智慧建築安全防範設備定義

一、 智慧建築由「自動化綜合管理」轉變為「國家資訊高速公路」

節點發展歷程

美國康乃狄克州哈特福特市於 1984 年 1 月完工之「城市廣場大 廈」（City Place Building）被認為是世界上第一幢智慧建築（圖 3.1），建築高度 163 公尺、地上 38 層樓，除地面層為商店外，主要 作商業辦公使用，設計人為美國著名之 SOM 建築師事務所，該建築物 使用電腦將建築物內之空調、給水、防火、防盜及供電系統進行「自 動化綜合管理」，並對建築物使用者提供語音、數據等資訊服務，創 造舒適、便利、安全之環境。（王娜，2010）

圖 3.1 美國康乃狄克州城市廣場大廈

（圖片來

源：http://keepitupdavid.wordpress.com/2011/05/16/piles/）

後因 20 世紀末各國重視電腦及網路科技發展之未來發展趨勢，

尤其美國柯林頓政府於 1993 年公布「資訊通信基礎建設行動綱領」

（ The National Information Infrastructure: An Agenda for Action），該綱領包括三大部分：網路實體的建設（即建構「資訊高 速公路」）、建立資料庫、應用軟體研發及推廣，透過稅率鼓勵私人企 業籌建「資訊高速公路」、研發先進電腦與超高容量高速網路、電子 資料庫來改善全國資訊應用基礎環境，並以「可負擔價格」提供所有 美國國人使用。在此之後，「資訊高速公路」之建設成為日本、歐州、

新加坡等先進國家資訊科技建設之重要任務，台灣則在 1994 年 9 月 設置行政院「國家資訊通信基本建設專案推動小組」。而智慧建築作 為資訊高速公路重要節點之一，也因此成為 21 世紀建築設計之時代 性課題之一。

二、 現行建築法規欠缺建築設備整合規定，各設備單元之間無法透 無關之單一裝置或設備（Single apparatus）。

2. 第二階段 1980 至 1985 年代：將建築物內之安全、進出控制、空 調、電話、傳真、電視等，視為各自獨立、彼此無關之單一功能、

3. 第三階段 1985 至 1990 年代：已可進一步將建築物內之安全、進 出控制裝置整合為保全及進出控制多功能系統裝置或設備；電 話、電視則整合為影像多功能系統裝置或設備。

4. 第四階段 1990 至 1995 年代：將敷設於建築物內之裝置或設備分 別整合為建築自動化、通信二大系統，並能與遠端監控、可傳遞 地聲音、資料之細胞通訊技術進行整合，以便與建築物外部服務、

資訊連結。

5. 第五階段 1995 至 2000 年代：透過電腦整合之敷設於建築物內之 裝置或設備（Computer integrated building, CIB），並可透過 網路進行管理或工作。

6. 第六階段 2000 年代之後：藉由智慧型網路組合，逐漸形成智慧地 區/城市。

圖 3.2 Harrison「智慧建築金字塔」模型

（圖片來源：Intelligent Buildings：Design Management and

Operation）

根據以上智慧建築之理念，及現行建築設備之定義，本研究認為

「智慧建築安全防範設備」應具有三種涵義：

1. 首先，以透過電腦整合敷設於建築物內之裝置或設備，並可透過 網路進行監視控制。

2. 其次，具有感知環境負荷變化之能力。

3. 最後，則是即時因應環境負荷變化，使安全硬、軟體裝置及服務 運轉最佳化。

依以上涵義本研究將「智慧建築安全防範設備」定義如下：

「指透過電腦及網路將敷設於建築物之進出控制、入侵報警、攝 影監控等安全硬體裝置、相關軟體及服務進行最佳化整合，使建築物 具備主動感知、防止及紀錄危險事件，確保建築物內使用者生命及財 產安全之設備。」

第二節 智慧建築安全防範設備空間設計準則原理 一、 建築安全防範空間計畫要素及設計思考流程

關於建立安全防範系統之基本要素有許多學說探討，包括：

1. 四要素說：打消（Deny）、阻擋（Deter）、延遲（Delay）、偵 防（Detect）（黃富源，2006）

2. 三要素說：探測（Detection）、延遲（Delay）、反應（Response）

說（中國建築學會建築電器分會，2010）

3. 環境設計預防犯罪三原則說（CPTED）：出入口控制、視覺監 視、領域強化。

4. 十要素說：欺敵（Deceive）、阻擋（Deter）、預見敵意

（Anticipate）、打消（Deny）、偵防（Detect）、延遲（Delay）、 評估（Assess）、救援部署（Deploy）、抵銷（Neutralize）、

減緩（Mitigate）（Sewell，2004）

為便於建築設計者能應用以上原則，發展有利於安全防範之 建築設計方案，本研究將建築安全防範空間計畫要素，簡化為於 人身安全事件發生前、中、後，七大安全防範要素，並列舉可應 用之建築設計手法及機械手法，如表 3.1 所示，建築設計者可先 依該計畫要素研擬整體建築安全防範空間計畫，再進一步決定是 否選用建築設備？並進行設備空間細部設計。（表 3.1、圖 3.3）

表 3.1 建築安全防範空間計畫要素 (anti-removal design)

增加牆厚、加強

圖 3.3 建築安全防範空間設計思考流程

（資料來源：本研究整理）

二、 建築設計方案安全評估方法

建築物設計人可在完成初步建築設計方案時，以風險管理方 法進行評估方案之安全性，其中，資產價值與起造人、所有權人 或住戶投資於建築物之經費、以及建築物造破壞所導致之損失有 關，而威脅發生可能性與犯罪率、恐怖攻擊活動頻率因素有關、

以上二者並非建築設計可控制之因素，惟可參考式 2.1，藉由調整 建築設計方案以減少建築物之脆弱度（表 3.2）。

風險＝資產價值×威脅等級×建築脆弱度

表 3.2 建築脆弱度評估項目

街道、人行道、建築物人車入口應清楚地界定公眾私人禁止

項 次 脆 弱 度 評 估 因 子

5.2 確保只有授權人員可接近供水設施 5.3 設計備用電源供應設備空間

5.4 是否有多個電話和備用通信服務設備空間？

5.5 水、電、通訊等重要維生管線應採隱埋、設備箱保護設計。

6 機械系統（HVAC 及生物化學放射線防護）

6.1 進氣口應設在屋頂或盡可能提高，以防止遭投擲有害物質。

6.2 特殊建築物應有 HEPA 等空氣過濾器處理化學、生物和放射 性污染物質

6.3 建築自動化和控制資訊系統入侵可能會危及系統運作，應列 入安全防護空間重點區，並允許快速關機。

6.4 是建築資訊、電路圖、設備運轉程序、計劃技術規格的資訊 應受到嚴格控制，並只提供給授權人員。

6.5 空調維修人員應有適當的訓練，程序和預防性維修時間表，

以確保 CBR 的設備功能。

7 配管及瓦斯系統

7.1 給水管採中央管道間設計較分散式立管配置更加脆弱 7.2 單一熱水燃料來源比多種來源和多種類型的燃料更脆弱。

8 電子系統

8.1 緊急和普通的電氣設備應分別安裝在不同的地點，並盡可能 相距甚遠。

9 通訊與資訊技術系統

9.1 應設有主電話配電室、通信系統佈線室、主配電設施、數據 中心、路由器、防火牆、伺服器、資訊備份場所，並位於安

項 次 脆 弱 度 評 估 因 子

11.12 金庫或保險箱除加強牆體、樓地板、門窗外，可能還需要安 全感知器和閉路電視攝影機設備。

12 安全體系文件

12.1 應繪製安全系統竣工圖概述系統規範和佈局使用安全設 備，是故障排除，更換和添加其他安全系統的硬體和軟體之 重要參考文件。

13 安全總體規劃（Security Master Plan ）

13.1 研擬基地或建築物書面安全的總體規劃方案概述的策略方 向、願景、操作、管理和技術、使命，並提供達成目標之路 線圖。

（資料來源：本研究整理）

第三節 智慧建築安全防範設備空間設計準則之研擬 建築物設計人可在完成初步建築設計方案時，以風險管理方 法進行評估方案之安全性，其中，資產價值與威脅等級並非建築 設計可控制之因素，惟可參考以下設計準則，藉由調整建築設計 方案以減少建築脆弱度。

一、 敷地計畫與都市設計方面：

1. 基地周圍建築開口部調查：

善用基地周圍建築條件，將容易成為入侵地點之門窗等弱 點場所設置於鄰房使用者視線可視範圍，或是公共監視設 器監控範圍內之位置，同時亦應考慮鄰房使用年限，改建 後之影響等因素。（圖 3.4、圖 3.5）

圖 3.4 善用基地周圍建築條件進行自然監控

（圖片來源：Reference Manual to Mitigate Potential Terrorist Attacks Against Buildings）

圖 3.5 善用基地條件增加建築物受自然監控之可能

（圖片來源：Reference Manual to Mitigate Potential Terrorist Attacks Against Buildings）

2. 基地周界設計：

良好之基地周界安全設計，是建築安全設計之第一 道防線，對於政府機關、地標建築等易受恐怖攻擊之建築 物，亦應評估於基地外部空間設置可防止汽車炸彈攻擊之 景觀式圍籬或汽車障礙物，或設置透空式之垃圾桶，以便 於觀察內部是否遭放置可疑爆裂物，使安全與建築美學能 達成平衡。（參圖 3.6、圖 3.7）

圖 3.6 兼顧建築美學之汽車障礙物

（圖片來源：Guidelines for Enhancing Building Security in Singapore.）

圖 3.7 兼顧建築美學之汽車障礙物

（圖片來源：Guidelines for Enhancing Building Security in Singapore.）

部感測器手法，將入侵者阻絕於基地外（參圖 3.8）。

圖 3.8 電子籬笆例

（圖片來源：Guidelines for Enhancing Building Security in Singapore.）

3. 增加安全縱深：增加建築物與基地界線間之退縮具 離，可以增加人員反應時間。（參圖 3.9）

圖 3.9 建築物與基地界線間之安全縱深可增加人員反應時間

（圖片來源：Reference Manual to Mitigate Potential Terrorist Attacks Against Buildings）

二、 建築設計方面

1. 建築物形狀與方位：進行建築設計時，盡可能增加「自然監 控」，例如：將建築物外牆線與基地界線維持非平行可使「自 然監控」可視範圍擴大。（參圖 3.10）

圖 3.10 調整建築形式擴大「自然監控」可視範圍

（圖片來源：Guidelines for Enhancing Building Security in Singapore.）

2.建築空間安全分層、分區：

為降低設置門鎖、鐵窗、雇用警衛人員，或採用相 關建築安全設備等費用成本，可依建築空間用途劃分安全 等級，進行空間布局、設計動線，將重要敏感區域集中配 置，降低安全監控設備、警衛人員數量及成本。（參圖 3.11）

圖 3.11 高風險卸貨區與主要建築物分離

（圖片來源：Guidelines for Enhancing Building Security in Singapore.）

3.建築物外牆設計：

除考慮自然監控需求外，為減少爆炸攻擊時之損害，可以 採取窄而高或凹下之窗戶，較大面積開窗安全。（圖 3.12）

圖 3.12 採取窄而高或凹下之窗戶較不易碎裂

（圖片來源：Reference Manual to Mitigate Potential Terrorist

（圖片來源：Reference Manual to Mitigate Potential Terrorist