杂志精选》会「思考」的房子 智慧建筑未来式
位在台南沙仑绿能科学城的绿能科技示范场域，展现绿能科技生活化的未来。（工业技术研究院提供)
你可曾想过，房子不只是遮风避雨的空间，更能化身成智慧管家。它会收集你生活中各种细微的资讯，思考分析；下雨自动关窗，只是基本款；当侦测到室内二氧化碳过高时，调节换气；感知室内外的温差，设定最舒适又节能的室温；设备即将损坏时，会提出警示，减少损失。这样的「智慧」其实已一步步走进我们的生活中，像在施展魔法一般，提供无微不至的照顾，照顾于无形。
台湾资通讯（ICT）产业发达，运用感测技术、大数据、物联网（IoT）、5G、人工智慧（AI）、智慧联网（AIoT）、智慧建材、云端运算等，实践在智慧建筑上，提出的解决方案琳瑯满目，均是利用科技主动感知的技术，实现提升生活品质并兼顾节能永续的未来。
以人为本的设计
「建筑是本来就有的东西，为什么需要『智慧化』呢？其实是要创造价值；创造『人性的价值』和『产业的价值』。」社团法人台湾智慧建筑协会理事长温琇玲开宗明义地说。
当年手机厂商Nokia打出「Connecting People」的口号，中文转译为大家朗朗上口的「科技始终来自于人性」，这句话从原文来思考，套在智慧建筑的情境，更能体现其「连结人际」的意义。已投入智慧建筑研究30多年的温琇玲举了分居两地的家庭为例，子女因为工作无法随侍在旁，如何关心家中父母的健康？若能利用科技，如连网的血压计，或装有IoT感测的灯泡，收集父母的身体状况、起居作息，当资讯异于平常时，孩子们一通关心的问候电话，能让长者们感受到亲情的温暖，在这个时刻，科技无形中填补了距离的空缺，传递了人的温度。
另一方面，智慧建筑也有其产业的价值。台湾ICT产业的优势，在全球占举足轻重的地位，再加上通讯基础设施布建与其他国家相比，普及且完备，在系统整合、创新服务上，例如智慧空调、智慧能源管理系统、智慧门禁监视系统、AI语音辨识及智慧家电等领域，已有许多业者热切地投入实验的场域，并表现亮眼。
加上政府的协力，2005年的行政院产业科技策略会议中，揭示智慧化在各产业的应用，智慧建筑即是运用的重要场域。此外，台湾智慧建筑评估制度起步颇早，细数从1999年开始推动绿建筑标章，2003年制定了智慧建筑标章，2004年加入绿建材标章，2010年设立智慧建材标章，下一步搭配国际净零碳排的倡议诉求，「智慧零碳建筑」更是2050年的指标。相关方案的推动，更率先由公有建筑做起，明定工程造价5,000万以上的建筑须申请绿建筑标章，两亿元以上的建筑需申请智慧建筑标章，以此带动风潮，引领产业，包含智慧建筑、智慧建材等的多元尝试与发展。
温琇玲认为，以使用者为本，永续服务是智慧建筑发展的关键。（图/ 林格立）
如何「智慧」？
而聊到智慧建筑如何运作？大数据、IoT、AIoT这些名词想必大家都耳闻，但却多是一知半解，温琇玲解释：「其实过程就是侦知→显示→连动」。透过各种感测装置，它就像人体的知觉系统，收集了大量资料，再透过统计分析，了解数据间的关系，「任何的数据都是可以解读的，这些数据会让你知道许多过去不曾知道的事情。」温琇玲举了她曾为独居长者设计的住宅为例，比如开冰箱、如厕的次数，睡觉、开灯的时间等都可以透过感测器收集记录，「比如五分钟内开了冰箱20次，那肯定长者的心情是焦躁的；还有如厕的次数、时间太多或太长；天黑了室内灯还没开启……。」像是探案线索一般，温琇玲道来：「每个数据都是有意义的」，这些资讯都透露了长者心理、生理的状况，将资讯收拢分析，可预防任何意外，关照长者的安全。
又如消防灾害的预警，传统室内火灾警报器要在室温达70度时才会警示，通常已错失关键逃生时机，但智慧建筑的设置，透过AIoT的自我学习，当室内温度异常于平日时，推测可能有灾害发生，进而连动，如打开排烟机、关闭空调、电源、瓦斯等，避免助燃；然后解除门禁，甚至能察觉起火点，指示正确的逃生方向。这样的智慧已经实现，温琇玲举了2018年获得「亚太地区优良智慧绿建筑暨系统产品奖」金奖的南山人寿商业办公大楼，当发生火灾时，能准确测知尚未逃离建物的人数及定位待救援者的位置，建筑的智慧即展现在此。
智慧节能、永续生活
智慧建筑的另一项特色是「具体化」节能的效益，「其实智慧建筑很重要的一个面向是『管理』。」温琇玲说，借由感应设施收集的数据资料，管理能源无谓的消耗。
理想上，建筑的设计与管理思惟相扣，方能发挥最佳效益，但市场上逾97%为既有建物，如何也加能入智慧化的行列，为此政府提出了智慧化改善方案；温琇玲分享先前对既有建筑智慧化的研究结果，最大的效应在于可减少九成建物及人为灾害；而因为有智慧监控，可以进行预测维护，让设施设备信赖度提高79%；紧急应变程序缩短68%，这些数据都体现了建筑智慧化符合高效经济与安全健康的需求。
而「智慧建筑」结合「绿建筑」，更能发挥加乘的节能。工研院绿能与环境研究所副所长郑名山聊起位在台南沙仑绿能科学城的绿能科技示范场域。这区块原初设计即考量阳光、空气、水与生态，利用建筑物座向，通风采光天井等被动式设计手法降低建筑物耗能外，并采用立面遮阳、外墙隔热、雨水回收、再生建材等绿建筑手法。园区内有绿能生活体验社区，节能展示屋以南台湾常见的透天厝形式打造，屋顶装有太阳光电板，并设有锂电池储电，整个能源系统进行产电、储电及用电的最佳化调控，可以做到零耗能。那在都会区可能实现吗？看出了我们的疑惑，「这样接近零耗能系统，基本上五层楼以下的住宅，不管是透天或公寓都可以做到。」郑名山补充说明。
另外区域内的五栋大型办公空间，则有一个中央冰水系统供应冷气，郑名山解释，这形似一个能源中心，由中心统一来制作冰水，送到每栋建筑物里，转变成冷气。这样的做法利于智慧化的控制，能源中心随时根据外面的温度、室内的人数需求，演算需要制多少冰，并利用夜间电力需求较低的时段制冰，白天电力需求紧迫，就不开压缩机，让冰慢慢溶化，再透过冷热交换，让冰水送到每栋建筑物，变成冷气，「这是智慧建筑很典型的一种作法，也是工研院自行研发的成果。」透过智慧建筑的手法，让建筑走向永续，已然是未来的趋势。
示范场域内的「亚热带绿能建筑技术研发测试平台」是国际间第三座、亚热带第一座，具旋转功能的建筑科技实验屋。（工业技术研究院提供）
打造舒适家居生活
智慧建筑是从商办大楼先发展，再逐步衍生到居家生活领域。台湾本土家电品牌禾联，液晶电视与冷气是其两大利基产品，近年来，禾联更开拓智慧家庭的版图。副董事长蔡柏毅曾在澳洲生活12年，观察到东西方生活的不同，西方人的休闲多属户外活动，反倒电视常是华人家庭的中心，因此他的智慧家庭蓝图就以电视为平台，以免持声控为主打，这技术的门槛更高，要解决空间杂讯、干扰等问题，但是他笑称：「我是一个懒人，连找一台遥控器都懒。」从消费者的使用情境出发，为未来的生活提出一种可能性，是蔡柏毅的超前布局。
早在2015年，禾联就将产品线扩展至小家电，包括冰箱、冷气机、扫地机器人、空气清净机等200多个品项，原初蔡柏毅仅是希望借由品项多元与通路取得谈判优势，但他更进一步要求在自家家电产品加上蓝芽、WiFi，提供更多加值的好处，提升产品的CP值，「我要自己形成一个家电的生态系，让消费者养成对品牌的黏着跟依赖。」
其实布局市场，蔡柏毅在电动车还未热夯之时，早带着研发部门取得车联网的专利，他称在车里装设好App，侦测到离家几公里时，住家就会智慧化开启冷气、放好洗澡水等等，如电影情境一般。窥见智慧家电的市场潜力，布局物联网，抢进智能市场，禾联已早早勾勒了未来的生活愿景。
（图/ 林格立）
整合是最后一哩路
智慧建筑的运作透过「侦知→显示→连动」，其中监控系统具重要角色，安置在建筑中的各类系统，最终需要汇整在一平台介面，其需整合的系统多达数十类，要监控的节点从数千到上万都有。
成立于1992年的永录自动化公司是国内做智慧建筑监控的老字号，总经理陈勇诚曾参与台湾第一栋智慧建筑—— 台电总处大楼的监控系统专案，之后独立创业。
多年来，永录的实绩包含了国家表演艺术中心两厅院、台北荣民总医院、成大医学院附设医院、台湾大学图书馆等；并在2018年，获得「亚太地区优良智慧绿建筑暨系统产品评选」「系统产品类」铂金奖；更值得一提的是，同年获得「设计类」铂金奖的群光智慧绿能大楼，和获得「既有建物改造类」铂金奖的台湾电力公司总管理处大楼，均采用永录的监控系统，对此，协理林翠玲表示：「群光智慧绿能大楼是全新的案子，需要监控的节点多达24,546个，难度很高；而台电大楼中央监控系统的汰旧更新，十几年来也一直是我们公司在照顾，这一新一旧的案例，让这次的获奖别具意义。」
从台湾监控萌芽阶段即投入专研，陈勇诚解释其中的门道，「我们的强项在于整合，智慧建筑监控要整合数十种系统，如火警主机、冰水主机、数位电表、不断电设备、门禁管理系统、公共资讯系统、云端能源管理系统等等，这当中不一样的厂牌有各自的传输介面、格式，我们都要想办法把讯号收集进来，才能做整体的连动。」他再举例，以往的火警系统与监视系统是分开的，现在可以整合一起，即是当火警警报响起时，监视的摄影机画面可以即时追踪显示起火点影像，了解是否为误判，这智慧又高了一阶。
探究了那么多原理，我们想要看看智慧建筑实际怎么运作，却怎么只能看到一间中规中矩的中控室，协理林翠玲将监控系统以傻瓜相机做比喻，细节都藏在程式里了，不用自己去设定白平衡、光圈、快门等等的参数，就能够拍出一张好照片，这个比喻让人秒懂。
「其实，智慧建筑是一个服务系统」，温琇玲说。随着科技的进步，未来还将有更多新颖的技术被引入建筑里，但是到最终端与人相连接的一哩路，还是要靠设计者从使用者的角度出发，营造出友善的人机介面，让操作得心应手，如此才有智慧、永续、节能的未来。
永录自动化公司总经理陈勇诚投入国内智慧建筑监控钻研多年，曾参与台湾第一栋智慧建筑——台电总处大楼的监控系统专案。（图/ 林格立）
本文作者：邓慧纯
(本文摘自《台湾光华2022.6》)
(本文摘自《台湾光华2022.6》)