第九章、 提出 4 年期中程推動策略
三、 執行步驟及方法:
本 4 年期中程計畫主要是透過數位轉型產業推廣的方式,協助營造 產業導入建築數據中心、建築資訊建模(BIM)、智慧管理雲平台、智慧營 造以及智慧建材等五大技術或服務,其執行驟步及方法則分述如下:
(一) 數位轉型產業推廣
建築 4.0 以數位轉型產業推廣方式,透過各式協力平台機制,或以 計畫或以合作或以教育或以行銷模式,整合建築數據中心、建築資訊建 模(BIM)、智慧營造、智慧建材、智慧管理雲平台等跨域創新技術,進行 全方位的規劃媒合與推展,以提供國內營建產業各項技術,解決營建產 業所面臨的問題與困境。其整體架構如圖 9-3 所示,執行方法及項目說明 如下:
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(資料來源:社團法人台灣智慧建築協會) 1. 協同作業平台建置
(1) 建築 4.0 推動辦公室建置 (2) 跨部會推動機制作業平台建立 (3) 跨領域推動機制作業平台建立 (4) 跨計畫整合機制作業平台建立 2. 節能建築示範運行
(1) 綠建築標章建築能耗模擬
(2) 近零耗能社會住宅設計階段能耗模擬 (3) 近零耗能社會住宅實測規劃
(4) 近零耗能社會住宅實場量測 3. 建築數位基礎研究
(1) 建築產業數位性能提升及技術精進 (2) 數位建築產業精英培育
4. 產業推廣運用
(1) 數位建築產業轉型行銷推廣 (2) 標章推動暨評鑑認證
(3) 產業交流合作&成果展示
圖 9-3 數位轉型產業推廣架構圖(中程計畫)
第九章、提出 4 年期中程推動策略
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(二) 建築數據中心
建築數據中心做為以匯集建築全生命週期中重要資料來實現數據驅 動導向之建築產業轉型核心,目標是藉由妥善的機制收集、管理、保存 建築全生命週期各階段所產出有價值的數據,並規劃與建置符合政府治 理與產業創新需求的數據中心環境,除了須確保資料的完整性、一致 性、可用性以提供滿足政府資訊安全管理防護基準的產業跨域應用外,
並能夠並透過人工智慧等先進技術促進價值的升等與服務的創新,最終 落實與推動建築數據治理。建築數據中心服務環境建置、建築資料加值 應用、建築資料進階可視化技術應用為主要的工作範疇,其架構如圖 9-4 所示,並說明執行項目如下:
1. 建築數據中心服務環境建置 (1) 建築資料標準化
(2) 建築全生命週期數據資料庫建置 (3) 建築數據中心資訊管理環境建構 (4) 建築數據中心資訊安全防護 2. 建築資料加值應用
(1) 建築健康監測之加值示範服務開發 (2) 居住安全之加值示範服務開發 (3) 人工智慧在建築資料加值示範應用 (4) 建築資料應用程式介面服務建置 3. 建築數據進階可視化技術應用
(1) 建築數據可視化展示模組 (2) 3D GIS 可視化展示模組
(3) 中央監控整合可視化展示模組
(4) 社會宅智慧生活服務可視化展示模組
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(資料來源: 國家實驗研究院地震工程研究中心)
(三) 建築資訊建模(BIM)
本分項工作為延續部內政部建築研究所近年有關建築資訊建模 (BIM)協同作業指南、資訊交換標準等研究成果,加強推動建築產業 全面採用 BIM。其架構如圖 9-5 所示,並說明執行項目如下:
1. 資訊共享數位環境規劃 (1) 建置 BIM 資訊分享網站 (2) 建立 BIM 共通資料環境 2. 產業精英培育
(1) BIM 培訓基地(包含人才培訓與認證)
(2) BIM 技術支援中心(包含 BIM 應用諮詢團) (3) BIM 能力認證機制
3. 深化加值應用技術發展
(1) 精進 BIM 指南—提升資安及整合其他子計畫成果 (2) 補助驗證建築工程全生命周期應用 BIM 效益 (3) BIM 資訊需求之 open BIM 格式標準研訂 4. 標竿案例成果推廣
圖 9-4建築數據中心架構圖(中程計畫)
第九章、提出 4 年期中程推動策略
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(1) BIM 成果與案例展示空間 (2) 建築 Digital Twin 試辦場域 (3) 國內、國際研討會
(資料來源:內政部建築研究所) (四) 智慧營造
目前國內外缺工問題日益嚴重,而危機卻也是潛在商機,如何運用 科技化技術解決,應用整合機械、工人與模組化設計等技術,打造智慧 營造之路成為營造產業最重要議題之一,也是執行本計畫預解決的問 題。本計畫在智慧營造分項上工作為智慧施工及安全監控、虛擬設計及 施工標準化之應用、智慧營造產業數位整合自動化、循環經濟導入應用 等四項重點工作,其架構如圖 9-6 所示,執行項目說明如下:
圖 9-5 建築資訊建模架構圖(中程計畫)
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(資料來源:財團法人台灣營建研究院) 1. 智慧施工及安全監控
(1) RTK 測量結合 IOT 應用及 UAV 工區安全巡檢 (2) UAV 工區安全巡檢
(3) 盤點國內建築預鑄之既有產能並輔導升級 (4) 智慧工法之最佳化流程
2. 虛擬設計及施工標準化之應用
(1) 研擬建築虛擬設計及模組化圖資建置標準之研究
(2) 研擬虛擬設計及建築模組化工程總分類碼編碼架構之研究 (3) 研擬虛擬設計及建築模組化工程資訊交付程序之研究
(4) 研擬虛擬設計及建築模組化共用資料環境基礎資訊應用系統 架構
3. 智慧營造產業數位整合自動化
(1) 國內外智慧、自動化機械控制應用研究 (2) 機具監控 GIS、自動控制導入施工排程評估 (3) 機具模擬預排工序結合 AI 應用評估
(4) UAV 測量結合 AI 及影像辨識預防災害應用評估 4. 循環經濟導入應用
(1) 國內外循環度指標評估方法與認證制度之研究 圖 9-6 智慧營造架構圖(中程計畫)
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(2) 研擬建立營建循環度審核制度與標準作業流程之研究 (3) 研擬建立營建循環度標章認證作業手冊及申請程序
(4) 研擬建置營建循環材料履歷資訊平台之研究 (五) 智慧建材
智慧建材(Intelligent Building Materials)泛指匯集化學、物理、材 料、電子、電機、資通訊以及自動控制等領域的知識專長,開發出創 新的材料與控制的方法,使建材具有感知、判斷、辨識、處理、致動 乃至自預警、自修復、刺激反應等功能;具體來說智慧建材是聰明的 材料加上邏輯的控制,能依使用者、環境或時間的需求產生適當的對 應。
它是建立建築物相關設施聯網,進行各種智慧生活應用服務的關 鍵,是推動建築 4.0 之核心神經元,不但具備可從製造轉型到數據應 用之高值化的商機,也是建築產業唯一可外銷具競爭優勢的技術或產 品。智慧建材技術開發在本計畫中的重點為在一個智慧建材整合驗證 平台下,發展及推動高機能性建材開發、Design in 智慧建材開發、
AIOT 建材整合應用開發等三項工作,,其架構如圖 9-7 所示,執行項 目說明如下:
(資料來源:財團法人工業技術研究院材料化工研究所) 圖 9-7 智慧建材架構圖(中程計畫)
圖 九-8 智慧管理雲平台工作架構圖圖 九-9 智慧建材架構圖(中 程計畫)
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1. 高機能性建材開發
(1) 可見光抗菌材料開發驗證 (2) 蓄熱相變化材料開發驗證 2. Design in 智慧建材開發
(1) 一體化抗菌建材開發 (2) 大面積感壓材建材化開發 (3) 整體衛浴功能化開發 (4) 一體化智慧節能窗開發 3. AIOT 建材整合應用開發
(1) 電子鎖在門禁安全應用整合驗證 (2) 設施管理預測維護應用整合驗證 (3) 感壓建材在健康照護應用整合驗證 (4) 智慧建材在節能應用開發整合驗證 (5) 智慧建材認證
(六) 智慧管理雲平台
本智慧管理雲平台是基於 NIP PaaS 之研發成果,結合 EI-Stack 次世代物聯網雲平台的技術,針對智慧建築領域應用進行延伸 開發,以單一管理介面支持私有雲、公有雲以及混合雲之應用,解 決智慧建築領域系統整合業者於應用開發、應用建置與應用維運之 流程,其架構如圖9-8 所示,執行項目說明如下:
1. 智慧建築跨域系統軟硬聯網整合 (1) 開放跨域系統軟硬聯網服務 (2) 共通多元聯網感知軟硬整併技術 (3) 跨域系統軟硬聯網交換匯流介接 (4) 智慧建築六大系統跨域串聯整合 2. 智慧建築海量資訊管理與應用
(1) 跨域海量資料資訊管理 (2) 跨域海量資料系統管理
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(3) 跨域海量資料平台資源優化
(資料來源:財團法人資訊工業策進會智慧系統所) 3. 智慧建築應用服務系統技術
(1) 需求分析與應用情境規劃 (2) 跨域應用連結與整合
(3) 跨域資料授權、應用評估及管理 (4) 權限服務管理與作業要點