIoT建築物結構自動監測與快速評估文獻整理

       蒐集國內外AIoT技術進行建築物結構安全監測之資料，瞭解目前可行的建築結構監測與分析方式，並探討AI智慧及IoT技術結合結構監測與分析之應用範疇，減少監測時所需的人力。

2.建立實證場域，蒐集建物結構長期監測及微振量測數據

       本研究於宜蘭縣新建立1個實證場域，安裝IoT長期監控所需設備，並進行微振量測。實際取得1次地震所得之監測數據，以及2筆微振量測所得資料。彙整分析長期監控所得之監測數據，實證以AI分析建物結構狀態之可行性。

3.神經網絡之初步訓練結果，確實可以協助快速預測建物結構受震反應

       由神經網絡之初步訓練結果，確實可以協助快速預測建物結構受震反應。應持續監測以取得更多的資料，訓練出具普遍性的模型，並邀集專家學者訂定結構安全等級的判斷標準，且經由多種方法驗證確認。倘若單一房屋之監測技術能夠完善普及，將可以利用其觀測之數據推估區域的結構反應，並建立區域安全網。

4.建置長期監測及微振量測之作業流程

       分別就建築物結構長期監測及微振量測之作業流程模式進行分析，就所需設備規格、安裝位置、量測方式、輸出資料形式等面向提出建議，並建置「長期監測紀錄表」與「微振量測紀錄表」兩種表單，供後續相關研究及推動作為依據。

5.AIoT應用於建築結構結構監測應用範疇與推動

       由法規政策及宣導推廣等面向，探討AIoT應用於建築結構結構監測未來推動的方式，期盼藉由推動法規與宣導，降低推動時的阻力。

       本研究建議初步推廣期間，考慮服務到更多的民眾，建議以供公眾使用的大型建築為主要類型，例如商場、旅館、醫院、學校、政府單位或社會住宅等開始試辦。用戶於地震後收到即時分析結果，可以判斷該建築物震後之安全性，或是於事後進行結構補強的工作。分析端可由國內具公信力之地震與建築相關專業機構擔任，持續更新建築結構監測模式，如國家實驗研究院國家地震工程研究中心結合財團法人台灣建築中心，作為後續國內地震監測的後端分析單位。政府端可分別由中央主管機關與地方主管機關管理。中央主管機關可藉由整體數據瞭解國內建築物的安全狀況，規劃相關政策引導建築結構安全提升。地方主管機關則可篩選資料具風險之建築物，強制督導改善，保障人民生命財產安全。

壹、前言

       建築資訊建模（Building Information Modeling, BIM）因其具有夾帶豐富建築資訊之特性，易於供不同專業團體(建築、結構、機電等)協同合作，故被廣泛應用於建築工程生命週期各階段（可行性評估、規劃、設計、招標、施工、竣工驗收至接管及營運維護），提供不同執行效益。例如，BIM於規劃設計階段，可減少規劃設計的錯誤及遺漏、快速因應設計變更、協助執行都市環境模擬，及提高規劃設計建築師與業主間溝通協調精準度及效率；BIM於施工階段，可協助執行碰撞檢查，減少錯誤、缺漏及重複施做，節省工料，提高各工種施工書圖一致性，提供各工種較佳的協同合作平台，減少未預期之變更設計，並縮減工程專案完成時間；BIM於營運維護階段，可提供可視化巡檢，提高檢索資訊效率，並有效降低營運維護成本。推動BIM技術協助營建產業升級，已成為世界性發展趨勢。

       內政部於民國106年3月起推動「社會住宅興辦計畫」，計畫目標為8年內完成20萬戶只租不賣社會住宅，並以「政府興辦為主，引導民間興辦為輔」為原則，興辦社會住宅將是中央與地方政府住宅計畫最核心的工作項目，其中政府直接興建社會住宅預計達12萬戶，這些社會住宅工程皆有導入BIM技術應用，藉以降低變更設計風險及成本，縮減完工時間，並提高工程品質。另因社會住宅工程具有功能類似及設計易複製的特性，更適合作為應用BIM技術的實際應用案例。為此，本所積極建立社會住宅工程於BIM應用之成果交付原則、作業流程及採購契約參考文件。

貳、主要內容及重點

       本次社會住宅應用建築資訊建模(BIM)採購契約參考文件研訂，係經由搜集目前具代表性之社會住宅工程應用BIM技術標竿案例，彙整設計、施工、竣工及營運維護各階段BIM應用需求、成果交付原則、作業流程及BIM採購契約參考文件，並經由分析社會住宅工程導入BIM技術課題，辦理地方政府訪談、召開專家座談會及舉辦3場成果說明會凝聚解決方案共識，進而研訂採購契約參考文件及建立示範案例。整體內容詳述如下:

       一、分析及彙整社會住宅工程導入BIM技術案例之採購契約文件

       本計畫已針對臺北市政府、新北市政府及桃園市政府等3地方政府之7個社會住宅案例之採購契約文件進行彙整，並依個案性質分成統包工程招標文件及工程專案管理PCM招標文件進行系統性分析，分析內容包括專案基本資料、招決標與履約機制、BIM運用範疇及執行模式等，分析成果已納入本計畫擬定社會住宅應用BIM技術採購契約及試範案例之參考。

        二、提出社會住宅工程導入BIM技術之課題

       本計畫針對社會住宅工程導入BIM技術共研擬八大課題，包括：（1）社會住宅BIM應用（BIM USES）之選擇、（2）社會住宅應用BIM技術之預算編列原則、（3）社會住宅BIM成果交付原則（如建模規範/標準）之決定、（4）BIM執行廠商及相關人員條件之規定、（5）BIM工作執行期程之規定、（6）BIM工作交付項目、（7）BIM交付成果審查方式、（8）PCM招決標評選重點。本計畫透過討論會議及相關案例資料蒐集，提出各議題之現況作法、存在問題及建議作法，並透過專家座談會進行討論，討論結果已納入招標文件研擬之參考。

        三、研擬社會住宅工程全生命週期各階應用BIM技術採購契約參考文件

       本計畫透過相關文獻及個案資料彙整分析後，完成社會住宅導入BIM之採購契約相關文件，包括：（1）社會住宅應用BIM作業指引、（2）社會住宅BIM特定條款、（3）社會住宅新建統包工程應用BIM技術業主需求範本(包括專案管理含監造版本，及統包商版本)、（4）社會住宅新建統包工程投標須知範本(包括設計監造版本、專案管理含監造版本、施工廠商版本、統包商版本及維護管理廠商版本)、（5）社會住宅新建統包工程評選須知範本(包括設計監造版本、專案管理含監造版本、施工廠商版本、統包商版本及維護管理廠商版本)、（6）社會住宅新建統包工程契約範本(包括設計監造版本、專案管理含監造版本、施工廠商版本、統包商版本及維護管理廠商版本)。

四、建立示範案例

       本計畫針對目前具代表性之社會住宅工程導入BIM技術採購案之招標及契約文件進行分析，提出社會住宅導入BIM之採購契約文件，並將本計畫所提出之招標文件以實際個案進行模擬，建立「專案管理」及「統包」之示範案例，讓社會住宅興建單位能更清楚地瞭解本計畫成果的應用方式。

 

壹、前言

       數位雙生(Digital Twin) 以虛擬場域呈現實質環境現況，提供使用者或決策者進行判讀或決策運用。數位雙生是建立在AI人工智慧、機器學習、資料分析三個基礎上，創造動態的數位模型。這個模型可以不斷學習、更新場域之實質狀態，達到資訊整合應用之目的。建築物數位雙生之精神在於將建築物之有形資產以數位資料方式複製儲存、分析及利用。目前BIM導入維護管理大部分應用於被動之FM設施管理模式，本研究將設施管理與人工智慧進行整合，透過整合BIM模型資料、COBie設備資料及設施IoT物聯網監測資料，收集即時資訊，藉由AI進行機器學習，將建築物之靜態、動態資料予以分析及優化，建立以BIM結合IoT及AI預先判斷建築物設施是否有即將故障徵兆或效能優化調整之主動維護管理服務數位雙生雲端平台系?，達成建築資產管理智慧化、能源使用最佳化及行為模式預測，形塑人本友善的環境。

貳、主要內容及重點

       數位雙生之精神是藉由收集現場數位數據後，於電腦中根據這些數據建立數位模型，達到不碰觸實體之情況下可以遠端監測、診斷、分析及改善實體功能或效能，繼而產出數位雙生之價值。冰水主機是建築物內之重要耗能設備，但即便是相同規格型號之冰水主機，出廠後至現場安裝，配搭不同冷卻水系統、冰水系統、氣側系統、負載狀態、外氣、機房等條件，其效能表現也會與出廠前之量測值存在極大差異。因此，本研究以建築物冰水主機作為數位雙生雲端平台系?之研究標的，利用AI機器學習技術學習現場冰水主機效能與操作行為間之關係模型，再從模型中追蹤冰水主機最佳效能操作點。圖1之四張圖表分別繪自四台不同冰水主機之量測數據，圖的橫軸是負載率(load ratio)，縱軸是冰水主機系統之效能係數(COP，Coefficient of Performance)，COP越大表示效能越好。圖中不同曲線代表在不同外氣溫度(outdoor temperature)下之效能表現。從這幾個特性曲線可以看出每一台冰水主機之效能表現間皆有極大差異。同一冰水主機在不同外氣環境下之效能也存在差異，以圖1上方兩張圖為例，虛線部分即代表在不同外氣溫度下，該冰水主機效能之最佳負載率操作點，兩圖之冰水主機虛線也具有不同行為。本研究蒐集冰水主機實際運轉時之效能、負載率以及外氣溫度數據並彙整至資料庫，然後利用AI技術進行資料清洗(Data washing)、機器學習(建模)(Machine learning or model training)，及利用建立之AI模型找出冰水主機之最佳效能操作點。數位雙生雲端平台系?之AI運作流程如圖2，首先IoT平台擷取現場即時資料，將資料記錄於資料庫中，並透過資料清洗將不可用之資料剔除，以避免不可用之資料導致機器學習產生模型發散或錯誤，最後選出訓練模型中之效能最佳點，以利系統爾後遭遇相同情況時可快速預測最佳操作點。

       本研究在平台中以3D檢視BIM模之方式達成數位雙生可視化(Visualize)效果，提供友善應用介面，並利用第三方SDK開發之3D渲染瀏覽器圖台XeoLabs解決方案，透過XeoKit converter將IFC格式之BIM模檔案轉成圖台可解析(Parsing)格式，瀏覽器圖台即可以檔案為單位開啟3D BIM檢視畫面。本研究數位雙生雲端平台系?開發之圖台，具備設備列表點選直接定位設備BIM圖、BIM圖直接連結設備即時資訊、自動顯示AI設備節能建議、可藉由APP及LINE即時主動通報事件等功能(如圖3)。

參、結論

       本研究透過實作方式將建築設施數位雙生之概念實體化，並透過BIM圖台工具及IoT平台擷取真實建築空間之幾何資料及設施運轉資料，再藉由電腦之虛擬空間呈現真實世界之現況，並進而在虛擬空間中利用AI建立建築設施之效能模型，在模型中運算並優化效能，再將優化建議回饋至實體建築設備，完成數位雙生之運作，雲端平台系?架構如圖4。

       因我國高齡化與少子化導致缺工問題日益顯著， AI之導入可以協助相關資訊整合應用，建立主動化與最佳化之管理及服務模式，藉此節省日常維護管理所需人力與成本，延伸建築物使用之生命週期，透過運用AI機器學習連動BIM模型，形成客製化之主動式空間服務將成為未來趨勢。

圖1  不同冰水主機之效能曲線

圖2 數位雙生雲端平台系?之AI運作流程圖

圖3  數位雙生雲端平台系?之圖台功能

圖4 數位雙生雲端平台系?架構

      隨著全球化時代來臨，先進國家均關注職能基準的建置與運用。我國「產業創新條例」第18條特別規定，各中央目的事業主管機關得依產業發展需要，訂定職能基準。因此，本所前於100至105年配合國家發展委員會於「重點產業人才供需調查及推估計畫」項下，辦理智慧綠建築設計、系統整合、安全監控、綜合佈線、設施管理、節能規劃等6項人才調查，並於104年起配合行政院「職能基準發展與應用推動方案」建立前述6項人才所需職能基準。

      108年起行政院賡續推動「職能基準發展與應用推廣計畫」，由勞動部主政，計畫願景為達成「優化人才職能、提升產業競爭力」之目標，期能透過產業參與機制，由人才需求端發動職能基準與相關應用之規劃及建置，促使勞動力就業、職前、在職、轉業等相關訓練能精準對焦產業政策及需求，提升人才培育效能。同時透過加強勞動力發展之相關體系應用職能，擴大職能多元應用方式與推動各界認同，發揮職能在人才發展之影響力，提升人才發展能量與效益。並要求須辦理每3年屆期之職能基準更新檢討，爰本所前述6項智慧綠建築職能基準中，每年有2項屆期之職能基準須辦理滾動檢討與更新。

      本所110年度屆期之更新智慧綠建築職能基準為智慧綠建築安全監控與節能規劃2項；本次之更新，係因應產業環境、技術發展與企業需求，考量AI科技與IoT技術發展趨勢，建築空間導入AIoT創新技術及解決方案之必要；智慧綠建築產業與業界人才需求職能將因此而有所不同，因此，本次智慧綠建築安全監控人才更新，主要在職能內涵(K：知識)中加強物聯網與雲端、資安相關知識，在職能內涵(S：技能)中更新AIoT設備與系統相關技術概念等(如表1)；智慧建築節能規劃人才主要在職能內涵(K：知識)中加強物聯網與雲端、資安相關知識及節能技術現況等，在職能內涵(S：技能)中更新AIoT設備與資安相關技術及建築耗能分析概念等(如表2)。

       依「職業訓練法」第4條之1規定，本所110年底更新完成智慧綠建築安全監控與節能規劃2項職能基準，已送交勞動部整合及登錄，並公告於職能發展應用平台(https://icap.wda.gov.tw/)；111年度則賡續針對其他屆期之職能基準進行檢視，將依勞動部職能基準訂定及更新方法與流程指引，與產學各界諮詢座談進行更新檢討或修正，以符智慧綠建築政策與產業需求，並提供產學各界培訓人才之參考。

表1  安全監控職能基準更新

項目	更新內容	更新說明
職能內涵 (K=knowledge知識)	K08 物聯網資訊安全對策	新增物聯網與雲端、資安相關知識
	K10數據分析與應用 K12智慧建築安全監控技術現況與趨勢(雲端監控、AIoT)	強調AIoT技術、分析、資安相關知識
職能內涵 (S=Skills技能)	S10 AIoT設備與系統應用規劃能力	新增AIoT設備與系統規劃能力

 

表2  節能規劃人才職能基準更新

項目	更新內容	更新說明
職能內涵 (K=knowledge知識)	K05 AIoT系統概論(節能管理軟體AI化運作概念) K06 電動車充電系統	新增AIoT技術相關知識、考量日後電動車充電站，新增充電系統知識
	K17雲端與物聯網資安概論 K18 遠端行動管理 K19智慧建築節能技術現況與趨勢(AIoT) K20電動車供/充電系統	強調AIoT技術、資安相關知識
職能內涵 (S=Skills技能)	S05 AIoT設備與系統概念 S11 AIoT設備與資安	新增AIoT設備與系統相關技術概念

 

       智慧城市論壇暨展覽(Smart City Summit & Expo，簡稱SCSE)，該活動係於2013年6月由IBM台灣公司、大同、中華電信、研華等單位共同發起舉辦，目的是希望藉這個每年一度的大型活動來促成發展智慧城市的社會共識，同時讓各界了解物聯網產業在智慧城市建設中扮演著舉足輕重的角色。該活動從開辦迄今成果豐碩，每屆都吸引好幾萬人前往參觀瀏覽。今（2022）年為第9屆「智慧城市論壇暨展覽」，於3月22日至25日在臺北南港展覽館2館舉辦，主題為「數位轉型再創智慧城市新高峰」。

       本所為積極推動智慧建築的推廣和拓展，以期進一步擴大辦理智慧建築政策之推動效益，促進建築與資通訊產業整合，提升建築物導入智慧化相關產業技術，達到安全健康、便利舒適、節能永續之目的，近幾年積極響應參與此一年度展覽盛會，因此本所今年特於展覽活動區域設置「2022 IBE智慧建築展」專區，並邀中華民國企業永續協會與中國文化大學協辦，由社團法人台灣智慧建築協會、財團法人工業技術研究院材料與化工研究所及財團法人台灣建築中心共同執行。

       此外，今年智慧建築專區展出主題為「建築4.0再創智慧建築新高峰」，同時配合國家2050零碳目標，提出三大展出主軸，第一項主軸為「智慧零碳建築」，展出包含建築低碳技術與智慧化能源管理解決方案，以協助建築部門達成建築物先建築節能50%，其餘再以再生能源能源碳中和至零碳排，至2050年達到淨零建築之目標。第二項主軸為「智慧社宅解決方案」，目前中央及各地方政府大力興建社會住宅，均要求取得智慧建築標章認證，因此展出所導入的智慧化規劃、技術、設施與設備內容，以創造更優質省能的社會住宅。第三項主軸則是「智慧建材」，由於近年來物聯網、大數據、人工智慧、虛擬實境以及BIM與數位孿生等技術的快速成長，結合電子、電機以及物聯網感知技術等創造出具有主動感知、辨識以及自修復自預警等功能的智慧建材，展出智慧建材讓更多建築能夠應用，以帶給建築更人性、更安全、更節能以及更易於管理的生活空間。

       本次智慧建築專區共由62個攤位17家的專業廠商、法人及團體等共同參與展出，活動展出內容除包含推動智慧建築政策相關業務成果，包含內政部主辦的優良智慧建築獎歷屆作品介紹，以及創意狂想巢向未來的歷屆獲獎作品與內政部智慧化居住空間展示中心的內容外，另由相關業界、法人及團體等，以契合前述主題及三大主軸之國內智慧建築相關創新技術與優良應用產品，展出包括智慧社宅解決方案、智慧家庭系統以及智慧建材等項目，共同積極推動智慧建築發展擴大展出規模。

       智慧建築展專區的開展，於3月23日下午由本所王榮進所長主持，邀請監察院李鴻鈞副院長、經濟部工業局呂正華局長、臺北市政府都市發展局黃一平局長、社團法人台灣智慧建築協會?琇玲創會理事長與彭繼傳理事長、財團法人工業技術研究院材料與化工研究所李宗銘所長等帶領展區內的各參展單位代表，共同舉行盛大隆重的開幕剪綵儀式。整個展區讓各界從智慧住宅、智慧建築、永續智慧社區到智慧城市，ㄧ次飽覽不同產業中相關智慧建築之各種應用，展出內容豐富吸引眾多專業人士以及參觀民眾的到訪，展出活動順利圓滿成功。

圖 智慧建築專區開幕剪綵儀式

圖  本所王榮進所長等一同於優良智慧建築甄選活動展板前合照

一、前言

       為鼓勵興建生態、節能、減廢、健康之綠建築，本部建立綠建築標章，屬於自願申請性質，標章並無建築容積獎勵。都市更新條例與都市危險及老舊建築物加速重建條例，為鼓勵及加快都市環境的改善，訂有建築容積獎勵辦法。考量綠建築對於都市環境有節能減廢等效益，將取得綠建築標章納入容積獎勵項目之一。有關都市更新及危老重建案例，因取得綠建築標章而獲得更多的建築容積，可能碳排放量的增加，那綠建築是否還具減碳效益?為了解其中關聯性，本所於110年委託國立政治大學進行「綠建築標章與都市更新容積獎勵減碳量之關聯性研究」，透過實際案例計算評估碳排量，以分析都市更新容積獎勵項目中「取得綠建築標章」與其他獎勵項目間之節能減碳效益關係，以供相關政府施政及各界推廣參考。

二、研究成果

       本案研究以「都市更新建築容積獎勵辦法」所規範之13項容積獎勵項目為主，案例為108年5月15日~110年4月30日核定公告實施之雙北市(台北市、新北市)都市更新案例，共計125件都市更新案例。

(一)都市更新容積獎勵項目各項目環境效益分析

       經分析各項獎勵項目之制定立意與預期效益，發現獎勵項目係促進並鼓勵都市中許多不同面向之發展，並期待為整體都市帶來多樣化的正面效益。詳如下表1。

表1  都市更新容積獎勵項目之效益分析表

都市更新 容積獎勵項目	效益	是否具備 減碳效益
原容積大於基準容積	保障人民權利、真正落實社會公平正義	否
結構堪慮建築物	提升整體都市建築與生活品質、保障市民之居住安全	否
提供公益設施	增進公共利益	是，但間接且些微
協闢公共設施	增進公共利益、保障人民權利	是，但間接且些微
文化資產保存	維護文化價值、具傳承、歷史研究、社會教育意義及減碳	是
取得綠建築標章	生態、節能減碳、減廢、健康及環境友善、促進永續發展	是
取得智慧建築標章	促進建築自動化、管理人性化與智慧化、節省能源、節約人力、降低建物營運費用、減碳	是
無障礙環境設計	真正落實社會公平正義、提升居民生活品質及增進公共利益	否
耐震設計	提升建築物品質、安全防災、減碳	是
一定時程以內 (時程獎勵)	加快都市更新速度	否
一定規模以上 (規模獎勵)	增進公共利益、確保都市更新街廓完整性、提升居民生活品質	是，但間接且些微
協議合建	加快都市更新速度、保障人民權利及真正落實社會公平正義	否
處理舊違章建築戶	保障人民權利、真正落實社會公平正義	否

資料來源：內政部建築研究所，2021，綠建築標章與都市更新容積獎勵減碳量之關聯性研究。

 

        針對各容積獎勵項目的減碳效益部分，由受訪專家依照其認知該容積獎勵項目，依無減碳效益、微幅減碳效益、低度減碳效益、中度減碳效益、高度減碳效益與極高減碳效益等六個等級給予評分（0至5分）。多數的容積獎勵項目得分為0~1分間，被視為是不具備或僅具備微幅減碳效益，推測因多數獎勵項目並非為了節能減碳而設立，因此不具備實質且直接之減碳效益實屬合理。而從分析結果可知，取得綠建築標章容積獎勵項目為4.333分，具備高度至極高減碳效益，為各獎勵項目之最高分。

(二) 綠建築標章與都市更新容積獎勵減碳量關聯性分析

1.綠建築及非綠建築碳排放量比較分析

將125件都市更新案例分為有申請取得綠建築標章容積獎勵項目的102件及未申請的23件案例。因綠建築具有日常節電20%及節水30%的效益，經計算建築物生命週期的平均單位面積碳排放量後，得出23件未申請案例約為2,933.25 kg，102件有申請案例約為2,104.98 kg。有申請綠建築標章的案例相較於其他未申請案例，產生更少之碳排放量，有助於建築產業對整體環境之減碳效益。

2.綠建築減碳量與獎勵容積碳排放量比較分析

針對102件申請綠建築標章案例計算，因取得綠建築標章獎勵容積增加的碳排放量(A)估算約為13.6萬公噸。因綠建築減少之碳排放量(B)估算約為36.2萬公噸。因綠建築所減少的碳排量(B)，為容積獎勵增加的碳排放量(A)13.6萬公噸的2.66倍，兩者相減後還有減碳量約22.6萬公噸。所以綠建築帶來之減碳效益不僅能彌補獎勵容積帶來之增額碳排放量，還具有對整體建築物的減碳量效益。

三、結論

(一) 都市更新容積獎勵項目效益分析與減碳效益比序結果可知，多數的容積獎勵項目被視為不具備或僅具備微幅減碳效益。而綠建築因具備節能、減廢等功能目的，對整體都市環境有極佳之減碳效益，因而取得綠建築標章獎勵項目在減碳效益比序上為各項獎勵項目之首。

(二) 從125件都市更新案例建築物碳排放量計算可知，有申請綠建築標章的案例相較於其他未申請案例，能產生較少碳排放量，有助於建築產業對整體環境之減碳效益。因此，在都市更新獎勵容積勢必會增加建築物碳排放量之情形下，選擇申請綠建築標章容積獎勵項目，能比其他項目為環境帶來更有助益的節能減碳成效。

        通過102件申請綠建築標章容積獎勵的都市更新案例分析可知，取得綠建築標章被納入都市更新容積獎勵項目之中，雖增加建築樓地板面積及增加碳排量，但綠建築減碳量不僅能彌補獎勵容積帶來之增額碳排放量，還具有對整體建築物的減碳量效益。若能因為容積獎勵政策而促使更多都市更新實施者興建綠建築，更能替整體都市環境降低建築產業所帶來之碳排放量。

 

          一、前言

        本所「創新循環綠建築環境科技計畫(108-111年)」係依據總統政見(五+二)循環經濟，並與內政部「建構永續宜居環境」之施政目標整合，創造節能、減廢與減排之循環經濟體系，並以「建築節能減碳與室內環境科技」、「循環建築工法與材料技術研發」、「永續城市環境科技」及「綠建築宣導推廣」為四大研究主軸，積極發展符合台灣亞熱帶及熱帶氣候條件與生態環境之綠建築科技與技術，以促進環境資源永續利用，提升生活環境品質。

    營建及建築產業每年耗費大量資源及原生材料，面臨地球資源耗竭、氣候變遷、生態破壞及環境污染等問題，近年先進國家積極摸索將循環經濟發展的理念導入於建築之規劃設計中，因此本所依循「循環建築工法與材料技術研發」之研究主軸，於110年度委託財團法人台灣建築中心辦理「建築規劃設計導入循環經濟發展理念之研究」，透過蒐集國內外建築規劃設計導入循環經濟發展理念之相關文獻與案例研究，探討建築規劃設計導入循環經濟理念之範疇定義與內涵，釐清國內外發展現況，作為後續研擬國內未來推動發展方向與研究課題之參考。

二、建築循環設計架構

       探討建築規劃設計導入循環經濟發展理念的內涵，依據國內外文獻及實務案例規劃設計導入循環經濟理念之應用手法，歸納整理出「建築循環設計」架構。此架構包含「物料循環」、「能源循環」、「空間循環」、「水循環」及「生物循環」5大循環系統，並將循環設計項目分為「建築軀體」及「環境空間營造」2大類(如圖1)。

三、建築循環設計之3階段

       針對臺灣、歐洲、日本等8國家共17個建築案例進行分析，提出各案例運用循環經濟理念之建築設計手法，並將循環建築設計歸納為設計興建、維護使用、改造翻新等3個生命週期階段(如圖2)，探討可導入的循環設計策略，供產業利益相關者參考與評估，以加速產業循環經濟轉型。

四、建築全生命週期循環經濟設計策略

       進一步依據建築物生產、建造、使用維管、拆除及回收等建築全生命週期提出設計策略(如圖3)，提供更完整有系統的循環經濟設計框架供建築師參考。

五、未來展望

      為強化「創新循環綠建築環境科技計畫(108-111年)」中程科技計畫在各研究軸向之均衡發展，本所將持續帶領我國建築規劃設計朝向循環經濟永續發展，並以「整體政策策略」、「設計興建階段」、「維護使用階段」與「改造翻新階段」作為主軸，持續強化有關經濟效益、法規政策、有助加強物料循環之建築設計或措施等議題(如圖4)，期望藉由進一步之研究發現，協助產業加速國內建築產業之循環經濟轉型，以及為目前所遭遇之問題提供解決方案。

圖1   建築循環設計架構

(資料來源：建築規劃設計導入循環經濟發展理念之研究，110年)

圖2 建築循環設計之3階段5循環

(資料來源：建築規劃設計導入循環經濟發展理念之研究，110年)

圖3 建築物全生命週期循環經濟設計發展策略

(資料來源：建築規劃設計導入循環經濟發展理念之研究，110年)

圖4 國內建築循環規劃設計研究未來發展架構

(資料來源：建築規劃設計導入循環經濟發展理念之研究，110年)

       為因應氣候變遷，行政院能源及減碳辦公室於110年1月成立「淨零排放路徑專案工作組」，由主要推動部會次長組成「跨部會協調小組」，並成立五大工作圈，包括:「去碳能源」、「產業及能源效率」、「綠運輸及運具電氣化」、「負碳技術」及「治理」等。本部「淨零建築」分組列於「產業及能源效率」工作圈項下，由內政部主政，本部責成本所辦理淨零建築路徑之規劃，辦理情形如下:

一、國際間淨零排放推動經驗

        國際能源總署(International Energy Agency，簡稱IEA) 2021年5月出版「全球能源部門2050年淨零排放路徑」報告指出，2050年達到淨零排放有兩大關鍵，一為各部門持續推動提升能源使用效率；二為能源部門推動再生能源及新興燃料和技術。

二、臺灣2050淨零排放路徑及淨零建築目標

        國發會於111年3月30日公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」(里程碑詳圖1)，依國發會規劃，本部主責之「淨零建築」2050目標為: 100%新建建築物及超過85%既有建築物為近零碳建築。

圖1. 臺灣2050淨零排放路徑規劃里程碑

(圖片來源: 國家發展委員會111年3月30日公布之「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」)

三、淨零建築路徑規劃

       本部淨零建築轉型路徑是參考IEA及國際發展概念，先建築節能50%，其餘用電再以綠電碳中和至零碳排(概念詳圖2)，共有4大推動主軸(圖3)，另有關碳中和所需之再生能源，係由經濟部主責推動，整體規劃及相關推動策略列於去碳能源工作圈(經濟部)。

圖2.  內政部淨零建築規劃概念

(一)提高新建建築物能源效率

      1.建立建築能效評估及標示制度

               評估及計算建築物能源效率的系統性工具，並根據計算結果，給予建築物不同能效等級，以做為後續獎勵或強制規範的量化基準。

      2.「公有智慧綠建築實施方針」納管公有建築物

               要求公有新建建築物執行綠建築設計與建築能效評估，以公有建築帶動民間建築提升能效。

      3.強化建築節能法規，管制公、私有新建建築物

  (1)提升新建建築物被動節能體質

建築物外殼節約能源設計基準值業於110年提升5%，預計於115年再提升至10%。

  (2)避免新建建築物超量設計中央空調系統

預計於115年修正「新建建築物節約能源設計標準」，避免中央空調超量設計，減少能源消耗。

  (3)配合建築能效分級評估推動進度，進行法制化研究

本部自111年實施「綠建築評估手冊－建築能效評估系統」，為利本部推動淨零建築，將於113年同步啟動研擬建築能效評估系統法制化。

(二)改善既有建築物能源效率

  1.補助民間辦理既有建築物能效提升

       既有建築可依據「中央都市更新基金補助辦理自行實施更新作業須知」申請補助，透過補助項目納入提升能效相關改善措施，以提高既有建築能效。

2.逐步強制公有既有建築物能效評估及改善

       為推動既有建築物能效改善評估，本部建築研究所將試辦既有建築物能效評估，後續由營建署依前開試辦經驗，據以研訂建築物實施建築能效評估及改善方案。

3.推動節能績效保證專案(ESCO)

      藉由推動節能績效保證專案示範補助，輔導法人、機關及學校導入能源技術服務業進行既有建築節能改善。

4.鼓勵企業將建築能效納入CSR報告

       金融管理機構鼓勵企業將綠建築及建築能效等級納入企業社會責任(CSR)報告，做為銀行及保險業者於辦理企業授信、專案融資審核或訂定投資政策時之考量。

(三)提升家電、設備能源效率

1.分階段提高家電能效基準

          目前已推動能源效率標示之節能電器產品，計有冷暖氣機、除濕機、電冰箱等11種類別，規劃擴大推動家電產品能源效率分級標示制度，並逐年提升家電產品能效基準。

   2.貨物稅減徵優惠續行評估

     貨物稅條例已於110年5月26日修正實施，該條例已明定自110年6月25日至112年6月14日止，購買經經濟部核定能源效率分級為第一級或第二級之新電冰箱、新冷暖氣機或新除濕機者，減徵貨物稅新臺幣二千元，後續將評估展延或擴大實施之必要性。

3. 建築物擴大設置充電設備停車位

        為滿足建築物停車空間內所有電動車輛之充電需求，規劃修正公寓大廈管理條例，協助電動車輛充電系統於既有公寓大廈內設置，且逐年提升充電車位比例。

 (四)節能技術及工法研發與推廣

      1.建築物導入創新節能技術

       參考國際淨零建築相關技術，規劃研發及推廣適合我國氣候特性與能源使用之建築節能技術及減碳工法，如智慧電表、建立建築物智慧能源管理服務平台及建築物能源管理數據資料庫。

     2.建築減碳工法及技術研發

       以建築生命週期角度而言，建築材料及工法亦會影響建築物碳排放量，故規劃研究相關減碳工法及技術，包括木竹構造、建築循環經濟、建築延壽及預鑄構造工法等。

圖3.  住宅部門淨零轉型策略

(圖片來源: 國家發展委員會111年3月30日公布之「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」)

四、未來展望

       為加強社會溝通與對話，本部已於6月1日辦理1場淨零建築世界公民咖啡館活動，並於6月17日、24日、30日辦理3場次建築能效評估及標示系統推廣講習，期能透過擴大公民對話與參與，公私協力共同找出最符合臺灣未來永續發展的淨零建築路徑，並厚植建築能效評估相關專業人力。

       火災，是國人居家生活中常見的災害之一，而以近30年台灣火災及死亡人數統計資料發現，火、煙通常是造成人員傷亡之重要因素。從防火對策與防火材料角度，當火災發生、火勢成長、擴大及衰減等階段，相應的基本防火對策參考如下：

• 不會燒：使用具防焰性的家居材料，可以降低因微小火源而造成大火的機率。
• 燒得慢：使用具耐燃性的建築裝修材料，可以減緩起火火焰的成長擴大，延長人員避難逃生的時間。
• 防止擴散：火勢如持續成長擴大，無法撲滅，則利用具耐火性能的門、窗、牆及樓板，將火勢侷限在某個空間，防止往外擴散，以減低損害為主。
• 防止倒塌：在整個火災持續期間，建築物的柱、梁等主要結構，必須具有規定的耐火時效，防止建築物倒塌，爭取人員避難逃生機會，也避免影響救災人員的安全。

圖  火災各階段相應的防火對策

       為達以上各項防火對策的目標，所使用的相關材料或結構耐火性能，則必須經由如本所防火實驗中心等具有專業、公正的檢測單位來為國人居住空間及公共場所安全把關。

一、本所防火材料檢測經驗豐富、設施齊全

       建築研究範圍廣泛，大部分研究項目有賴國家級標準實驗設備的實驗驗證，才能達到落實本土化可行之目標，本所防火實驗中心係於民國85年行政院核定「建築實驗設施設置計畫」，88年開始興建及於91年啟用迄今，現為國內建築防火檢測項目最齊全且最具公信力之檢測單位；本所防火實驗中心有以下3目標：

1.推動國內建築研究實驗及檢測。

2.建立法規標準及檢測驗證服務。

3.強化營建產業昇級與國際競爭。

二、防火實驗中心重要成果與精進

       防火實驗中心長期在防火技術研發、本土化驗證、法令規範與標準增修，以及協助民間建材產品性能檢測累積豐富經驗，各項重要成果摘要如下：

(一)推動建築裝修材料、防火門窗、建築構造防火檢測及將建築研究實驗成果轉化應用

本所防火實驗中心為因應社會需求，以實驗檢測，提升建築安全，辦理室內裝修耐燃性材料、防火門窗遮煙性能及建築物構造(含帷幕牆與樓版)防火等檢測。

在成果轉化方面，包括支援建築管理等檢測需求及出版設計與應用手冊、防火避難安全性能驗證技術研發專利及辦理技轉，以及合作高性能隔音、隔熱及防火材料及技術升級等。

(二)建立法規標準、受理防火檢測

      包括建立建築技術規則建築設計施工編第3、4章防火專章條文等8項、國家標準CNS 11227-1防火-建築用防火門耐火試驗法等61項，及各類場所消防安全設備設置標準、公共工程施工綱要等其他 相關法規7項；受理本部、經濟部指定試驗20項、TAF(為財團法人全國認證基金會Taiwan Accreditation Foundation之簡稱)認證試驗18項、可受理試驗67項等。

       經累計各類檢測件數約2500件，包括耐燃材料1349件、防焰物品138件、門窗構件523件、電線電纜143件、火災場域模擬78件、配線匯流排101件及其他136件等。

圖  各類檢測累計占比

(三)強化防火檢測技術昇級及營建產業國際競爭力

       本所防火實驗中心108年開始與新加坡PSB(為南德意志集團TÜV SÜD在新加坡生產力及標準委員會Productivity and Standards Board之檢測驗證單位之簡稱)檢測驗證機構實驗室就防火牆、天花板及貫穿部防火填塞等防火檢測項目合作。

      目前我國檢測成果已獲新加坡PSB採用並適用東南亞國家，國內已累計3家廠商及5件試驗；在營建產業國際競爭之效益估算方面，經濟成本可節省一半以上，時間成本可減少3~8週。

三、防火實驗中心未來展望

          (一) 擴大與國內 產、官、學界研發合作

      本所防火實驗中心已參與科技部產學技術聯盟合作計畫–綠色建材產業聯盟，成果將協助新創公司，完成開發高性能氣凝膠隔熱隔音防火材，並完成韌性住宅實驗展示屋，積極朝主動合作、共同研發及利益共享方向精進。

          (二) 深化與新加坡 PSB 檢測合作

       本所防火實驗中心將賡續與PSB 檢測合作之防火牆、天花板及貫穿部等防火檢測項目，擴增至防火門、捲門、帷幕牆等，預估未來每年可增進 26億元以上外銷金額。

(三) 開拓與美國UL(為美國保險商實驗室Underwriters Laboratories Inc之簡稱，可提供全球認證服務)檢測合作

       本所防火實驗中心將就資通訊產品之煙與熱釋放量測試，積極開拓與美國UL洽談檢測合作，待完成比對試驗後即可執行該檢測，現已有5家以上廠商有意委託檢測。

四、結語

       本所防火實驗中心未來對國內產業，將以新材料、新工法、新技術之發展為中心，結合產、官、學各界人力與資源投入前端的創新產品開發，轉化防火實驗中心功能，從檢測、研發到技術產品化，達到擴大防火實驗中心多元化功能之目的。
       同時為掌握全球產業供應鏈新佈局，本所防火實驗中心積極與國際檢測單位合作，開拓國際防火檢測業務，提供在地檢測、國際通行，提升國內廠商國際競爭優勢，開拓全球商機。
      主動合作、共同研發、利益共享，是未來運作目標之一，冀望與國內業者擴大合作規模形成產業界聯盟，結合國際化檢測合作機制，爭取國際認證，帶動產業升級，同時為公共安全把關，保障國人居住安全。

壹、緣起

       民國六十年代，國內推動房屋工業化，於興建集合住宅時大量運用預鑄混凝土工法（以下簡稱預鑄工法），但因當年的預鑄技術並不成熟，預鑄建築常出現防水品質不佳、造形呆板、千篇一律等缺點，直至今日社會上對預鑄建築依舊普遍留有此負面印象。然而國內外在歷經四、五十年的發展，不論是設計、施工技術、防水、耐震等方面，預鑄技術已相當成熟。反觀近年由於外商回流及高齡少子化現象，造成勞工短缺問題，嚴重衝擊營建業發展。依據本部營建署110年12月24日完成之「中華民國109年營造業經濟概況調查報告」，所推估之營造業勞工空缺總人數有11萬8,102人，其中以基層勞工空缺8萬8,897人最多。而勞工短缺問題也間接衝擊行政院的「社會住宅興辦計畫」（預定於民國105年至113年共興建12萬戶社會住宅），乃至國內危險老舊房屋重建、都市更新等政策都將受到影響，傳統習用的場鑄工法由於工期長且勞力密集，漸漸無法勝任需求。

       尤其近年因少子化、老齡化以及年輕人從業意願的轉變，形成營建業勞力嚴重缺乏。預鑄工法可以減少人力與時程，同時因為模組化設計、工廠化生產，不僅可以提升工程品質、減少廢料，同時也可以降低工地現場之噪音及廢棄物，符合節能減碳及環保需求；更重要的是可以結合建築資訊建模(BIM)技術，輔助設計發展、模擬施工流程，進而與智慧化施工機具等營建新興技術整合應用，成為我國發展智慧營建重要的一環。基於以上種種大環境的需求及轉變，實有推廣預鑄工法之必要。

貳、預鑄工法施工特性

       使用預鑄工法施工，主要可改善傳統工法中，許多繁瑣的作業項目，並縮短現場作業時間及簡化作業流程。表1是相較於傳統工法，採用預鑄工法施工之特性及優點。

表1　預鑄工法施工特性及優點

預鑄工法施工特性	優點
預嵌瓷磚	縮短現場施工時間 簡化作業流程 節省外牆裝修技術人員費用
鋁門窗預嵌	結構體一體成型，減少漏水機會 簡化施工作業流程與技術人員之需求
使用鋼模	確保模版之精準度 轉用次數高 可減少技術工人之需求量 無須水泥砂漿粉刷作業
構件吊裝	施工作業流程簡單 施工時間短 可減少鷹架、模板支撐架之搭設 可減少現場施工人員

       木構造建築因具節能減碳功能，在國際上逐漸成為重要之構造類型，惟在我國尚屬起步階段，其結構、防火性能及法令規範等仍有待探討，為使本所同仁進一步瞭解國外相關訊息，俾利未來推動木構造研究及相關業務能更具共識，爰本所邀請張潤文技師於今(111)年3月22日上午來所，以「傳統木構造與巨木構造」為題，進行演講。

       張技師潤文(英文名Mark Chang)係美國伊利諾大學香檳校區建築研究所碩士，現為美國華盛頓州土木技師及結構技師，擔任Forum Engineers公司執行長，且建築結構領域經歷豐富，曾於2000至2021年間，擔任美國華盛頓州金縣東部的貝爾維尤市(City of Bellevue)資深結構工程師，負責建築法規解釋與建照審批，熟稔美國木構造建築相關法規。

本次演講內容整理摘要如下：

一、傳統框組壁式木構造建築物工法

       美國傳統木構造為2x construction，事實上是以1.5英吋的間柱、屋頂板框架、樓地板框架、內牆及外牆構組而成。傳統木構造包含平台式工法及氣球式工法等兩種施工方法。平台式工法使用較短的木材、堅固的地板表面，木匠可以在其上工作(1樓的樓面為施工面)，可提供更高的耐用性和結構完整性；氣球式工法則可增加風荷載強度，屋頂結構通過連續的牆內柱固定在底板上，抗風性能佳，此工法在多颶風地區非常流行，由於氣球式施工法木構件收縮皆為與木紋路平行的收縮，建築物整體沉降量較小。

       木構造建築屋頂閣樓隔熱層若錯誤安裝，潮濕空氣凝結的水會造成潮濕，使木材易腐爛。故閣樓空間的施工很重要，須保持由低處流向高處的空氣流通。另外，結構底部與地面之間的間隙(稱為爬行空間)，其亦需保持良好的空氣流通避免潮濕問題。再者，為避免牆體內部構件潮濕造成發霉，須保持牆體內部為乾燥狀態。

二、木構造建築物之防火

       火災風險是所有建築物的關鍵問題，木構造的防火更是重要的議題，木材著火會產生碳化層形成對木材內部的保護，可參考NDS第16章計算有效剩餘斷面，來估計木材的剩餘強度，現今通常以阻燃材料、光學煙霧傳感器、先進的噴水滅火和警報系統以及其他智能建築技術來防火。通常建築物以耐火元件（例如牆壁、地板、門、管道）在指定時間內保護建築物免於火勢漫延到相鄰區域，稱之為防火區劃，建築物可以細分為數個防火區劃，利用具有耐火等級的結構元件進行區劃，旨在控制火勢，並在指定的時間段（通常為30、60、90或120分鐘）內，防止火勢漫延及維護結構安全。結構元件耐火等級係基於ASTM E119規定進行測試，再依美國國際建築法規 (International Building Code，簡稱IBC) 721.1節描述性規定及722.6節木組件的有效耐火時效，判定結構元件耐火等級。

三、木構造建築物之結構設計

       木構造的結構設計，係依照國際建築法規2306節傳統輕型框架構造 (Conventional Light-Frame Construction)、美國土木工程師協會(ASCE) 的結構最小設計載荷(ASCE 7)及美國木材委員會 (AWC) 的國家設計規範 (NDS) 等規定進行設計，設計法始於1991年，以榫銷承載強度為理論基礎，輔以實測數據而產生，例如重力分析設計容許值為NDS表4.3.1表列值乘上調整係數 (調整係數隨不同調整對象而不同)。

       橫向力係依據美國木材委員會(AWC)的風和地震特殊設計規定來計算得到，橫膈膜組合體與剪力牆組合體強度、組合體各構件要求皆表列於AWC的風和地震特殊設計規定，橫膈膜與剪力牆的縱橫比限制、偏轉位移限制等，都要在設計中體現。

四、木構造建築規模限制

       國際建築法規根據不同的用途與危險度，將建築分為10大項使用類別：1.Assembly聚會場所、2.Business工作場所、3.Education教育場所、4.Factory製造場所、5.Hazard風險場所、6.Institution機關場所、7.Mercantile 商業場所、8.Residential 居住場所、9.Storage儲藏場所、10.Utility雜項場所。

       建築材料的種類、防火程度與建築使用類別，在決定建築高矮大小時，扮演舉足輕重的角色，國際建築法規依使用類別、建材種類及與防火程度，進行建築構造分類，並限定建築物的高度與樓地板面積。建築構造分類，由高至低分為I、II、III、IV和V等5個分類，第I類和第II類的建築構件必須為不可燃材料構成，不可燃材料包含了混凝土、結構鋼、磚，其他依據指定規範實驗測試合格的材料，如石灰板等，亦可列為不可燃材料；第III類和第IV類的建築構件允許不可燃材料與可燃材料混合使用，唯其外牆必須使用不可燃材料或延緩燃燒處理過的木材構成，其他建築構件得以法規所允許的任何不可燃或可燃材料構成；第V類所有構件皆可用法規允許之不可燃或可燃材料構成。除第IV類細分為A、B、C、HT(heavy timber，重型木材)外，其餘四類又分為A、B來辨識整體建築構件防火程度。所以IA為最高的構造分類，VB為最低的構造分類，一般分類愈高則容許蓋得愈高愈大。

       另外在建築水平分隔方面，國際建築法規510.2節定義建築水平分隔效益，考量建築的樓層數、最大容許面積、防火牆的連續性以及構造類別時，在滿足下列所有條件下，各建築可分別視為各個獨立的建築：1.上下建築以具3小時防火時效的樓板分隔開；2.具3小時防火時效之樓板下方的建築為第IA類構造類別；3.穿過水平樓板之管道間、樓梯間、坡道間與電動手扶梯間四周牆壁需有兩小時防火時效，牆壁開孔均須依照716.5節規定予以防火保護；4. 具3小時防火時效樓板上方的建築允許為一間或多間容納少於300人的A類使用空間，或者B類、第2型I-1類有照看護設施、M類、R類、S類使用空間；5. 具3小時防火時效樓板下方的建築必須安裝 NFPA-13 消防噴水系統，允許為 H 類之外的任何使用類別空間；6.在504.3節所規定以公尺為單位的建築高度限制須從地表基準面量起，超過美國IBC高度及樓層數限制的情況，則需進行性能評估審查。

五、正交膠合木(CLT)推進現代巨木構造高層建築物的發展

       正交膠合木(Cross Laminated Timber，簡稱CLT)為一種板構造，1985年法國出現第1個CLT專利。CLT板為鋼筋混凝土重量約1/5，可減輕建築物重量，施工時係以鋼釘或鎖接，較無噪音問題，且需工數少，其防火對策為密封包覆X型石膏板。使用CLT的樓板銜接、牆與樓板銜接等，可依照美國國家設計規範 (NDS) 第10章規定進行結構分析計算，惟目前使用於剪力牆部分尚有疑義。CLT用在木構造建築有重大的影響，稱作為巨木構造(Mass Timber Construction)，因為CLT的加入，國際建築法規於2021年做出重大變革，將簷高及樓層數規定放寬。國際知名大型CLT建築有美國波特蘭Carbon 12公寓(樓高8層，高26 公尺)、英國倫敦Dalston Works公寓(樓高10層，高33公尺)、挪威The Tree公寓(樓高14層，高49公尺)、加拿大溫哥華Brock Commons學生宿舍(樓高18層，高53公尺)等案例。

六、木構造建築物的節能減碳效益與本土化應用

       木構建築對環境有正向之影響，成熟森林釋放氧氣，吸收CO₂；老年森林釋放CO₂，故對環境最佳的方案是在野火燒掉或腐爛前提取木材作為建材，建築物於50年的生命週期都能保持貯存碳的狀態(固碳)，且建物生命周期過後仍有其他回收利用的用途，例如發電燃料等。例如峽谷公寓案例使用的木材量為3271立方公尺，美國和加拿大的森林生產出這麼多木材需時9分鐘，儲存在木材中的碳為2590公噸二氧化碳，避免了溫室氣體排放1002公噸二氧化碳，總潛在碳收益3592公噸二氧化碳，減碳成效卓越。

       以上是張技師的演講內容，但木構造的應用仍須與本土化環境調和，如構造體及消防設施設備耐震性能的確保、高齡社會避難能力不足之防火安全、避免火害之都市漫延、以及耐久性及結構安全之防腐處理等綜合考量，來推動木構造建築的應用。

圖1  美國張潤文技師至本所進行「傳統木構造與巨木構造」演講

圖2  美國西雅圖–布利特中心（Bullitt Center）外觀

圖3  美國波特蘭國際機場(Portland International Jetport)外觀

圖4  美國塔科馬圓頂體育場（Tacoma Dome）外觀