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建築研究簡訊第119期

  • 日期:112-06-02
主題報導劉俊伸
林部長蒞臨參觀智慧城市展及淨零城市展,期勉淨零建築由公有帶頭做起

      台北市電腦商業同業公會舉辦智慧城市論壇暨展覽(Smart City Summit & Expo,簡稱SCSE),係由IBM台灣公司、大同、中華電信、研華等單位於2013年共同發起,目的是希望能夠藉由這個每年度舉辦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,每屆都吸引海內外數萬人前往參觀瀏覽。今(2023)年為第10屆「智慧城市論壇暨展覽」,於3月28日至31日在臺北南港展覽館2館1樓舉辦,活動主題為「數位轉型再創智慧城市新高峰」。

       另為因應氣候變遷,淨零排放已成國際重要趨勢,各國陸續提出「2050淨零排放」的宣示與行動。為呼應此一全球淨零趨勢,我國國家發展委員會於2022年3月正式公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」,提供至2050年淨零之軌跡與行動路徑,以促進關鍵領域之技術、研究與創新,引導產業綠色轉型,帶動新一波經濟成長。另我國2050淨零排放路徑將會以「能源轉型」、「產業轉型」、「生活轉型」、「社會轉型」等四大轉型,及「科技研發」、「氣候法制」兩大治理基礎,輔以風電光電、氫能、前瞻能源、電力系統與儲能、節能、碳捕捉利用及封存、運具電動化及無碳化、資源循環零廢棄、自然碳匯、淨零綠生活、綠色金融、公正轉型等「十二項12關鍵戰略」,就能源、產業、生活轉型政策預期增長的重要領域制定行動計畫,落實淨零轉型目標。

       國家發展委員會為向全球展現臺灣朝「2050 淨零排放路徑」政策方向,與台北市電腦商業同業公會共同合作,搭配本屆智慧城市展之展覽期間,於臺北南港展覽館2館4樓主辦首屆「2050淨零城市展」,同時邀請包括本部、經濟部、交通部、國家科學及技術委員會、環境保護署等相關部會署共同參與展出。本部配合我國2050淨零排放路徑,提出「淨零建築路徑」,並於首屆特別規劃本部「淨零建築願景館」隆重參展,並以「淨零轉型  建築先行」為主題,由本所及營建署以淨零建築路徑藍圖及淨零12項關鍵戰略協辦重點計畫共同策展,展現本部邁向2050淨零排放的政策方向。

       本部林右昌部長非常重視本部淨零建築路徑規劃,特別於3月31日蒞臨智慧城市展及淨零城市展現場,參觀「智慧建築專區」及「淨零建築願景館」。首先前往1樓參觀智慧城市展之「智慧建築專區」,分別聽取於展區內參展之禾聯碩股份有限公司蔡柏毅副董事長、瑞德感知股份有限公司陳寶琳董事長、通航國際股份有限公司陳子恆董事長、士林電機股份有限公司程相智營運長、英威康科技股份有限公司林建志董事長及樺康智雲股份有限公司林建全總經理等單位業者,就所展示之智慧創新科技技術與產品內容進行介紹與說明,隨後林部長即前往4樓參觀淨零城市展之「淨零建築願景館」,分別聽取本所及營建署同仁針對展區內相關展示內容進行導覽解說後表示,感謝今日參觀現場大家的熱情接待與詳盡解說,為因應氣候變遷及2050淨零排放目標,本部規劃淨零建築推動路徑藍圖,參考國際趨勢及我國國情,建構建築能效評估制度,將自112年7月1日起分年分階段由公有建築物帶頭做起,將可引導民間建築跟進,共同邁向 2050淨零排放願景。同時林部長特別關心淨零智慧建築產業發展,並表示本次參觀看到智慧建築專區內所展示的各項智慧建築創新成熟智慧科技技術與系統產品收穫豐碩,同時也期勉現場智慧建築相關產業界代表,應善用智慧科技協助建築進行數位轉型,透過公私協力方式,大家共同打造淨零智慧建築,以促進淨零智慧建築產業發展。

       回顧本次參加智慧城市展及淨零城市展活動剪影,首先參加臺北南港展覽館2館1樓舉辦之「智慧城市展」,係為擴大推廣智慧建築政策與理念,以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,因此籌辦「智慧建築專區」參與展出,並於3月29日上午舉行開幕典禮活動,林部長特指派王榮進所長代表主持,同時邀請數位發展部數位產業發展署呂正華署長、社團法人台灣智慧建築協會?琇玲理事長、財團法人台灣建築中心周光宙董事長、財團法人工業技術研究院材料與化工研究所李宗銘所長及亞太地區智慧綠建築聯盟各國會長與展區內各參展單位代表等共同參與開幕剪綵儀式。

       本次展出之「智慧建築專區」共由60個攤位13家的專業廠商、法人及團體等組成共同參與展出,並以「建築數位轉型創造淨零智慧建築新願景」為展出主題,策劃展出「智慧建築解決方案」、「減碳解決方案」及「人工智慧物聯網」等三大主軸相關內容,除涵蓋本所在智慧建築領域的研究及推動成果之本部主辦的優良智慧建築獎歷屆作品介紹、「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽的歷屆獲獎作品、以及本部智慧化居住空間展示中心的內容外,同時結合社團法人台灣智慧建築協會會員、財團法人台灣建築中心及財團法人工業技術研究院能量,同時結合智慧建築產業界資源,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,共同展出國內智慧建築相關創新技術與優良應用產品,積極推動智慧建築發展與擴大展出規模,展區整體展出內容豐富,並於展覽期間吸引眾多專業人士以及參觀民眾的到訪。

      另本次參加臺北南港展覽館2館4樓舉辦之「淨零城市展」,本部參與展出之「淨零建築願景館」展區內容規劃,以達成2050淨零建築路徑目標的願景樹為起點,周圍環繞打造淨零建築與12項關鍵戰略主題專區,同時展示淨零建築路徑藍圖、分年分階段推動策略與2050淨零建築目標,及本所與營建署歷年來推動綠建築、智慧建築及綠建材等標章、近零碳建築與優良綠建築案例、減碳工法、淨零綠生活、資源循環零廢棄、國家濕地保育、海岸地區基本資料庫及資訊服務平台、綠色旅遊推廣、友善交通環境等淨零相關政策成果。展區同時也邀請優良綠建築設計、節能家電、鈣鈦礦太陽能及營建再生資材廠商共同參展,匯集政府部門與民間產業界的力量,公私協力共同投入淨零排放行列,宣示推動淨零轉型的決心。

本次參加智慧城市展及淨零城市展,分別展出「智慧建築專區」及「淨零建築願景館」,展覽活動圓滿順利成功    

圖1 智慧城市展-智慧建築專區開幕典禮活動

 

 圖2林右昌部長參觀智慧城市展-智慧建築專區

 

圖3林右昌部長參觀2050淨零城市展-內政部淨零建築願景館

 

圖4林右昌部長聆聽淨零智慧建築應用技術介紹

大事紀要劉俊伸
安全&自動化(a&s TAIWAN)雜誌專訪所長

        安全&自動化(a&s TAIWAN)雜誌為採訪報導本所建築研究發展方向,於本(112)年2月21日於本所討論室(一)專訪本所王所長榮進,當日並由本所相關業務組,安全防災組王組長順治、工程技術組黃主任國倫及環境控制組羅組長時麒陪同受訪。本次採訪提問主要涵蓋「淨零建築推動主軸與目標措施」、「建築節能相關計畫與作法」、「建築防火、耐震、防災韌性永續健康綠建築環境方面相關計畫重點」、及「達成2050淨零建築轉型目標之推動與期許」等面向,除由本所王所長榮進先就整體淨零建築政策推動的架構與目標予以說明,再由各相關業務組代表負責細部規劃之補充介紹。本次專訪,該雜誌採訪人員均表示收穫豐碩,並更清楚瞭解本所相關業務之規劃目標與推動作法,完成之採訪稿件已刊登於a&s TAIWAN 雜誌第165期(2023年春季號)以及「全球安防科技網」行業應用/建築專區。

 圖  王所長與受訪同仁合影

大事紀要呂文弘
本所依行政院核定「淨零排放路徑112-115綱要計畫」提報「淨零建築轉型發展推動計畫」(草案)(113-115)」

      為強化環境韌性,行政院於本(112)年1月31日核定行政院環境保護署陳報「淨零排放路徑112-115綱要計畫」,包括本部及經濟部等共9個部會所提56項子計畫,總經費約743億元,期程共計4年,本所配合提報「淨零建築轉型發展推動計畫」(草案)(113-115)」公共建設計畫。

      本計畫草案在達成2030年至2050年新建及既有建築物達能效1級或近零碳建築階段里程碑的目標下,規劃推動策略包括:(1)建構淨零建築政策制度、(2)健全淨零建築法制與規範消弭限制、(3)培育淨零建築跨領域人才與建構產學研發展平台、(4)公私協力全民參與推動淨零建築發展、(5)淨零建築節能減碳新技術及工法研發與推廣應用、(6)展示推廣與拓展產業國際化等;並配合淨零12項關鍵戰略與因應氣候變遷法法定建築溫室氣體管理及氣候變遷調適權責分工,增列氣候變遷調適相關工作項目,以逐步強制公有新建建築物節能設計達到能效1級或近零碳建築的目標,並引導民間跟進。

大事紀要張志源
參加國家科學及技術委員會 「高齡科技產業策略(SRB)會議」

       本次會議於112年3月6日召開,由吳政務委員政忠及林政務委員萬億主持,並邀請賴副總統清德蒞臨致詞,本部由本所王所長代表出席會議。本所參與之議題主軸為「普惠科技驅動高齡巿場商機」,由經濟部陳主任秘書怡鈴擔任主持人,引言人包括台灣銀髮產業協會李理事長宗勇、臺灣大學智慧生活科技整合與創新研究中心劉主任佩玲及經濟部工業局鄒技監宇新3人,與談人分別為李理事長宗勇、劉主任佩玲、簡董事立峰、鄒技監宇新及本所王所長。本會議後續由經濟部研提「高齡科技產業-普惠科技驅動高齡市場商機計畫(1/4)」,參與單位包括經濟部工業局、經濟部中小企業處、經濟部智慧財產局、教育部及本所。 

大事紀要靳燕玲
辦理本部科技發展推動小組112年度第1次會議

       112年1月5日召開本部科技發展推動小組112年度第1次會議,由本所王所長榮進代理主持。會中報告本部111年度政府科技計畫執行情形,決議就本部各項科技計畫截止111年12月底,尚未達成及擬保留至112年度辦理之計畫,請確實辦理。其次,有關行政院核定本部112年度中央政府科技發展計畫先期作業審議結果,鑑於本部科技預算有限,各機關114年度若有增額經費需求,請依科技發展計畫中長程個案計畫函報行政院審議方式辦理,以爭取新增額度經費。再者,本部「113年度科技施政總體說明書」函送國科會完竣,本案係依112年度行政院核定預算數(不含前瞻特別預算)零成長,研提113年度計畫申請數。各科技計畫辦理機關回復委員審查意見後,請據以修正計畫內容。綜上,本會議決議業轉知本部相關機關配合辦理。

大事紀要靳燕玲
參加「行政院科技會報之預備會議」

       國家科學及技術委員會(以下簡稱國科會)於112年1月13日召開「 行政院科技會報之預備會議」,報告案「113年度政府科技發展重點政策說明及資源配置」決議:因應近年國際情勢變化快速,我國也必須在「淨零排放」、「高齡科技」、「半導體」及「6G」等未來關鍵議題整合上加速規劃布局,後續請國科會邀集專家學者及相關部會針對最優先投入項目進行妥適盤點及規劃,確保國家科技資源投入及戰略布局能符合各界期待,行政院原則同意國科會規劃113年度總體科技概算。考量政府科技資源有限,請各部會秉持零基預算精神,將經費優先支應配合國家推動之重點政策規劃,務求創造科研創新及產業推動之最大效益。

本案本部各辦理科計畫機關業依循科技計畫審議作業程序,進行年度綱要計畫書規劃及提報作業完竣。

大事紀要張志源
參加本部「住宅審查會議第12次會議暨住宅政策建言座談會」

        本次座談會主要討論本部住宅審議會委員對「住宅計畫及財務計畫(112年至115年)(草案)」意見,涉本所計畫內容包括「推動社會住宅工程全生命週期應用建築資訊建模技術」、「推廣住宅等智慧建築認證制度」及「住宅環境智慧安全防災科技精進整備」等項目,具體措施內容為「辦理社會住宅工程全生命週期應用BIM 之工程規劃、採購及維護管理作業之精進等相關人員教育訓練,並持續推廣結合BIM 資訊之社會住宅維護管理平台」、「發展智慧建築評估系統,頒發智慧建築標章,促進建築智慧化」及「辦理銀髮友善住宅、住宅安全維護、智慧住宅照護、住宅社區環境減災研究」。本案經審查後無意見,將續行報請行政院核定。

大事紀要靳燕玲
參加國家科學及技術委員會召開「淨零科技方案跨部會溝通會議」

      國家科學及技術委員會於112年3月3日召開「淨零科技方案跨部會溝通會議」,由沈代執行秘書弘俊主持,由該會科技辦公室報告「113年淨零科技方案重點投入規劃」案,決定:淨零科技方案113年度新興計畫提案,以科技研發、技術可行性驗證與示範計畫為主,將不納入單純補貼業者進行設備汰換或成熟技術推動等計畫。其次,113年度新興計畫提案,請依據永續及前瞻能源、低(減)碳、負碳、循環及人文社會科學等新增淨零科技投入重點進行新興計畫提案初稿。本案由本所環境控制組研提「綠建築被動式節能減碳設計技術發展」,業納入「淨零科技方案」之低(減)碳-綠色營建工程2.3.1節能設計與建材項下之亮點技術項目。另本部營建署擬研提「淨零排放-營建事業廢棄物產業淨零循環轉型推動計畫(113-116年度)」新興計畫。

大事紀要王天志
本所與美國優力國際安全認證有限公司(UL)檢測合作事宜

      本所為協助國內資訊通信、燈具組件、空氣調節等安裝在天花板上方或地板下方空氣處理空間的設備產品,能於國內在地進行產品燃燒時之熱和可見煙釋放之燃燒試驗,規劃與美國優力國際安全認證有限公司(以下簡稱UL)就UL 2043檢測項目進行合作。

      本案雙方經事前標準比對研析,試驗設施整備、預測試數據檢視確認等前置作業後, UL總公司派員於本(112)年4月18日至19日到本所防火實驗中心,進行試驗設備場勘及標準品現場比對試驗,並於會後就比對試驗過程、檢測技術及問題進行廣泛討論及意見交流。後續將俟UL進行比對試驗結果分析後情形,配合相關程序辦理,期能儘速服務國內相關產業在地檢測,提升外銷競爭力。

 UL人員進行試驗設備查驗

 

 比對試驗測試情形

大事紀要陳士明
加拿大國家研究委員會及加拿大駐台北貿易辦事處來訪

       加拿大國家研究委員會(以下簡稱NRC)對本所建築減碳及數位化等研究議題感興趣並期望未來可以加強雙方交流合作,於今(112)年3月17日上午偕同加拿大駐台北貿易辦事處(以下簡稱CTOT)來訪本所。NRC及CTOT一行5人,包括NRC轄下營建研究中心主任Trevor Nightingale博士、NRC國際關係高級顧問 Lorena Maciel 女士與NRC首席數位研究官兼首席科學官Joel Martin 博士,及加拿大駐臺北貿易辦事處貿易暨投資處柏單于副處長與施仲玲資深商務經理。本所由王所長榮進率工程組及環控組同仁與NRC及CTOT進行交流,分別由本所及NRC進行簡報及QA討論。NRC代表團回國後於3月25日寄電子郵件感謝本所接待,並邀請本所派員參加NRC與國家地震工程研究中心(NCREE)及陽明交大預訂於9月舉辦之研討會,Trevor Nightingale 博士也會將本所簡報及QA與NRC同仁分享。另外,NRC也表示歡迎本所派員至加拿大拜訪NRC。

  加拿大國家研究委員會及加拿大駐台北貿易辦事處參訪本所後合影

 

大事紀要陳麒任
新北市政府城鄉發展局拜會本所

      新北市政府為完備永續發展暨淨零碳策略,由該府城鄉發展局邱副局長信智率領同仁至本所進行交流,本所王所長榮進親自接待,並由環境控制組及工程技術組共同與會,會中該局就都市設計、都市更新及社會住宅等面向之淨零碳策略向本所請益,本所就淨零建築、建築能效評估制度及氣候調適之都市風廊規劃等部分提供詳盡說明。

       另新北市政府訂於112年5月29日舉辦「新北市淨零碳永續發展研討暨說明會」(網址:https://marketingchinatime.wixsite.com/website-16),邀請本所擔任該研討會之協辦單位,並就「淨零建築路徑規劃及策略」及「從氣候變遷觀點探討都市風廊之技術發展與調適策略」等2議題派員擔任講座,後續本所亦將適時給予技術諮詢或協助,期由中央與地方政府共同合作推動,逐步達成2050淨零排放願景。

大事紀要施惠茹
辦理再生綠建材產業推動聯盟交流座談會

      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112年3月24日採視訊方式辦理「再生綠建材產業推動聯盟交流座談會」,就聯盟運作機制與檢討成效進行討論,參與人員涵括產、官、學界共38人。本座談會由財團法人環境與發展基金會報告「淨零排放之再生綠建材產業發展策略」,嗣由江哲銘教授講授「結合ESG再生綠建材發展契機」,並於會中針對再生綠建材推動策略進行討論,獲致2點共識如下:

1. 未來可配合我國2050淨零排放政策及國際間ESG「環境保護(Environmental, E)、社會責任(Social, S)以及公司治理 (Governance, G)」之趨勢,協助業者透透過ESG推廣再生綠建材。

2.金融監督管理委員會已公告「永續經濟活動認定參考指引」,其中營造建築與不動產業,係以同時符合「綠建築標章達銀級以上」及 「建築能效標示達2等級以上」,作為對氣候變遷減緩具實質貢獻之技術篩選標準,未來可與再生綠建材產業推動聯盟共同研議將     再生綠建材納入該指引中,以增加再生綠建材使用誘因。

大事紀要徐虎嘯
研議建置低碳(低蘊含碳)建築評估與標示制度

       為推動淨零排放政策,行政院於111年3月30日公布我國2050淨零排放路徑及策略,內政部負責「淨零建築」路徑規劃及推動,並於111年實施建築能效評估制度,辦理建築物使用階段碳排評估。依2021年國際能源署報告顯示,全球建築營建部門溫室氣體排放量約占38%,其中建築物使用階段碳排占28%,建築物興建及更新拆除階段的建材蘊含碳排占10%。

       為推動全方位淨零建築政策,本所於112年度進一步參照當前國際最新全生命週期建築碳足跡評估標準EN15978的情境模擬方法學,著手辦理建築物興建及更新拆除階段建材蘊含碳排評估與標示制度之研訂作業,預計將於113年底前完成,以作為整體推動「淨零建築」的基礎,後續亦將配合現行實施成效良好之綠建築標章與建築能效標示制度,強化我國建築部門的節能減碳成效,以有效提昇人民居住環境品質。

大事紀要詹家旺
經濟部標檢局至防火實驗中心進行評鑑計畫

       本所防火實驗中心為經濟部標準檢驗局建築物防火門認可指定試驗室,該局依「商品檢驗指定試驗室認可管理辦法」及ISO/IEC 17025:2017、CNS 11227-1(105年版)進行每年不定期實施追查評鑑計畫。本次由該局第三組王技正千華及呂技正彥賓、蔡技正宗傑、杜技正慶鳴等4位委員於112年3月24日上午至本所防火實驗中心進行評鑑,評鑑過程經本所同仁詳盡解說,僅列出1項待改善事項,本所防火實驗中心業於同年4月21日改善完竣並回復該局,嗣經該局回復認可改善方式,本次評鑑計畫圓滿完成。

大事紀要詹家旺
全國認證基金會(TAF)至防火實驗中心進行增列評鑑計畫

       本所防火實驗中心為全國認證基金會(TAF)認可指定實驗室,於112年2月15日向該基金會申請鐵道車輛車廂內之材料ISO 5660-1增列認證,試驗法依燃燒熱釋放率-圓錐量熱儀法,嗣該基金會安排由陳委員秀真及甯委員一勤於112年3月27日及28日至本實驗中心進行評鑑,本次評鑑依ISO/IEC 17025:2017測試與校正實驗室能力一般要求規定評鑑,由陳委員審查防火實驗中心之品質系統、程序、文件與紀錄及甯委員一勤審查技術系統後,提出4項待改善事項,本實驗中心於同年4月25日完成回報改善情形,並經2位委員回復確認已完成改善,本實驗中心順利取得鐵道車輛車廂內之材料ISO 5660-1增列認證,未來將擴大本所防火實驗中心的業務範疇。

大事紀要王家瑩
舉辦第8屆全國綠建築繪畫比賽

      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8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7屆,累積徵得5,565件作品,計有1,274件得獎作品,成效良好。112年賡續辦理第8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:112年5月1日(一)至6月30日(五)止。
    2. 國民中學組:112年6月1日(四)至6月30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。

大事紀要王家瑩
辦理建築能效評估及標示系統之綠建築推廣講習會

      為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(EEWH-BERS)」及「綠建築評估手冊-既有建築類(EEWH-EB)」手冊,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,進一步強化取得綠建築標章建築物之建築能源效率。

      為推廣綠建築淨零轉型之基本概念,宣導臺灣綠建築發展趨勢及推廣宣導計畫之執行方向,本所預計將於112年6月中下旬對相關政府單位、公會團體、建築產業及大專院校學生等對象,分別在北、中、南部舉辦3場次「建築推廣講習會」,課程內容將就「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」等部分進行說明,並加強宣導「2023綠建築評估手冊-基本型(EEWH-BC) 及住宿類(EEWH-RS)」,輔以「淨零碳案例」及「優良建築案例介紹」,使建築師、相關技師、從業人員及一般民眾更能了解新出版的綠建築評估手冊改版內容及實質設計手法,進一步宣導推廣國內綠建築技術。

      活動報名與詳情請至本所委託單位社團法人台灣綠建築發展協會(http://www.taiwangbc.org.tw/chinese/)【活動報名】進行線上報名,或撥打活動聯絡電話:(02)8667-6111分機123、181洽詢。

大事紀要王家瑩
舉辦本所112年度綠建築評定小組成員教育訓練

      內政部綠建築標章審查係由本部指定評定專業機構聘任之綠建築評定小組成員進行專業評定作業,為維護綠建築評定品質及精進其他綠建築標章作業相關業務發展,本所委託國立成功大學執行「綠建築標章審查作業精進計畫」,辦理112年度綠建築評定小組成員教育訓練,訂於6月9日舉辦,並邀請小組成員、儲備成員及專任人員等共同出席受訓。

       本教育訓練因應2023年版綠建築評估手冊將於7月1日起正式實施,訓練課程配合新版綠建築手冊更新內容之建築能源效率評估、綠建築評定實務討論QA、綠建築評定業務相關行政說明等,協助評定小組成員加強綠建築評定業務之專業度,同時透過實際案例分享討論,使理論與實務接軌,消弭綠建築各項指標審查內容之認知差異,以達到公平、公正、認證同軌之效果。

大事紀要黃靖文
舉辦第12屆優良綠建築作品評選活動

       內政部為落實環境永續發展,推廣普及綠建築,促進節能減碳效益,於今(112)年辦理第12屆優良綠建築作品評選,以表揚獎勵獲選優良綠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或管理負責人等。報名徵件日期自本(112)年3月31日起至6月15日止,後續將依「優良綠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,嚴謹公正的選出原則不超過12件得獎作品。為引發全民對綠建築之重視,及表揚本年度獲選優良綠建築作品之得獎者,預訂於本年12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綠建築的設計,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
舉辦第十六屆「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽活動

       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,藉此推動建築邁向淨零排放、提升國民生活品質,並促進智慧化相關產業發展,因此賡續辦理第十六屆「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。

       本競賽由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112年4月26日起開放報名,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) 。

大事紀要葉昶辰
參加「土耳其及池上地震災損與防災技術研討會」

      本研討會由國家地震工程研究中心於112年3月21日召開,由該中心周中哲主任、黃丞偉先生、新北市結構工程技師公會陳伯炤理事長、交通部高速公路局楊慕泉科長、Gulen Ozkula教授(University of Wisconsin, Platteville,威斯康辛大學普拉特維爾分校)以及Gilberto Mosqueda教授(Jacobs School of Engineering,UCSD,加州大學聖地亞哥分校雅各布斯工程學院)帶來專題演講。

    本次研討會演講主要係圍繞兩個主要議題,分別為「國震中心2023土耳其地震勘災紀要分享」及「結合數值分析與大型實驗之複合模擬試驗」。

本研討會之各講題可納為未來本所規劃建築防災及規範研修相關課題之參據。

大事紀要黃國倫
參加行政院農業委員會「木質構造建築物推動策略平台」籌備會議

      監察院調查意見希行政院應研謀公共工程推廣木質構造建築物之策進作為及重視籌組跨部會「木質構造建築物推動策略平台」,整合政府資源等相關處理原則,爰行政院農業委員會111年12月29日於該會林務局辦理「『木質構造建築物推動策略平台』籌備會議」,本所派由工程技術組蔡組長綽芳及黃主任國倫參與。

      本次會議該會針對推行「人工林產業永續發展及提升國產材自給率」政策進行簡報,涉本所事項為內政部於此平台之業務分工「配合國產材生產量能提升及木質材料應用技術之趨勢,滾動式檢討木質構造建築所涉『建築技術規則』及『木構造建築物設計及施工技術規範』等法規(令)規定,並作必要調整修正。」。

      主持人決議請各與會單位(本平台成員)更新業務分工內容,增敘量化之分工目標及時程規劃。另外,本案平台未來預計每半年須回報一次執行進度。

大事紀要白櫻芳
參加「台北國際防火防災應用展暨系統研討會」

      由本部消防署指導,法蘭克福展覽有限公司台灣分公司主辦的台北國際防火防災應用展,於112年4月26日至28日於台北南港展覽館1館舉行,聚焦創新防火設備整合技術、健康綠建築、永續防火材料新趨勢與智慧防災搶救科技新應用等主題,現場設有創新防火科技專區、消防系統設備MIT主題館、新世代健康建築主題館、防火門與防火材料MIT主題區、消防署智慧救災科技主題區、縣市消防局智慧救災科技展示區、地震速報主題館及臺灣防災產業主題館等,本所已派員蒐集瞭解防火防災產業應用現況。

      此外,派員參加「2023亞洲防災高峰論壇:不確定時代下的民間防災韌性」,主題包括日本防災教育推廣與智慧應用、民眾自主減災的積極作為、不確定時代的情境想定、無人機科技於防救災應用、微電網應用於災時緊急供電、柔韌與重建等,相關資料將納入本所未來科技計畫之研究課題規劃參考。

 圖 「2023亞洲防災高峰論壇:不確定時代下的民間防災韌性」開幕照

大事紀要防火實驗室
高雄高工建築科師生參訪本所台南實驗中心

       高雄高級工業職校建築科為充實職能及增進建築認識,辦理校外實習,由湯主任昭月率師生36人於112年2月24日上午參訪本所防火實驗中心。本次參訪業安排師生參觀帷幕牆防火實驗、房間火災模擬實驗、防火遮煙門實驗及構件實驗場等,師生於介紹過程,曾提問煙層下降高度對避難逃生之影響、火災濃煙水平及垂直方向擴散速度及構件實驗如何加載目的等問題,由本實驗中心同仁予以詳細解說。本次參訪活動過程中學員與實驗中心同仁互動熱絡並圓滿順利,期望能學員的建築防火專業知能奠定基礎,培養繼續進修之興趣與能力。

大事紀要張乃修
本所111年度研發成果收入繳交情形

      本所111年度科技研發成果收入,預算數新臺幣87萬9,000元,111年度共計繳交134萬3,320元,分別為政府出版品收入63萬6,620元、「煙層簡易二層驗證法」軟體授權技術移轉授權5萬8,200元,以及運用「智慧化居住空間整合應用人工智慧科技發展推廣計畫」及「創新循環綠建築環境科技計畫」政府科技計畫研發成果費64萬8,500元。所得收入全數繳交「行政院國家科學技術發展基金」,年度繳交達成率達153%,協助開闢政府科技研發經費來源。

業務報導林谷陶
更新智慧綠建築2項職能基準

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,本所配合行政院「職能基準發展與應用推動方案」,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」,本計畫由勞動部主政,各部會協辦。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111年度屆期需更新職能基準包括智慧綠建築建築設計與綜合佈線2項,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創新技術及建築資訊模型(BIM)應用之必要;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,本次智慧綠建築建築設計人才更新,主要在行為指標新增技術重點BIM,及為配合未來雲端數據使用,需搭配協作平台相關知識,在職能內涵(K:知識)、職能內涵(S:技能)新增BIM相關知識等項目(如表1);智慧建築綜合佈線人才更新,主要再行為指標新增評估無線通訊及引入設備等佈線相容需求,及為了未來AIoT設備與網路擴充,在職能內涵(K:知識)、職能內涵(S:技能)新增通訊相容工程及模組化系統等項目(如表2)。

依「職業訓練法」第4條之1規定,本所111年底更新完成智慧綠建築建築設計與綜合佈線2項職能基準,已送交勞動部整合及登錄,並公告於專屬資訊平台(職能發展應用平台https://icap.wda.gov.tw/);112年度將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 智慧綠建築建築設計人員職能基準更新

  (資料來源:內政部建築研究所,智慧化居住空間產業創新整合應用計畫成果報告,111年)

 

          表2 智慧綠建築綜合佈線人員職能基準更新


  (資料來源:內政部建築研究所,智慧化居住空間產業創新整合應用計畫成果報告,111年)
業務報導陳冠霖
辦理本所112年煙層簡易二層驗證法軟體授權技術移轉

       本所辦理「煙層簡易二層驗證法」技術移轉,自102年公告受理至今,即將邁入第10年。112年度經公告,截至112年4月,已辦理10家廠商申請授權,所得授權金總收入為新臺幣52萬8,000元整,並全數繳交「科技部國家科學技術發展基金」,除有效提昇防火避難性能設計及審議技術,並增進國庫收入。

    「煙層簡易二層驗證技術」係電腦計算程式,屬電子程式著作,係應對近年來國內都會地區發展迅速,建築物朝向規模大型化、樓層超高層化、構造特殊化及設備複雜化等設計趨勢發展,許多創新的建築設計理念及材料、設備、技術及工法亦紛紛引進台灣,為調和國內建築、消防法規,建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,以不降低安全水準之合理化設計方法,減少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,並兼顧維護公共安全。

       建築技術規則總則編有關性能式設計法源,本部於92年8月19日公布,並自93年1月1日起實施,明定建築物之防火及避難設施經檢具性能設計計畫書及評定書,得免適用有關建築防火避難一部或全部之規定。為配合性能法規推行,本所業完成多項技術手冊,例如「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」、「建築物構造防火性能驗證技術手冊」、「煙層簡易二層驗證技術手冊」、「大空間建築火災性能式火災煙控系統設計與應用手?」及「煙層簡易二層驗證技術手冊一自然煙控設計」等應用參考手冊。而「煙層簡易二層驗證技術」係提供解決小居室煙層下降與避難時間計算問題的方法,十年間應用性能驗證之建案已不計其數,成果頗為豐碩。

業務報導李其忠
111年度防火實驗中心檢測及試驗成果

       本所防火實驗中心(以下簡稱本中心)係結合建築防火理論與實際應用,辦理建築設備、材料與工法之試驗研究、檢測驗證、推廣應用及測試,以建立本土化數據,作為建築法規與標準研修基礎,健全法令規範,提升技術研發水準,研發創新建材,提供建築產業廣為應用,加強產業升級與國際競爭力,開創安全、舒適、健康、便利、永續之建築環境。本中心針對整個建築火災成長歷程,設置完整相對應之防火策略實驗設施,包括防火材料及消防實驗區、部材防火實驗場、煙控實驗塔、耐火構造實驗場、綜合實驗場、戶外火災實驗場等。且自92年6月起提供各界檢測技術服務,逐年擴增檢測量能,增加可供技術服務項目範圍,目前計有防焰性、耐燃性、煙毒性、構件耐火性能、火災與煙控模擬、消防設備、建築物裝修耐燃防焰建材性能、建築物防火被覆材料性能及熱性質等9大類試驗,計有72項可受理試驗,其中全國認證基金會(TAF)認證試驗21項、內政部指定試驗21項、經濟部指定試驗1項,另外本中心亦為本部消防署認可試驗室之一,可提供耐火型匯流排等試驗服務。本中心於111年委託檢測服務件數共有179件,累計自提供檢測服務以來已達約2734件,其檢測及試驗成果概述如下:

一、耐燃建材試驗

      本中心111年受理「CNS14705-1 建築材料燃燒熱釋放率試驗法-第1部:圓錐量熱儀法」依 CNS14705-1 之耐燃級別為耐燃1、2、3 級,試驗時間分為20 分鐘、10分鐘及5分鐘,判定基準須符合總熱釋放量、最大熱釋放率、無防火上有害之貫穿至背面之龜裂及孔穴等規定,委託檢測共計86件,未符合耐燃等級有55件(約佔62%),符合耐燃等級有31件(約佔38%),依委託檢測目的統計如下:

 

檢測目的

銷售證明

審核認可

綠建材評定

研發

件數

8

57

1

20

 

二、構件耐火性能試驗

       111年委託檢測共計97件,分別為「建築用防火門型式試驗」30件、「防火牆試驗」3件、「屋頂試驗」4件、「柱耐火性試驗」9件、「貫穿部試驗」36件、「匯流排試驗」6件、「防火窗試驗」1件、「建築用防火電梯門試驗」1件,另為擴展本中心檢測項目,111年4月23日及28日,分別取得全國認證基金會(TAF)CNS 11227-2「耐火性能試驗法-第2部:升降機乘場門組件」及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」兩項標準的項目認可,並於111年12月12日獲得內政部營建署公告指定為建築新技術新工法新設備及新材料性能試驗機構,可提供業界更多元的檢測技術服務。

  圖1  電梯門耐火性能試驗

 

三、撒水幕試驗

    本案為國內首次採用門牆爐進行撒水幕試驗,該試驗參照日本建築基準法施行令第112號第1項之規定進行燃燒試驗,111年委託檢測共計3件。試驗方法參考日本一般財團法人建材試驗中心(Japan Testing Center for Construction Materials, JTCCM)制定之「防耐火性能試??評?業務方法書」中「遮炎?準遮炎性能試?方法」針對VATENFAL撒水幕系統,試體組成包含泵浦機組、分區閥組、噴頭、配管、偵測系統等,本次試驗送測試體通過60分鐘加熱,非曝火面溫度最高為200℃以下,平均溫度最高為160℃以下,並在規定的測試時間內,明確形成規定的水幕之要求。  

  圖2  撒水幕試驗

業務報導林招焯
111年度性能實驗中心檢測及試驗成果

一、前言

      本所性能實驗中心於93年11月啟用,主要建置目的係針對建築物節約能源、資源有效利用、降低環境衝擊及健康、安全、舒適性能等需求,進行本土化建築環境與材料性能標準、技術規範及法規標準先期實驗研究,並配合我國綠建材標章制度之推動,整合國內綠建材產品檢測技術服務,作為產學研合作研發平台,研究成果已提供建築技術規則第46條防音規定及給水排水系統與衛生設備條文等法令修正及CNS 8465-1建築物之隔音量測等30項國家標準制(修)訂,並開發MOIS901014室內建材揮發性有機逸散物質試驗法及13項再生綠建材技術。

      目前性能實驗中心已通過財團法人全國認證基金會(TAF)甲醛及揮發性有機化合物等23項試驗項目認證、國際實驗認證聯盟(ILAC-MRA)實驗室組合標記轉授權;內政部綠建材性能試驗機構「石綿鑑定」等8項試驗項目認可;內政部建築新技術新工法新設備及新材料隔音性能試驗機構「空氣音隔音性能試驗」等3項試驗項目認可。自啟用以來,已累計執行3,992件檢測服務,總收入達1億4,983萬元,包括石綿鑑定、甲醛、揮發性有機化合物、聲壓法隔音材隔音性能試驗、樓板衝擊音隔音性能試驗、動態剛性試驗、吸音材吸音係數試驗、消音箱消音性能試驗、玻璃遮蔽係數試驗、節能塗料試驗、照明燈具配光曲線試驗、人工光源全光通量試驗等多項國內亟缺乏相關實驗室可提供的試驗服務。

二、111年檢測及試驗成果

(一)檢測技術服務及第三公正單位認證

  1. 111年辦理實驗設施技術服務合計122件,試驗收入達632萬元。
  2. 為協辦國艦國造噪音與振動檢測,於111年12月取得「機械及船舶設備噪音與振動量測」等2項TAF增列認證。

(二)檢測結果品保與服務

  1. .執行「環境試驗艙」等50項儀器設備保養校正均在允收範圍內,以維持實驗設備功能正常及確保量測結果的準確性。
  2. 執行3項能力試驗比對活動,包括「揮發性有機化合物」1項實驗室間比對、「機械及船舶設備噪音與振動量測」等2項辦理實驗室內比對,均在實驗品質管制範圍內。
  3. 利用標準品或參考件,執行64次相關試驗品保作業,並建立品質管制曲線,以持續提升及改進品質系統,確保測試結果符合品質要求。
  4. 完成15件顧客意見回饋調查,作為管理系統改進之依據,以提昇實驗室服務品質水準,滿足顧客需求。

(三)新增試驗項目及人員專業訓練

  1. 參酌美國軍規 MIL-STD-740-1/MIL-STD-1474E、 MIL-STD-740-2及ASTM、BIFMA7.1等國際標準辦理船舶設備噪音與振動、全尺寸建材/傢俱揮發性有機化合物逸散等3項檢測技術開發。
  2.  因應檢測技術開發及人員訓練與操作需求,完成實驗中心「QS-20設備噪音量測試驗標準書」等8件技術文件制(修)訂。
  3. 配合資本門採購及實驗中心年度教育訓練計畫,共辦理「10頻道資料收集器含訊號產生器教育訓練」、「石綿檢測實驗教育訓練」等2項(共16小時)專業訓練,以提升操作人員技術能力與專業知能。

三、未來展望

    本所將持續進行各類建材性能量測與相關技術研究,提升試驗檢測技術,本(112)年規劃辦理「X光繞射石綿含量測定」TAF增列認證及持續開發「樓板緩衝材變形量」、「吸音家具」、「重金屬毒性溶出(TCLP)」等新型式檢測項目,並配合國際標準之更新,逐年更新實驗中心之檢測方法,以提供業界更完整檢測與驗證服務。

 圖1 全尺寸環控艙

 圖2 建築構件門、窗、牆之隔音性能檢測實驗艙

  圖3 石綿鑑定試驗

業務報導黃國倫
111年度材料實驗中心檢測及試驗成果

 本所材料實驗中心針對建築構材之力學性能、建材耐久與耐候性能、材料成分與微觀分析、以及非破壞性檢測等方面,提供實驗研究與檢測服務,設置有大型力學、耐久耐候、材料分析及非破壞檢測等實驗室,期望帶動國內建築結構耐震性能之實驗研究,累積本土性大型結構構件之實驗數據,支援建築業界於新材料、新技術研發之需求,營運至今已完成多項大型建築構件力學實驗研究,並協助建築法規及技術規範之增修訂,及相關材料試驗方法與標準之研擬,支援新材料、新工法與新技術之研發與驗證,賡續協助建築相關產業之檢測服務,支援學術機構之實驗研究,提升國人安全無虞與永續發展之居住環境。

       本所材料實驗中心111年度接受之廠商委託檢測案合計共41件,其中包括「挫屈束制斜撐」試體性能試驗案13件(如圖1所示);「挫屈束制斜撐」試體彈性性能試驗案1件;3000噸油壓試驗機設備使用案20件;恆溫恆濕箱設備試驗案4件(如圖2所示);比表面積測試(BET)設備試驗案1件(如圖3所示);電子顯微鏡(SEM)設備試驗案1件(如圖4所示);熱烘箱設備試驗案1件(如圖5所示)。

       前述試驗項目中,「挫屈束制斜撐」(Buckling Restrained Brace,簡稱BRB)試體性能試驗由本所材料實驗中心出具試驗報告可供判斷是否合格。BRB是由主受力元件、側撐元件及滑動機制組合而成,有別於一般傳統斜撐。挫屈束制斜撐在反覆受拉或受壓時,由主受力元件承受軸向力,側撐元件提供主受力元件之側向圍束,使主受力元件能達到降伏而不發生挫屈,且能展現良好的消能行為,主要係依美國鋼結構協會 (American Institute of Steel Construction,簡稱AISC) 的Seismic Provisions for Structural Steel Buildings相關試驗規定進行性能試驗(其加載歷程如圖6所示),以瞭解及確認BRB試體的製作品質與耐震性能。AISC規定之通過標準為疲勞破壞前之累積非彈性變形量至少為試驗降伏位移之200倍,且最大拉壓力差百分比需小於30%。BRB試體能夠通過性能試驗者,表示BRB試體能夠滿足AISC規定之非彈性變形量(消能)及最大拉壓力差最低標準。

       111年度BRB性能試驗結果統計如表1所示,顯示有2件不符合AISC規定,失敗率約15.4%,而疲勞破壞前之累積非彈性變形量於500-1000倍及1000倍以上之範圍,約各佔30.8%及53.8%。最大拉壓力差百分比於6%-9%之範圍約佔53.8%,其餘範圍約各佔15.4%。由統計結果顯示,111年度有合格之BRB試體,其疲勞破壞前累積非彈性變形量(消能容量)都高於AISC規定2.5倍以上,也就是說所有合格試體的消能能力皆為AISC規定2.5倍以上。另所有合格試體中,約有90.9%試體之最大拉壓力差百分比(%)低於AISC規定三分之一以下,表示試體最大拉壓力值相近,製作品質控制良好。111年度BRB性能試驗檢測非彈性變形量及最大拉壓力差列表如表2所示。

       本所材料實驗中心承接BRB性能試驗檢測案時,皆會要求委託單位提供試體構造細部圖,以確認設備符合檢測之需求,並於試驗前召開會議確認試驗程序各項細節及試驗報告計算內容,藉此服務及交流,有效提升實驗室之能力與品質。

       本所材料實驗中心可解決國內進行實際尺寸建築構件基本力學與耐震行為驗證之問題,並支援採用超高強度材料構件試體之實驗研究,對於提升國內於大尺寸建築構件耐震性能實驗研究之能力與經驗,以及累積本土化之實驗數據,有顯著績效。未來本所材料實驗中心亦將持續努力,期能拓展更多元之新興試驗項目,增進檢測能量。

                                        表1 挫屈束制斜撐試驗檢測統計

項目

範圍

案件數

疲勞破壞前之累積非彈性變形量

(試驗降伏位移之倍數)

200以下

2

200-500

0

500-1000

4

1000以上

7

最大拉壓力差百分比(%)

3%以下

2

3%-6%

2

6%-9%

7

9%以上

2

               表2 BRB性能試驗檢測非彈性變形量及最大拉壓力差列表

案件編號

試驗降伏位移 (mm)

累積非彈性變形量 (mm)

變形量倍數

最大拉壓力差百分比(%)

1

13.55

13837.6

1021.2

6.29

2

5.88

869.4

147.9

20.22

3

3.25

3054.02

938.8

3.9

4

3.26

3926.31

1204.3

1.8

5

3.07

3971.7

1291.9

2.3

6

12.61

10688.6

847.9

8.41

7

4.54

5800.3

1278.8

7.9

8

7.01

496.3

70.8

5.55

9

14.64

12635.6

863.1

6.12

10

10.98

11521.9

1049.6

6.1

11

11.28

13219.7

1171.7

8.31

12

10.24

11712

1143.3

8.28

13

7.94

4420.94

556.5

11.1

 

                                                                                          

 圖1 挫屈束制斜撐性能試驗

 圖2 恆溫恆濕箱設備試驗                                                                                

 圖3 比表面積測試(BET)設備試驗

 

 圖4  電子顯微鏡(SEM)設備試驗                                                                              

  圖5 熱烘箱設備試驗                                                                               

  圖6 標準與疲勞加載歷程之示意圖

業務報導李鎮宏
111年度風雨風洞實驗室檢測及試驗成果

本所風雨風洞實驗室自93年建置營運至今已19年餘,期間提供國內產學研界進行建築構造與設備耐風檢測項目亦逐年增加至17項,包含門窗及帷幕牆耐風雨測試11項、建築與橋梁風洞測試5項及111年新增之應用造風機構造與設備耐風測試1項。其中門窗及帷幕牆耐風試驗、建築結構風載重試驗與建築外表披覆物風壓試驗等12項皆取得財團法人認證基金會(TAF)認可,對於檢測品質及報告嚴謹度,具有十分公信力。

      對於建築帷幕牆與門窗相關風雨試驗研究與性能檢測技術服務,可分為4大類,包含氣密性、水密性、抗風壓及層間變位性能試驗等,其主要的功能與績效分別為:

1.氣密性能試驗—以漏氣量為其性能標示,主要反應空調節能及隔音效果,氣密性好,室內空調不易流失,減少空調負荷,可減少空氣傳音,提升隔音性能。

2.水密性能試驗—對密閉測試艙加壓或以造風設備產生外風壓,並用固定噴水量噴灑模擬強風豪雨狀態,以瞭解帷幕牆與門窗的防水性能。

3.抗風壓性能試驗—瞭解帷幕牆與門窗整體構造系統抵抗風壓力之安全性能。

4.層間變位性能試驗—於地震侵襲下,確保帷幕牆構造之水平變位承受能力,不致造成破壞。

       而建築風洞實驗主要進行風工程實驗研究,並提供業界相關檢測之技術服務。營運至今,已完成建築物耐風設計規範及解說之修訂,並執行建築環境風場試驗、建築外表披覆物風壓試驗、建築結構風載重試驗、橋梁風洞試驗、建築設備抗風測試、百葉窗通風率試驗、小型風力發電機效率試驗、流場可視化試驗以及空拍機飛行穩定度等相關項目試驗。

       為能提出拓展多元類型試驗與新興業務,增加收入來源之有效因應策略,避免設備儀器空轉,遂針對未來實驗室永續發展面向及精進實驗室之研究實驗與檢測業務發展,提出「內政部建築研究所實驗產能創生計畫」並於109年奉核執行。該計畫之指標性產能目標需於110年完成「造風機性能提升」,新設馬達不僅兼需顧運轉安全,且作動效能亦得提升至蒲福風級表17級風(60 m/s)以上。該設備甫經設置完成,旋即在111年中即有下列4大面向上之國內業者委託進行檢測,包含:

      1.建築設備-實尺寸太陽能光電板支架系統耐風試驗10案(圖1)

      2.紡織技術-國軍偽裝網6項產品耐風測試(圖2)

      3.交通安全-鐵道局平交道遮斷閥4案(圖3)

      4.無人載具-無人機耐風穩定測試2項(圖4)

       上開多面向測試項目,皆為本所以既有設備經強化提升後,從建築類別衍伸檢測項目至多面向服務,冀能擴大檢測範疇與測試項目來增加收入。

       整體而言,實驗室 111年檢測收入案件為門窗風雨試驗32件、風洞試驗14件及應用造風機測試21件共67件,總收入為338萬5,690元。其中新增試驗項目應用造風機測試之收入占總收入之56%,經此既有檢測項目活化更新已能體現產能創生計畫所帶來的實際執行成效,且 111年實驗檢測收入與開工件數執行比率相近且較110年高,代表活化後之造風機設備耐風檢測案件,有其市場開發潛能,冀望112年能在檢測收入上更能有所助益。

圖1 太陽能光電系統耐風測試

圖2 偽裝網耐風測試

圖3 平交道遮斷器耐風檢測

 圖4 無人機穩定性試驗

業務報導邱淳銜
「建築工地施工過程地下水再利用」 研究成果納入綠建築評估系統實施

一、前言

      面對氣候變遷對水資源的影響,各區域水資源經理基本計畫,主要透過開源、節流、調度、備援等策略多管齊下辦理各項水資源建設及管理工作。其中「開源」係多元水資源開發提高供水能力,尤其民國109年氣候異常,國內首次發生豐水期無颱風侵臺所帶來的降雨,面對嚴峻枯水挑戰,除落實各項節水及水源調度措施外,更採取增加抗旱水井、埤塘利用、伏流水利用、移動式淨水設備及緊急海淡機組等多元水源使用,以減緩旱象衝擊。

      為協助有效運用地下水資源,針對建築工地施工過程地下水再利用之相關衡量方法與基準,本所於111年協同廖朝軒教授辦理「建築工地施工過程地下水再利用納入綠建築評估系統之可行性研究」,本研究蒐集調查現行建築工地施工過程之地下水利用之案例,並針對建築工地排降地下水量與工地臨時用水量進行平析,同時就該地下水之貯集與多元利用提供規劃建議,據以研提建築工地臨時用水計畫書需求項目與內容綱要,以作為納入綠建築評估系統之參考。

二、研究成果

1.完成建築相關法規(含水利法)與相關政策規範蒐集彙整:本研究完成內政部營建署的建築技術規則建築設計施工篇、建築工程施工規範、建築法及各縣市政府建築施工管制要點、辦法,行政院環境保護署的開發行為環境影響評估作業準則、環境影響評估法及臺中市實施環境影響評估開發單位應承諾事項,以及經濟部水利署水利法、地下水管制辦法及施工規範等相關政策規範蒐集彙整;其中僅臺中市建築物施工管制辦法及臺中市實施環境影響評估開發單位應承諾事項中針對建築工地地下水袪水再利用訂定相關規定。

2.完成現行建築工地施工過程之地下水利用案例蒐集,並完成施工過程排降地下水量與工地臨時用水量之評析:本研究已針對新建建築施工過程排降地下水相關案例完成蒐集彙整,由於目前僅臺中市新建建築工程地下水袪水計畫書有針有程地下水再利用進行規劃,因此本案研究以臺中市新建工程的相關內容進行討論。由於建築工地在進行地下室開挖作業,為使基地地下水位低於計畫開挖範圍的基底,進行地下水袪水作業並排至公共排水溝進行放流;考量建築工地施工過程地下水袪水規劃之目的,除避免建築工地基坑發生湧水或砂湧現象、穩定基礎及工程安全等主要目標外,本研究將建築工地地下水袪水與再利用計畫,在符合前述主要目標的原則下,另歸納出地下水袪水再利用及減少合理抽汲地下水之兩點個重點目標。

3.完成建築工地臨時用水計畫之需求項目與內容綱要之研提:

   本研究針對建築工地用水計畫書研擬6點需求項目與內容綱要:

  • 基本資料-開發計畫名稱及開發單位之基本資料表填寫。
  • 計畫概述-開發計畫目的、建築工地基本資料(配置、規模、人員等內容)。
  • 水源供應計畫-自來水臨時水權用水計畫、地下水袪水計畫。
  • 計畫用水量-工地用水項目(生活用水、生產用水等)與總用水量、地下水再利用項目(工地內部用水項目、對外多元供水項目)與用水量、地下水袪水再利用率與水平衡圖。
  • 緊急應變計畫-因應乾旱缺水時期之應變措施,設置緊急應變蓄水設施供應工地內部用水。水源的緊急應變:自來水水源,應配合政府自來水停止及限制供水相關規定之各階段供水措施擬訂;地下水水源,則配合政府進行緊急抗旱水源調配措施。

4.完成地下水之貯集與多元利用納入綠建築評估系統之研議:由於建築工地施工過程地下水袪水再利用,可達到節水與減碳之效益,研析目前綠建築評估系統相關指標,其與水資源指標的節約水資源之目的相近;而進行袪水管理而減少地下水抽汲量可達到保水與節能的功效,其與基地保水指標的涵養地下水資源之目的相近。

三、未來展望

       本所於民國111年12月出版之2023年版綠建築評估手冊-基本型(EEWH-BC)已將建築工地施工期間地下水再利用與工地用水計畫納入水資源指標,期能有效提高國內建築工地地下水再利用的規劃意願,使其成為產業常態用水的來源之一。但考量國內建築工地各地區地質與現地條件,以及擋土工程、地下水袪水時程與袪水計畫內容之不同,其評估比例與方式應針對前述不同限制條件而進行調整,後續將針對國內相關縣市的建築工程案例進行蒐集彙整,並藉用水計畫書進行綠建築評估系統之試評,驗證其評估參數與審核標準並進行用水計畫書草稿增修訂,進而研議建築工程地下水袪水管理及再利用在綠建築評估系統之標準與方法,作為未來綠建築體系發展與推廣應用上之重要參考。

業務報導徐富國
集合住宅導入整體衛浴的關鍵技術及工法之調查研究

一、前言

       因現行公寓大廈排水設計及設備多採用傳統貫穿樓板方式施作,造成廚房或衛浴空間設備之排水漏水問題及噪音干擾,為減少住戶間漏水維修之衝突,便利排水設備管理檢查及維護更新,內政部於民國111年8月3日預告修正建築技術規則建築設備編第27條之1條文,增訂公寓大廈全部或部分得採同層排水系統,另目前社會住宅新建統包工程投標須知規定,在招商評選的創意及回饋項目,已明列「有利本工程之施工及管理方法,包含整體衛浴等項目」。為協助國內推動建築同層排水相關技術及社會住宅採用整體衛浴政策,以引導民間跟進,本所於111年協同黃世孟教授辦理「集合住宅導入整體衛浴的關鍵技術及工法之調查研究」,針對建築給排水設計與產品供應鏈上的整體衛浴項目進行探討,包括業界技術與產能、營建施工技術的整合、設備配管系統的性能等,以提供業界規劃設計之參考。

二、研究成果

1. 在問卷調查需求面之認知程度與採用意願,本研究共蒐集920人次訪談資料,分析結果顯示如下:

  • 受訪者已知「整體衛浴」專有名詞,且使用過「整體衛浴」者,認知程度最強、使用意願最高,為增加民眾對於整體衛浴認知與使用經驗,建議可加強建材展覽會、學術研討會、產品說明會等資訊媒體傳遞管道。
  • 受訪者學歷類別屬土木建築類與教育程度較高者,認知程度最強、使用意願最高,為加強非土木建築類群使用者經驗,建議交通部觀光局可針對飯店、旅館、民宿採用整體衛浴設備者建立相關標籤制度或提供適當補助措施,以鼓勵業者採用並利於民眾識別。

2. 在深度訪談供給面之銷售現況及潛力產值,本研究共蒐集11家專業廠商訪談資料,分析結果顯示如下:

  • 我國整體衛浴110年市場規模約為5,000套,在規範社會住宅採用整體衛浴設備政策下,預期可提升市場需求,預估未來5年可倍增至1萬套/年、未來10年可成長至3萬套/年。
  • 透過台灣文化衛浴協會統計資料顯示,近10年採用整體衛浴計14,983套,其中住宅類4,116套,占27.47%;宿舍類2,628套,占17.54%;國宅類1,238套,占8.26%。另公共工程類型與非公共工程類型占比為44.81%與55.19%。新建與整建的比例為88.83%與11.17%。

3. 在整體衛浴關鍵技術及工法調查部分,本研究共蒐集11家專業廠商資料,分析結果顯示如下:

  • 整體衛浴的板面依照位置區分為底盤、牆板與天花板,組裝時間依據面積大小約為4至8小時,早期板面構成方式主要為「膠囊式」與「半板式」,近年來「全板式」整體衛浴產品已漸成為市場主流。
  • 另早期整體衛浴材料主要為磁磚及石膏板,近年來開發之產品大都採用「強化玻璃纖維」、「賽勒瑪」、「複合鋼板」、「陶板壁板」與「琺瑯壁板」等材料,較以往更加多元且耐用。

三、未來展望

       為推廣建築同層排水工法及提升整體衛浴技術,建議國內產官學研加強研究,並提升相關業者設計之能力,配合本部建築技術規則建築設備編第27條條文之修正,後續仍待主管機關持續推廣與宣導相關條文及技術之應用,以帶動國內整體衛浴產業升級及提升國際競爭力。

 圖   整體衛浴設備構造說明(資料來源:本研究整理)

業務報導林霧霆
研議應用使用者為中心之控制技術提升智慧建築節能效益

一、前言

      國際能源總署報告曾指出,建築部門能源使用總量隨著時間的推移仍持續增加,藉由技術發展和政策驅動可使建築耗電強度(Energy Use Intensity, EUI)成長減緩趨勢,而建築未實現節能潛力,高於其他工業、交通和發電部門。過去建築部門策略都集中在建築外殼隔熱改善與設備能效提升等傳統領域,智慧節能技術為達成:降低外殼能耗、提升設備能源效率、智慧能源管理技術、擴大再生能源使用等創新零耗能建築四大解決方案之一。相關文獻曾發現採用使用者中心控制(Occupant-Centric Control)技術,可節省空調系統與照明系統耗電量。在眾多智慧建築節能技術,以使用者為中心的控制技術,是目前相當具節能減碳效益之可行技術。該技術主要蒐集實際人員使用資料、室內環境資料與結合模型預測技術,以便將建築物空調、通風等設備調整到使個別使用者達熱舒適性標準之智慧節能控制技術。

     考量目前我國採用使用者中心控制技術的智慧建築之節能效益之驗證資料較為缺乏,本所於111年協同李訓谷教授辦理「應用使用者為中心之控制技術提升智慧建築節能效益研究」,彙析國內外應用使用者為中心之控制技術提升智慧建築節能效益文獻及案例、完成智慧建築節能效益之數值模擬及實驗驗證相關控制技術,以提升及推廣智慧建築之節能效益。

二、研究成果

  1. 智慧照明節能效益全尺度實驗:本研究發現目前最常用的人員感應偵測器(紅外線人體感測、微波感應)之裝設位置、感應範圍與啟動時間等控制技術為影響照明系統耗電量之主要因素。人員感應偵測智慧照明系統之啟動時間設定必須考量設置場域使用目的與人員停留時間,例如微波感應器技術較為敏感且有穿牆感應現象,容易誤動開燈,適合用在大面積區域(如地下停車場)之智慧照明,而紅外線人體感測器不易誤動惟無法調整偵測範圍,則適合應用於小面積區域(例如:廁所、走道、茶水間)之智慧照明。
  2. 智慧調光窗戶節能效益全尺度實驗:根據電致變色膜光學性質量測結果顯示,電致變色膜調光功能主要是調整可見光波長之太陽輻射穿透率與擴散方式,對於紅外線穿透率之影響不大。在面西南落地窗採用電致變色膜之實驗結果發現電致變色膜開啟狀態時,玻璃轉變為不透明狀態,原直射室內的光線轉變為漫射進入室內,室內照度雖降低,但仍可維持符合室內光環境平均照度500lux以上之規定。再者,電致變色膜阻擋可見光穿透導致進入室內熱量減少,故在全尺寸實驗場域(圖1),電致變色膜可降低5%空調耗電量。
  3. 智慧通風節能效益全尺度實驗:本研究發現安裝全熱交換器雖然會使室內空氣品質保持在法規值之下,惟引進外氣仍會造成空調負載,而增加空調耗能。全熱交換器若以開啟時間作為控制參數,則無法有效地使得空調耗電增加量達到最小,故導入使用者為中心的控制技術,可達空調耗電與室內空氣品質最佳化。

三、未來展望

      為推廣以使用者為中心控制技術及智慧建築之節能效益,建議國內產官學研加強研究,並提升相關業者設計之能力,配合本部推動2050「淨零建築」之目標,將協助推廣與宣導相關技術之應用,以提升國人居住品質及帶動智慧建築節能產業之發展。

 圖  全尺寸實驗屋之外觀(資料來源:本研究製作)

業務報導厲娓娓
利用建築資訊建模(BIM)結合虛擬實境之應用

       至目前為止,營建產業仍有絕大部分保持著傳統的運作方式,且有相當比率之工作倚賴人工。隨著近年資訊科技的長足發展,例如建築資訊建模(Building Information Modeling,簡稱BIM),已漸漸導入營建產業的規劃、設計、施工、維護管理等建築全生命週期,逐步增進產業價值,扭轉其形象,且為此一產業開發出新的運作模式。

       隨著BIM技術的普及,以及配合政府建築管理之要求,現今已有不少建築工程已具有BIM模型。工程專案的BIM龐大資料庫,如果與虛擬實境(VR)科技攜手合作,將工程資訊可視化,依指令以三維模式顯現模擬情境,相信可協助參與者更快預知所面臨之狀況,同時減短溝通時間、減少溝通誤會,提高工作效率。

       為開拓虛擬實境與建築技術之應用,本所於111年進行「應用建築資訊建模(BIM)及延展實境(XR)技術於消防救災輔助系統研究」計畫,其緣起係基於救災是搶時間的危險工作,一個不慎極有可能丟失性命;在進行建築物室內救災時,對於消防隊而言,因為對現場環境不瞭解,導致誤判,延誤救災時機,是最大憾事。如果可以在進入火場之前,事先取得火場內部配置及當下狀況資料,便可有效規劃救災計畫,加上現場消防員與指揮官間若能有效互動,將有利於把握搶救黃金時間、及早撲滅火勢、救出受困民眾、大幅降低消防隊之損耗。

       本研究計畫所開發之消防救災輔助系統,從BIM模型萃取建築物單一樓層內部之平面圖、門窗等場景,透過自動轉檔,再藉助3D遊戲引擎,提供VR、XR之服務—指揮官在場外操作VR介面;而在火場內的消防隊員藉由穿戴的混合實境(MR)的智慧型眼鏡操作XR介面。VR、XR提供之服務包括以下5項功能,包括:

  1. 逃生路線:顯示所有逃生路線,並依顏色區別係由電腦計算而得或指揮官選定之建議路線。
  2. 導航:動態顯示經由電腦計算之最短逃生路徑方位。
  3. 火場空間及物理環境狀態:將場內消防隊員身處位置及頭部轉向角度畫面傳送於資料庫,透過系統轉換成座標,指揮官可得知該隊員所在之空間環境狀態。另利用火場原設有之感測器(如溫度、照度、煙霧等感測)所測得之數據回傳於資料庫,指揮官與場內消防隊員接收後,得依此判斷該區域是否具有風險。
  4. 建材資訊:利用預先建立之建材資料庫,系統可自動提供消防隊員眼前所見之建材材質訊息,藉以選擇適當之破壞工具,闢出新逃生路徑。

      本研究藉由BIM與XR之整合技術,建立數位雙生式建築救災訓練輔助系統的雛型,以輔助顯示該空間之資訊諸如感測器數值、逃生路線指示、材質資訊、合適之破壞工具等,提供平時練習與災害來臨時緊急環境之判別,增進消防隊員之空間感知能力,並且以場外(指揮官)與場內(現場消防隊員)之兩種角色,透過環境資訊和角色之視角畫面,發揮相互援助功能:指揮官可獲得現場消防隊員之方位、感測器回傳之即時資訊,以利對於系統向消防人員下達適當路線指引或訓練工作指派;而現場之消防隊員亦可同步瞭解場外指揮官之指令及各處感測器相關資訊,甚至可以與指揮官及其他隊員在現場進行虛實互動,進行最適宜之救災動作。

業務報導謝宗興
建築資訊建模(BIM)知識及元件平台永續營運架構

       隨著人工智慧(AI)、大數據分析、雲端運算、物聯網(IoT)及5G行動通訊等數位創新科技的發展,已逐漸改變整個世界樣貌,促成全球產業格局的翻新與數位化,驅動政府治理創新發展。而建築資訊建模(BIM)作為承接這些創新科技的數位空間技術基礎,也應該跟著創新的腳步不斷的調整現有的狀況,齊步向前。

       近年來經由政府及各界努力推動,建築資訊建模(BIM)在建築及營建領域的實務應用有所進展,但仍存在一些技術上的問題有待克服,其中又以缺乏完善BIM元件共用平台及足夠的在地化元件最為關鍵。建築資訊建模(BIM)是一項運用3D幾何資訊及數據化非幾何資訊的新興技術,需要藉由一個又一個的BIM元件,組裝成3D量體以及承載非幾何資訊。雖然國際上有許多立即可用之元件資料庫,但因各國慣用工法、建材、設備生產標準各異,所以必須導入本土規格或規範,加以修正或創建本土所需之元件,以建立正確、穩固且可信賴之BIM元件資料庫。

       但本土化元件資料庫的建置相當困難,例如建築師或業主礙於智慧財產權等問題無意釋放共用,造成蒐集不易、數量不足,無法因應實務應用需求,間接影響BIM技術的普及應用。因應這些需求,本案即運用建研所近年來BIM元件研究成果為基礎,期望能協助建立符合本土運用的專業元件平台。

       研究過程運用專家諮詢法訪談孰悉BIM軟體的專家,如建築師、建築開發商、營造商、建材設備廠商、平台廠商、繪圖專業、及大學教授繪圖老師等,探討出BIM普及化過程碰到的相關問題,並提出解決方案。經整理相關意見後,確認了下列的發展概念:元件是所有BIM的核心,且其正確性非常重要,不管是國土計畫防災應變,抑或是數值化BIM 3D 建物圖資計畫,乃至於建築生命週期的計畫、設計、施工、使用管理,皆需要BIM 平台及本土化BIM 元件支持BIM的應用,且須藉由具備豐富實務經驗的建築師或業界相關專業人士繪製並提供模組元件,以大幅提升本土化BIM整合模組元件數量及品質。

       因此於研究過程中,本案積極尋求擴大元件蒐集途徑,邀集建築生命週期中重要關係者共同投入,協調輔導各公協會及製造商提供的產品元件收入平台,新策略實施一年來,已證明1年內至少可新增400多個元件,其中包括全國建築師公會以申請建照審查為目標所開發的元件如符合法規的無障礙樓梯元件、防火門商業同業公會提供的各式防火門元件,以及大型製造商如和成衛浴各LOD階段的衛浴元件、大金空調各種空調設備元件等。

       展望BIM元件知識平台的永續發展願景,後續在推廣元件繪製標準與通用原則、擴增在設計階段的白牌設計元件、法規元件,或是營造階段所需的設備元件和工法元件等還有繼續努力的空間,同時也期望建立公私部門間良好的合作關係,使BIM的應用更順暢,能夠發揮數位化效益,帶動營建產業數位化升級。

業務報導劉青峰
建築資訊建模國際標準ISO 19650本土化研究—借鏡UK BIM Framework成果

一、緣起

       ISO 19650系列是規範優良實踐準則的國際BIM標準,其定義了人為的建成環境(Built Environment )相關之專業與領域(包括營建產業和資產管理產業)邁向數位轉型時,在資訊管理上的原則和需求。UK BIM Framework是為協助英國推動Digital Built Britain及國家數位雙生政策,由產官學各界共同組成的BIM推動聯盟。為使英國營建產業儘早導入ISO,UK BIM Framework亦以ISO為基礎,推出一系列指南,值得國內參考。

二、UK BIM Framework Guidance

      UK BIM Framework Guidance由一系列文件所組成,內容從廣泛的一般主題開始,再逐漸深入,在編排上與 ISO 19650的結構不完全相同,但在相關的地方會指出所對應或引用的ISO 19650中特定條款。

指南的結構如下圖1所示,各項子文件名稱略譯如下:

  Part 1—基本概念,對應ISO 19650-1,建構生命週期資訊管理概念

  Part 2—交付階段,對應ISO 19650-2,就設計、施工階段補充說明

  Part 3—營運階段,對應ISO 19650-3,就維護管理階段補充說明

  Part A—管理職責,資訊管理的功能及所需資源

  Part B—開效格式,採用IFC、COBie等格式的緣由

  Part C—收存系統,共通數據環境的工作流程與技術解決方案

  Part D—資訊需求,如何發展資訊需求文件

  Part E—招標發包

  Part F—交付計畫,發展BIM執行計畫等文件

       各項子文件分別有以Part加上數字標示,以及以Part 加上字母標示的兩類文件。其中,以字母標示的文件是就實施BIM時重要的項目再作更詳細的展開與說明。本文先以Part1完整概念及Part A資訊管理權責等二個部分略作簡要介紹。

 

 圖1: UK BIM Framework指南架構圖(來源:UK BIM Framework網站,本文譯註)

三、UK BIM Framework Guidance Part 1—概念

        Part 1強調說明「根據ISO 19650系列的BIM」是指利用適當的技術,透過更好的規範和交付適量的資訊(關於建築設施的設計、營建、營運和維護)來獲得利益。此標準涉及全工程專案和資產管理團隊的實務作業,適用整個資產生命週期,並且適用於建成環境中的各種資產,如建築物、基礎設施和其中的系統和組件。指南並且進一步提醒,「根據ISO 19650系列的BIM」必需具備下圖2所示完整流程及流程中各階段事項。

 

  圖2: 高階資訊交付流程圖(ISO 19650-1圖4)(來源:UK BIM Framework指南-Part 1)

四、UK BIM Framework Guidance Part A資訊管理職責

       Part A進一步說明ISO 19650所講述的「資訊管理」的內容為何,以便為實施BIM奠定正確的基礎。所謂資訊管理是管理並執行關於「定義資訊需求」,以及後續資訊的「生產、檢查和交付」之任務。為了提高效率並有效地使用和重新使用資訊,並強調業界需要以一致且結構化的方式來指定、產出、檢查、核准和交付資訊。且須注重資訊管理,才能通過以下方式實現更佳的工程專案成果:

        •改善協調與溝通

        •更高品質的資訊產出

        •適時的資訊交付

        •減少返工、不必要的浪費和成本

        •更有效且明智的決策制定

        •更準確的稽核追蹤/記錄

       指南亦提出,以數位方式交付的資訊採購與管理不善所產生的風險,可能比過去以傳統文字及圖檔等類比方式交付者還要高。此外,以充足資訊為基礎所做出的決策,才能在組織業務層級和工程專案層級上提供更大的效益。故業界必須將資訊視為資產,接納資訊管理成為業務的一部分,並且像重視設計、專案與資產管理那樣重視它。也因此,在資訊管理上,每一位組成專案團隊的人員都會有不同程度的資訊管理職責必需執行與完成。

五、發現與建議

       在英國,推動BIM的重點在於更廣泛的建築產業資訊管理,以便讓建築資訊的建置工作與成果能為建築全生命週期提供更高的價值。建議後續可以參考UK BIM Framework的架構內容,先把ISO 19650系列標準中關於資訊管理的重要名詞、概念作出明確的中文定義,將有助於業界理解國際間對於建築資訊管理作業的重要概念,同時也會有利於後續有關BIM甚至建築產業數位轉型的推廣工作。

業務報導黃中興
高齡者居家環境防疫及安全防護改善指引之研究

       台灣面臨人口老化的問題,已在2018年進入「高齡社會」,依據國家發展委員會統計資料,台灣的老年人口比例從2019年的14.4%增加至2022年的16.3%,並預計於2025年進入超高齡社會,亦即65歲以上人口占總人口比例達到20.1%(470萬人),每5人之中將有1位為高齡者。隨著越來越多的長者選擇在熟悉的家中渡過年老生活,居家生活健康與安全成為了重要的課題。本研究針對近年因新冠病毒而興起的居家防疫課題及相關應對措施、高齡者居家可能發生的意外及需要注意防範的事項,做一通盤的資料蒐集與研究,並歸納居家環境防疫與安全防護之規劃設計重點摘述如下:

一、居家環境防疫4大重點

1.防疫通風

  1. 管道間採用濕度控制(智慧抽風)。
  2. 採用當層排氣、獨立排氣管、直通室外。
  3. 微負壓設計。
  4. 設置寵物清洗區或吹菌區。
  5. 公共空間規劃須確保空氣流動。

2.防疫設備

  1. 安裝排風器。
  2. 利用正負壓氣流設計。
  3. 以吸氣閥系統,取代通氣管。
  4. 安裝給水品質即時偵測系統。
  5. 全熱交換器、空氣清淨機。
  6. 紫外線殺菌(燈)。
  7. 感應式水龍頭。
  8. 自掀式馬桶、抗菌墊。
  9. 高溫洗衣機:滅菌、滅?。
  10. 具有高溫(熱水)殺菌功能洗碗機。

3.防疫規劃

  1. 不利於菌生之物理性環境規劃原則。
  2. 南丁格爾式病房平面概念(東西向日照殺菌)。
  3. 公共設施避免規劃會產生飛沫、噴霧、飄散的設施。
  4. 垃圾處理室、宅配室、公共廁所需考量自然通風與開窗。
  5. 屋頂的曬被區與管道間,於屋頂的通風開口,要保持適當距離。

4.防疫材料

  1. 抗菌(無毒)油漆:適用於走廊、大廳與公共空間。
  2. 矽藻漆:調節室內濕氣,具吸附甲醛的能力。
  3. 特規木地板:抗菌、防蟲、調節室內濕氣。
  4. 抗菌防火壁板:可抗菌防火。
  5. 防霾紗窗:有效阻絕 PM10、PM2.5。
  6. 抗菌磁磚。
  7. 逆止排水口。

二、居家安全防護六大重點

1.外出便利性

  1. 評估建物是否有加裝昇降設備之可能性。
  2. 確保樓梯間級高級深尺寸統一。
  3. 考慮對高齡者弱視的協助,建議樓梯間在視覺上去除雜亂,增加整齊度。
  4. 確保梯間的出入寬度,動線無突出物阻礙通行。
  5. 若因建築物的設備等妨礙到行走動線的順暢度,建議在設備外緣,設置防護碰撞或提示標誌,確保安全。
  6. 平台梯級的防滑設置。
  7. 梯階扶手的高度、握裹力與材料適切性等確保。
  8. 在玄關設置換鞋及休息座椅。
  9. 建築物對外出入口順平且無高低不平的阻礙物。

2.浴廁安全性

  1. 扶手安裝。
  2. 使用防滑地磚。
  3. 設置求救設施。
  4. 智慧科技的安全防護。
  5. 定溫感應式水龍頭。
  6. 取消高低差,且顧及到排水。
  7. 設置推拉門,避免阻礙救援。
  8. 便利使用後沖洗的馬桶裝置。

3.日常生活空間合理化與無障礙

  1. 無障礙通路之寬度。
  2. 輪椅迴轉半徑。
  3. 高差斜坡、坡道。
  4. 防滑。
  5. 拉門。
  6. 可掀式扶手。
  7. 可彎曲式扶手。
  8. 照明設備。
  9. 智慧型壁面收納櫃。
  10. 居家協助機器人。

4.溫熱環境

  1. 高密度絕緣的保溫窗(氣密窗)。
  2. 設置內窗及百葉窗。
  3. 冷暖氣設備。
  4. 溫控設備。
  5. 全熱交換機。
  6. 外牆天花板保暖。

5.設備導入與更新

  1. 居家輔聽器。
  2. 智慧衣櫃。
  3. 智慧型老人運動器材。
  4. 遠距復健系統。
  5. 家電控制系統。
  6. 智慧貓眼結合門鈴。
  7. 自動招募。
  8. 求救設備。
  9. 火災警報器。
  10. 自動斷電之家電。
  11. 地面感測壓力系統。
  12. 洗碗機。
  13. 高隔熱浴缸等。
  14. 自動照明燈。
  15. 緊急通報系統。
  16. 通信相關機器設備。

6.物理與外部環境

  1. 百葉窗。
  2. 遮陽棚。
  3. 換氣設備。
  4. 健康綠建材等。

       本研究已初步彙整高齡者居家環境防疫與安全防護之規劃設計重點,並研訂「高齡者居家環境防疫及安全防護指引手冊」,提供一般民眾、高齡者、照顧者、室內設計師、建築師等在進行高齡居家空間規劃設計時之參考。

業務報導黃中興
高齡者與輕度認知障礙者友善生活場域尋路設計研究

      根據衛生福利部(民國100年)委託台灣失智症協會進行調查之結果,以及內政部109年12月台灣人口統計資料估算,台灣65歲以上高齡者約為370萬人,其中輕度認知障礙者(mild cognitive impairment, MCI)約68萬人,占18%,失智症者約29萬人,占8%,其中包括極輕度失智症(very mild dementia)與輕度以上失智症(mild dementia)者,亦即65歲以上的高齡者約每12人,即有1位失智者,而80歲以上的高齡者約每5人,即有1位失智者。

      高齡者有很高的比例,其認知功能會逐漸衰退,有相當的比例會在幾年內,由MCI進入到失智(dementia)的階段,而尚未就醫的MCI症者,仍可自由行走於社區,但他們可能會遇到偶發的認路障礙,進而越常發生迷路的情形,常常造成無法預期的意外。這樣的空間認知障礙症狀,經常出現於早期失智者,成為現今高齡照護環境安全的缺口。又從實際的案例統計發現,高齡者中有認路障礙傾向的比例不低。尤其,前述MCI者早已自覺空間定向感不如從前,即使在熟悉環境時有困惑,但礙於自尊難以啟齒,直到迷路事件發生被他人帶回、或求救警察,方才延醫確診,解決社會安全問題,刻不容緩。

      本研究針對上述高齡輕度認知障礙者的迷路問題,提出一個以「路標」加「口訣」的方式(非科技介入方式),協助高齡輕度認知障礙者,在沒有親友陪伴出門時,可以獨自找到日常生活步行範圍內常去的地點(例如:住家附近的市場、公園、教會、里民活動中心等),避免因迷路而產生危險之情況。

      為驗證「路標」加「口訣」找路的構想,本研究以成功大學醫學院神經科之高齡患者,以及居住於台南市東區小東里範圍內之高齡者為主要研究對象。首先,針對他們日常生活中使用標示系統的「生活習慣」、「尋路狀況」及「標示功能性」三個向度進行問卷調查,接著在小東里現地進行尋路實驗,主要以受試者(高齡者)實際的生活尋路習慣與本研究設計之口訣尋路方式,經由前後測的方式取得實驗結果。本研究的實驗方法,即是先選定一條路徑,在受試者出發點到目的地之間的各路口轉折處,皆設置明顯的號碼標牌(綠底白字),並考量長者記憶口訣有困難,提供讓長者手掌小抄,可在行進過程中對照路口的號碼標牌,判斷該左轉、右轉或繼續前進。實驗過程著重觀察受試者對路徑標示系統之「可視性」、「可讀性」、「可理解性」及「可注意性」等感受,並透過訪問受試者之用後意見,發掘高齡者及MCI者於尋路過程中可能遭遇的困難,以歸納提供改善的建議。

      本研究之實驗結果證實,藉由於社區內之通路節點,設置具有特殊編號之標牌,搭配提供每位高齡者及輕度認知障礙者不同需求之路徑口訣(person-specific verbal cues),使他們在面對隨著年齡增加所伴隨的視力老化、記憶衰退的狀況下,能夠依循此尋路模式進行更為安全的外出行為,促進自立行為的產生,提升在社區生活的品質。本研究亦發現,此系統亦能提供社區區域定位的功能,協助外地遊客定位或高齡者走失通報等額外效益。

      本研究成果在111年10月於成大醫學院舉辦的失智症研討會中,獲得美國學者的正向肯定,認為是一種在不使用高科技的狀態下,協助MCI者避免迷路的方法,同時亦獲得臺南市政府都市發展局及交通局的肯定,將加強巷口道路安全及納入未來相關施政的參考。

業務報導林谷陶
出版第15屆智慧化居住空間創意競賽專輯

       本所為普及智慧化居住空間應用並促進人工智慧物聯網(AIoT)相關產業發展,舉辦「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽,111年第十五屆「創意狂想 巢向未來」智慧化居住空間創意競賽徵賽主題,以使用者需求為考量,結合關鍵創新科技跨領域應用之創意概念設計,鼓勵青年學子及產業界運用數位科技融入建築空間與社區場域中。例如將人工智慧(AI)、物聯網(IoT)、大數據分析、雲端與邊緣運算、區塊鏈、機器學習、建築資訊模型等相關技術與生活空間無縫融合,藉由生活空間中產出的大數據,輔以數據分析及人工智慧技術,開發創新應用服務,達到提升生活環境品質、營運管理效率及追求淨零建築等目標。

       111年第十五屆「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—「Emotion Sport 情緒轉換運動站」以華山藝文特區為基地,打造一個情緒偵測、自動控制、人性化感知的智慧空間,以解決現代人們生活情緒轉換的運動站。銀獎作品—「破風之針」有如都市針灸一般,透過汲取高樓風產生可客製化的人工智慧物聯網(AIOT)針林,用來改善密集的都市區域產生的風洞效應及消弭因樓差所產生的大樓風。銅獎作品—「Self-healing house - 智慧變形防疫小屋」有自癒之家的意思,提出解決新冠病毒防疫旅館經常有「物資運送不方便、環境衛生疑慮、心理壓力大與健康自主管理」四大問題的解決方案。

       至於「巢向未來」組的實例作品,呈現業界建築數據在建築空間中展現的功能與創新,得獎作品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並落實到一般民眾的生活中。金獎作品—台灣積體電路製造公司「建築的學習與雙生」,透過目標建築當地的氣候條件與過去的控制習慣,產出類似於目標案場的擬真運轉數據,提供給既有的AI訓練使用。除能加速AI上線速度外,也開啟既有AI泛化應用(商業化)的可能。是一件作品創新性高,且具備複製擴散能力的作品。銀獎作品—新北市政府新建工程處「BIM輔助整合設備維護與智慧監控之設施管理系統」,透過以BIM 物件模型作為資訊整合骨幹,橫向整合智慧建築中央監控系統以及設施管理系統(FM),打造具有電子管理介面、設施3D可視化、遠端行動監控,並具有智慧監控及接收機電設備運轉訊號功能之雲端管理模式。銅獎作品—九典聯合建築師事務所「沙崙智慧綠能循環集合住宅園區」以「循環經濟」理念為主軸,藉由系統化、模矩化的住宅單元量體,複層化/垂直化的都市農園,及各式再生能源利用,共同圍塑生活場域。同時也透過BlM產生建材護照,組成建材銀行,讓建築元件可不斷再利用,循環建築設計完整,對於創造新產業模式提出典範作法。

      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。本競賽十五屆以來累計有大專院校及產業界共3,424件作品參賽,評選出251件作品並公開表揚。同時舉辦136場次的校園及產業推廣活動,共觸及6,569人次。深植學子對智慧綠建築設計DNA,並持續發掘落實於新舊建築間的智慧綠建築技術與多元豐富的實際案例。

「第15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出版品目錄(https://www.abri.gov.tw/tw/publication/list),並可於政府出版品展售門市購買。

業務報導張乃修
本所111年度研究投稿國內外期刊成果

       為積極鼓勵各研究團隊及本所同仁投稿國內外期刊、研討會及專業雜誌,截至112年1月底,本所111年度研究成果投稿至國內外期刊共計11篇,已通過獲刊登計7篇,已接受待刊登計1篇,審查中計3篇。茲就投稿國內外期刊論文說明如后。


一、國內期刊部分
  投稿之論文共計7篇,皆投稿至建築學報,其中已有4篇通過獲刊登,尚有1篇已接受待刊登及2篇稿件審查中。4篇獲刊登為「集合住宅揚水系統能源成本效率評估法」、「營運階段綠辦公建築管理與維護之評估指標研究」、「利用氣象資料及風洞試驗探討具本土化特性之局部構材或外表被覆物設計風壓」及「2018年2月6日花蓮地震住宅空間家具家電震損與人員傷亡問卷調查分析」;1篇已接受待刊登,為「5層樓以下集合住宅增設昇降設備之避難層出入口寬度探討」;2篇稿件審查中,為「集合住宅導入整體衛浴之關鍵工法研究」及「建築循環設計構件材料循環度之評估研究」。


二、國外期刊部分
  投稿之論文共計4篇,其中已有3篇通過獲刊登,尚有1篇稿件審查中,說明如下:投稿至Sensors and Materials論文1篇,已通過獲刊登,為「Remote-control System for Elevator with Sensor Technology (利用傳感器之電梯遙控系統)」;投稿至Advances in Structural Engineering論文1篇,已通過獲刊登,為「Seismic Investigation of Reinforced Concrete Columns with Different Transverse Reinforcements (不同橫向配筋的鋼筋混凝土柱之抗震調查)」;投稿至Structural Engineering International論文1篇,已通過獲刊登,為「Experimental Investigations of Reinforced Concrete Columns with Lap-Spliced CrosstiesUnder Cyclic Axial and Lateral Load (循環軸向和?向荷載下?搭接式交叉桿件之鋼筋混凝土柱之試驗調查」;投稿至Environment, Development and Sustainability論文1篇,稿件審查中,為「The Effect of Vent Size of Natural Smoke System on Smoke Exhaust Performance Analysis (K-12學校建築之等級標示與評價用水量調查研究)」。

業務報導張志源
協助教育部研訂「高級中等以下學校及特殊教育學校無障礙設施設備設置增訂要點」

       教育部為因應監察院之調查意見,強化校園無障礙環境之建構,並考量以「校園整體環境」進行改善規劃,營造便利於行動不便者進出及使用之校園生活環境。

       本所為協助教育部國民教育署訂定學校無障礙設施設備設置之規定,參加該署研商「研訂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」會議,分別就該要點訂定目的、適用規定、學校主要校門出入口、學校室外通路之設置原則、學校建築物室內通路走廊、出入口、居室、無障礙廁所及扶手之設置等規定內容,提出相關建議意見。相關意見之重點,說明如下:

  • 學校應依外部交通動線、停車空間等因素,設置至少一處符合「建築物無障礙設施設計規範」規定之無障礙通路,通達便於行動不便者進出之校門出入口,其鋪面應堅硬、平整、防滑且易於通行。
  • 學校內應設置至少一處無障礙通路通達行政區、教學區、運動與活動區、休憩區及服務區,並考量其便利性及視環境條件、場所面積酌予增加。
  • 學校建築物居室設置應考量居室使用之需求與頻率,優先納入無障礙校園環境可及區內集中設置,提升使用之便利性及可及性。
  • 國民小學低年級使用之無障礙小便器,應參照國民小學及國民中學設施設備基準規定,小便器前線高度規定為36公分,並設於一般廁所內,數量需視環境條件及場所面積酌予增加。至於國民小學中、高年級及國民中學與高級中學之無障礙小便器,可依無障礙規範小便器規定辦理。
  • 學校應保留行動不便者進出、停留及使用戶外活動場所之空間,設有桌椅、洗手臺、飲水機、供輔具充電插座、求助鈴及其他相關設施者,應有無障礙通路通達,並參考無障礙規範附錄接近可及範圍與膝蓋淨容納空間規定辦理。
  • 學校應設有無障礙通路,便於行動不便者上下司令臺及建築物室內空間舞台,設置確有困難者,得商借爬梯機或相關輔具予以協助。
  • 學校宜考量行動不便者之需求,於校門出入口與無障礙通路周邊設置之標誌、地圖、告示牌及解說牌,其設置應適合輪椅、輔具使用者靠近閱讀,牌面之高度、傾斜角度、字體及顏色應清晰可辨,並得配合設置凸紋、點字或語音等設施設備。

       透過教育部國民教育署對於「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」的研訂,相信未來校園的無障礙環境,將更能獲得保障,更加安全、舒適及便利。

業務報導靳燕玲
行政院核定「科學技術白皮書(民國112年至115年)」

       行政院業於112年2月21日核定「科學技術白皮書(民國112年至115年)」,係以放眼全球的高度與前瞻性思維,全方位擘劃國家科技發展政策,以「前瞻創新、民主包容、韌性永續」作為臺灣邁向2035科技發展遠景,透過科技力量來驅動國家整體轉型。本次科學技術白皮書之重要特色為:

一、重視如何回應人民生活與社會需求,展現科技價值、包容及韌性。

二、考量國家全方位發展來進行科技研發布局,發揮國科會整合與協調功能。

三、導引上游科技研發無縫接軌至產業應用。

四、從政治及戰略面思考因應國際地緣政治的瞬息萬變,發展尖端戰略科技,並拓展民主國家科技合作。

同時透過政策的引導,槓桿產業界的資源投入,以擴大國家整體科技研發能量,進而逐步達成以下十大總體目標包括:

一、推動性別平權、普惠及適當科技。

二、深耕基礎科學、布局以社會需求為導向的技術研發。

三、尖端戰略科技及自主國防產業。

四、開放、安全、可信賴的資料治理體制。

五、全產業加速數位、淨零雙轉型。

六、韌性社會基礎設施建置維運及研發。

七、軟體、服務業技術創新轉型。

八、發展高階製造中心及下世代製造業。

九、開創民主與科技驅動的總體外交戰略。

十、開放創新人才培育、職業技術培訓制度。

本部參與科學技術白皮書之任務包括:

一、社會面-議題與策略3.社會安全及性別、族群平等之3)強化偏鄉交通與基礎建設及人才培育,建構數位與包容社會 。亮 點案例:導入載具定位和車輛接送平台科技平台,方便偏鄉居民及年長者使用的軟體,保障偏鄉居民移動基本權利。由本部移民署協辦。

二、環境面-議題與策略(1/5)1.循環經濟之1)強調永續生產與消費,充分落實循環經濟於產業與社會體系。發展物質有害濃度分析技術,生質發電,廢棄物資源化及高值化,二次原料應用領域開發,都市廢熱回收。由本部營建署及本所協辦。

三、環境面-議題與策略(4/5)4.氣候變遷風險與調適之2)導入「以自然為本的解決方案(NBS)」概念,啟動法規調適、擴充,驅動跨域創新發展,形塑多元治理生態系。完善國家氣候法制體系,相關行動方案思維需減緩、調適兼備,攜手自然共創解方。由本部營建署及本所協辦。以及3)適切科技運用,串連中央地方,優化人居空間,確保國人生命健康,落實生活轉型。研議整合型空間發展策略計畫、氣候健康政策,並厚植國內永續發展與氣候變遷調適相關學研人才培育。由本部營建署主辦,本所協辦。

四、環境面-議題與策略(5/5)5.環境資源治理與生態復育之1)提升環境資源調查與監測技術,進行資料庫整合與提升及應用效益。建立跨部會台灣海域環境戰略地圖,並發展海域空間環境及時復原能力,協助我國維持離岸風電、海底電纜等重要系統的持續運作;並發展海洋能源、海底礦物、海水氫能等領域研究。由本部地政司及國土測繪中心協辦。以及運用雲端科技整合環境監測資料,應用智慧化平台進行體制性的環境監控與管理。建立公民生活風險地圖,透過資料平臺彙整為各地區的生活風險資訊,減少生活風險與意外的發生機率。由本部資訊中心、警政署、移民署、中央警察大學協辦。

       綜上,本科學技術白皮書涵蓋社會、科研、經濟、環境、政治及戰略面向,藉由各部會共同推動,善用科技力量來引導臺灣克服各種艱困挑戰,期能實現「前瞻創新、民主包容、韌性永續」的2035科技發展遠景。

專題報導賴深江
本所「都會區域計畫-因應氣候變遷城鄉防災策略(113-116年)」補助計畫

一、緣起

       為面對氣候變遷極端天氣事件頻傳之趨勢,依據內政部「國家氣候變遷調適行動方案(112至116年)-土地利用領域」所提調適策略,本所配合推動「落實都市計畫土地使用有關防洪、排水及滯洪等檢討」、「辦理都市熱島及都市風廊之應用性研究」等項措施。並適逢本部營建署擬於國土計畫之國土功能分區公告實施(114年)前,將啟動辦理都會區域計畫之規劃研究之契機,且基於氣候變遷因應除建物本身之外,應擴大至從國土規劃整體考量氣候變遷之極端降雨、高溫等衝擊,俾提升因應能力。本所爰向內政部國土永續發展基金提出經費申請計畫,擬辦理「都會區域計畫-因應氣候變遷城鄉防災策略(113-116年)」,內容包括「都會內水減洪韌性規劃」及「因應熱島效應之都會區域通風廊道規劃」等兩部分,其規劃構想分述如下。

二、「都會內水減洪韌性規劃」構想

       在氣候變遷影響下,短延時強降雨的暴雨事件已逐漸成為常態,傳統工程減災手段(包括堤防、水壩等工程措施)對應洪災可收到減災績效已趨極限,非工程減災手段(如土地使用計畫等方式)用以對應都會內水災害之功效逐漸受到重視。如能分析土地使用規劃方案之減災效能,將可朝形塑具有淹水承受能力之韌性城鄉目標邁進。惟目前國土規劃人員普遍認為因都會內水減洪屬於土地使用與水理計算之跨領域課題,其技術門檻難以跨越。本計畫希能藉由扮演跨越空間規劃與水利工程技術之角色,建立可跨越土地使用規劃與水理計算之減洪韌性評估技術應用,研擬都會區域計畫內流域範圍土地為達減洪韌性目標之城鄉發展土地使用規劃檢討評估及管控機制,俾指導相關地方層級國土計畫、都市計畫規劃及審議應用。

       若能從流域觀點,在城鄉發展的同時兼顧減災,就都會區域計畫整體考量上、中、下游開發或都市發展影響,並透過水理演算分析逕流分擔等措施之成效,再進一步微調都會區域範圍內之各相關空間計畫的逕流分擔措施,將可收到內水減洪之整合成效。爰此,本所研議本計畫希協助內政部建立規劃工具,提供國土計畫規劃管理人員評估規劃方案依據,以利提升與民眾溝通效率。

       本計畫擬應用地文性淹水排水模式(PHD-model),因此一模式可呈現集水區土地利用及集水特性,切割成不規則形狀之網格,相較傳統之方形網格更符合實際需求。藉此考量水文條件(如雨量等)、地文條件(如土地利用、地形、地物、地貌等),即時演算降雨產生之地表逕流留現象,預估淹水分布。都會區域內所有水系擬一併處理,將跳脫傳統水利的角度,不再以水系子集水區來作減洪韌性規劃,透過跨域結合,將轉化成各計畫區之逕流分擔量,符合各縣市政府國土計畫的行政治理需求。本計畫並擬建置規劃雲端平台,可依據在地環境變換設定條件,評估得出適合之規劃方案,俾降低規劃作業負擔。並可供未來相關直轄市、縣(市)國土計畫研擬空間發展與成長管理策略、氣候變遷調適計畫之用。

       擬辦理工作內容包括:(一)分年針對不同都會區域蒐集水文、地文等資料、(二)淹水演算模式建置、(三)設定逕流演算情境、(四)逕流現象模擬分析、(五)都會區域計畫範圍內土地之內水減洪韌性規劃、(六)研議都會內水減洪韌性方案研擬與評估之程序可納入國土規劃流程之操作方式、(七)建置減洪韌性雲端平台供規劃人員使用等。

三、「因應熱島效應之都會區域通風廊道規劃」構想

      由於氣候變遷影響地球溫度日漸升高,加上我國高度都市化發展,人口聚積土地密集使用,熱島效應顯著,建築物多仰賴空調,形成惡性循環,更加速環境蓄熱與能源耗損。鑑於內政部主管「國土計畫法」已有氣候變遷調適策略或調適計畫之相關規定,如能導入都會區域風廊規劃,降低熱島效應,將可啟動都會區域空間層級的節能減碳,促進國土永續發展。

       由於風廊流動路徑,在主要風廊部分受到地形山脈、河域影響,必須從都會區角度掌握行經路徑與影響範圍,並適度結合都會區藍綠帶與大型開放空間規劃,確保行經路徑暢通無阻;其次,進入市區再進一步檢討次要風廊與建築物配置規劃的影響避免通風路徑受阻塞,以確保整體主、次風廊順利穿流,發揮整體通風降溫效應。而建置都會區之通風廊道,提高自然通風效應,將可大幅降低都市能耗。新北市政府及台中市政府公布的縣市國土計畫,為降低都市熱島效應,已將風廊規劃納入氣變遷調適計畫,且落實應用於各項計畫及都市設計。

      擬辦理工作內容包括:(一)分年針對不同都會區域建置都會通風地圖及風廊規劃工具與資訊平台、(二)都會區域計畫範圍內都市通風規劃、(三)建置通風評估審議工具、(四)建置都市風廊績效檢核工具、(五)研議都會區域通風規劃與評估納入國土規劃流程之操作方式等。

四、結語(預期效益)

(一)都會內水減洪韌性規劃:預期初步貢獻在於將流域整體內水減洪韌性規劃概念導入國土計畫防災與氣候變遷調適策略、都市計畫防災規劃之減洪調適策略,藉由「降雨–逕流運算」模式,研擬都會區域範圍土地之整體內水減洪調適規劃,以利國土計畫或都市計畫落實逕流分擔機能。於各直轄市範圍內,藉由都會區域計畫之研訂及實施機制,收到類同推動流域特定區域計畫之功效。並期透過推動本計畫為國土規劃人員解決缺乏都會內水減洪韌性規劃與評估工具之困境。

(二)因應熱島效應之都會區域通風廊道規劃:預期初步貢獻包括,結合直轄市國土計畫,公布通風廊道及管理熱區,並建立地理資訊查詢系統。可據以協助地方政府透過都市計畫或都市設計確保風廊得以流入市區,同時輔以相關降溫策略如屋頂綠化、垂直綠化、提升道路綠化面積、規劃遮蔭設施、公園綠覆率標準、建築基地退縮綠化、開放空間透水鋪面、規劃大型綠地等,以確保風廊連續性,促進風的流動及降溫效果。另可提供重點管制區域風場可視化模擬成果,據以應用於都市計畫及都市設計審議,俾提升審議效率。

專題報導郭建源
    本所風雨風洞實驗室造風機風場特性量測與分析

    一、前言

          近年氣候變遷氣候型態遽變,104年蘇迪勒及105年尼伯特颱風侵襲,相繼出現蒲氏風速分級17級風(56.1~61.2m/s)以上的強風。造成許多戶外構造物(招牌、玻璃欄杆、遮陽、太陽能光電版….等)損壞。其後,業者為確保戶外構造物的抗風性能,紛紛尋求17級風實尺寸構造物耐風試驗,但國內尚無大型設備能量,無法執行相關檢測。為滿足業界執行實尺寸構造物耐風試驗需求,配合本所推動實驗室產能創生計畫,將用於執行帷幕牆風雨試驗之造風機改造。將傳統3葉螺旋槳式葉片,更新為10支葉片,增加鐘形導風口、筒身及靜態導風板等,使其具有防護機制,並提高風速可達60 m/s即17級風,協助業界進行創新戶外產品耐風驗證,改造後風機之前後之外觀如圖1所示。本所於110年7月底完成造風機改善工作,確認於出風口之風速可達60m/s以上,後續仍須量測風口外12.5公尺範圍的斷面風速,以精準掌握造風機之風場特性,作為執行檢測或研究試驗之基礎數據,建立試驗品質與信心。本研究針乃對改造後風機進行其風場量測研究,探討其造風特性,據以作為執行研究和檢測案件之依據。

    二、試驗規劃與量測

    (一)造風機及量測設備

           本案之造風機風場特性量測工作,係於內政部建築研究所風雨實驗館內進行,造風機配置於實驗場東側,風場由東向西行進,西側完全淨空,如圖2所示。造風機直徑約4m,設計風量:500m3/s,設計壓力:0.8Kpa,風機軸馬力656KW,馬達為大同1200kW 10P 3300V,0~60Hz,TIK-VCk,變頻器為TOSHIBA(MV-INV1),1800KVA-3.3KV-315A-80HZ。造風設備的啟動與風速控制均由皆由電腦LabView程式控制並記錄。

           風速量測設備為臺灣宇田控制股份有限公司所生產的熱線式風速計,如圖3所示,最高風速可達90m/s,且有溫度補償及電腦線性校正風速功能,輸出訊號可為類比或選配RS485,精度(+25°C)下,風速:±1.5%F.S.(非線性誤差,遲滯誤差,重覆性誤差),溫度(>2 m/s):±0.3°C熱靈敏度溫度誤差:0.05% / °C。預設輸出:Out1:風速;Out2:溫度(預設值:0、80°C)。

    (二)試驗規劃

           本研究使用風速計量測造風機出風口斷面風速,預計量測距出風口2.5、5、7.5、10及12.5公尺等處之風速剖面,如圖2所示。各斷面量測點位如下圖4所示,圓心點為馬達軸心,共量測25個點位,縱橫向各5個測點,第一橫排開始由下從上至第五橫排,離實驗場地板高度分別為1.5公尺、2.0、2.5、3.0及3.5公尺。以通過馬達軸心第1行為基準,向風機外圍移動,各行距第1行距離分別為0.3、0.7、1.2、1.7公尺。

           由於造風機出風口為一開放空間,執行風場量測過程須考慮如何固定風速計。此外,本研究所使用一維風速計,風場須有正向進入風速計入流口才能測到準確風速值。因此,風速量時將風速計測棒放入長約2.5m之圓鋼管棒,固定位台車上。經伸縮圓鋼管棒可自由調整測點之橫向位置與改變測棒入流口角度,測點高度則由台車升降。如下圖5所示。

    三、試驗數據分析與歸納

           本案共量測5個斷面,每個斷面25個點位,每個點位量測20、25、30、35、40、45、47.5等7個變頻器頻率(Hz),作成風速等值圖(Contour)及橫向誤差線(Error Bar),呈現每斷面之風速分布情況,詳如圖6標示。風速等值圖(Contour)越接近紅風速越高(60m/s),再逐次遞減至藍色(10m/s),參考等值圖右側之風速色彩標示。橫向誤差線(Error Bar)則以曲線方式呈現,每個點位可看出最大、平均及最小風速等3種數據,以瞭解每個測點之風速變異及橫向分佈情況,以下就順風向和橫風向之風場特性說明如下:

    (一)順風向之風場特性分析

           距造風機出風口2.5公尺處,不同變頻器頻率下之風速等值圖(Contour)如圖7所示,變頻器低頻率下馬達轉動慢,所產生之風速較低,為可預期結果,而風速隨著馬達轉動頻率增加,風速隨之增強。觀察頻率25Hz、30Hz及35Hz三個等值圖,可發現於Y=0m(對應馬達軸心)處,有近似半圓形之藍色區域,該區域風速皆在20m/s以下,此低風速區係因馬達遮蔽效應所產生,當風場從出風口流出,馬達阻擋影響風場行進造成橫向速度梯度,馬達對應位置低壓區,此種遮蔽效應隨著距離出風口越遠影響越小。

          由圖7可知,於頻率40Hz開始出現風速大於蒲福風速分級17級風(56.1~61.2 m/s,以下簡稱17級風)之風速,於頻率47.5Hz下,平均風速最高達68.8m/s,遠大於17級風速;頻率45Hz下,平均風速最高達66.5m/s;頻率40Hz下,平均風速最高達60.9m/s,遠大於17級風速。若擷取每個測點之最大值進行分析,如圖8所示,於頻率47.5Hz下,最大瞬間風速達70.5m/s;頻率45Hz下,平均最大瞬間風速達66.1m/s;頻率40Hz下,最大瞬間風速達62.5m/s。

          本研究以圖8表示風速隨著距離出風口越遠而逐漸衰減情況,該圖係5個量測斷面,於頻率47.5Hz下之最大瞬間風速等值圖,於2.5公尺處可看出高風速範圍較大且分佈於斷面外側,如前述因馬達遮蔽效應造成斷面內側Y=0(對應馬達軸心)附近風速較低,往下游距出風口5公尺至12.5公尺,越下游受馬達遮蔽效應影響越小,且高風速範圍逐漸減小,但分布位置卻往斷面內側移動。由此可推論,造風機產生之風場係以噴射狀形成,動量向斷面內側(馬達軸心)補償,越下游風速分布越均勻。

    (二)橫風向之風場特性分析

           本研究以橫向誤差線(Error Bar)分析不同位置,各斷面之橫風向風場特性,如圖9所示,圖9(a)到9(f)顯示距出風口2.5公尺斷面處,各橫測點之風速曲線,Y=0m、±0.5、±1.0m所示位置如圖圖6(b)所示,Y=0m對應馬達軸心位置,Y=±0.5m為Y向距馬達軸心±0.5m,Y=±1.0m則是Y向距馬達軸心±1.0m。由於馬達遮蔽效應影響,圖9(a) (b)(d)風速曲線由X=0到=1.3m風速由低到高,再X=1.7m時,風速再下降。前述低風速線段係在馬達影響範圍,隨著X距離增加,漸不受馬達影響,形成由低至高的風速梯度。而X=1.7m處風速再降低,該測點已在出風口外徑邊緣,因此風速較低,與前段之風速梯度相反。Y=±1.0m處即圖9(c) (e)因已不在馬達影響範圍,故其風速梯度由高至低。圖10距出風口7.5公尺斷面處,各橫測點之風速曲線,因距出風口較遠馬達遮蔽效影響較小,吾人可觀察圖10各橫向風速梯度,於X=0~1.3m範圍呈現較均速分布,而X=1.7處則是相對較低。

           綜合前述量測分析結果,本研究將造風機風場歸納為17級風區及風場穩定區。 17級風以上風速,變頻器頻率應設定在45Hz以上,而試體放置地點可於距出風口2.5公尺處,X=0.5m~1.5m、Y=±1.0m之範圍及距出風口5公尺處,X=0.3m~1.3m、Y=±1.0m之範圍。風場穩定區變頻器頻率應設定在25Hz至45Hz之間,距出風口7.5m至12.5m,X=0m~1.5m、Y=±1.0m。17級風區適用於執行實尺寸構造物破壞試驗,而風場穩定區則適用於執行受風引致振動量測及各類大型構造受風研究等。

    四、結語

           為因應氣候變遷引致之極端風速,可能造成戶外構造物破壞,本所風雨風洞實驗室升級造風設備,使其能達成17級風風速,以協助國內業界執行戶外創新產品開發之耐風驗證。為確認升級改造後造風機之風場特性,以風速計量測距出風口2.5m、5m、7.5m、10m及12.5m等5個斷面之風速分佈。並將量測結果計算平均風速、均方根風速,最大風速及最小風速等以風速等值圖(Contour)呈現,且以橫向誤差線Error Bar方式分析顯示斷面橫向風速變異情況。經分析得知,造風機風場從出風口係以噴射狀向下游移動,高風速區域隨著距離越遠越向內側(風機馬達軸心投影)移動。於低風速下距出風口越近馬達的遮蔽效應越明顯。而距出風口越遠也因遮蔽效應減少,使得風場分佈均勻性較高。但在高風速下,遮蔽效應仍相當顯著,且不似低風速情況距出風口越遠遮蔽效應減少,距出風口7.5m處仍有明顯馬達遮蔽現象,風場分布均勻性較低。綜合分析歸納後將風場區分為17級風區及穩定風速區,並率定其相應的範圍,精確掌握風場特性,以供本實驗室執行檢測試驗或研究試驗之應用。

           本研究係以一維風速計進行造風機風場量測,量測時須讓風場進入一維風速計微小感應孔洞內,否則無法測得準確風速,執行過程係由人工操作此程序,容易造成量測誤差且不具便利性,建議後續應用二維或三維風速計進行量測,增加量測準確性及便利性。量測過程係將風速計固定於長約2.5m的鋼管上,移動鋼管以調整X向位置;藉由工作台車的升降改變Y向距離;工作台車的前後移動改變Z向距離,以此方式不易精準控制測點位置,若能製作一移動機構作為風速計支架,並經由電腦控制其行程,將能更有效的執行風場量測。

    (a)實驗室建置初期造風機

    (b)格柵拆除葉片刨光重上漆

    (c)重新改造後之造風機(前視)

    (d)重新改造後之造風機(後視)

                                                                          圖1 造風機更新演進過程

                                                          圖2 造風機位置                                 圖3 風速計

     

                                                              圖4 造風機各斷面風速剖面量測點位示意圖

                                                                    圖5 利用台車固定風速計進行風速量測

    (a)風速等值圖(contour)

    (b)橫向誤差線(Error Bar)

                                                                    圖6 風速等值圖及誤差線標示說明

    (a)25Hz

    (b)30Hz

    (c)35Hz

    (d)40Hz

    (e)45Hz

    (f)47.5Hz

                                                   圖7  距造風機出風口2.5公尺處,不同變頻器頻率下之風速等值圖

     

                                           

                                                        圖8  順風向(Z向)不同位置於47.5Hz下最大瞬間風速等值圖

    (a)Y=0m

    (b)Y=0.5m

    (c)Y=1.0m

    (d)Y=-0.5m

    (e)Y=1.0m

     

                                                              圖9  距出風口2.5m處橫風向風速誤差線趨勢圖
     

    (a)Y=0m

    (b)Y=0.5m

    (c)Y=1.0m

    (d)Y=-0.5m

    (e)Y=1.0m

     

                                                           圖10  距出風口7.5m處橫風向風速誤差線趨勢圖