智慧雲端水資源管理系統

表4- 8 智慧雲端水資源管理系統

IBT 技術名稱：智慧雲端水資源管理系統

智慧建築指標歸屬：節能管理指標 適用建築類型：各類型建築物

一、技術原理說明

構成建築生態的三大要素係包含陽光、空氣、水，雖然建築管理領域近 年已愈趨完善成熟，但在建築水資源的區塊目前仍大多專注於遠端抄(水) 表、以及雨水回收等單點項目，對於建築內部多點多元化的給排水系統、送 水管路、自動加壓供水系統、空調循環水系統、甚至於集合住宅之住戶用水 監管等的智慧化、自動化、便利化及整合化方面其進化的空間尚相當充足。

本技術希望藉由對建築內外部和公共區域、住宅區域等，將關鍵水資源管理 源頭要素包含水壓、水量、水質、水溫、控制閥等納入智慧管理的範圍，除 了可避免或預測未來諸多的異常造成之水損、管路損傷、供水問題、飲用水 問題以外，對於台灣最需要重視的水資源利用優化亦可以獲得較為治本的解 決方案。

依全球化觀點，台灣是屬於缺水國家、有效地節約用水就是進行最佳化 的水資源利用行為；台灣地狹人稠、山坡陡峻、雨勢急促，大部分的降雨皆 迅速流入海洋，因此每人每年實際可分配到的降雨量甚少，只有全球各國平 均值的七分之一，按目前世界標準，台灣因每人每年可用水量僅約１千公 噸，屬於缺水國家，需要在有限的水資源上做最大限度的利用。 建築面而 言，以往對策僅對於降雨後的雨水回收做再利用處理，但水資源消耗除了工 業、製造業用水量以外，最大的比例仍在於為數眾多之集合住宅的建築用水 上，然若僅依靠目前偏低的水價政策、抑或是定期水單 上的用水累積數值 等，是無法激起民眾自發化的節水行為，需要確立影響行為的因素，從而改 變民眾確切的用水行為觀念。

民眾要改變既有的用水習慣，即為從用水行為的改變開始，亦為用水與 否的決策考量，個體心理上的決策情境如下圖:

圖4- 3 決策的情境

(資料來源:Journal of Psychology, 1975)

 目前的水費帳單內容匱乏，大多集中於長年用水量的累積，且對於 每個月真正需要用掉的水、未知漏掉的水、無謂使用的水等過去之 用水行為，感受極為薄弱。

 民眾所獲得的水資源利用資訊不完整，從而無法做出具有目標導向 之理性決策(有效率地用水)。

 在 民 眾 限 制 理 性 的 決 策 下 ， 依 照 漸 進 主 義 的 決 策 模 式 (Incrementalism)，採取現有水費帳單上的「過去(月前)」資訊為依 據，再對「未來(下個月)」的用水行為做出調整的參考，但除非帳 單費用有明顯的增幅，一般而言民眾並不會改變過去長久以來的用 水習慣。

 如果期望改變民眾的用水習慣、提高有效用水效率，則應該先讓民 眾有機會進行資訊相對充足之理性決策，如上圖4-3 紅色區域部份，

提高資訊的完整性同時降低風險機率。

 要提高資訊的完整性，可利用本技術-雲端水資源監控系統。本系統 其中一項監控內容即為水量管理，應用於集合住宅住戶時，可將既 有的水錶連接上本系統之通訊模組，住戶能夠藉由智慧行動裝置(如 手機 APP)獲得完整的資訊，包含瞬間用水量、累積用水量、費用估 算、用水趨勢分析圖、以及漏水警報推播通知和異常用水警報推播

 由於民眾可以利用本系統知道欲偵測場所的用水量趨勢，對於內在 的用水行為改變上將因為理性決策得以發展的關係，用水行為面上 因此獲得改善/提升的機會。

進一步的由心理層面期望分析出如何有效改變既有用水習慣來提供水資 源利用率，則以保護動機理論作簡述。保護動機理論(protection motivation theory)時常被用來建構個體進行保護行動的理論基礎，此理論於 1975 年、

1983 年由 Rogers 相繼提供並修正之，近年來被廣泛運用在風險溝通、自然性 或 人 為 性 的 災 害 、 以 及 科 技 方 面 的 災 害 其 保 護 行 動 中(Grothmann & Patt, 2005)。保護理論提出個體在面對恐懼訴求的溝通時，個體會開始威脅評估與 克服評估；威脅評估是評估目前「非調適性反應行為」(maladaptive behavior) 的嚴重性與脆弱性之過程，此外也包含進行非調適性反應行為的外在酬償與 內在酬償。而當威脅評估後個體認為威脅內容大於利益酬償時，產生的恐懼 會驅使克服評估的發生，克服評估階段包含「調適性反應行為」(adaptive behavior)來評估反應效果、自我效果、反應成本；因應此因果順序，保護動 機理論的威脅評估(threat appraisal)與克服評估(coping appraisal)運作係個體採 取保護動機、行動與否之前，會先受威脅的影響，在對威脅進行評估後如威 脅成份比例較高，再進一步考慮個體自身是否有能力克服因應。以颱風期間 可能之民生用水短缺供給為例，若可以有效讓民眾因完善的資訊取得而在威 脅評估後激發出恐懼，在克服評估階段便會考慮到自己有沒有能力應付該缺 水期間內帶來的影響如金錢、衛生、或改變既有習慣從而有效利用水資源的 能力，於保護動機下且亦存在相關能力，自然就有意願採取保護行動。

圖4- 4 動機理論模式架構 Rogers, 1983 (資料來源:Social psychology: A sourcebook, 1983)

依上圖模式架構，套用在水資源管理內容中的「水量」及「水質」要素 為例:

(一) 威脅評估

威脅評估也就是指威脅感，該模式指出包含四個變項可為個體評估分析 的影響要素。

 知覺到的嚴重性: 指個體認為威脅成真的話，將造成傷害的嚴重程 度；例如若在夏季期間自來水供給短缺的話，將對日常生活造成嚴 重的影響。 同樣地，若在夏季颱風來臨期間自來水之水質不佳，也 將對日常生活的飲水/用水造成影響。

 知覺到的脆弱性: 指個體認為該威脅造成傷害的可能性；例如若在 夏季期間自來水供給短缺的話，對日常生活造成影響的機率很高。

同樣地，若在夏季颱風來臨期間自來水之水質不佳的話，也有很高 的機率對日常飲用水等造成影響。

 酬償(內在/外在): 指個體從非調適性反應的行為中所獲取的自身/外 在利益；例如在炎熱的夏季期間揮霍用水、任意灑水降溫，自身周 邊區域得到了立即的涼爽感受。 又例如在颱風來臨期間沒有去關心

(或無法關心)來自該建築供給的水質狀況，獲得了掩耳盜鈴般自在 的生活步調。

綜合以上，若酬償部分在威脅評估階段小於知覺到的嚴重性與脆弱性，

則個體恐懼便會被激發，從而進行下一階段的克服評估過程，亦為期望大眾 改善用水行為的重點。

(二) 克服評估

克服評估也是指個體知覺到恐懼後採取的調適性反應過程，包含以下列 三個變項為個體評估分析的影響要素:

 反應效果: 指個體面對問題或威脅時，認為會因為自己採取相關行 動而獲得解決改善的信念，此信念愈高同時代表著反應效果愈高；

例如若個體相信只要能夠獲得完整的用水模式分析、詳盡水質資訊 紀錄，將會因為瞭解、及理性決策的關係，從而開始自發性地從事 節水或其他有助於提升水資源利用的行為。

 自我效果: 指個體對自己能否做出或完成相關行動的能力信念，該 能力包含金錢能力/個人資源/適應能力等；例如個體自己相信在建築 區域含住戶內的監管資源(如智慧化設備)，具有能力提供完善的水 資源管理資訊、且可以輕鬆的方式讓個體得到此資訊，進而對於水 資源利用有正向的幫助。

 反應成本: 指個體採取相關行動所造成的各方面成本，包含金錢/資 源/付出勞力等，若個體採取行動需要付出的成本愈大，便會降低行 為的意向；例如個體相信在建築區域含住戶內的監管資源(如智慧化 設備)，可以採用輕鬆、便利的方式讓個體得到此資訊，且需要額外 付出的金錢成本相對低廉，自然對於水資源利用的正向行為降低阻 力。

承上述以水資源中的水量、水質為例子做套用以外，水壓及水溫的監控 亦為水資源管理的重點項目。如在建築內的水壓監測將有助於瞭解管路的狀 態、避免水損風險，又如水溫的監測則對於建築空調系統節能措施等具有影 響力。 從建築整體利益面來看，透過本技術-雲端水資源監控系統，可以在 操作簡易、項目完整、輕鬆維運、既有設備容易升級的特性下，獲得很高的

水資源管理效益。我們透過雲端技術和大數據，每個用水戶只要使用智慧型 行動裝置連上網路、利用如手機 APP 的雲端管理平台，家戶內的用水量趨勢 分析、水質歷程記錄、水壓及水溫即時同步偵測等，建築內水資源管理資訊 一目了然，進一步來說，讓用水戶對自己的用水模式更清楚，也減少自來水 公司處理客訴的成本，更有效地利用行為科學的方式，讓用水戶發自內心自 發性地節水、謹慎用水、聰明用水。

智慧化的水資源管理效益包括可以讓建築使用人(單位)、以及政府對應 的管理單位得到：1. 以自動化、雲端化的方式提高抄表效益；2. 掌握用戶 端使用水資源的型態與監視用戶漏水 或忘記關水等狀況並連動解決漏水問 題；3. 掌握建築供水輸配系統，進行有效管理；4. 相關用水處理耗材可以 使用客觀化的數據做替換，更精準地守護建築內用水戶的健康；5. 一旦用戶 端發生使用異常可立即通報建築內的監控中心、同步透過雲端管理平台推播 至用戶及管理人員使用參考，有效減少災害損失。

二、技術對策與注意事項

以影響建築要素之水環境為基礎，本系統可有效針對內部之「用水行

以影響建築要素之水環境為基礎，本系統可有效針對內部之「用水行