建築研究簡訊第123期

  • 日期:113-08-30
主題報導厲娓娓
建築物預鑄率評定機制上路,推動營建產業數位轉型

一、國內營建缺工困境

我國營建業高度仰賴勞力。由於社會高齡少子化以及年輕人從業意願不足,加上近年台商回流,形成營建業勞力短缺問題,嚴重衝擊營建業發展。根據報導,營造業表示國內本地勞工難覓,無法確保工期,致使許多業者不敢投標,甚至造成國內重大公共工程一再出現流標的窘境。依本部國土管理署 112 年 12 月 22 日完成之「中華民國 111 年營造業經濟概況調查報告」推估之營造業勞工空缺,以模板、泥水、鋼筋、混凝土之類別缺工最多,正反映我國傳統習用勞力密集的場鑄工法,在時代轉變下漸漸無法勝任需求。

二、預鑄建築技術精進

國內曾於民國六十年代推動房屋工業化,大量運用預鑄工法興建集合住宅,惟因當年預鑄技術並不成熟,所興建之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仍普遍留有負面印象。然而國內外歷經數十年的發展,不論是設計、施工技術、防水、耐震等方面,預鑄技術已有長足進步,例如新加坡於八○年代將預鑄工法引入組屋建設,目前超過七成的組屋採用預鑄工法;日本預鑄建築不斷創新,更結合隔震技術,造就現今預鑄超高層建築遍布於都會區之景況。

三、預鑄工法的優勢

根據研究指出,預鑄工法可以減少人力與時程,甚至達到 50%;又因預鑄工法採模矩化設計、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,成為我國發展營建數位化、自動化重要的一環。基於以上優點,面對現今種種大環境的需求及轉變,實有推廣預鑄工法之必要。

四、建築物預鑄率評定機制簡介

本部為鼓勵建築物採用預鑄工法興建,建立建築物預鑄率評定機制,並於今(113)年 7 月 1 日起實施。本機制是以鋼筋混凝土及鋼骨鋼筋混凝土構造之新建建築物為評定對象,採其地面層以上之外牆、柱、梁、樓板、樓梯及浴室等構件的預鑄比,綜合計算該建築物之預鑄率;並且依工程之設計及完工等兩階段,分別出具建築物設計預鑄率評定報告書,及建築物完工預鑄率評定報告書。要特別注意的是,計算建築物預鑄率時,並非各棟建築物獨立計算,而是將同一建造執照之新建建築物之構件合併計入。

申請人(即起造人)檢具相關文件,向本部指定之建築物預鑄率評定專業機構(以下簡稱評定專業機構)提出申請,評定完成後由評定專業機構出具評定報告書。本評定作業除了審閱書面文件以外,並安排於工程施作期間辦理 2 次現場查核,以確認工程案採用預鑄工法屬實。申請流程如圖 1 及圖 2:

建築物預鑄率是採取簡化的方式,計算建築物整體的預鑄程度,簡言之,即是以上述之數種構件預鑄比乘上權重後之總和。詳細計算式及說明如下:

五、結語

智慧永續是推動臺灣發展的重要方向之一,亦是營建業轉型的重要契機;而預 鑄工法正是帶動營建產業鏈自動化、智慧化乃至產業 AI 化發展的重要關鍵技術。 這是建築新趨勢,需要你我重視並加入。

大事紀要厲娓娓
本部發布「建築物預鑄率評定專業機構申請指定作業要點」及「建築物預鑄率申請評定作業要點」

本部於 113 年 7 月 1 日啟動「建築物預鑄率評定制度」,期望協助預鑄工法推廣應用,以有助於緩解缺工問題,同時帶動我國營建產業邁向數位升級轉型。

民國六十年代,國內推動房屋工業化,大量運用預鑄工法興建集合住宅,然 而當年的預鑄技術並不成熟,造成瑕疵。時至今日,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,預鑄工法已有長足進步,國際上甚多應用於超高樓層建築物之案例。

預鑄工法具有少事故、少污染、高品質、高效率、短工期之優點。反觀國內現今已邁入高齡、少子化社會,加上年輕人從事營建業意願不足的時代,營建勞動人口嚴重短缺,確實是大力推動建築工程採用預鑄工法的好時機。有鑑於此,本部建立建築物預鑄率評定制度,以鋼筋混凝土及鋼骨鋼筋混凝土構造新建建築物為對象,分為設計預鑄率評定及完工預鑄率評定兩階段,計算其外牆、柱、梁、 樓板、樓梯及整體浴室等預鑄程度。此評定制度將與相關獎勵連結,以開創預鑄建築之有利環境。

相關作業要點可至本所網站 (https://www.abri.gov.tw/News_Content.aspx?n=745&s=315770)下載。

大事紀要徐虎嘯
本部發布「低碳建築標示規費收費標準」及「申請指定建築蘊含碳排標示評定專業機構規費收費標準」

本部自 113 年 7 月 1 日起辦理低碳(低蘊含碳)建築評估認證,以作為整體推動「淨零建築」的基礎。為積極利用民間資源參與公共事務,採評定技術許可與核發標示或證書作業分段處理方式,由本部指定之建築蘊含碳排標示評定專業機構(以下簡稱評定專業機構)辦理建築蘊含碳排標示評定事務,以擴大評定審查服務成效。本部為辦理上開標示或證書核發及組成評選小組辦理評定專業機構評選等行政作業,基於「使用者付費」之原則,應收取相關行政規費,爰依「規費法」第 10 條第 1 項規定,訂定此 2 行政規費收費標準。本部業依行政程序法第 154 條第 1 項規定,於 113 年 2 月 26 日刊登行政院公報踐行預告程序,並依同法第 157 條第 3 項規定,於 113 年 6 月 3 日刊登行政院公報並自發布日(113 年 6 月 3 日)生效施行。

大事紀要王家瑩
本部發布修正「綠建築標章及建築能效標示評定專業機構申請 指定作業要點」

依行政院 2050 淨零排放政策目標,本部配合辦理淨零建築路經規劃,參考國際間推動建築節能策略之趨勢,建立建築能效評估及標示制度,並於 112 年 5 月 31 日修正「綠建築標章及建築能效標示申請審核認可及使用作業要點」,增訂申請建築能效標示及候選建築能效證書者,應檢具經本部指定為評定專業機構所出具之評定書。

為完備建築能效標示評定專業機構之申請程序,本部業於 113 年 5 月 7 日以台內建研字第 1137638379 號令修正「綠建築標章評定專業機構申請指定作業要點」第 1 點、第 2 點及第 11 點規定,名稱並修正為「綠建築標章及建築能效標示評定專業機構申請指定作業要點」,自即日(113 年 5 月 7 日)起生效,以利建築能效標示之評估與申請。

大事紀要王家瑩
本部發布修正「綠建築標章及建築能效標示規費收費標準」及「申請指定綠建築綠建材智慧建築標章及建築能效標示評定專業機構收費標準」

依行政院 2050 淨零排放政策目標,本部配合辦理淨零建築路經規劃,參考國際間推動建築節能策略之趨勢,建立建築能效評估及標示制度,並於 112 年 5 月 31 日修正「綠建築標章及建築能效標示申請審核認可及使用作業要點」,增訂申請建築能效標示及候選建築能效證書者,應檢具經本部指定為評定專業機構所出具之評定書。

為因應行政院 2050 淨零排放政策目標,本部已定有建築能效評估及標示相 關使用規定,為利受理建築能效評估及標示申請,基於「使用者付費」之原則,明定申請建築能效標示應繳納之規費,本部業於 113 年 7 月 2 日以台內建研字第 1137638492 號令修正「綠建築標章規費收費標準」第 2 條規定,名稱並修正為「綠建築標章及建築能效標示規費收費標準」,自即日(113 年 7 月 2 日)起生效。為利辦理建築能效標示之評定與認可,本部業於 113 年 7 月 2 日以台內建研字第 1137638494 號令修正「申請指定綠建築綠建材智慧建築標章評定專業機構收費標準」第 2 條規定,名稱並修正為「申請指定綠建築綠建材智慧建築標章及建築能效標示評定專業機構收費標準」,自即日(113 年 7 月 2 日)起生效,以完備建築能效標示制度。

大事紀要靳燕玲
辦理本部科技發展推動小組 113 年度第 1 次會議

本部業於 113 年 2 月 2 日召開本部「科技發展推動小組 113 年度第 1 次會」,由吳召集人堂安主持。會議結論為:本部 113 年度中央政府科技發展計畫法定預算,業經立法院通過。請各辦理計畫單位(機關)配合政府科技發展類計畫執行管考作業之時程,確實辦理。鑑於本部科技預算有限,若各單位(機關)115 年度有增額經費需求,請依科技發展計畫中長程個案計畫規定,函報行政院。另關本部「114 年度科技施政總體說明書」提送國家科學及技術委員會,係依國科會規定以 113 年度行政院核定預算數(不含前瞻特別預算)零成長研提 114 年度計畫申請數(不含前瞻特別預算)。後續請依國科會確認本部綱要額度規劃後,在本部總額控管內,依部內各執行單位(機關)之額度(不含前瞻特別預算)調整計畫經費。若各單位(機關)於 115 年度有退場計畫,請於今(113)年 7 月 15 日前提出因應說明,或由部內統整協調確保額度的掌控,讓各項業務能順利推展。

大事紀要靳燕玲
辦理本部「國家科學技術發展計畫(110-113 年)」112 年度執行成效之評估作業

為辦理「國家科學技術發展計畫(110-113年)」 於112年度執行成效之評估作業,請本部地政司、警政署、消防署、移民署、國土管理署、國土測繪中心及本所至「政府科技計畫資訊系網」完成填報作業。經查本所納於該計畫相關科技計畫及扣合計畫目標,如下所示:(一)建築與城鄉減災調適與智慧韌性科技發展計畫(1/4)對應目標四、升級智慧生活,實現安心社會,三、建造安居家園,(一)完善調適精進災害預警之「2.運用大數據與資訊整合完善災害預警能量」。(二)建築防火科技與智慧 應用研發前瞻精進計畫(1/4):對應目標四、升級智慧生活,實現安心社會,三、建造安居家園,(一)完善調適精進災害預警之「3.完備智慧災防系統與科技」。(三) 高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫(3/4):對應目標四、升級智慧生活,實現安心社會,四、打造智慧生活,(一)智慧生活友善全齡環境之「 1.推動安居敬老社區空間」。

大事紀要黃中興
本所112年度科技計畫管制評核結果

本所辦理112年度自行管制個案計畫之評核作業,受評計畫包含「高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫」、「建築與城鄉減災調適與智慧韌性科技發展計畫」、「建築防火科技與智慧應用研發前瞻精進計畫」、「建築資訊跨領域整合創新應用計畫」、「建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫」、「永續健康綠建築環境科技計畫」等6案計畫。

上開6案計畫之評核結果,除「高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫」為甲等外,其餘5案計畫均為優等,有關評核結果已依規定於113年4月30日前,公告於本所官網。(公告網址: https://www.abri.gov.tw/cl.aspx?n=19720)

大事紀要褚政鑫
舉辦112年度本所研究成果發表講習會

本所於113年5月16日及17日舉辦本所「112年度研究成果發表講習會」,本講習會恭請王所長開場致詞,計約有680人次參加。

為增進大眾對建築研究之瞭解、普及建築資訊之流通,於大坪林聯合開發大樓國際會議廳辦理本講習會,共規劃6項主題,計45項講習課程,涵蓋高齡者安居敬老生活環境、建築防火科技、都市及建築防災、建築工程技術發展與整合應用、建築資訊整合及智慧綠建築科技發展應用等目前建築重要面向,參與講習人員相當踴躍,成果豐碩。

另本所為使相關建築研究成果報告可充分推廣至各界,使各政府機關、研究單位學校及相關團體等單位得加以參考,業將112年各項研究成果登載至本所官方網站(網址:https://www.abri.gov.tw/News.aspx?n=807&sms=9489,路徑為本所官網->資訊與服務->研究成果),可自行下載應用。

 

大事紀要王天志
本所113年度辦理科發基金「都市風廊評估與智慧建築材料驗證精進計畫」業獲核定

本計畫配合我國行政院113年度施政方針「加速都市更新、危險及老舊建築重建,強化複合型公寓大廈管理及公共設施服務機能;建構智慧節能宜居環境。」據以推動建構智慧節能宜居環境,執行都市風廊評估,以降低熱島效應,推動研擬智慧建材評估認證制度,使建築物達到健康舒適與節能減碳之目的,另外研修建築物防火避難安全性能驗證技術手冊,有助實施防火避難安全性能驗證,更符合施行現況與提升居住安全,以加速全方位建設,因應氣候變遷的威脅並達成為國人打造安居家園的施政目標。

本案依行政院國家科學技術發展基金管理會補助計畫規定,研擬計畫提送申請,經審核程序後核定補助經費為新臺幣119萬元整,執行期程自113年9月1日起迄114年8月31日止,後續將依補助計畫規定,如期如質進行計畫執行與相關核銷作業。

大事紀要賴深江
參加國科會「災害防救韌性科技方案112年度成果交流會」並發表本所「國土計畫城鄉發展地區之減洪調適規劃與水理分析技術研究」成果

本所受邀參加國家科學及技術委員會與災害防救韌性科技方案推動小組在113年5月14日於集思台大會議中心辦理?災害防救韌性科技方案 112年度成果交流會」推廣本所研究成果。

本次成果交流會由方案推動小組規劃「提升城鄉災防韌性及應變能力」、「坡地監測與災害預警技術精進」、「海洋與近岸災防科技加值應用」、「氣候變遷下的災害調適策略」、「板塊活動之風險活動之風險與預警技術」等五大主題,請參與方案之各部會發表災防科技計畫成果,提供跨部會合作交流機會,俾期達到優化城鄉韌性能力之目的。 本所並於主題一發表「國土計畫城鄉發展地區之減洪調適規劃與水理分析技術研究」1場,展現本所在水利與空間規劃跨領域整合研究成果供與會各單位參考。

 

大事紀要靳燕玲
參加經濟部 「高齡科技產業-普惠科技驅動高齡市場商機綱要計畫啟動(工作)會議」

經濟部於113年1月22日召開「高齡科技產業-普惠科技驅動高齡市場商機綱要計畫啟動會議」,由經濟部產業發展署林主任秘書德生主持。本計畫係經濟部主辦,並由經濟部產業發展署、 經濟部中小及新創企業署、經濟部智慧財產局、教育部資訊及科技教育司及本所等5機關共同辦理,本所係協辦細部計畫「五、高齡智慧住宅科技產品服務之場域驗證機制發展」。會議由各參與計畫機關說明113年度各管細部計畫之推動策略、作法及預期效益,並進行溝通及討論。相關討論重點,摘述如下:(一)建議各執行單位相關之推動成效,可著重扣合產業需求,並論述對高齡科技產品廠商之效益。(二)建議未來辦理住宅科技產品服務案例之篩選,亦可透過本計畫分項一「高齡科技產品供需平台」之上架產品,以及分項二「特定主題優先輔導」之產品服務等產品服務案例,增進各分項計畫之連結,以及提升整體計畫成果之綜效。

大事紀要張雅雲
舉辦本部第4屆優良智慧建築作品評選活動

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(113)年委託社團法人台灣智慧建築協會辦理第4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4月12日起至6月17日止,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。

另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,後續將舉辦公開儀式的頒獎活動,使得獎者更有榮譽感,並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。

 

大事紀要林谷陶
舉辦2024「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽活動

本所為引領全民針對智慧化居住空間之創意風潮,透過數位科技(Digital Technology)跨域整合相關應用,對居住空間進行智慧化轉型,推動建築邁向淨零排放,提升國民生活品質,促進AIoT相關產業發展,因此賡續辦理第十七屆「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽,期待發掘以使用者為中心,結合關鍵創新科技跨領域應用之創意概念設計、建築空間及社區場域中結合新興科技之應用、創新服務模式,呈現新建與既有建築空間之實績案例,以帶動產業發展與提供產官學各界參考。

本競賽本所委託財團法人工業技術研究院辦理,競賽辦法業於智慧化居住空間專屬網站公佈,並於4月15日起開放報名,創意狂想組已於7月7日收件截止、巢向未來組收件至8月7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/ (連絡電話:03-5913797 張綾珂小姐)

大事紀要廖韋傑
舉辦2024「全國綠建築繪畫徵圖比賽」

為提升綠建築推廣成效,使國民從小認識綠建築,本所結合既有綠建築資源,辦理第9屆「全國綠建築繪畫徵圖比賽」,本比賽前於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了解綠建築意義,強化學習成效。活動開辦迄今已辦理8屆,累積徵得7,036件作品,計有2,038件得獎作品,成效良好。113年賡續辦理第9屆比賽,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。

網路報名期間:

  1. 國民小學組:113年5月1日(三)至7月19日(五)止。
  2. 國民中學組:113年6月1日(六)至7月19日(五)止。

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

 

大事紀要林宣宇
舉辦2024「淨零建築設計獎」

本所為鼓勵各界參與2050淨零建築轉型發展,提高全民對淨零建築與環境永續發展的關注及認識,本(113)年度委託財團法人台灣建築中心辦理2024「淨零建築設計獎」,以鼓勵未來建築物導入淨零建築創新節能技術規劃設計,進而普及淨零建築概念,並促進相關產業邁向永續發展。

本屆淨零建築設計獎競賽活動,係以建築空間或社區為場域,參賽作品須導入淨零建築手法【營運碳排(OC, Operational  Carbon) 及蘊含碳排(EC, Embodied Carbon)】,如:建築外殼節能設計、空調與照明節能設計、材料應用、能源管理、合理結構系統、採用低碳混凝土、低碳構件(如外牆外裝、外窗、帷幕牆、內隔間、地坪)、木構造及輕鋼構建築等、多元電力應用、深度節能手法、數位整合方案、水資源及廢棄物管理等,以符合淨零建築理念,並著重於設計方案的可行性、實用性和創新性。競賽分為「大專院校組」、「產業組」兩組徵賽,其中「大專院校組」強調作品之設計理念與創新性,而「產業組」則強調作品之創新性與可行性或效益,期能徵選出以提升建築能效為考量前提之創意設計,提供產官學各界參考。

本項競賽徵件自本年5月2日起至7月31日止受理報名,後續將依競賽辦法辦理初選及決選會議,並舉辦頒獎活動,擴大表揚得獎者,期望透過獲獎作品之分享,引導各界落實淨零建築的設計與相關產業整合應用,共同推動淨零建築發展。

詳情請上活動官網(https://nzebdesign.com/)查詢,或撥打財團法人台灣建築中心聯絡電話:(02)8667-6111分機208洽詢。

 

大事紀要厲娓娓
舉辦低碳循環建材及低碳工法評估與申請準備工作坊

我國國家發展委員會已發布「臺灣2050淨零路徑」,要求2050年以前達到近零碳建築之目標。以國際上倡議之建築全生命週期評估的觀點執行淨零建築政策,建築全生命週期碳足跡(WLC)應包含兩部分:使用碳排(OC)及蘊含碳排(EC)。

依據2023年國際能源署的報告書顯示,建築物之製造運輸、施工、修繕及拆除廢棄等四階段的溫室氣體排放(即蘊含碳排),占全球溫室氣體排放9%,以政府制定全面降低建築產業的碳排之政策而言,實不容忽視,故本所於今(113)年7月1日啟動低碳(低蘊含碳)建築評估認證標示制度,除了建築物本身的低蘊含碳標示認證外,也包括低碳循環建材及低碳工法之認定,它將是未來低碳建築評估標示等級重要的加分來源。

考慮制度新上路,建築材料廠商與工法業者對於低碳循環建材及低碳工法之評估方式、申請書文件之準備有迫切需求,本所辦理北、中、南部共3場工作坊,共計37家廠商參與,活動圓滿成功。

大事紀要張怡文、呂宏輔
舉辦智慧建築評估內容宣導講習會

本所為促進建築與資通訊產業整合,鼓勵善用資通訊主動感知技術,使建築物於使用階段的日常營運更具智慧,於93年建立「智慧建築標章」制度,截至今(113)年6月底止,取得智慧建築標章與候選智慧建築證書案件數累計1,569案。「智慧建築評估手冊」為智慧建築標章與候選智慧建築證書之評定基準,因應科技日新月異,本所辦理手冊內容檢討,於112年12月26日函頒《智慧建築評估手冊2024年版》,自113年12月1日起實施。為協助相關產、學、研界掌握本次評估手冊修正重點,本所委託社團法人台灣智慧建築協會已於113年6月6日假新北大坪林聯合開發大樓國際會議廳、6月25日假高雄有機體商務中心及7月1日假集思台中新烏日會議中心辦理3場講習會,活動由本所林副研究員谷陶致詞,除介紹智慧綠建築與淨零轉型重要相關政策,並詳盡介紹《智慧建築評估手冊2024年版》重點內容。3場講習會吸引建築師、電機技師等相關產業從業人員合計251人次踴躍參加。期待透過《智慧建築評估手冊2024年版》之實施,使人民受益於創新智慧建築科技所帶來之安全安心、健康舒適、節能減碳等效益,帶動建築產業應用智慧科技升級,並發揮我國資通訊產業國際競爭優勢。

大事紀要林谷陶
舉辦「建築智慧化創新技術研討暨推廣說明會」

本所為推廣建築與人工智慧物聯網的整合應用,與近來近零與淨零建築發展,委託財團法人工業技術研究院辦理一系列的創新技術研討推廣會,本年度推廣主軸係以四項智慧創新技術進行介紹,包括(1)智慧低碳管理、(2) 智慧建築新工法、(3) 智慧物管、(4) 建築再生能源,邀請負責執行的計畫主持人或廠商與會分享,依照案場、業主、居住者不同的需求,解決方案的發想、施作經驗、成果效益與業主的回饋,提供給業界相關專業從業人員參考,期望藉由這些實際的技術、功能、與相互串聯合作模式,使建築與設備得以導入AIoT技術,有利於我國智慧綠建築產業的加速發展。

本案3場次推廣活動共計122人次參加,分別為113年6月21日於Tpark台北遠東通訊園區、6月25日於沙崙綠能科技示範場域及7月2日於集思台中新烏日會議中心辦理;其中臺北場次由陳副所長興隆、臺中場次由欒主任秘書中丕蒞臨致詞。

大事紀要詹佳穎
舉辦「AI智慧建築節能工作坊」

因應全球氣候變遷,都市熱島效應的衝擊,為提升學子們對於能源危機的認知,觸發思考如何透過智慧用電,減少溫室氣體對全球造成傷害,為深化智慧生活科技應用發展,本所委託財團法人台灣建築中心與桃園市復興區義盛國民小學合作於113年5月21日辦理,後於7月12日及7月26日於本所智慧化居住空間展示中心邀請國小高年級至國中一年級的學子們共同參與AI智慧建築節能工作坊。

本工作坊將由學員動手製作體驗「AI 智慧邏輯訓練模型」與「再生能源智慧模型」等有教學與趣味兼備教具,並參觀體驗「智慧化居住空間展示中心」與「易構住宅實驗屋」之各項 AIoT 應用與節能設備、情境,帶領學子們由聆聽、體驗、操作與動手做的過程中,對於建築物在AI智慧節能之應用上能有更進一步的認知,並養成生活節約能源的習慣,3場次合計95人次參加,活動圓滿成功。

大事紀要陳麒任
舉辦既有建築物能效改善診斷評估之相關專業人員講習會

為因應眾多既有建築物能效改善之需求,本所委託國立臺北科技大學於113年5月30日、6月18日及6月19日,假新北市(大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳)、台中市(財團法人台灣建築中心中區服務處)、高雄市(財團法人台灣建築中心高雄服務處)等地,舉辦3場既有建築物能效改善診斷評估之相關專業人員講習會,邀請建築師、電機技師、冷凍空調技師、政府機關及產官學研相關單位人員等,共計284人次參加,會中講解如何執行既有建築能效評估與分級,並針對建築能效改善手法進行案例分享,如建築外殼能源效率EEV、空調節能效率EAC、照明節能效率EL、中央熱水熱泵系統,以及導入再生能源與儲能系統、建築能源管理系統等,讓與會者瞭解建築能效改善策略,以擴散國內建築能效評估及改善技術,厚植我國能效改善診斷評估之專業人才量能,活動圓滿成功。

大事紀要林宣宇
舉辦「淨零建築與建築能效評估標示推廣說明會」

為推動淨零建築及建築能效相關措施,本所委託財團法人台灣建築中心於113年5月7日假新北市大坪林聯合開發大樓、6月6日假台南市沙崙綠能科技示範場域及7月5日假台中市集思新烏日會議中心舉辦3場「淨零建築與建築能效評估標示推廣說明會」。會中講解綠建築發展與淨零建築轉型策略、分享公有既有辦公類大樓1+建築能效實踐,並宣導提供建築能效標示評估作業流程,以利社會各界瞭解建築能效評估內涵,同時協助輔導公私有建築物申請建築能效標示作業。

本說明會邀請公民團體、各領域專家及各級政府單位計612人次共同參與,包含非政府組織(NGO)、全國及各地不動產開發公會、建築師公會、土木技師公會、營造公會、工程相關業者、專家學者、法人團體、金融會計機構及相關部會等,透過推動民間企業及國營事業單位之淨零建築發展及接軌綠色金融,跨部會合作引導各界擴大提升建築能效,以共同達成2050淨零建築目標。

大事紀要盧育晟
舉辦「產業園區智慧淨零建築跨領域產業交流座談會」

為達成我國2050淨零建築目標,本所委託財團法人台灣智慧淨零建築產業聯盟於113年4月23日、6月26日及7月15日分別在台北、台中、高雄舉辦「產業園區智慧淨零建築跨領域產業交流座談會」。3場座談會均邀請多位產、官、學界專家學者及相關產業公協會代表,產業對於活動參與相當熱烈,累積超過500人次參與,交流會內容包含說明我國淨零建築整體發展策略,產業技術導入智慧淨零建築之實務分享及意見交流討論。

產業界對本次座談會之重點建議歸納如下:

  1. 中央與地方政府應共同加強產業溝通與推廣,以凝聚產業共識。
  2. 應結合相關部會資源共同推動淨零建築,提高民間參與誘因。

 

大事紀要嚴偉倫
本所112年度研發成果收入繳交情形

本所112年度研發成果收入預算數為新臺幣86萬2,000元,112年度共計繳交170萬8,854元,分別為「煙層簡易二層驗證法」軟體技術移轉授權費81萬4,800元、政府出版品收入45萬4,054元,以及運用「永續健康綠建築環境科技計畫」、「創新循環綠建築環境科技計畫」及「智慧化居住空間應用人工智慧物聯網科技計畫」政府科技計畫研發成果費44萬元。所得收入已繳交「行政院國家科學技術發展基金」,年度繳交執行率達198.2 %。

大事紀要柳仲恩
辦理113年煙層簡易二層驗證法軟體授權技術移轉

自民國102年起本所開始辦理「煙層簡易二層驗證法」技術移轉,如今已邁入第11年。113年度上半年已辦理2家廠商申請授權,總授權金收入為新臺幣11.64萬元,全數繳交「科技部國家科學技術發展基金」,有效提升防火避難性能設計與審議技術,同時增加國庫收入。

「煙層簡易二層驗證技術」係電腦計算程式,屬電子程式著作,主要提供解決小居室煙層下降與避難時間計算問題的方法。該技術係應對近年來國內都會地區發展快速,建築物朝著規模大型化、樓層超高層化、構造特殊化及設備複雜化等設計趨勢發展,眾多新穎的建築設計理念及材料、設備、技術及工法亦紛紛引進臺灣。為協調國內建築、消防法規,設立符合國際認知的法規標準,本所自87年起辦理性能式防火法規基礎研究,持續推動性能式建築防火法規,以不縮減安全水準之合理化設計方法,降低防火避難設施設備的重複要求及非必要的空間浪費,使設計更具本土性、合理性、經濟性、實用性,並兼顧公共安全維護。

大事紀要王天志
台灣建築中心新任執行長參訪防火實驗中心與尋求深化合作機會

本參訪係財團法人台灣建築中心新任江執行長欣政,首次參訪本所防火實驗中心,隨行人員包括該中心林副執行長杰宏、材料實驗室李經理明賢、陳組長逸翰、安全防災部陳經理盈月及傅副理健峰等共6位,於113年4月23日上午至本中心參訪,過程及結果如下:

  1. 實驗中心簡報(30分鐘):介紹實驗中心之設立與目標、重要研究成果及實驗場域與實驗設備。
  2. 實驗設備現場導覽(60分鐘):介紹本實驗中心相關實驗設備及曾執行之各項特殊實驗,並於現場就其標準、設備、試驗重點等進行解說。
  3. 討論與經驗交流(30分鐘):就各項實驗之檢測、驗證流程、檢測市場預估、試驗執行過程重點觀察項目等,進行討論及經驗交流。

台灣建築中心對本所防火實驗中心之各項設備實驗與研發量能,有極高合作興趣,後續將就各項實驗,尤其是本所獨有設備、開闊空間等優勢項目,深化合作機會等事宜。

大事紀要楊致嘉
中華大學解副校長與師生參訪本所風雨風洞實驗室

中華大學學校財團法人中華大學於113年3月15日下午14時由解鴻年副校長率領該校師生參訪本所風雨風洞實驗室,參訪人員約為15名。

實驗室配合此次參訪,由實驗室李鎮宏主任先針對既有檢測項目及以往測試案例先行簡報10分鐘,並安排與會解副校長及師生參觀介紹門窗、帷幕牆耐風性能檢測、應用造風機之耐風試驗及風洞風載重試驗、風壓試驗與環境風場等,導覽實驗場域儀器設備,過程中互動熱絡,參訪圓滿完成。

業務報導靳燕玲
本所113年度科技計畫重點簡介

本所113年度8項科技計畫與國家科學技術發展計畫(110-113)之目標四、升級智慧生活,實現安心社會」扣合,並朝向聯合國永續發展「目標11.促使城市與人類居住具包容、安全、韌性及永續性」。說明如下:

(一)高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫110-113(4/4)

提升高齡者居家環境、失智者生活環境照顧、日間照顧中心規劃、社會住宅空間環境、高齡安居環境法令,分析高齡者安居生活狀況,並協助研擬社會住宅及高齡者安居敬老相關設計指引,讓城市和住宅環境兼具包容性、安全性。

(二)建築防火科技與智慧應用研發前瞻精進計畫112-115(2/4)

配合國內相關創新科技政策、社會需求、產業發展需求等,將以強化智慧防火應用、高齡通用防火避難安全、永續性與防火安全調和、區劃與構造耐火及火害後修復議題為研究主軸,促進防火安全與永續設計兼容並蓄,共創建築永續防火安全安全環境。

(三)建築與城鄉減災調適與智慧韌性科技發展計畫112-115(2/4)

強化建築管理與都市計畫、智慧監測預警調控等非工程減災,進行建築基地及社區尺度之減災策略、防災智慧監測預警調控技術等方向研究,以期協助提升建築與都市減災能力、達到降低災害風險之目的。

(四)建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫112-115(2/4)

精進建築耐震技術,延長建築物使用壽命,減少使用高碳排混凝土,創造節能減碳效益。強風致災微風怡人,都市內除探究風災的預防,提升空氣流通能力,以降低都市熱島問題,建築工程技術發展須因應環境需求與時具進,精進構造安全亦兼具環境永續。

(五)建築資訊跨領域整合創新應用計畫112-115(2/4)

推動BIM結合AI、GIS、IoT等技術,應用於智慧營造、建築維護管理階段,並發展數位建築,促進建築產業數位轉型;配合國發會3D國家底圖建置,建構數位居住環境,供建構數位城市發展基礎;應用BIM於社會住宅維護管理與建築管理行政,並結合數位城市發展,應用大數據技術彙整及分析相關資訊,供建構數位政府發展基礎。

(六)永續健康綠建築環境科技計畫112-115(2/4)

因應全球暖化問題、空氣污染及COVID-19等,改善室內環境品質及健康防疫,推動引導民間企業參與建造永續健康的綠色建築,推行生態、節能、減廢與健康的居住環境,同時納入再生與防疫之理念,藉由課題研究與政策推動達成承先?後的功能,進而提升國內綠建築技術與國人生活品質。

(七)智慧化居住空間應用人工智慧物聯網科技計畫112-115(2/4)

加速建築產業智慧化以打造智慧生活,須積極培養AIoT建築應用人才、發展國內外產業供應鏈、轉化AIoT等數位科技為虛擬勞動力,因應高齡少子女化社會短缺之勞動力及持續發揮我國ICT產業優勢等重要課題,透過開發與連結ICT產業、不動產開發商、建築師等匯聚共識,共同推動智慧化居住空間之AIoT深度應用。

(八)高齡科技產業-普惠科技驅動高齡市場商機計畫113-116(2/4)

本計畫為經濟部主辦,教育部、國科會及本部(本所)協助,本所部分旨在建構高齡智慧住宅科技產品服務所需之場域驗證運行機制、方法工具流程與評估標準。篩選高齡智慧住宅科技產品服務進行場域驗證,並提出改善建議,以提升高齡科技產品服務於高齡住宅之採用意願。

業務報導柳仲恩
出版112年年報

本年報係依本所執行之科技計畫及配合之國家施政重點為主軸,以易於閱讀的方式精要呈現112年執行各項計畫之研究成果與施政績效。第壹部分概要說明本所組織職掌與人力、經費配置概況;第貳部分呈現112年執行各科技計畫之業務成果及其推廣應用情形,包含科技計畫年度成果、2050淨零建築規劃與成果、智慧綠建築法規研究與人員培訓等業務與成果、年度施政亮點及辦理標章之成果等;第參部分介紹各實驗中心檢測設備、服務、年度實驗研究績效及後續工作重點與展望;第肆部分為重要交流活動收錄與國際及業界交流之研討會、座談會及業務推動說明會、講習會等。期盼能透過本年報多元且豐富的介紹,與國人共享本所研究成果、協助國人瞭解國內外建築研究發展趨勢,並期望給予本所支持與指教,進而帶動整體建築研發能量,使研發成果切合民眾所需,持續為國內建築研究與產業發展貢獻心力,為提升國人生活環境品質而努力。

本年報重要內容摘述如下:

(一)本所辦理各科技計畫、年度施政亮點:

1.112年執行各科技計畫之業務成果及其推廣應用情形

       本所科技計畫包含高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫、建築防火科技與智慧應用研發前瞻精進計畫、建築與城鄉減災調適與智慧韌性科技發展計畫、建築資訊跨領域整合創新應用計畫、建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫、永續建康綠建築環境科技計畫、智慧化居住空間應用人工智慧物聯網科技計畫共7項計畫與成果。

2.年度施政亮點

       本所112年度施政亮點包含:科技研發成果收入、111年度自行研究案獲頒內政部獎項、辦理「112年度國家科學技術發展基金研發成果收入運用計畫」成果、辦理「煙層簡易二層驗證法辦理軟體技轉」成果統計、與成大能源科技與策略研究中心共同推動「建材研發檢測」合作計畫、防火實驗中心增列評鑑項目、協辦「2023 Kiss Science-科學開門之建築實驗參觀導覽活動」,推廣本所實驗研究與檢測量能、勇奪2023總?盃黑客松卓越團隊接受總統頒獎、配合本部「住宅計畫及財務計畫」,協助社會住宅興建工程採用 BIM技術、參加2023 資料創新應用競賽內政黑客松組「綠建築結合AI智慧科技通路創新價值-ChatTGB 與3D-GIS助選宜貸綠建築好宅」榮獲佳作。

研討會相關 : 辦理「第34屆中日工程技術研討會建築研究分組」成果、參與「行政院災害防救科技創新服務方案(108-111年)總成果研討會」、加拿大國家研究委員會借同加拿大駐台北貿易辦事處拜會本所研討交流建築減碳及數位化議題、辦理「2023土耳其震災調查研討會」發表土耳其醫院建築耐震勘災經驗供我國改進參考。

要點、規範及手冊相關 : 參與教育部訂定「公立高級中等以下學校及特殊教育學校無障礙設施設備設置要點」、研擬建築物預勤率評定手冊草案(含計算手冊)、訂定「建築物預鑄率申請評定作業要點」(草案)及「建築物預鑄率評定專業機構申請指定作業要點」、增修「建築物基礎構造設計規範」業經內政部令修正發布、增修「建築物混凝土結構設計規範」業經內政部令修正發布、公視台灣記事簿製作竹建築專題報導採訪,宣導本所辦理「竹構造建築物設計及施工技術規範」成果、本所建議ISO10140 及ISO16283系列建築聲學國家標准(草案)完成審查正式公告。

(二)介紹各實驗中心及其研發、檢測及認證之成效:

本所防火實驗中心、性能實驗中心、風雨風洞實驗室、材料實驗中心之概況及實驗設施辦理各項檢測驗證,112年度共完成406件檢測服務。

(三)收錄重要之交流活動、國際及業界研討會、座談會及講習:

112年度於重要交流活動及國際研討會如下表所示。

本所將依循我國淨零排放路徑規劃及策略,整合實施成效良好的綠建築標章,推動建築能效評估及標示制度,引導建築物淨零轉型,提升國家建築能源效率,邁向2050淨零建築目標。並持續於建築研究發展、建築資訊交流、建築技術推廣、建築部材驗證四大方向,結合國土永續環境與建築管理課題,帶動法令修訂及技術推廣,落實過往研究成果。同時與國內外產業界及學界跨領域交流合作,持續提昇建築安全,改善國內居住環境,升級營建技術水準,健全都市整體發展。

業務報導張志源
參加ATLife 2024年臺灣輔具暨長期照顧大展

一、前言

本所於113年5月16日至19日參加國立陽明大學ICF暨輔具科技研究中心與展昭國際企業股份有限公司舉辦之「2024 AT Life臺灣輔具暨長期照護大展」。

由於我國將邁入超高齡社會,本次大展主要介紹本所近年「銀髮友善住宅設計原則研究」 與「結合高齡者生活經驗之療癒性環境應用居家空間設計研究」等研究成果,首次以圖像及漫畫方式,呈現居住之空間及情境,從使用者的角度,提出營造高齡者安全舒適居住空間的設計原則,讓社會大眾瞭解可如何透過生理與心理層面的方法,或利用科技工具,提升高齡者的生活品質。

二、本次展覽重點

本次展覽提到高齡科技友善住宅之共通性,必需考量去除讓高齡者跌倒之元素(例如雜物或電線),並可預留輪椅迴轉空間(直徑需為150公分之淨空間,如空間沒有足後,直徑不得小於120公分,其中邊緣20公分範圍內,淨高不得小於65公分),地板宜平整防滑,突起物或高低差需小於0.5公分,行走通道可預留90至120公分以上。就不同空間及設施提出重要建議。

室內公共設施:可透過設施及設備,協助高齡者運動或復健,或提供學習、交流、群聚之空間,並可設置急救裝置。至科技部分可將設施結合健康紀錄功能。玄關安裝感應式燈具,門口設置總電源開關,設置穿鞋椅,科技部分可結合電器、電燈、火源之遠端控制設備。

戶外公共設施:可提供足夠照明,明確路標定位,多處設置休憩座椅,融入大自然景觀,提供簡易輔具設施,科技部分可使用行走定位裝置。

客廳:可提供充足之休閒空間,購買適合高齡者之座椅,設置緊急求救鈴,座椅旁可設置起身輔助器。科技部分可提供影音娛樂與療癒科技,破除空間之醫療服務,透過自走照護機器人來協助高齡者。

餐廳:可設置對外窗,保持空間通風,設置連續性扶手,可有收納展示櫃,重視氛圍營造及空間搭配,提供保留心靈沉澱或宗教活動所需之靜謐空間。

廚房:可使用低反光玻璃門片,固定櫃體可充當扶手,明火旁設置消防設施,讓櫥櫃分區照明,採用下拉式櫥櫃,預留容膝空間,設置火災感測警示,科技部分可安裝電器警示及自動關閉輔助。

孝親房:建議可設於客廳或餐廳之樓層,預留照護床空間,空調與換氣設備位置需注意不要直接吹到高齡者,可設置隔音窗,提供移動輔助輔具,空間夠大時可考量設置浴室。

浴室:需注意能夠協助高齡者獨立完成如廁及淋浴,可設置扶手於牆壁及洗面盆,注意緊急求助鈴設置之位置,提供馬桶抬高墊或高齡者使用之淋浴椅,地板需防滑,科技部分可安裝溢水偵測器。

室內樓梯:需注意樓梯級高和級深尺寸,樓梯寬度宜110-110公分,建議可預留安裝升降輔具之空間,在起踏平台與轉折處可考量設置緊急求救按鈕。

三、本次展覽成果

本次大展共計約12萬人次參觀,前來本所攤位參觀人數約9,000人次,並於現場提供約920人次服務諮詢,本次透過圖像、漫畫及科普的呈現方式,讓民眾更易於親近及理解本所展示的研究成果,現場民眾回饋情形較往年熱絡許多,亦顯見駐足拍照情形。深獲民眾及業者認同肯定,並得到各界好評。

業務報導陳柏端
辦理「住宿長照機構及精神機構防火安全性能提昇輔導說明會」

鑑及近年長照機構火災事件頻傳,本部國土管理署、消防署相繼於101年後陸續修正有關條文,以強化長照機構使用之建築物防火安全,衛生福利部並於106年修正之長期照顧服務法及107年1月17日公布推動之「強化長期照顧機構公共安全推動方案」、本所並發行「住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊」及風險項目自主檢核表,協助機構做好風險管控、改善環境防火安全、避難計畫及強化緊急應變參考應用。本所亦於105年至112年補助財團法人台灣建築中心推動醫療院所、醫院護理之家、老人福利機構及住宿長照機構防火安全輔導,至今共輔導76家,且其中有25家機構經過輔導提昇後接軌取得防火標章認證實表肯定。

透過歷年防火安全輔導及協助衛生福利部投入公安補助輔導推動成果回饋,發現住宿式長照機構於供氧系統、天花板內配線設置、與管理及裝修材料等議題方面仍有輔導需求,因此本年度除持續推動住宿式長照機構防火安全輔導,並將精神科之醫療服務機構納入推動輔導對象。

為推廣防火避難自主改善意願與說明住宿長照機構及精神醫療機構防火安全輔導常見問題,本所於113年4月24日上午於大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳舉辦「住宿長照機構及精神機構防火安全性能提昇輔導說明會」,希冀機構藉此瞭解各場所風險辨識與改善策略,提昇住宿式長照服務機構防火安全品質。講習對象包括住宿式長照機構相關從業人員、精神專科醫療機構及精神照護機構相關從業人員、中央主管及地方社政、衛生、建管、消防等公務機關,以及建築師、消防設備師(士)、室內裝修專技人員、及公共安全檢查人等,共215人與會。

本次會議首先由本所陳聘用副研究員柏端闡明本計畫推動目的及歷年輔導成果,簡述長照機構火災事件的關鍵原因及受害狀況,本所彙整歷年火場調查與經驗,提出防火對策與理念,以強化機構人員防火安全認知,建立火災預防思維及緊急應變規劃。

接著由台大醫院石醫師富元針對收容精神病患機構公共安全議題做探討,由國內外精神照護機構火災案例分析機構安全維護方式,建議須從建築及消防硬體設施,環境及空間之利用,緊急狀況之應變機制,及員工應變訓練等多方著手。對於精神照護機構日常安全管理(如感染管制、病人安全、及自殺防治)與防火安全管理間之衝突,石醫師建議要從機構的需求上做客觀的危害及風險分析,並根據硬體及住民特性,找出適合的做法,以改善機構安全。

最後由財團法人台灣建築中心陳經理盈月講解機構環境安全辨識與、緊急應變提醒及本計畫輔導作業說明,主要內容為長照機構須面對越來越多各類複合式災害之風險,除了減少災害發生機率及損害外,各機構皆應有緊急應變新思維,以維護機構住民之安全及保障機構後續運作能力。

 

業務報導陳士明
應用BIM於提升室內環境舒適度及節能效率之數位雙生技術開發

隨著全球環保意識的提升,節能減碳已成為當今社會的重要議題,在建築領域,數位雙生技術結合建築信息模型(Building Information Modeling, BIM)與物聯網(Internet of Things, IoT),為建築行業提供了一個創新解決方案。本研究旨在探討如何利用BIM與IoT技術,提升室內環境的舒適度和節能效率,從而實現智慧建築的目標。

本案結合BIM與IoT技術以提升室內環境的舒適度及節能效率,室內環境舒適度涉及熱環境、視環境、音環境和空氣品質,其中熱環境與空調設備的使用密切相關,影響建築能耗。本案另建構了數位雙生虛實整合平台,能夠藉由即時環境數據反饋,即時反映建築物內的環境狀態,並通過數據模擬和分析,提供室內舒適環境的數驅決策分析結果,輔助管理者制定更完善的能源配置策略。

本案工作項目包括:

1.數位雙生技術開發:利用IoT感測器收集建築物的實時環境數據(如溫度、濕度、二氧化碳濃度等),即透過雲端平台進行數據分析與存儲,並彙整到BIM模型中。建立虛實同步的BIM模型。

  • BIM模型轉換與應用:將BIM模型轉換成適用於數位雙生平台的格式,透過3ds Max設定材質並轉出FBX檔,再透過物聯網架構將環境數據實時同步到BIM模型中。
  • 環境監測資訊處理:配置溫度、濕度、二氧化碳濃度等感測器,利用Arduino Yun與Wio Node開發板,及溫度、濕度、二氧化碳濃度感測器進行數據收集,並以MySQL作為雲端資料庫進行數據儲存及大數據分析。
  • 即時影像辨識資訊處理:利用即時影像辨識技術,監測室內人員活動情況,結合感測器數據,實現對環境狀態的全面監控。

2.熱舒適度評估:以國際標準ISO 7730規範的PMV(Predicted Mean Vote)做為熱舒適度指標,結合本國環保署訂定的二氧化碳濃度標準進行空氣品質評估,並建立一套可量化且客觀的舒適度評估方法。

  • PMV指標應用:PMV指標通過綜合溫度、濕度、風速和輻射溫度等因素,預測群體平均熱感覺,以此做為調節空調設備的依據。
  • 空氣品質評估:利用二氧化碳濃度作為空氣品質指標,根據我國環保署建議值進行空氣品質評估,確保室內空氣質量達到舒適標準。

3. 智慧決策模組設計:開發智慧決策模組,根據實時數據提供空調設備的使用建議,幫助管理者制定更有效的節能策略。

  • 數據驅動決策:通過收集的環境數據進行大數據分析,提供空調設備的使用建議,如調節溫度、風速等,以達到最佳的舒適度和節能效果。
  • 視覺化介面設計:設計直觀的視覺化介面,展示環境數據和設備使用建議,方便管理者和使用者進行操作和監控。

4.系統驗證:選擇一室內場域進行實驗,驗證數位雙生技術的效果,透過數據分析展示其在提升能效和舒適度方面的優勢。

  • 實驗場域選擇:選擇辦公室、會議室或教室等代表性場域進行實驗,佈置感測器進行長期數據收集和監控。
  • 數據分析與效益驗證:透過數據分析驗證數位雙生技術在提升室內環境舒適度和節能效率方面的效果,並透過用電量和舒適度評分等指標進行效益分析。

綜上,本案研究重要成果包括:

1.數位雙生平台構建:成功開發出結合BIM與IoT技術的數位雙生平台,實現室內環境數據的實時監測和反饋,提升建築管理的效率和準確性。

  •  BIM與IoT技術融合:將BIM模型與實時環境數據進行融合,實現虛實同步,提供即時的環境狀態反饋和調整建議。
  • 數據視覺化展示:透過視覺化介面展示環境數據和設備使用建議,使管理者和使用者能夠直觀地了解和調節室內環境。

2.舒適度與節能策略:透過詳細的數據分析,提出了多項提升室內環境舒適度和節能的策略,並在實驗場域中得到驗證。

  • 舒適度指標應用:利用PMV和二氧化碳濃度等指標,實現對室內環境舒適度的精確評估,提供具體的調節建議。
  • 節能策略實施:根據實時數據進行能源使用優化,減少空調設備的過度使用,實現節能效果。

3.系統效益分析:數據顯示,應用數位雙生技術後,空調設備的能效顯著提升,用電量減少,且室內環境舒適度提高。

  • 能效提升:透過智慧決策模組的使用建議,空調設備的運行效率顯著提升,用電量顯著減少,節能效果顯著。
  • 舒適度提高:透過即時數據監控和調節,室內環境舒適度顯著提高,使用者滿意度提升。

本案透過數位雙生技術的開發和應用,實現了室內環境的即時監測與智慧化管理,顯著提升了建築能效和環境舒適度,為未來智慧建築的發展提供了有效的技術支援與實踐經驗。本案成果不僅展示BIM和IoT技術在建築管理中的巨大潛力,還提出了多項切實可行的節能策略,為建築節能和環境改善提供了新的思路和方法。

 

業務報導黃國倫
高軸力下含高強度混凝土箱型柱實驗研究-寬厚比之影響

高強度材料可以使用在不同構材之中,如填充型圓柱及填充型箱型柱(concrete-filled box column,簡稱CFBC),不但可以降低結構材料的使用量,也可以提升材料回收再利用的效率,是有利於降低環境衝擊的方法。

由文獻研究結果可知,高軸力下填充混凝土箱型柱之撓曲韌性不足,降低箱型柱的柱板寬厚比,或是加裝圍束繫桿,都是可能有效提升高軸力下填充混凝土箱型柱撓曲韌性之解決方案,基於箱型柱鋼板之標稱降伏強度3.5 tf/cm2、混凝土標稱抗壓強度420 kgf/cm2及700 kgf/cm2、箱型柱以全滲透銲接製作,以及高軸力作用(承受軸力約為軸向強度40%)之條件下,發現降低箱型柱的柱板寬厚比或加裝圍束繫桿的確可有效提升高軸力下填充混凝土箱型柱撓曲韌性。

為瞭解高軸力作用下,降低寬厚比對於填充高強度混凝土箱型柱提升撓曲韌性之效果,考量現行鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說9.2節規定混凝土抗壓強度不可大於560 kgf/cm2,故本研究以3.3 tf/cm2等級鋼材(SN490B),配合560 kgf/cm2級的混凝土,寬厚比(b/t)以24至40為主,共製作3個填充型箱型柱試體,試體設計列表如表1所示,為避免因材料變異性造成試體強度太高,且有利於與近年研究成果進行比較,箱型柱鋼板採用厚9 mm及12 mm之SN490B鋼材(標稱降伏強度為3.3 tf/cm2),其餘鋼板採用ASTM A572 Gr.50鋼材(標稱降伏強度為3.5 tf/cm2),混凝土標稱抗壓強度為560 tf/cm2。試體柱板寬度為31、38及41 cm,寬厚比( )範圍為24至40,其中b及t分別為柱寬度及柱板厚度,如圖1所示,所有柱板寬厚比皆符合規範規定,不大於填充型鋼管混凝土柱耐震設計鋼骨斷面肢材寬厚比之上限 。FM系列試體為填充高強度混凝土箱型鋼柱之試體,斷面如圖1所示,試體下方有接H型鋼梁及橫隔板,與實際情形較相近,FM系列共有3支試體,其試體尺寸如表1及圖2至圖4所示,所有梁柱試體名稱上面的第1組數字代表斷面寬厚比,第2組數字代表軸力比之百分比,例如FM24P40試體之寬厚比為24,軸力比為40%。此系列試體可探討固定軸壓下,方形CFBC試體之撓曲強度及撓曲延展性。

 

試驗裝置如圖5所示,梁柱試體在固定軸力P作用下進行撓曲反覆載重試驗,固定軸力P依照 計算,其中 為箱型鋼柱斷面積, 為箱型鋼柱標稱降伏應力, 為混凝土斷面積, 為混凝土抗壓強度。軸力與軸向標稱強度之比例(簡稱軸力比)如表1所示,所有試體之 約為40%。

為探討寬厚比對高軸力下填充高強度混凝土箱型柱撓曲韌性之影響,FM24P40、FM32P40及FM40P40試體,寬厚比分別為24、32及40,所受軸力比(實際施加軸力Pa除以實際材料強度計算軸向強度Pa0之比值),皆約為40%,其側力-位移遲滯迴圈圖分別如圖6至圖8所示;試體之彎矩強度比-軸向應變分布圖及塑性轉角容量-軸向應變分布圖分別如圖9及圖10所示,可知寬厚比越小,試體之耐震性能越好。

不同混凝土強度試體之塑性轉角容量-軸向應變分布圖如圖10所示,可知高強度混凝土確實可以讓CFBC的塑性轉角容量提高很多。

由文獻研究結果可知,基於箱型柱鋼板之標稱降伏強度3.3 、箱型柱以全滲透銲接製作,以及高軸力作用(承受軸力約為軸向強度40%)之條件下,文獻實驗結果發現混凝土標稱抗壓強度420 ,高軸力下填充混凝土箱型柱之撓曲韌性不足,但混凝土標稱抗壓強度為700 時,即使柱板寬厚比為40,其塑性轉角容量仍能滿足規範要求,而本研究實驗結果更發現混凝土標稱抗壓強度為560 時,高軸力下填充混凝土箱型柱撓曲韌性仍然表現良好,建議相關規範的條文可考慮針對填充混凝土箱型柱放寬混凝土強度限制,而現行規範則盡量鼓勵填充混凝土箱型柱使用高強度混凝土。

業務報導郭建源
以大數據預測季風機率分析

氣候變遷及都市熱島效應,使得都市溫度越來越高,增加戶外通風或採用室內自然通風將有效緩解都市熱島,並可節能減碳。然而都市規劃師及建築師在進行通風設計時,首要面對問題就是無法掌握風場資訊,不知風從何處來。此外,相關人員進行風環境分析、室內自然通風評估等作業時,需要蒐集鄰近氣象站10-20年之風速風向資料進行計分析,找出各風向之機率函數。而截至110年3月9日統計結果,目前氣象署全臺灣地面氣象站有33個,涵蓋的的範圍並不夠全面,且部分為新設不久。在選用測站資料時可能會面臨距離測試區過遠,無法真切代表當地的風速風向資訊。近年氣象署廣設自動氣象站,目前有436個,遍佈全台灣。雖可彌補部分地區資料不足的缺憾,但因設站時間未久,且儀器可能因當機而缺乏資料,進而發生統計資料不足的窘境。

為解決此問題,本所應用氣象大數據,分析各氣象站風場資料,透過相關性分析或類神經網路的學習預測方法,針對自動測站進行補遺,以預測自動測站完整之風速資料,進而建立氣象站季風統計資料庫。同時,結合國土測繪平台LOD1建築模型資料庫,發展以CFD模擬成果進行地貌因子修正技術,以探討氣象站間,因地形地貌變化對於風場的影響。

本研究主要工作包含氣象資料蒐集與分析、類神經網路預測模式開發、整CFD模擬成果與氣象資料建立風速地圖等,依序簡要說明如下。

  • 氣象資料蒐集與分析:以新北市板橋區為中心區域內共有 2 個署管測站和 6 個自動測站,先經由「大氣水文研究資料庫」及中央氣象署「氣象資料開放平台」收集歷史氣象資料,瞭解區域內氣象測站及自動測站之地理分布情況及歷史資料涵蓋年代。進而發現在測站直線距離與資料收錄年份,土城為最佳示範測站,不但距離板橋測站及台北測站近,且收錄資料時間較多。各測站資料包含溫度、濕度、風速及風向角等,先以各測站各年平均來判斷是否進行類神經網路訓練及預測,如果資料相較穩定則不須補遺。
  • 類神經網路預測模式開發:本計畫主要是針對自動測站進行補遺,以預測自動測站完整之風速資料,進而建立氣象站季風統計資料庫。以土城測站2014~2020年風速與風向角執行類神經網路訓練,經驗證及預測後,土城現有資料數佔總資料數約67.8%,可補遺資料數約為16.4%,將前兩者合併後,2010~2020年,土城總正常資料數約84.2%。其他自動測站補遺後資料數結果,即可發現總正常資料數也同樣高達8成左右。下圖1為中和測站類神經網路預測前後風花圖。
  • 建立風速地圖:本計畫以板橋為CFD模擬示範區,如下圖2、3所示,進行風洞試驗驗證無誤後,建立風速地圖資料與風速機率轉換模式。擷取獲得氣象站與示範區之16風向角關係與風速比,並由板橋氣象署管測站之風向機率與平均風速資料推估示範區之風速地圖。因板橋測站周遭鄰近建築物高度遠高於測站風速計高度,使得板橋測站14 m處於建築群中的迴流區。為使CFD資料與板橋氣象站資料相符,所以由CFD模擬結果中板橋測站風向穩定之30 m高度(周遭建築高度約30 m)利用指數律轉換至板橋氣象署管測站風速計高度14 m,並以測站作為示範區內之風速及風向資料為基準,進行風速地圖轉換。

本研究發展自動測站資料補遺技術,除建立各地季風統計資料庫外,未來亦可做為設計風速修正之參考。且進行大尺度範圍之模擬,並建立區域風速地圖,探討其與氣象站間風速風向改變之關係。另結合國土測繪平台LOD1建築模型資料庫,建構CFD模擬建置區域風速地圖技術,作為大量建置區域風速地圖之基礎。建立季風資料庫應用技術,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。

業務報導賴宜暉
建置太陽能板極限設計風力驗證試驗方法

太陽能板的受風評估一直以來都是實際應用的重點,無論從安全性還是經濟性的考量。國內目前已在制定相關的計算規範和標準。然而,在實際風力測試方面,由於尚未建立相關的試驗條件,目前缺乏完整的試驗方法供業者參考使用。為解決此問題,2022年本所已經進行了實尺寸太陽能板的風致振動測試和分析,初步建立了結構的數值模型並與實際太陽能板結構進行比對。然而,仍然存在一些深入研究和待解決的問題,包括在進行結構計算時,不同板面之間壓力的相關性;測試模型的尺寸與實際現場結構的尺寸的等效性;數值模擬中太陽能板構建尺寸與實際案場的比例;測試角度和試驗時間的選擇,以及規範或國家標準計算得出的設計風力與試驗風速之間的關係。

太陽能光電板綠電結構可能發生渦致振動不穩定狀況,藉由造風機吹試實驗可了解前述狀況之太陽能綠電系統受風力資訊,並利用基於有限元素法之理論模態分析、實驗模態分析與操作模態分析法相互檢驗估測模態頻率與振型向量,以及利用響應數據矩陣於不同階數所繪製的極點穩態圖評估結構模態識別有效性,進而確認太陽能光電板綠電系統的動態特性。另外,藉由風洞縮尺模型實驗,取得風壓資料進而評估最大風力發生位置與風向之關係。

根據造風機實驗結果指出,2×2太陽能板(傾角為23.5度)的模態頻率會受到風速與風向的影響而偏移。當板面的法線方向與風向愈趨於正交,整體結構頻率偏移愈不顯著;於其他風向試驗中,距離風源最遠之面板一般因較不受到風壓之影響,因此較不易出現結構自然頻率偏移現象。然而各階模態振型大致相同,後續可藉此進行有效的針對低階模態共振所衍生的風致破壞進行相關結構改善。2×3太陽能板(傾角為10度)的吹試過程中,並未如前述實驗一般,當板面的法線方向與風向愈趨於正交,整體結構頻率偏移愈不顯著的現象出現,本期實驗結果顯示僅有0度與180度時會有相同趨勢,其於迎風面下較難以觀察出趨勢,判斷是由於傾角不同所發生的改變。2×3太陽能板(傾角為10度)的有限元素分析結果指出,分別於風速40m/s與20m/s時,最大瞬間應力皆發生在風向角135度的上游處,分別約為249.39 MPa及45~50MPa,其應力約莫正比於速度的平方。

風洞實驗結果顯示,發生最大受力之風向角約在135度至180度附近,但不一定發生於最邊角之模組,而是發生於第二片與第三片太陽能板處,此現象與結構支撐組件之尺寸與位置相關,以試驗結果顯示,正面迎風之最大風力會發生在最大風向,且橫列結合板數越多似乎有增大趨勢。因此在進行極限測試時,可能至少需安裝3×1陣列以上設置之太陽能板架構,以獲得最大受力之狀況。

 

業務報導謝宗興
BIM知識資源平台永續經營及建築本土化元件之建構

本部建築研究所持續探討在建築行業中,營造熟練運用BIM的必備要件,便利於國內導入建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)技術,提高溝通效率和管理效能的重要性。112年度延續上一年度對於建築資訊建模(BIM)知識資源平台的研究成果,將設計建築物時,BIM所需元件進行本土化的製作與調整,以符合在地工法,同時加速推廣應用。

BIM作為一個資訊模型,元件在其中扮演核心基礎的角色,因此建立一個良好的BIM元件交流平台對於實現永續經營成為當代建築相關產業中一個迫切的議題。許多先進國家已經制定了BIM元件審查標準,諸如美國、英國、加拿大、新加坡、澳大利亞、日本等國家都有BIM元件的規範和標準化要求,這些標準有些是由當地建築學會、土木學會和施工協會等多個組織共同制定,有些則是由當地政府機構共同制定。這些國家在實施BIM元件標準的同時,依據製作標準而建立審查機制,個別元件經過審查認證後,符合各項應用標準,提高了建築專案的效率和品質,減少了風險和成本,並促進了國際合作,改善了建築專案的可持續性。本案基於國際趨勢和實施BIM元件審查的利益,深入探討台灣建築行業制定BIM元件審查標準的必要性和可行性,制定本土化的BIM元件審查標準,並提出建立良好交流機制的BIM元件平台,達成永續經營的正向循環。

元件本土化的過程中,還應該隨著法規的更新和變化,調整元件使其符合最新的法律要求,確保專案的合法性和合規性。有助於避免違反法規所產生的風險和潛在的法律問題,並使元件的更新和改進反映最新的技術發展和最佳實踐。隨著技術的進步,元件可以被最佳化和增強,提供更高效、更可靠和更具創新性的解決方案。這有助於提高專案的質量和效率,這對於元件平台的永續性也有重要意義,包括引入環保材料、節能設計和減少資源消耗等方面的改進。這些改進可以提高專案的合法性、品質、競爭力和可持續性,從而帶來更好的專案結果和效益。有關元件的更新,以地板隔音材為例,內政部國土管理署新訂《建築技術規則》新增第46條之6條,為分戶樓地板隔音降噪規範,因此元件也需要根據法規變動加入新專案。

討論到制訂元件的標準時,綜合美國、英國及新加坡三個國家的做法,為確保BIM元件的一致性命名方式,可以考慮使用多個字段按照指定順序組成的命名格式,並且在不同層級上進行細分,以確保命名的清晰度和準確性。這樣的命名方式有助於確保不同專案和國家之間的BIM元件能夠相互匹配和比較,促進數據的交換和整合。建議以【製造商】_【產品分類】_【產品名稱】_【規格】_【提交軟體版本】來作為命名。

除了命名,BIM元件製作與審查時的標準也應納入OMNICLASS、PCCES和MasterFormat等分類系統。這些分類系統提供廣泛且具體的產品分類,確保新材料和元件被準確歸類,這有助於確定和描述新材料,在BIM模型和相關文件中準確定位和使用,避免無法定位的問題:若元件沒有適當的分類,可能無法精確定位產品分類,這將導致在BIM模型中難以找到特定元件,影響模型的準確性和可用性,通過將元件納入分類系統,可避免此問題,確保元件能在BIM模型中準確識別和定位。本案建議未來能將 BIM 元件資訊整合到新建材料和新工法的認可書欄位中,有助於提升專案的效能、品質和可追蹤性。

因為BIM模型包含了三維模型、材料選擇、設備配置、空間佈局等各種細節。將BIM資訊整合到認可書欄位中,確保了認可過程中對所有相關的BIM資訊進行全面考量。同時透過可視化的三維模型,協助各方更清晰地理解專案的設計和實施細節。有助於降低誤解和溝通不良所帶來的風險。還有,BIM可驗證建築設計的一致性,確保新建材料和新工法與整體設計相互配合。最後,BIM提供了一個數位化的專案存檔系統,可用於在專案不同階段追蹤和記錄所有的資訊,方便後期查詢和管理。總之,未來如果能將BIM整合到新建材料和新工法的認可書欄位中,有助於提供更全面、更精確、更可視化的建築資訊,有助於提高專案的效率、品質和可追蹤性,並降低潛在的風險。這有助於更好地理解和管理新技術和材料的實施,確保其符合設計和建造要求。

業務報導陳士明
應用BIM與人工智慧輔助低碳建築設計

隨著全球對減少碳排放與提高能源效率的需求不斷增加,低碳建築的設計與實施日益受到重視,建築產業正面臨轉型壓力,極需創新技術以實現更高的環境效益。傳統的建築設計過程往往效率不高,且難以全面評估設計決策對各方面所造成的影響。因此,本案探索如何透過整合建築資訊模型(BIM)與人工智慧(AI),創造一種創新的設計決策輔助工具,以促進更高效且環境友好的建築設計流程。

BIM提供設計與工程的完整數據,包括建築物的幾何、空間關係、地理訊息、數量和性質等詳細資訊。這些數據可以用來估算造價、進行結構分析、檢討衝突、評估能源耗損與碳排放等,從而快速地模擬和分析不同設計方案的能源效率,選擇最具環保效益的設計方案。AI則具備強大的數據處理和分析能力,能夠從大量數據中提取有用的資訊,並生成具體的圖像與模型,為設計提供決策參考。

本案結合了BIM參數化建模技術和AI演算法的開發與綜合應用。透過參數化模型,建立了一個高精度數據模型,包含建築量體幾何形狀。在設計決策進程中,採用蒙特卡羅樹搜索(MCTS)方法進行大量隨機取樣與數量計算,模擬結果根據工程造價、碳排放和能源消耗進行評估並反饋至決策樹的初期節點,協助選擇最佳方案。此外,利用影像生成式AI及客製化語言深度學習模型自動生成建築設計方案,協助設計團隊在早期階段進行溝通。

本案的核心目標是整合BIM參數化建模與AI技術,協助建築師在設計初期階段能夠綜合多面向考量做出更好的低碳排放設計決策。研究方法結合了BIM參數化建模技術和AI演算法的開發,以及這兩者的綜合應用。以下是主要內容及重點:

  一、蒙特卡洛樹搜索(MCTS)與BIM模型

蒙特卡洛樹搜索(MCTS)是一種強大的決策算法,已被廣泛應用於各種領域,包括遊戲玩法、機器人和優化問題。在建築設計中,MCTS可用於探索和評估可能的設計方案,並根據取樣方案的工程造價、蘊含碳排和能源消耗進行評估,協助建築師選擇最佳方案。這一過程包括以下幾個步驟:

  1. 問題域建模:將建築設計問題轉化為MCTS可以處理的數學模型。這包括定義狀態空間、行動空間及其轉移規則。  
  2. 樹狀搜索:從初始節點開始,利用隨機取樣方法探索狀態空間中的可能路徑。每次選擇時,結合隨機性和決策策略,平衡探索和利用。
  3. 模擬與反饋:在每個節點進行模擬,計算對應的工程造價、碳排放和能源消耗。將模擬結果反饋到決策樹中,幫助系統逐步優化選擇。
  4. 最優方案選擇:根據搜索樹中的累積資訊,選擇出最符合低碳排放和成本效益的設計方案。

  二、大型語言模型(LLM)

大型語言模型(LLM)基於大量資料進行預訓練,能執行各種自然語言處理(NLP)工作,如文字生成、摘要和翻譯。通過無監督的訓練,LLM學會理解基本的語法、語言和知識,能在設計過程中提供有用的語言建議與設計決策參考。

  1. 預訓練與微調:LLM透過在大量文本數據上進行預訓練,學習語言的基本結構和常識。然後,通過微調,使其適應特定領域的任務,如建築設計中的材料選擇和碳排放計算。
  2. 提示工程:利用精心設計的提示(prompts),指導LLM生成與建築設計相關的文本內容,例如設計方案的描述、材料選擇的建議等。
  3. 檢索增強生成:結合外部知識庫和檢索技術,使LLM能夠在生成文本時參考最新的研究成果和產業標準,提供更具準確性和實用性的建議。

  三、AI圖像生成

Diffusion Models擴散模型成為深度生成模型中的重要分支,在影像合成、視訊生成和分子設計等應用中表現優異。Stable Diffusion做為開源工具,能夠根據文字描述生成圖像,並通過ControlNet的精準控制生成設計方案,幫助建築師進行設計外觀與減碳材料的應用可行性評估。

  1. 模型訓練:Stable Diffusion透過訓練學習如何從隨機噪聲生成圖像,使其能夠根據輸入的文本描述創造出符合需求的設計圖像。
  2. ControlNet:這是一種神經網絡結構,通過整合額外的條件輸入來提升圖像生成的精確性。它提供多種調節圖像的方法,如姿勢關鍵點(Open pose)、邊緣圖(Canny)等,幫助生成更符合設計需求的圖像。
  3. 應用場景:在建築設計中,建築師可以使用Stable Diffusion生成不同風格和材料的設計方案圖像,進行早期的視覺化評估和調整。

  四、BIM參數化模型與生成式AI的整合

利用BIM參數化模型結合MCTS技術、AI圖像生成,以及客製化訓練的語言模型,對初期的建築資訊模型進行隨機採樣,加以數量計算與視覺化,提供直觀的設計方案評估。這種工具不僅提升了設計的溝通效率,也能在設計的早期階段揭露足夠的細節,支援溝通和決策過程。

  1. 參數化建模:BIM參數化模型提供了建築設計的詳細數據,包括幾何形狀、材料屬性和工程數據。這些數據能夠幫助建築師快速生成和評估不同的設計方案。
  2. 隨機採樣與優化:結合MCTS技術,對初期設計方案進行大量隨機採樣,根據模擬結果優化設計決策,確保選擇的方案在碳排放和成本效益上達到最佳平衡。
  3. 視覺化工具:透過生成式AI技術,將優化後的設計方案轉化為直觀的視覺化圖像,幫助建築師和客戶進行有效的溝通和評估。

本案透過整合BIM與AI技術,不僅提升了建築設計的效率和品質,並在低碳排放和可持續設計方面取得了重要突破。這種創新性的方法將為未來的建築設計提供強有力的技術支援。

業務報導林霧霆
研議竹建材防蟲防黴關鍵技術

一、前言

因應2050淨零碳排目標,建築建材使用具有固碳效益,且具備有生態綠建材性能潛力的竹建材,對建築部門的減碳措施是一重要課題。尤其,竹材生長速度快,可於3-5年採收並重新種植,符合生生不息且不虞匱乏原則,同時相較於木材吸收二氧化碳效率更高;且竹材具備較高比強度,其高抗張及抗彎性能,近年原竹亦多作為室外用建材設計。此外,竹建材亦可做為室內裝修建材,透過竹單板、竹片等集成複合,可做室內地板、壁板或其他裝修用材,使竹建材能有更多元之設計運用,故有效地應用我國特有豐富的竹資源成為淨零政策下重要建築資材,可視為我國淨零/低碳建築解方之一。惟竹材在儲存過程,易受微生物侵襲而危害竹材品質,亦有研究指出,竹材對生物劣化因子,如白蟻、蛀蟲等,比木材更易受危害。因此,為強化竹建材之利用,應針對竹建材防蟲蟻與抗黴技術加以研究,以發揮竹建材永續與環保之特性。

本所於112年委託中華木質構造建築協會辦理「竹建材防蟲防黴關鍵技術之研究」,彙析國內外竹構造設計運用與相關技術研發的最新資訊、完成戶外用結構原竹建材及室內用竹板材之防蟲蟻與抗黴關鍵技術,完成防蟲蟻抗黴竹建材之各項基本性質測定,提出竹建材最適化製程處理指引(草案),供業界作為綠建築設計採用竹建材之參考。

二、研究成果

  1. 完成竹材防蟲處理及抗白蟻性能分析 :本研究針對不同防蟲處理國產孟宗竹桿材之抗白蟻性能結果顯示,未經處理竹材易受白蟻蝕害,在防蟲處理上,使用硼化合物系藥劑結果白蟻死亡率為92.7%(K1)及93.3%(K2),顯示硼化合物具有毒殺白蟻效果,藉此達到防蟲效果顯著效果。另銅、烷基銨系化合物(ACQ)作為防蟲處理藥劑亦具良好的抗白蟻效果,特別是當吸收量達到5.2 kg/m3以上(K4)時,其抗白蟻性能顯著。另一方面,護木漆塗布處理雖能減少竹材質量減少率,但其抗白蟻性能未達預期標準。此外,膠合劑使用在防蟲效果上表現不佳。
  2. 完成竹材防黴處理及抗黴菌性能分析 :本研究根據28日抗黴性能試驗結果顯示如圖1,國產孟宗竹桿未經處理其黴菌生長率相當高。經不同抗黴處理,硼化合物系藥劑的抗黴效果隨處理等級提升而增加。使用銅和烷基銨系化合物(ACQ)處理國產孟宗竹桿,抗黴效果在K4等級顯示良好,尤其在竹黃側。以護木漆塗布竹材的抗黴結果,竹材2側黴菌生長面積均為0%,具顯著抗黴效果。
  3. 完成竹建材之防蟲、防黴最適化處理指引(草案) :本指引(草案)提供一個全面框架評估和增進竹材防黴與抗白蟻性能,符合現行產業立即可生產之製程下,研提原竹建材實施防蟲防黴處理之指引操作如圖2,包含原竹伐採、裁切分段、通節處理、原竹清洗、天然乾燥,以ACQ處理或環烷酸鋅塗佈後,再進行護木漆塗佈,最適化防蟲防黴製程有效符合品質需求,最後進行乾燥及養護。

三、未來展望

為推動竹材在建築領域創新應用並加強其抗蟲蟻與防黴性能,建議透過相關專題研習會,邀請產官學研人士,分享竹材抗蟲蟻與防黴處理最新技術及研究成果,提升業界對竹材加工之資訊,並將竹材防蟲蟻與防黴技術納入建築材料選擇和使用過程之重要考量因素,讓更多建築師和開發商了解竹材利用可行性帶動竹材產業之發展。

業務報導林招焯
研議新建辦公室近零碳建築成本效益

一、前言

因應氣候變遷及地球暖化問題,全球目前超過150個國家宣示淨零排放目標,而歐盟、美國及日本等相繼提出於2050年達成碳中和或淨零排放之倡議。國家發展委員會於2022年3月公布臺灣2050淨零排放路徑及策略, 2030年公有新建建築物100%達建築能效1級或近零碳建築,2040年50%既有建築物更新為建築能效1級或近零碳建築,2050年100%新建建築物及超過85%既有建築物為近零碳建築。

為推動「近零建築」,提高新建建築物能源效率及投入建築節能減碳技術及再生能源等研發與應用,本所112年度委託國立臺灣科技大學辦理「新建辦公類近零碳建築成本效益分析之研究」,依據2022年版綠建築評估手冊-建築能效評估系統(EEWH-BERS) 新建建築能效標示系統(BERSn)的能效得分評估法,分析空調、照明節能設備投資成本與能效得分的關係,提供最佳設備投資成本效益優化近零碳辦公建築設計策略。

二、研究成果

  (一)完成被動式節能設計對於建築能效影響之研析

在建築設計中儘量不仰賴機器設備能源之消耗,以計劃、配置、外殼、植栽等建築設計的手法,稱之為動式設計(Passive Design)。被動式設計包括隔熱、氣密、通風、採光、外遮陽、外殼綠化等,已包含在建築外殼節能效率EEV、空調系統設計效率EAC、照明節能設計效率EL、通風潛力VP、外遮陽係數K、照明節能優惠係數、建築能源管理BEMS等綠建築指標與BERS系統評估因子內,本研究彙整外殼節能設計效率EEV與BERS關聯表如表1,可供建築節能設計應用參考。

(二)完成「空調系統設計效率EAC」、「照明節能設計效率EL」設計最佳成本效益分析

研究透過分析,目前達到綠建築標章最低合格水準之空調系統設計效率(EAC)為0.8、照明節能設計效率(EL)為0.8,其中EAC=0.8相當於中央空調採基本能效主機,另EL=0.8為滿足辦公建築作業平均照度500 lux條件下,採用T8螢光燈。若提升至近零碳建築設計(EAC≦0.5且EL≦0.5),則空調與照明合計可節能50%以上。

空調近零方案採專家問卷掌握空調設備提升和節能控制技術成本,及由排列組合選定最佳空調設備與空調系統節能技術總節能率。分析結果顯示近零碳空調方案(EAC≦0.5)與成本與溢價比分別為風機盤管箱(FCU)成本介於84,561~89,560元/RT,溢價比為31.9%~39.7%;空調箱(AHU)成本介於93,715~100,120元/RT,溢價比為25.2%~33.7%;變頻多聯式空調機(VRF)成本介於112,348~116,255元/RT溢價比為27.2%~31.6%。

本研究發現在滿足作業平均照度500 lux條件下,採 LED平板燈或T8 LED燈具(包含具節能標章)可達成EL≦0.5之近零碳照明水準,辦公室達成近零碳照明水準與單價分析如表2。目前現階段辦公室普遍採用的T8 LED燈已經可達到水準,且不增加成本。

(三)完成新建辦公類近零碳建築溢價成本、溢價比與投資回收年限調查

本研究計蒐集7件辦公類建築工程造價資料,包含3棟中央辦公、2棟地方政府與2棟民間商辦大樓,平均總樓地板面積為48,041 m2。以上述案例為基準,透過空調樓地板面積計算近零方案空調與照明溢價成本。結果顯示近零方案中建築外殼效率EEV與照明效率EL不增加成本,另採不同空調系統方案之成本增加(計入年利率1%)分別如下(1)FCU總工程造價溢價比1.37%,回收年限為6.0年、(2)AHU總工程造價溢價比1.33%,回收年限為5.8年、(3)VRF總工程造價溢價比1.50%,回收年限6.6年,(4)個別空調總工程造價溢價比0.46%,回收年限為2.4年。

  (四) 建立近零碳辦公建築最佳成本規劃與設計策略

因近年新建辦公建築已普遍採用LED照明設計可達成近零照明設計而不增加經費,故臺灣近零碳辦公建築設計溢價成本主要考量近零空調設計EAC由0.8提升至0.5的溢價成本。臺灣的近零碳辦公建築設計採目前市場設備條件之投資設備策略與節能技術,造價溢價比為0.46~1.50%、投資回收年限約2.4~6.7年,是我國近零建築政策成本最佳化的策略。

三、未來展望

本所持續進行其他類新建非住宅與住宅建築達近零碳建築成本效益相關研究,並進行既有非住宅建築與住宅建築改善為近零方案之成本效益分析,以掌握改善方案策略與成本,結合國內現行綠建築標章制度評估指標,加速淨零政策推動。

 

業務報導徐富國
研議臺灣住宅耗能與碳排構成調查

一、前言

國家發展委員會於2022年3月所公布的2050臺灣淨零排放路徑及策略,2040年50%既有建築需更新為建築能效1級或1+級近零碳建築。目前我國屋齡20年以上的既有住宅比例超過7成,根據相關調查資料顯示既有公寓類住宅建築空調設備耗電約佔全年耗電量18~22%,夏季月則大幅提高至41%,家電設備的耗電量則佔全年耗電量50%以上,且近年來我國民眾生活水準日益提高,日常生活也與多樣化的智慧家電、新型態家電設備、3C數位產品緊密融合以及電動車逐漸普及化,對住宅耗能結構已產生很大的改變。因此,本所於112年協同郭柏巖教授辦理「臺灣住宅耗能與碳排構成之調查研究」,採用入戶調查方式,將問卷分為「住宅基本資料」「電器設備」「生活作息」三大類由下而上,以掌握當前住宅使用模式與電器設備數量,以及設備使用年數等資料,並評估未來電動車普及化後,家用充電耗能對住宅耗能與碳排結構之影響,以提供我國住宅節能相關政策推動之基礎資料。

二、研究成果

1.完成我國透天住宅與集合住宅逐月用電量分析

       本研究調查統計臺灣住宅全年每戶平均用電量約5,239度電,耗能密度(Energy Usage Intensity,EUI)為41.7 [kWh/(㎡.yr)],其中透天住宅為6,122度,EUI為34.74 [kWh/(㎡.yr)]、集合住宅為4,134度電,EUI為50.42 [kWh/(㎡.yr)],且透天住宅在夏季月份較年平均增加約27%的用電量,集合住宅在夏季月份多出約57%用電量,顯示空調在集合住宅之使用率更高。

2.完成臺灣住宅家電設備使用狀況分析

       本研究調查統計目前臺灣住宅家電設備數量最多的是電風扇,平均每戶家庭擁有4.54台/戶;第二高的是冷氣機達到4.15台/戶。家電設備其中最老舊的是窗型冷氣,有47.8%使用超過11年。1級能效的設備中以分離式冷氣、電冰箱、除濕機比例最高,分別為37.9%、34.1%、32.8%,應與近年推行的老舊家電汰換補助政策有關。

3.完成臺灣住宅耗能構成分析

       目前住宅照明使用數量最多的是LED光源,經調查約佔家庭光源總量66.2%。本研究分析結果臺灣住宅全年電力使用以家電設備佔最大比例達63.2%、其次為空調冷氣佔26.8%、照明因大幅度採用LED光源後僅佔10%,另模擬評估電動車日後全面普及化之情境,車輛充電耗能比例將佔家庭總用電量23.6%。

4.完成臺灣住宅碳排構成分析

       本研究透過調查案例分析,臺灣住宅全年直接碳排(燃氣瓦斯)佔16.3%,間接碳排(電力使用)佔83.7%,其中家電設備總碳排佔47.8%最高、其次為空調冷氣碳排佔24.4%。另模擬針對住戶特性提出量身打造的設備減碳策略,高耗能密度的住宅可降低18.4%的用電、一般耗能密度的住宅可降低11.9%的用電。

5.完成我國民眾平日與假日在家作息調查

       透過入戶調查方式,完成我國民眾平日與假日在家作息調查,分析不同年齡層與職業群別的作息特性。發現退休及家管無論平日或假日在家時間比例都接近9成,上班族與學生平日在家的時間約6成,假日則提高至8成以上。

三、未來展望

本所持續進行其他類既有非住宅與住宅建築耗能與碳排構成之研究,並彙整出版近零碳建築節能技術解說與應用指南,透過淺顯易懂之圖文方式,介紹既有建築常用之近零碳建築節能策略與實用改善技術,並輔以案例說明應用場合及預期效益,以提供民眾作為建築物能效改善之建議參考。

業務報導王家瑩
113年度1-6月綠建築標章及建築能效標示辦理成效

一、前言

為因應全球環境暖化及氣候變遷問題,永續發展早已成為全球課題,建築部門的具體策略就是發展講求建築物與自然生態共生的綠建築,以降低人造建築物對環境的破壞。綠建築標章為自願申請性質,而其名稱在歐洲稱為「永續建築」、日本稱為「環境共生建築」,美加與我國都稱為「綠建築」。

我國綠建築標章評估系統係本所於88年針對臺灣亞熱帶高溫高濕氣候特性,充分掌握國內建築物對生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、減廢(Waste Reduction)及健康(Health)之需求所訂定,以提供作為新建建築物於規劃設計之參考,除為亞洲第一個上路的評估系統,更為僅次於英國、美國及加拿大之後,全球第4個實施具科學量化的評估系統,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。

為提升國內綠建築技術,本所參酌美、日、英等國家之綠建築評估制度,於101年將原有的綠建築評估手冊通用版本,修訂為基本型(EEWH-BC)、住宿類(EEWH-RS)、廠房類(EEWH-GF)、舊建築改善類(EEWH-RN)及社區類(EEWH-EC)5種版本評估手冊,作為辦理綠建築標章暨候選綠建築證書之評定基準,使我國正式邁入綠建築分類評估時代。由於我國的EEWH綠建築標章,為目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶高溫高濕氣候特性之評估系統106年為因應國際化需求,擴大我國綠建築評估範疇,提升臺商企業於國際市場的競爭力及商機,以基本型(EEWH-BC)綠建築評估手冊為基礎,導入在地氣候條件、相關法令、設計慣例修正之「當地基準評估法」,於同年6月完成「綠建築評估手冊-境外版(EEWH-OS)」出版,自同年7月1日起開始施行,成為第6類家族成員(如圖1)。並於108年因應本部營建署(現為國土管理署)「建築技術規則」建築設計施工編之建築基地綠化及建築節能設計等「綠建築基準專章」法規全面翻新,以及監察院巡察意見與行政院推動智慧水表、竹構造與竹建材政策,出版2019年版之基本型、住宿類、社區類、舊建築改善類、廠房類及境外版等6類評估手冊之全面更新,並配合內政部修正「建築技術規則」建築設計施工編之「綠建築基準專章」法規生效日期,自110年1月1日開始施行。

二、建築淨零轉型

為降低氣候變遷及地球暖化造成之衝擊,全球目前已有超過140個國家宣示或規劃在2050年達到溫室氣體淨零排放,為達成2050淨零建築之願景,本所業建構建築能效評估及標示系統,前於110年12月函頒綠建築評估手冊之建築能效評估系統(EEWH-BERS)及既有建築類(EEWH-EB)兩手冊,自111年1月1日實施,採於申請綠建築標章時,自願併同申請建築能效評估方式辦理。另國家發展委員會於111年3月30日公布臺灣2050淨零排放路徑及策略,針對我國工業、能源、交通運輸、農業、環境及建築等部門,提出臺灣淨零轉型路徑規劃階段里程碑(如圖2),其中為達成建築部門階段里程碑:2030年公有新建建築物達建築能效1級或近零碳建築(1+級)的目標,並完備綠建築標章與建築能效標示制度之接軌,及因應政府淨零排放政策執行,本所業完成2023年版綠建築評估手冊-基本型(EEWH-BC)之修訂,並於112年12月12日函頒公告,自112年7月1日起實施,採分年分階段方式,以公有建築帶頭做起,引導民間跟進,發展近零碳建築技術,先建築節能50%,再以再生能源碳中和至零碳排,以逐步達成2050年淨零建築願景。

三、建築能效標示制度與成效

為提升我國建築物能源效率,以利達成2050年淨零建築願景目標,本所參酌國際間推動建築節能策略之新趨勢,及我國亞熱帶高濕高熱氣候條件與國情,建構台灣建築能效評估系統TBERS (Taiwan Building Energy-Efficiency Rating System),該系統係以綠建築標章日常節能指標之建築物外殼節能效率、空調系統節能效率及室內照明系統節能效率計算建築能源效率,評定建築能效等級,由高至低依序分為第1至7級,以作為評定建築能效等級之方法。其中建築能效分級屬第1級之建築物,且能效評分尺度為前百分之五十者,為近零碳建築(Nearly Zero-Carbon Buildings),以第1+級標示(圖3)。未來取得近零碳建築等級之建築物,約節能50%,其餘用電量需靠再生能源碳中和至零排放,為淨零建築(Net Zero Buildings)。

建築能效評估及標示制度規劃採分年分階段方式辦理,111年試辦1年,並自112年7月1日起由公有建築帶頭做起,以引導民間跟進,並針對耗能量大之建築物優先推動,逐步擴展至其他建築物,預估整合綠建築標章制度與建築能效評估及標示系統後,平均建築節能率可從至少20%提升至30%。本部為擔任建物節能改造的領頭羊,自112年起國家住宅及都市更新中心招標的社會住宅及公辦都更建物,率先全面導入新建住宅能效標示1級,以落實2050淨零排放施政目標。截至113年6月底,已有64件案件申請建築能效,並有39件取得建築能效標示。為鼓勵業界積極投入近零碳建築發展,支持政府淨零排放政策,同時表彰民間企業響應社會責任投入近零碳建築的申請,本所預計將於113年12月舉辦「近零碳建築授證暨論壇」活動,以表揚其對我國淨零建築政策之支持。

四、綠建築標章評定案件數連續 3 年突破千件

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,僅能宣導鼓勵申請,其評定審查作業,內政部自98年訂定發布「綠建築標章申請審核認可及使用作業要點」,由指定評定專業機構辦理技術評定,再向內政部申請標章核發,以擴大評定審查服務成效,有效落實政府節能減碳政策。在建築師與營建業界的支持配合下,截至113年6月底累計評定通過之案件總數為1萬3,060件(詳圖4),且數量逐年增加。

110年至112年的通過件數持續刷新紀錄,連續3年突破千件(110年1,041件、111年1,038件),112年達1,150件,創歷史新高。而民間業界參與興建綠建築之案件數量,也逐年提升比例,從91年的6%﹙7案﹚,到112年達51%﹙585案﹚。這些獲得標章之建築物於使用階段可節省大量水電,自113年1月至6月底止,已有576件新建建築物取得綠建築標章(211件)及候選綠建築證書(365件),累計每年約可省電28.58億度、省水1億4,186萬噸(相當於0.71座石門水庫的容量),其減少之CO2排放量約為159.2萬噸,這個量約等於10.69萬公頃人造林(約等於3.93個臺北市面積)所吸收的CO2量,每年節省之水電費估計約達114.23億元,成效良好。

五、綠建築分級評估實施成效

屬自願性質之綠建築標章,其歷年通過案件依其建築類別分析,依序為「辦公廳類」、「學校類」、「住宿類」、「大型空間類」、「其他類」、「醫院類」、「百貨商場類」及「旅館餐飲類」建築(圖5)。其中學校類占比達到22.97%,住宿類建築為29.34%,這兩類加起來已超過一半。另為逐步提昇國內綠建築水準,激發民間企業競相提升綠建築之設計,自96年起施行「綠建築分級評估制度」,透過分級評估鼓勵建築師追求較佳等級,設計更優良的綠建築,以提升企業的形象與榮耀。實施以來,顯示高等級數量及比例確有逐年提升之趨勢,如以鑽石級為例,從96年的2件到112年已增加至36件,其比例從0.5%提升至3.13%;另若就銀級以上來看,也從96年的9件增加到112年的437件,其比例則從2.3%提升至38%(圖6)。此外為進一步瞭解取得綠建築標章案件之申請情形,依綠建築普及率(即每年認可通過候選綠建築證書及綠建築標章建築物之總樓地板面積,占當年核發建造執照及使用執照總樓地板面積之比率)進行統計分析,其綠建築普及率已由101年的7.88%提升至112年的20.6%(圖7),充分顯示藉由綠建築標章制度之推動實施,確實達到「政府」、「民間」及「環境永續」三贏之局面。

六、未來展望

近年來民間建築物取得綠建築標章案件比例顯著成長,顯示出綠建築觀念已日益普及,另政府為加強推動綠建築之發展,中央已於「都市更新條例」及「都市危險及老舊建築物加速重建條例」中,給予更新建案採綠建築設計並取得綠建築標章者相關容積獎勵;部分地方政府也於自治法規納入取得一定等級以上綠建築標章得給予容積獎勵的誘因,於此,對於推動公私部門之建築物取得綠建築標章將有實質助益。

此外,為與國際2050淨零排放趨勢接軌,本部參考國際能源總署(IEA)「全球能源部門2050年淨零排放路徑」報告,及日本、美國、歐盟等國際發展概念,完成「淨零建築路徑藍圖」,規劃先建築節能50%,其餘用電再以再生能源碳中和至零碳排,至2050年達淨零建築之目標,同時規劃由公有建築物帶頭做起,引導民間建築跟進,並完成綠建築標章之建築能效標示制度建立,將建築能效標示併入現行採生態、節能、減廢及健康四大面向綜合評估之綠建築標章制度,以進一步強化取得綠建築標章建築物之節能成效,並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,有效提升我國建築能源使用效率,並希望藉由標竿示範案例,帶動更多單位申請,進而擴大建築能效評估及標示制度之推動效益。

 

業務報導姚志廷
113年度1-6月綠建材標章辦理成效

一、前言

為提升國人居住舒適性及健康性、降低建材製造或使用階段對環境造成之衝擊,並帶動傳統建材產業升級,本所於民國93年建立綠建材標章制度。綠建材標章分為4大範疇:生態、健康、高性能及再生綠建材,其中:「生態綠建材」是指使用無匱乏危機之天然材料(例如竹材、再生林木材等),以低人工處理方式製成之建材;「健康綠建材」是指低甲醛及揮發性有機化合物(Total Volatile Organic Compound, TVOC)逸散之建材;「高性能綠建材」則包括防音、透水、節能等性能上有高度表現之建材;「再生綠建材」是指將本土廢棄物依一定摻配比例再利用製成之建材。

在制度面部分,「建築技術規則」建築設計施工編中有關綠建材之規定已公告修正,並自110年1月1日起施行,其規定內容為:「建築物室內裝修材料、樓地板面材料及窗,其綠建材使用率應達總面積百分之六十以上。但窗未使用綠建材者,得不計入總面積檢討」、「建築物戶外地面扣除車道、汽車出入緩衝空間、消防車輛救災活動空間、依其他法令規定不得鋪設地面材料之範圍及地面結構上無須再鋪設地面材料之範圍,其餘地面部分之綠建材使用率應達百分之二十以上」,透過相關法規的規定及宣導推廣,綠建材標章目前已成為國內最重要的優良建材識別標章之一。

二、113 年度 1-6 月執行成果

113上半年度本所持續在標章核發、提升評定作業品質及強化後市場管理等面向上精進相關作業,相關執行成果如下:

(一)核發綠建材標章150件

綠建材標章自民國93年受理評定,截至113年6月底,已累計核發3,739件標章(2,777件健康、13件生態、357件再生與592件高性能綠建材,詳圖1),產品包括塗料、天花板、地板、隔間牆材料、吸音材、磁磚、透水磚、接著劑、節能玻璃、隔音門窗等共27,079種系列產品,113年1至6月核發件數為176件(110件健康、37件高性能及29件再生),綠建材標章的品牌價值,已經獲得廠商和消費者廣泛的認同,隨著綠建材標章數量的累積,不但消費者有更多樣化的選擇,而且透過良性競爭和健全的市場機制,將使綠建材價格趨於平穩,品質持續提升,綠建材成了「高貴不貴」的材料。

(二)組成查核小組針對評定機構進行查核

為確保本部指定之評定專業機構客觀公正執行評定業務,依「綠建材標章評定專業機構申請指定作業要點」第11點規定:「本部對評定專業機構之評定業務,得視實際需要不定期實施抽查及勘查,必要時並得邀集專家學者會同辦理」,本所113年度將於7月26日邀集相關專家學者,組成「綠建材標章評定專業機構查核小組」,前往評定專業機構(台灣建築中心)進行現勘及查核,查核內容包括:綠建材諮詢案及自薦案受理流程、申請案評定流程、後市場抽驗流程、內部檔案管理程序、申訴管道與回饋機制、網頁資訊更新等項目。預計查核小組除聽取評定專業機構簡報之外,亦隨機抽選相關案件進行細部文件及流程查核,並逐一檢視相關佐證資料與數據。經查評定專業機構之評定作業符合本部相關規定及評定專業機構自訂之「綠建材標章評定作業執行計畫書」內容。

(三)辦理後市場查核作業

為維護消費者及守法廠商之權益,113年度賡續由綠建材標章評定專業機構進行後市場產品之查核,查核內容包括製程、原料比例、原料來源等是否與申請資料一致、產品包裝與型錄之標章logo使用是否合於規定、產品抽驗結果是否符合基準等,查核比例為前一年度核發件數六分之一,113年度上半年共計完成21件產品之生產廠查核,及12件產品抽驗送測作業,目前查核結果均符合規定,此一不定期查核機制,不僅能維繫綠建材標章公信力,亦可保障消費者及廠商權益。

三、結語

為持續擴大綠建材標章受理申請範圍,以切合產業界與消費者之實務需求,並因應相關法規變動與建材生產技術之提升,本所今(113)年度預計將完成綠建材解說與評估手冊改版的編修作業,並將持續與產業界充分溝通,並整合相關研究成果及各界建言,俾使新版手冊能夠具體回應產業需求及淨零轉型、ESG、SDGs等國家重要政策。

業務報導張怡文
113年度1-6月智慧建築標章辦理成效

一、前言

為促進建築與資通訊產業整合,內政部建築研究所於93年建立「智慧建築標章」制度並受理申請,「智慧建築標章」係提供消費者作為判斷建築物是否善用資通訊感知技術,使建築物於使用階段的日常營運更具智慧,實現人性化空間的理想。內政部並於100年9月訂定發布「智慧建築標章申請認可評定及使用作業要點」,明定受理申請的依據。該要點第8點規定,評定基準應依內政部建築研究所出版的智慧建築評估手冊辦理,並修正法規名稱為「智慧建築標章申請審核認可及使用作業要點」。

因應智慧科技日新月異,本所智慧建築評估手冊歷經多次增修訂,從一開始的2003年版評估手冊的7大指標,到2011年版的8大指標及分級制度,我國智慧建築正式邁入分級評估階段,讓消費者可進一步識別智慧建築,以維持智慧建築標章認證制度的公信力。現行智慧建築評估手冊2016年版,分為基本規定及鼓勵項目,符合基本規定之要求者,即可取得合格級的智慧建築標章或候選智慧建築證書,其他鼓勵項目則由申請人自行視需要決定是否申請,賦予申請人更多選擇智慧科技應用的自由,促使智慧建築科技能更加貼近使用者的需求。為因應人工智慧(AI)、物聯網(IoT)、大數據等相關科技日新月異,帶動建築產業提升技術水準,本所辦理智慧建築評估手冊第4次編修出版,於112年12月26日完成函頒《智慧建築評估手冊2024年版》,自113年12月1日起實施。另為鼓勵產業創新,申請人得於113年12月1日實施日前,自願採「智慧建築評估手冊2024年版」之評定基準,申請智慧建築標章或候選智慧建築證書。

二、執行成果

有關智慧建築的評定審查作業,目前採技術評定與核發標章的行政認可分別辦理方式,鼓勵民間人才及資金投入智慧建築標章評定審查技術服務,向內政部申請指定為智慧建築標章評定專業機構,以擴大我國智慧建築標章認證審查能量。智慧建築標章為自願性申請制度,非為法規強制規定事項,僅能宣導鼓勵申請,為擴大推動成效,從102年7月起依據智慧綠建築實施方針,於興建一定用途且造價達2億元以上的公有建築物時,將應取得智慧建築標章規定納入工程合約,管制政府部門公有新建建築物應進行智慧建築設計,要求於申報一樓樓地板勘驗時,應同時檢附合格級以上候選智慧建築證書,於工程驗收合格並取得合格級以上智慧建築標章後,始得發給結算驗收證明書,故對公有建築物具一定強制性。

截至113年6月底止,當(113)年度認可通過智慧建築標章187件(包括智慧建築標章35件及候選智慧建築證書152件),歷年累計認可通過智慧建築標章1,569件(包括智慧建築標章345件及候選智慧建築證書1,224件),近8年各年度申請案件數量呈現逐年增加之趨勢(詳圖1)。

 

三、智慧建築分級評估實施成效

由上述通過案件資料進一步分析,自101年起施行「智慧建築分級評估制度」,讓消費者可進一步識別智慧建築,以維持智慧建築標章認證制度的公信力。實施以來,採分級評估之智慧建築標章或候選智慧建築證書通過件數共計1,516件,其比例約占歷年核發智慧建築標章及候選智慧建築證書數量之95%;其中,鑽石級已有53件,其比例約3.5%;銀級以上共計526件,其比例約35%;合格級者共計773件,其比例約51%,占比最多(圖2)。

 

此外,為進一步瞭解取得智慧建築標章案件之申請情形,依智慧建築普及率(即每年認可通過候選智慧建築證書及智慧建築標章建築物之總樓地板面積,占當年核發建造執照及使用執照總樓地板面積之比率)進行統計分析,近5(108-112)年智慧建築普及率則為7.08%、6.96%、4.63%、5.79%及9.78%,112年智慧建築普及率已接近10%,推廣效益逐漸顯現。

四、未來展望

近年來取得智慧建築標章暨候選智慧建築證書的整體案件數,呈現顯著成長,案件數由102年11件成長至112年337件,為鼓勵有效期限屆滿申請延續使用,內政部於109年10月6日修正前揭作業要點,修正候選智慧建築證書有效期限屆滿,改採展期方式辦理;並於112年1月5日修正該作業要點,智慧建築標章證書首次有效期限屆滿時,可依延續認可簡化查核表申請延續認可,大幅簡化查核項目數,預估後續申請延續使用證書者將持續增加。

專題報導黃中興
日間照顧中心建築規劃設計研究

一、 緣起

國內高齡人口快速增加,伴隨而來的失能長者比例急遽提升,對這些無法自我照顧且多偏好在宅老化的高齡者,社會如何提供支持性的環境與服務,以達到在宅、社區老化的目標,為當前重要課題。長照 2.0 主要目標為提供民眾普及可近的照顧服務,其中廣布日間照顧中心為重要的一環,日照提供專業照顧及促進自立生活與社會參與,不但達到活躍老化並符合高齡者在宅老化的期望。我國於 2010 年左右開始積極佈設日照中心,隨著高齡人口增加,日照家數與服務量均呈倍數成長,惟依據國內研究調查,指出目前日照空間與設施設備尚有不少改善空間,本所因而委託中華民國全國建築師公會針對日照中心之空間及設施設備,探討在不同使用對象及建築條件下適合之規劃設計,並研提具體之指引手冊,期提供設計者進行規劃設計及有關單位或機關做決策之參考,期提升日照環境品質,使符合使用需求並達到更安全舒適的目標。

二、 研究方法

本研究從日照中心服務屬性與建築條件間相互連動的角度,經由文獻蒐集、專家訪談、及深度訪查 23 家日照中心等方法,探討現行日照中心之空間及設施設備有何不足之處,並透過使用者及專家討論,歸納整理出日間照顧中心建築規劃設計相關重點。

三、 研究發現

(一) 日照中心約 5 成以上為交通車接送

雖然日照設置目標為儘量以服務鄰近之社區長者為目標,但是因為部分長 者行動較不方便或失智或因在鄉村服務範圍較廣,所以調查結果顯示除極少部分都會區無交通車外,鄉村地區多數使用交通車接送,甚至有完全由交通車接送者,平均約有五成以上長者是搭交通車到日照中心;其中都會區車程約30公分以內,在鄉村地區較遠的會達到 45 分鐘。

(二) 多數照顧採小家照顧及團體活動彈性方式

部分活動分散到小家,但多數在上下午會各有一團體活動;較大的日照中心,則會依據長者興趣由長者自行選擇參加不同的活動。

(三) 需同時考慮行動能力不佳及失智長者之使用需求

雖然有小部分日照中心原設置是以照顧失智者為主,但因隨著長者年紀增加,行動能力很好的失智長者,行動能力常會逐漸變差,反之亦然。

(四) 多數日照中心對其本身之空間及設施設備並不滿意

在本次訪查的 23 家日照中心中,發現幾乎沒有一家對空間及設施設備是完 全滿意的,有著或多或少的問題。

(五) 尚未全面使用智慧科技設施設備

智慧科技設施設備在部分日照已有很好的應用,但多數日照中心使用率不高,原因包括對智慧科技之效益仍在評估觀察中,部分則認為費用過高且須維護管理較麻煩。

(六) 空間規劃設計問題

1.缺乏交通車接送空間

         部分位在都會區之日照中心缺乏上下車接送空間,或上下車空間缺乏雨遮,下雨時對長者上下車較不方便。

2.大空間、小空間、公私領域之留設不足

        多功能活動空間為均質大空間,缺乏不同氣氛之小空間,當進行團體活 動時,不想參與之長者較缺乏在旁觀賞或獨處之空間;僅留設單元小家空間,缺乏較大的多功能活動空間,則不利團體活動之舉辦,及長者缺乏散步空間(除坐在椅子上的身體拉伸等運動外,散步在多數日照中心都是重要的運動 項目)。部分日照中心缺乏安靜空間,當長者有情緒不穩時缺乏不同氛圍之空間安撫其情緒,部分則過於封閉或空間狹小以致雖有設置安靜室,但卻未使用反而當作儲藏室。

3.儲藏空間不足

         部分日照未設儲藏室,僅設置櫥櫃,但因教具等體積較大,往往無法放 置於櫥櫃,造成使用困擾。

4.廁所盥洗室防滑、數量不足、位置較遠不方便、內部設施及空間尺寸、通風採光等問題。

         廁所地板防滑性能不佳或缺乏適當的輔助器具,較容易有跌倒的風險。廁所數量不足,造成使用者須排隊,部分雖然便器數量符合衛服部便器與人數比 1/6 之規定,但是小便器較多,所以還是有大便器不足之問題。廁所僅設置一處,與活動空間距離較遠影響長者使用之便利性,或過於隱蔽,工作同仁不易兼顧,造成工作人需陪著上廁所的工作負擔。廁所通風不良及缺乏清洗設備。由於長者上廁所較易弄髒設備或自身的衣褲等,所以廁所常須及時清理,廁所通風不良或缺乏沖洗設備,可能造成廁所味道不佳及增加工作同仁的額外負擔。廁所通道過窄,日照的長者坐輪椅的雖然比例僅 5%,但是使用助行器的相當多,約達到 45%,由於日照中心多數僅有一個無障礙廁所,所以這些使用助行器的長者多數會使用一般廁間,部分廁所內部之通路淨寬未達 90 公分,或廁間之門淨寬過小,影響使用之便利性。洗面盆數量不足或集中設置、距離活動空間過遠,造成使用不便。浴室未設置適當的扶手,影響使用之便利與安全性。

四、研究建議

本研究初步歸納日照中心規劃之設計重點如下:

(一)戶外空間充足與安全

  1. 戶外空間,如一樓之庭園或各層露台、陽台等空間,可提供長者種植蔬 果或觀看街道上之人車活動。
  2. 設置在公園附近或公園中的日照中心,長者可輕易使用公園與綠地活動, 同時萬一自行離開日照中心,也稍有一點緩衝空間,較不會產生立即性 的危險。
  3. 室外通路平順無高差符合「建築物無障礙設施設計規範」之無障礙通路, 且通路寬度在 150 公分以上。

(二)室內活動空間寬敞舒適、安全與尊重

  1. 室內通路平順無高差且寬度在 150 公分以上。
  2. 通道兩側最好可設置距地面高度約 80 公分之扶手,扶手距牆面之距離 5-7 公分。
  3. 通道兩側未鄰牆者,考慮放置較穩固之家具為必要時之扶持。
  4. 多功能活動空間寬敞平整、通風採光良好,同時有適當區隔的單元小家空間,讓長者可選擇參與不同的活動,也避免中午休息時互相干擾。

(三)廁所與盥洗室

  1. 便器數量與收托人數比,達到 1/6 以上。
  2. 小便器與大便器數量比,約 1/5。
  3. 洗手台數量與收托人數比,達到 1/5 以上。
  4. 每 30 人宜設置 1 個無障礙浴室。
  5. 多功能活動空間、單元小家鄰近宜設有廁所。
  6. 廁所及洗手台宜分散配置。
  7. 往廁所之走道宜簡單,避免過於曲折。
  8. 廁所位置避免過於隱蔽,如為既有空間轉用位置無法變動,宜設置跌倒偵測。
  9. 廁所宜有良好通風採光,如無直接對外窗戶,宜設置強力抽排風機及良好照度。
  10. 考慮失智長者,廁所不宜設置感應式燈具。
  11. 廁間內宜設置水龍頭及截水溝,以利廁間需要時清洗。
  12. 廁間門扇宜採外開或水平推拉方式,廁所內之通道寬度淨寬宜為 90 公分以上(如門扇外開需扣除門扇外開所占空間)。
  13. 宜設置一般長把式水龍頭,避免感應式水龍頭找不到感應出水口問題。
  14. 大便器及小便器均應設置扶手。
  15. 洗手台宜為可按壓式,如為陶瓷面盆宜設置扶手,避免按壓造成碎裂。
  16. 視需要設置適合不同使用需求之輔具設施。
  17. 視需要提供具明顯色差之扶手及便座,以利失智或視力退化之長者辨識其位置。
  18. 廁間外之門扇視需要提供內部設備圖示及使用說明。

(四)接送空間

  1. 具臨停車位,可提供長者上下車,車位寬度約 2.5 公尺,長度最好在 8 公尺以上,以利輪椅乘坐者上下。
  2. 下車區為平坦(坡度小於 1/50)之地面,且最好有頂蓋,以利雨天上下車。
  3. 具安全且最好有頂蓋之人行通道,連通到建築物之入口或電梯之梯廳。

五、 結語

本案預計於今年度出版日間照顧中心建築規劃設計參考相關手冊,以供日照機構、相關從業人員、建築師、室內設計師及一般有需求之大眾參考。

專題報導林谷陶
    第 4 期前瞻基礎建設計畫「淨零建築宣導及產業交流推廣計畫」112 年執行成果

    一、 前言

    為因應氣候變遷,行政院責成各部會針對工業、能源、交通運輸、農業、環境及建築等部門規劃淨零路徑藍圖,本部主責「淨零建築」路徑規劃及推動。我國淨零建築轉型路徑的規劃是參考日本、美國、歐盟及國際能源總署(International Energy Agency,以下簡稱IEA)等國際發展概念,先建築節能 50%,其餘用電再以綠電碳中和至零,至 2050 年達成 100%新建建築物及超過85%建築物為近零碳建築,其路徑規劃已整合涵蓋於 2022 年 3 月 28 日國發會發布的 2050 淨零路淨規劃。

    本所為推廣落實淨零建築概念及節能減碳技術,委託財團法人工業技術研究院辦理「淨零建築宣導及產業交流推廣計畫」,除落實政策推動外,並將進一步促進產業技術發展交流,協助產業技術轉型升級,分年分階段規劃辦理宣導推廣 淨零建築標竿案例及節能減碳技術、辦理淨零建築產業交流及研討推廣活動以及協助淨零建築推動辦公室之運作等相關工作事項。

    二、 「淨零建築宣導及產業交流推廣計畫」計畫內容

    (一)辦理宣導推廣淨零建築、近零碳建築標竿案例及節能減碳技術

    本分項計畫為共分為參加國內淨零建築相關展覽活動、辦理我國 近零碳建築標竿案例觀摩參訪活動及辦理淨零建築節能減碳技術宣導推廣活動等三個子項。因應「臺灣 2050 淨零排放路徑藍圖」,規劃建構在內政部綠建築推動與累積成果,辦理淨零建築的願景展示、標竿案例參訪觀摩及建築節能減碳技術宣導推廣等活動,進行淨零建築資訊傳播,達到促進相關觀念推廣、技術情報交流及市場情報分享之成效。

    (二)辦理淨零建築產業交流及研討推廣活動

    因應全球減碳的發展趨勢,淨零建築的需求因應產生,透過辦理國內淨零建築跨領域產業交流座談會,促進跨領域產業的交流溝通,有助於淨零建築推動,進而尋求促進我國淨零建築產業發展新契機。 另一方面,藉由辦理淨零建築創新技術應用研討會,宣導推廣淨零建築觀念與建築物導入淨零創新技術與應用手法,達到技術擴散應用之效果。

    (三)協助淨零建築推動辦公室之運作

    本所成立淨零建築推動辦公室與建立跨部會推動機制作業平台,協助辦理相關行政作業及建立相關管制機制落實政策推動。本計畫將積極協助各項運作及相關計畫管考事宜,並於各工作項目之推動上,透過事前縝密規劃以及密切聯繫與研商等行政事務,發揮溝通協調平台功能,進一步健全淨零建築之發展。

    三、 執行成果

    (一)辦理宣導推廣淨零建築、近零碳建築標竿案例及節能減碳技術

    1. 參加國內淨零建築相關展覽活動

           本部參加 2023 年 3 月 28 日至 31 日由國家發展委員會及台北市電腦公會於南港展覽館 2 館主辦之第一屆「2050 淨零城市展(Net Zero City Expo)」,與國土管理署分工共同籌劃「臺灣淨零主題館」。

           主題館透過淨零轉型區、淨零建築區、淨零綠生活區、資源循環零廢棄區、自然碳匯區及再生能源區,展現本部在淨零排放執行成果及效益。其中淨零建築成果展示,宣導本所在我國 2050 淨零排放路徑中的重要政策理念及未來行動方案,如呈現優良綠建築模型、展示建築預鑄工法、營建自動化、新材料新工法、既有住宅節能改善策略及綠建築容積獎勵等,藉由執行成果的展現,達到宣導淨零建築政策目的,落實向民眾推廣我國 2050 淨零排放政策路徑之理念。

    2. 辦理我國近零碳建築標竿案例觀摩參訪活動

           安排至第一銀行總部、成大綠色魔法學校及沙崙綠能科技示範中心參訪,進行近零碳建築之實例介紹及相關採用設計對策手法,透過標竿案例參訪,讓參與者親身了解建築節能技術手法應用及效益。三個場域用途及應用節能技術不同,可滿足來自不同產業別參訪學員需求,第一銀行為辦公大樓,透過設備優化及智能管理,提高建築能效;綠色魔法學校做為研究大樓,在初始設計時即採用大量節能設計,如深遮陽、屋頂綠化、灶窯通風系統、自然採光設計等,運用自然環境降低對能源的需求;沙崙綠能科技示範中心則採用節能設計與再生能源並行。三場次各有 34 人、23 人及 31 人參與,共計 88 人次。

    3. 辦理淨零建築節能減碳技術宣導推廣活動

           辦理淨零建築節能減碳技術宣導推廣活動 3 場次,邀請相關專家學者介紹國內外淨零建築節能減碳技術之應用,讓與會者可以進一步瞭解淨零建築節能減碳之策略及技術應用,以落實於實際案例導入規劃設計。

           議程規劃針對「建築節能設計」、「高能效設備應用」、「再生能源」 以及「智慧控制」四個建築節能關鍵方向,搭配案例介紹及政策推廣,分享建築節能減碳技術發展趨勢、應用案例以及技術原理,合計邀請 15 位講師,共計 268 人次參與。

    (二)辦理淨零建築產業交流及研討推廣活動

    1. 辦理國內淨零建築跨領域產業交流座談會

           邀請建築界學者、業者、照明設備業者、空調設備業者、再生能源業者及相關公協會代表出席,以產官學三方觀點,分別就「淨零建築之新建建築物設計與技術應用」、「淨零建築之既有建築物設計與技術應用」及「淨零建築技術應用整合及推動策略可行性」進行討論, 提出淨零建築技術應用現況及所需突破之瓶頸。

    2. 辦理淨零建築創新技術應用研討會

            議程規劃針對「建築節能設計」、「高能效設備應用」、「再生能源」 以及「智慧控制」四個建築節能關鍵方向,搭配國內外案例介紹及政策推廣,分享建築節能減碳技術之發展趨勢、實際應用案例以及創新技術原理,合計邀請 11 位講師,共計 157 人次參與。

    (三)協助淨零建築推動辦公室之運作

    協助辦理推動淨零建築政策、前瞻基礎建設計畫第 4 期(112-113 年)、管考彙報及督導辦理相關計畫、彙整填報淨零相關資料、撰擬長官參加淨零建築相關活動致詞稿、簡報及專訪資料、辦理相關公文書作業及處理臨時交辦事項等各項政策推動相關事務。