國內智慧化建築成本及效益調查分析
成 果 報 告
國內智慧化建築成本及效益調查分析
成 果 報 告
受 委 託 者:臺灣建築學會
研究主持人:張清華
協同主持人:鄭泰昇
研 究 助 理 :施汎昀、周佑亮、張淳榕
張淳榕、林琮育、蔡岳倫
內 政 部 建 築 研 究 所 業 務 委 託 研 究 報 告
目 次
表次
‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅳ
圖次
‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅶ
摘要
‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧Ⅸ
第一章 緒 論 ... 1
第一節 研究緣起與背景 ... 1
第二節 研究方法與架構 ... 3
第二章 文獻回顧 ... 5
第一節 國內外智慧化建築之推展概況 ... 5
第二節 國內智慧化建築之發展 ... 15
第三節 成本及效益調查分析方法 ... 24
第三章 國內智慧建築標章架構分析 ... 27
第一節 標章指標項目分析 ... 27
第二節 標章指標成本分析架構基準 ... 45
第四章 國內智慧化建築成本分析 ... 49
第一節 智慧建築標章案例分析 ... 49
第二節 指標項成本分析 ... 52
第三節 成本分析與執行評估成果 ... 68
第五章 國內智慧化建築效益執行成效 ... 74
第一節 智慧建築標章案例效益分析 ... 74
第二節 指標項效益分析 ... 77
第三節 指標項效益與執行分析成果 ... 88
第六章 專家學者座談會 ... 92
第一節 第一次專家學者座談會 ... 92
第二節 第二次專家學者座談會 ... 98
第三節 第三次專家學者座談會 ... 111
第四節 專家學者座談會意見彙整回覆 ... 118
第七章 結論與建議 ... 121
第一節 結論 ... 121
第二節 建議 ... 121
參考書目 ... 123
附錄一 2011 版智慧建築標章通案成本分析架構表 ... 1-1
附錄二 智慧建築標章樣本案例指標項目得分表 ... 2-1
附錄三 嘉義****新建工程第一期新建工程智慧建築標章成本分析表
... 3-1
附錄四 使用者及管理者問卷 ... 4-1
附錄五 期中審查會議 ... 5-1
附錄六專家學者座談會 ... 6-1
表 次
表 2-1 智慧化建築認證計分表... 11
表 2-2 台灣智慧建築之研究發展歷程 ... 17
表 2-3 2003 版智慧建築候選證書統計表 ... 20
表 2-4 2003 版智慧建築標章統計表 ... 21
表 2-5 2011 版智慧建築候選證書統計表 ... 21
表 2-6 2011 版智慧建築標章統計表 ... 23
表 3-1 綜合佈線指標 ... 30
表 3-2 資訊通信指標 ... 31
表 3-3 系統整合指標 ... 31
表 3-4 設施管理指標 ... 32
表 3-5 安全防災指標 ... 32
表 3-6 健康舒適指標 ... 33
表 3-7 貼心便利指標 ... 34
表 3-8 節能管理指標 ... 34
表 3-9 2011 智慧建築標章配分表 ... 35
表 3-10 不需增加成本 (非衍生成本) 項目表 ... 46
表 4-1 樣本回收情形說明表 ... 49
表 4-2 取得 2003 版智慧建築標章樣本預算統計表 ... 51
表 4-3 申請 2011 版智慧建築標章樣本預算統計表 ... 51
表 4-4 中和****新建工程 2003 智慧建築標章成本百分比 ... 56
表 4-5 嘉義****新建工程 2003 智慧建築標章成本百分比 ... 58
表 4-6 高雄****新建工程 2003 智慧建築標章成本百分比 ... 60
表 4-7 新莊****新建工程 2003 智慧建築標章成本百分比 ... 62
表 4-8 中台灣****新建工程 2011 智慧建築標章成本百分比 ... 64
表 4-9 松山****新建工程 2011 智慧建築標章成本百分比 ... 66
表 4-10 松山****新建工程 2011 智慧建築標章成本百分比 ... 67
表 4-11 案例之成本分析成果說明 ... 68
表 4-12 案例智建成本百分比計算說明 ... 69
表 4-13 案例指標佔智建成本百分比 ... 70
表 5-1 效益分析分類表 ... 74
表 5-2 各案例類型 EUI 參考基準表 ... 75
表 5-3 效益分析方法彙整表 ... 76
表 5-4 效益分析分類表 ... 77
表 5-5 中和****新建工程 101 年 4 月至 103 年 8 月營運階段用電度統
表 5-6 嘉義****新建工程 101 年 1 月至 103 年 10 月統營運階段用電
度統計 ... 80
表 5-7 高雄****新建工程 103 年 2 月至 10 月統營運階段用電度統計
... 81
表 5-8 新莊****新建工程 103 年 2 至 10 月統營運階段用電度統計 81
表 5-9 各案例之節能減碳量推估 ... 82
表 5-10 三件案例之營運階段再生能源數據 ... 82
表 5-11 中和****新建工程使用者統計表 ... 84
表 5-12 管理單位訪談紀錄彙整表 ... 86
表 6-1 智慧建築創新技術申請項目 ... 120
圖 次
圖 1-1 研究流程圖 ... 4
圖 3-1 2003 版智慧建築標章架構 ... 28
圖 3-2 2011 版智慧建築標章架構 ... 29
圖 4-1 2003 版智慧建築標章得分百分比 ... 52
圖 4-2 嘉義****新建工程得分百分比 ... 52
圖 4-3 中和****新建工程得分百分比 ... 52
圖 4-4 高雄****新建工程得分百分比 ... 53
圖 4-5 新莊****新建工程得分百分比 ... 53
圖 4-6 2011 版智慧建築標章得分百分比 ... 54
圖 4-7
中台灣****新建工程得分百分比 ... 54
圖 4-8 松山****新建工程得分百分比 ... 54
圖 4-9 各案例指標占總智建成本百分比對比圖 ... 70
圖 4-10 2003 版智慧建築標章與綠建築及法規重複部分說明圖 ... 71
圖 4-11 2011 版智慧建築標章與綠建築及法規重複部分說明圖 ... 72
圖 5-2 嘉義****新建工程得分與成本百分比 ... 89
圖 5-3 高雄****新建工程得分與成本百分比 ... 89
圖 5-4 新莊****新建工程得分與成本百分比 ... 89
圖 5-5 中台灣****新建工程得分與成本百分比 ... 90
摘 要
關鍵詞:智慧建築標章、智慧化、成本、效益 一 、 研 究 緣 起 隨著科技進步,電腦與網路之應用日增月益,利用新科技產品技術與建築結合以 提升生活環境品質逐漸受到重視,「智慧建築」因應而生,智慧建築通常是指藉由資 通訊設備與主動感知控制等系統,結合智慧型高科技技術、材料、產品之應用,使建 築物更加安全、節能、健康、舒適、便利。內政部建築研究所在 93 年建立智慧建築 標章制度,訂定了台灣第一本「智慧建築解說與評估手冊」。建築智慧化設計與綠建 築設計已成為現代建築設計中不可或缺兩大規範。 為有效運用我國 ICT 產業及綠建築發展優勢,提升居住環境品質及促進環境永續 發展,行政院於 99 年底核定「智慧綠建築推動方案」,積極推動智慧綠建築。配合標 章推動時程及相關規定的差異,目前智慧綠建築係採「智慧建築」及「綠建築」標章 個別推動之方式辦理,就推動智慧建築而言,提升之成本及效益仍是各界關注之議 題。建築物為達到標章要求之標準,除設計手法外,通常需增加設備、系統,致使工 程造價增加。為此,本研究將針對興建智慧建築所增設之設備、系統等致使工程造價 增加之成本比例進行調查分析,及評估後續使用階段是否達到節能、安全、節費及便 利舒適等預期效益。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 本研究蒐集已獲得智慧建築標章並營運 1 年以上建物已發包預算之「工程預算總 表」及「詳細價目表 (主要包括:機電、消防、空調工程等項目)」據以拆分該樣本各 項指標衍生成本。首先依據智慧建築評估手冊 2011 版之八項指標定義申請標章需衍 生成本,首先去除法規規定必要符合之項目不納入衍生成本之範圍,其餘將各指標之 申請項目定義是否歸為增加成本或是屬於基礎設施之上升級或增加備援等類型,並進成本。效益部分進行已取得 4 件(皆為 2003 年版本)的樣本分析統計,定義其效益評估 分類標準及設計問卷調查樣本及樣本回收及進行統計分析,提出後續推動方向及研究 執行建議。 三 、 研 究 成 果 依據已取得可進行成本分析之 4 件樣本進行三次專家學者座談會意見及期中審查 意見增加 2011 版樣本之成本分析,以取得 2011 版有分級後之衍生成本案例;並將效 益部分依據「效益分析分類及分析方法」進行各指標各類型之效益分析統計,以建立 效益分析基準及方法,並由取得之 4 案例進行訪談管理者及使用者兩部分之訪談及問 卷調查,瞭解完工建築申請並取得國內智慧標章之建築使用階段是否達到節能、安 全、節費及便利舒適等預期效益。於期末提出智慧建築成本效益調查分析成果報告, 作為後續推動方向及研究執行建議。
ABSTRACT
Keywords: intelligent building, cost-effectiveness, performance
As technology innovates, the usage of computer and internet pervades, the potential of combining new technology product with architecture to enhance the quality of living environment is gaining attention. It is where “Intelligent Building” emerges. Intelligent Building is known for implementing ICT (Information and Communication Technology) and automatic sensor with high-tech building material and products. Aim to produce comfortable and convenient building which can improve occupant’s health and safety.
In 2004, the Intelligent Building Label System was established by Architecture and Building Research Institution, Ministry of the Interior. The first “Intelligent Building Definition and Evaluation Manual” was published to employ the advantage of ICT industry and Green Building of our country effectively, also to upgrade living quality while facilitate the uprising of sustainable environment. Thus, in 2010, the Executive passed “Intelligent Green Building Promotion Proposal” to encourage Intelligent Green Building.
“Intelligent Green Building” is divided into “Intelligent Building” and “Green Building” Label and processed individually. In terms of popularize “Intelligent Building”, its cost and benefit has always been a critical topic in the industry. Therefore, this particular research is to focus on analyzing the increasing cost ratio brought by implementation of additional equipment and system for “Intelligent Building”. More forward, to evaluate the follow-up stage, and examine if it reaches the expected benefit after the building has been occupied.
第一章 緒 論
第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景
一 、 研 究 緣 起 隨著科技進步,電腦與網路之應用日增月益,利用新科技產品技術與建築結合以 提升生活環境品質逐漸受到重視,「智慧建築」因應而生,智慧建築通常是指藉由資 通訊設備與主動感知控制等系統,結合智慧型高科技技術、材料、產品之應用,使建 築物更加安全、節能、健康、舒適、便利。 內政部建築研究所在 93 年建立智慧建築標章制度,訂定了台灣第一本「智慧建築 解說與評估手冊」。為有效運用我國 ICT 產業及綠建築發展優勢,提升居住環境品質 及促進環境永續發展,行政院進而於 99 年底核定「智慧綠建築推動方案」,積極推動 智慧綠建築。配合標章推動時程及相關規定的差異,目前智慧綠建築採「智慧建築」 及「綠建築」標章個別推動之方式辦理,就推動智慧建築而言,提升之成本及效益仍 是各界關注之議題。為此,本研究將針對興建智慧建築所增設之設備、系統等,致使 工程造價增加之成本比例進行調查分析,及評估後續使用階段是否達到節能、安全、 節費及便利舒適等預期效益。 二 、 研 究 背 景 本研究依據內政部公告之智慧建築標章規範所適用之建築物歸納整理不同智慧化 等級及類型,並針對公有及民間可取得之智慧建築樣本進行成本及效益調查。以 103 年 4 月 31 日前通過建築研究所核發之智慧標章及候選證書之所有案例進行統計分析, 截至 103 年 4 月止,累計已評定通過有效之智慧建築包含候選智慧建築 33 案、智慧建 築標章 17 案,統計及整理詳第二章文獻回顧國內智慧化建築之發展。 期中報告階段依據已取得可進行成本分析之 4 件樣本,完成樣本基本資料整理及 預算分析等作業,並藉智慧建築評估手冊 2011 版之八項指標定義申請標章之各項作為後續各樣本成本拆分之依據,雖回收之 4 件樣本皆為手冊 2003 年版,但經由熟悉 兩版本之電機顧問及系統整合商等多次討論,完成 2003 年版手冊各指標各項目對應 到 2011 版手冊之作業(詳圖 3-1、3-2),易於本研究分析及探討。 首先先進行之分析樣本為已獲得智慧建築標章並已營運 3 年以上之「嘉義****新 建工程」,於分析過程透過「智慧建築成本分析基準表」與「智慧建築標章評定書」 確認各指標項之得分與設置內容,如系統及設備規格與等級、配置範圍及程度、設計 規劃原意等,進而將授權提供之「工程預算總表」及「詳細價目表 (主要包括:機電、 消防、空調工程等項目)」與各項目進行工程金額分析。 依據智慧建築評估手冊 2011 版之八項指標定義申請標章需衍生成本,首先去除 法規規定必要符合之項目不納入衍生成本之範圍,其餘將各指標之申請項目定義是否 歸為增加成本或是屬於基礎設施之上升級或增加備援等類型,並進一步定義增加成本 類型為規劃設計或申請標章之人力成本、設備系統成本或營運階段成本。效益部分進 行已取得 4 件(皆為 2003 年版本)的樣本分析統計,定義其效益評估分類標準及設計問 卷調查樣本及樣本回收及進行統計分析,提出後續推動方向及研究執行建議。 期中以後將效益部分依據「效益分析分類及分析方法」進行各指標各類型之效益 分析統計,以瞭解完工建築申請並取得國內智慧標章之建築使用階段是否達到節能、 安全、節費及便利舒適等預期效益。期末提出智慧建築成本效益調查分析報告,作為 後續推動方向及研究執行建議。
第 二 節 研 究 方 法 與 架 構
本計畫首先蒐集國內、外現有應用於智慧化建築之節能設備系統與相關技術,彙 整整理在智慧化節能系統上之具體作法及配套措施,相關分類基準及項目。整理國內 外既有智慧化建築發展狀態與推動機制之成效與階段成果。篩選智慧化建築案例中可 參考之資訊與經驗,評估質化各方面有關智慧化之措施與系統,綜合檢討智慧化在各 項目之發展與概況。 1.實施方法 本研究蒐集已獲得智慧建築標章並營運 1 年以上建物之「工程預算總表」及「詳 細價目表 (主要包括:機電、消防、空調工程等項目)」據以拆分該樣本各項指標衍生 成本。依據智慧建築評估手冊 2011 版之八項指標定義申請標章需衍生成本去除法規 規定必要符合之項目,為其餘申請標章之項目進行定義是否歸為增加成本或是屬於基 礎設施之上升級或增加備援等類型。並進一步定義增加成本類型為規劃設計或申請標 章之人力成本、設備系統成本或營運階段成本。進行目前已取得 4 件皆為 2003 年版本 的樣本分析統計,定義其效益評估分類標準及設計問卷調查樣本、樣本回收及進行統 計分析,提出後續推動方向及研究執行建議。 2. 評估基準 將所獲得之國內外智慧化建築案例、法規、文獻三方向彙整相關資訊,廣泛理解現 今智慧化建築之發展與趨勢、充份確認智慧化建築在市場需求與標準。評估歸納相符於 台灣智慧建築標章中之指標項目,包含綜合佈線指標、資訊通信指標、系統整合指標、 設施管理指標、安全防災指標、健康舒適指標、貼心便利指標、節能管理指標等八項指 標項,並著重於分析節能設備系統相關之各細項目、以利於判定後續評估與量化項目與 節能效益之參考依據。 3. 預期成果 對於目前智慧化建築近十年來之發展方向與智慧化建築實務面之概況彙整,篩選 與精簡相符之相關資訊,以此為後續量化及質化之評估指標項目類型、設備系統、案 例樣本與效益界定等相關基準。圖 1-1 研究流程圖
第二章 文獻回顧
第 一 節 國 內 外 智 慧 化 建 築 之 推 展 概 況
一、智慧化建築之演進
「智慧化建築(Intelligent Buildings,IBs)」的概念是由美國聯合技術公司 (United Technology Corporation,UTC)於 1981 年提出並於 1983 年在康乃狄克 (Connecticut)州哈特福(Hartford)市落實;該公司主要是透過高科技對建築公共 設備(例如空調、電梯、防災設施等)進行控制與管理,同時,為住戶提供通訊與共 享服務,例如辦公室自動化、區域網路(Local Area Networks,LAN)、數位式專用 自動交換分機(Digital Private Automatic Branch Exchanges,PABX)、電腦等; 世界上第一棟智慧化建築「都市辦公大樓(City Place Building)」就此誕生。
台灣於 1989 年開始對智慧化建築產生高度關心與重視,相關產(產業)、官(行 政機構)、學(學術)、研(研究單位)隨之活絡,智慧化遂成建築推展之一大趨勢 之一,其歷程大致可歸納為十四個階段,如表 2-2 台灣智慧建築之研究發展歷程所 示。 二、智慧化建築之定義 何謂「智慧化建築」?就某一角度而言,智慧化建築就是使建築具備基本認知與 邏輯推理能力;儘管目前尚未有一個公定的說法,多數認同智慧化建築就是賦予建築 某些能力讓使用者行為更加有智慧,例如確保生活舒適與安全、增進工作效率與效益 等;無論如何,唯有在切實的定義下,我們才能真正將建築智慧化。現就中國、韓 國、日本、新加坡、美國、歐洲、台灣對智慧化建築之定義加以說明。 (一)中國 中國對智慧化建築之定義為採用先進科技進行通訊、控制、管理的建築;尤其是 在上海,業者普遍認為智慧化建築應該具備三個自動化功能:通訊自動化
(Communication Automation,CA)、辦公室自動化(Office Automation,OA)、管 理自動化(Building Management Automation,BA),又稱作「3A」;部分業者會從
MA)獨立出來,與前述三者合稱作「5A」。 (二)韓國
韓國對智慧化建築之定義為針對生活中不可或缺的機電設備與基礎建設,利用最 新資訊通信技術整合以達節能、便利、舒適目的之建築;例如環境自動化
(Environmental Automation,EA)、辦公室自動化(Office Automation,OA)、建 築自動化(Building Automation,BA)等。 (三)日本 日本對智慧化建築之定義主要是建立在使用者需求的基礎上,著重於四個層面: 一、可作為收發訊息的基地,藉此增進控制與管理之效率;二、可確認使用者舒適度 與便利性;三、可提供適切的行政服務,以降低人力成本;四、面對日新月異的社會 環境及各式各樣的業務策略可做出快速靈活的反應。 (四)新加坡 新加坡對智慧化建築之定義,按工務局所言,其必要條件如下:一、具備先進的 自動控制系統,藉由對各種設施(例如燈具、空調、消防等)的監視與操作,提供使 用者一個舒適的環境;二、具備完善的網路設施,使內外資料交換皆能通行無阻; 三、具備充分的電信設施。 (五)美國
美國對智慧化建築之定義,根據美國智慧化建築協會(The Intelligent Building Institute),為透過結構、系統、服務、管理四大要素最佳化與整合所形成之高效 率、高功能、高舒適性的建築,目的在以人為本,追求與生存空間及自然環境間的平 衡關係。
(六)歐洲
歐洲對智慧化建築之定義,根據歐洲智慧建築協會(The European Intelligent Building Group,EIBG)所發佈,能夠創造使用效益最大化的環境,同時,有效率地 進行資源管理,使軟、硬體設備之生命週期成本最小化。根據此定義,建築提供商與 開發商應確切瞭解所需開發之建築為何、既能盈利又能滿足用戶不斷增長的要求;建 築資訊通信技術方面的供應商應確切瞭解建築或住戶與所安裝系統之間的關係;建築
業主與住戶應確切瞭解居住在智慧化建築裡的意義,可以預期什麼效益,這又將如何 改變既有的經營方式。20 世紀 90 年代初期,Duffy, Eley, Giffone, and Worthington International Limited 與 Teknibank 合作,引進諸多智慧化建築研究及客戶,目的 在掌握歐洲智慧化建築之推行進度,建構歐洲智慧化建築之發展模式,希冀所使用的 空間能更加符合日常生活或工作之基本需求。
(七)台灣
台灣對智慧化建築之定義主要是根據「智慧型公寓大廈自動化系統設計準則之研 究」所述,係指建築物及其基地設置建築自動化系統(Building Automation System, BAS),配合建築空間與建築體元件,從人體工學、物理環境、作業型態及管理型態角 度整合,將建築物內之電氣、電信、給排水、空調、防災、防盜及輸送等設備系統與 空間使用之運轉、維護管理予以自動化,使建築物功能與品質提昇,以達到建築之安 全、健康、節能、便利與舒適等目的。其基本之構成要素需包括建築自動化系統裝 置、建築使用空間、建築運轉管理制度。(內政部建築研究所,1996 年) 綜合以上,中國、韓國、日本、新加坡、美國、歐洲對智慧化建築之定義可被視 作二大方向:其一為按中國、韓國、新加坡所強調的擁有先進資通控管技術,另一為 按日本、美國、歐洲所提及的符合使用者需求。台灣則介於二者之間。 三、智慧化建築之價值 智慧化建築的價值應體現於人性面及產業面。 (一)人性面價值 科技發展若能以對人性的關懷與啟發為導向,將可淡化其所帶來的人與人之間的 疏離及高齡少子現象;小至手機,例如美國蘋果電腦股份有限公司於 2013 年末推出 的「iPhone 5C」及「iPhone 5S」產品,大至建築,例如歐洲聯盟委員會於 2002 年初 進行的「歐洲地區銀髮族經濟網絡計畫:哈廷根智慧生活專案」。再以美國喬治亞理 工學院的「感應屋研究先導計畫」為例,其目的之一在探討如何透過建築感測裝置聯 動手機定位追蹤,以便即時了解老年人身心狀態資訊,解決高齡化社會居家照護議 題。智慧化建築應以人為本作為科技、設計、人性的橋樑,無論內、外部環境如何變 化,皆能提供安全、健康、節能、便利、舒適的服務。
(二)產業面價值 人性面價值是產業面價值的基礎,使產業能夠提供使用者所需服務,永續經營; 換言之,智慧化建築能夠為產業創造一個真正供需平衡的市場,形成良性迴圈。舉例 而言,台灣智慧建築標章八大評估指標中的系統整合是「基於建築的永續營運管理與 發展來訂定的,其目的是做為評定在建築物內各項自動化服務系統在系統整合上之作 為、成效與效益,也能藉此讓建築業主與管理者可以了解,對於建築物各項智慧化系 統在規劃導入之時,在系統整合上應考量與注意的重點與方向,其能達到提高整體管 理的效率與綜合服務的能力,降低建築物的營運成本,且能發揮在建築物內發生突發 事件之控制與處理能力,將災害損失減少到最低限度。」透過系統整合打造客製化解 決方案,形塑智慧化建築的市場面價值,其產業面價值才得以實現。 四、智慧化建築之制度 1. 廣東省深圳市 廣東省深圳市是中國第一個經濟特區,主要作為中國改革開放與現代化建設之先 導,高新技術研發與製造為主要產業。近年來,為促進建築智慧化,研擬「深圳市建 築智能化系統等級評定辦法」,其適用於各類建築智慧化系統。所謂建築智慧化系統 是藉由子系統整合而成,包括 (1)綜合佈線系統; (2)網路與通信系統; (3)建築設備控制系統; (4)火災報警與消防聯動控制; (5)安全技術防範系統; (6)執行資訊系統; (7)中央監控管理系統; (8)供電系統。 根據使用功能、管理要求、投資標準,將建築智慧化系統由高至低分作三個等
級: 甲級──所有子系統符合甲級標準; 乙級──所有子系統符合乙級標準,機電設備採中央監控管理; 丙級──所有子系統符合丙級標準,各子系統應具持續擴充與發展潛力。 2. 江蘇省 江蘇省建築業總產值佔中國建築業總產值 14%,其高資質企業數量、市場占有 率、利稅總額皆為中國第一,是推動江蘇省經濟成長的主要引擎;為促進綠建築發展 及其科技創新,研擬「江蘇省建築智能化系統工程設計資質分級標準」,所謂建築智 能化系統是指於新舊建築中增設子系統如下: (1)綜合佈線系統; (2)網路與通信系統; (3)建築設備自動化系統; (4)中央監控管理系統; (5)辦公自動化系統。 根據使用功能、管理要求、投資標準、工程複雜程度,將建築智慧化系統由高至 低分作三個等級: 甲級──具備所有子系統,各子系統標準較高且完全整合; 乙級──具備所有子系統,各子系統標準適中且部分整合; 丙級──具備部分子系統,各子系統標準較低且尚待整合; 凡具備「甲級建築工程設計資質」與「甲級建築智能化系統工程設計資質」之單 位,可申請建築智能化系統工程「綜合設計資質」不分級。 3. 山東省青島市 山東省青島市近年來提出「全面深化改革」,包括「全域統籌、三城聯動、軸帶 展開、生態間隔、組團發展」五大策略,以「智慧青島」為願景,促進資訊、工業、
2007 年初發佈,適用於各類智慧化建築等級評估,內容包括: (1)系統功能; (2)運行效益; (3)設計品質; (4)施工品質; (5)產品品質; (6)維護管理; (7)技術規範; 根據使用功能,將智慧化建築分作住宅社區、公共工程二種。住宅社區智慧化建 築採三個等級評估,即一星級、二星級、三星級;公共工程智慧化建築採四個等級評 估,即二星級、三星級、四星級、五星級;其定義為 (1)住宅社區: 一星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適三大功能 二星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適、節能四大功能 三星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適、節能、省水、生態、環保七大 功能 (2)公共工程: 二星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適三大功能 三星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適、節能四大功能 四星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適、節能、省水、生態、環保七大 功能 五星級──綜合各項內容具備安全、高效、舒適、節能、省水、生態、環保七大 功能
韓國近年來於資訊通信及網際網絡方面之發展已漸趨成熟,各界皆極欲利用此一 優勢,建築業亦不例外。所研擬之「智慧化建築認證」主要是用來提供設計依據,增 進管理創新,減緩能源消耗;內容包括
表 2-1 智慧化建築認證計分表
1. 住宅: 項目類別 項目個數 項目滿分 必要 計分 加分 建築設計 3 13 6 100 資訊通信 6 11 7 100 設施管理 5 10 5 100 2. 非住宅: 項目類別 項目個數 項目滿分 必要 計分 加分 建築設計 3 10 5 100 機械系統 5 10 7 100 電力系統 5 11 6 100 資訊通信 4 14 7 100 系統整合 3 12 6 100 設施管理 4 10 3 100(資料來源:本研究整理)
根據最終得分訂定五個等級: 一等──達各項目滿分加總的百分之 90 至 100; 二等──達各項目滿分加總的百分之 85 至 90; 三等──達各項目滿分加總的百分之 80 至 85; 四等──達各項目滿分加總的百分之 75 至 80; 五等──達各項目滿分加總的百分之 70 至 75。 (三)日本 日本目前並未針對智慧化建築研擬等級制度。 為因應日本政府所提出的 2050 年二氧化碳減量 50%的目標,日本情報經濟社會推於 2009 年末成立「智慧化住宅計畫」工作小組,主要目的在訂定智慧化建築基本設計 (包括共同規格及商業模式)並進行驗證,希冀凡符合此標準之智慧化建築資訊通信 便利、滿足使用者舒適標準、提供高效率控制與管理機制、降低投資風險;其內容包 括: 1. 家庭伺服器; 2. 節能伺服器; 3. 服務供應者。
家庭伺服器基本組成元件應含電子產品編碼(Electronic Product Code,EPC)、 能源節約與居家照護網路(Energy-Conservation and Home-Care Network,
ECHONET)、乙太網路(Ethernet)、電力線通信(Power Line Communication,PLC)、 全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WIMAX)、 Wi-Fi、紫蜂(Zigbee),所提供的服務為控制與管理(例如啟動或關閉程式、執行更 新、同步作業等)、即時動態資料儲存與提供(例如各方面的運作狀態、收發通知、 任務排程等);節能伺服器主要在針對即時動態資料提供登入、傳送、認證、彙整、 保管服務;服務供應者則作為各種應用程式之來源。 (四)新加坡 新加坡目前亦未針對智慧化建築研擬等級制度。 新加坡政府於 2006 年提出「智慧國 2015」計畫,希冀建構一個以資訊通信科技 驅動的智慧化國家,藉此提升日常生活或工作效率;其內容目前主要是體現在公共建 設及大眾化服務方面,例如以中央監控管理系統追蹤交通即時動態,使行駛路線與時 間最佳化;各地皆鋪設速率達 1Gbps 之光纖到府(Fiber to the Home,FTTH)網路, 完成國家寬頻網路系統(National Broadband Network,NBN)。
(五)加拿大
加拿大大陸自動化建築協會(Continental Automated Buildings Association, CABA)是一個位於渥太華(Ottawa)的非營利性組織,針對智慧化建築技術,提供最 新資訊、教育訓練、網路服務、合作交流。所研擬的「建築智慧商數評估準則
(1)系統概況(包括使用者基本能力與教育訓練); (2)綜合佈線; (3)資訊通信; (4)系統整合; (5)設施管理; (6)安全防災。 根據各項內容配分,訂定三個等級: 銀 級──綜合各項達百分之 51 至 69; 黃金級──綜合各項達百分之 70 至 84; 白金級──綜合各項達百分之 85 至 100。 (六)英國
英國建築研究院(Building Research Establishment,BRE)位於哈特福郡 (Hertfordshire)沃特福德(Watford),是一個在研究、諮詢、培訓、認證方面頗 具權威的私人機構,作為建築永續發展之基石。因應「歐洲聯盟節約計畫(European Commission Save Program)」,於 2003 年參與「加速智慧化專案(Smart Acceleration Project)」,同時,提出「智慧建築效能評估矩陣」,內容包括: (1)環境性指標; (2)反應性指標; (3)功能性指標; (4)經濟性指標; (5)適用性指標。 根據各項內容在「人本、系統、管理、運作、設計」方面之優劣給予 25 至 0 分即 可依定義計算智慧商數(Intelligence Quotient,IQ)如下: IQ=WF1PI1+ WF2PI2+ WF3PI3+ WF4PI4+ WF5PI5
其中, WFi :權重因子,i = 1, 2, …, 5 i :指標序號 按所得 IQ 分作四個等級: 劣等──指 IQ 介於 0 至 50 分; 中等──指 IQ 介於 50 至 80 分; 佳等──指 IQ 介於 80 至 100 分; 優等──指 IQ 介於 100 至 125 分。
第 二 節 國 內 智 慧 化 建 築 之 發 展
一、智慧化建築之推動 我國對智慧建築之評估起源於 1992 年參考日本「高度資訊化建築物整備事業融 資推薦基準」所制定之「智慧型建築指標與基準」,作為早期評選優良智慧建築之依 據,但早期指標內容偏重於智慧化系統之評比,較忽略了智慧建築之建築環境、系統 整合與設施管理之特色。由「鑑別分析法應用於建築物智慧化程度之評估研究」(吳滋 聖、溫琇玲,2002)可了解影響台灣地區智慧建築智慧化之因素可概分為建築本體、 建築成本、智慧化系統與使用管理等四大因素,經實證分析結果以智慧化系統與使用 管理因素對建築物智慧化程度之影響最大,智慧化系統中又以資訊通信、建築設備監 控與綜合佈線等子因素對建築物智慧化與否之判斷具顯著之判別力。綜觀各國與我國 智慧建築之評估系統,可以瞭解因各國建築產業、資訊科技產業之國情差異,其對智 慧建築之評估系統與評估方法也各異其趣。我國「智慧建築標智慧建築解說與評估手 冊 2011 年版 1-8 章於 2003 年初步實施階段,為求評估體系之執行容易,應盡量以簡 化及可量化之指標作為評估之依據,為達上述之目的,以智慧建築之建築物環境、成 本效益、智慧化系統與使用管理來作為智慧建築定義的範疇。依此研訂資訊通信、安 全防災、健康舒適、設備節能、綜合佈線、系統整合及設施管理七大項指標作為「智 慧建築標章」之評估體系。也就是定義智慧建築乃透過資訊通信之傳遞與綜合佈線及 系統之整合達到建築物智慧化之目的,並由自動化技術提昇安全防災之功能,設備連 動監控之技術達成節能之效益並提昇環境之健康舒適,藉由優良的設施管理維持智慧 化功能正常運作以提高建築物整體品質。 為求評估體系之完整與評估項目之簡化與可操作性,評估指標系統之建立乃依 下列原則執行: 一、 智慧建築標章之評估指標需包含(1)建築自動化系統裝置(2)建築使用空 間(3)建築運轉管理制度等三大部分,以涵蓋建築物之硬體設備與使用管理之整合。 (溫琇玲、洪慶雲等,2000 年) 二、 以效益評估作為指標訂定之依據,智慧化系統科技之發展快速,指標之訂三、 指標之研訂應盡量簡化並以取用可量化指標為原則。以利「智慧建築標章」 評估之執行。 四、 評估指標之訂定要能確實反應智慧化系統之性能、建築使用空間之舒適性 與使用管理之效益性等智慧建築要素。 五、 評估指標應可作為設計階段前的事前評估以達預測控制目的。(林憲德等, 1999)1 。 內政部建築研究所配合政府推動『台灣科技島』及打造『數位台灣計畫』,針對 全國智慧建築做全面性的調查研究,並制定智慧建築相關準則、規範。更於 2003 年 訂定『智慧建築解說與評估手冊』,以務實的方式推廣智慧建築標章制度。其後行政 院為促進資通訊(ICT)與建築產業跨領域結合發展,於 2005 年及 2006 年的產業策略 會議中陸續提出智慧化居住空間政策,以台灣的科技優勢,善用電子化、數位化、資 訊化的科技技術,創造人文與科技兼顧的智慧生活願景。有鑑於資通訊技術的快速發 展以及歷年來的標章審查經驗與相關研究,於 2009 年貣開始著手修訂智慧綠建築解 說與評估手冊內容,於 2011 年完成修訂,推出「智慧建築解說與評估手冊 2011 年 版」,將評估指標由七大指標增為八大指標,指標項目包括綜合佈線、系統整合、資 訊通訊、設施管理、安全防災、健康舒適、貼心便利、節能管理等指標。並為配合智 慧綠建築政策,將智慧建築分為合格級、銅級、銀級、黃金級、鑽石級等五大等級, 以作為日後評定獎勵的依據2 。 智慧建築標章之推動與相關制定之目的主要期望透過導入智慧化 ICT 系統、EMBA 系統及相關設備於建築物中,使建築物具備主動感知之智慧化功能,以進一步提升建 築效益及 ICT 產業等相關產業。台灣智慧建築近年來針對建築智慧化之推動與研究也 不斷精進,各部門對於智慧化產業推動及智慧建築各種執行目標與願景,以達到提升 智慧台灣之硬體、軟體、產業、社區與建設。針對目前台灣智慧建築推動情況彙整如 下表: 1何明錦、溫琇玲、林益全、陳衍霆、黃國書、顏世禮、簡賢文、王文安、周鼎金、程大業、林鈺琪、黃聖 凱(2011),智慧建築解說與評估手冊 2011 年版,內政部建築研究所。 2鄭泰昇、簡聖芬、林憲德(2011),研訂住宅類智慧綠建築指標評估系統,內政部建築研究所研究報告。
表 2-2 台灣智慧建築之研究發展歷程
時間 內容 (年) (產官界) (制度化) (學研界) (示範措施) 1992 「台灣智慧化建築之發展 現況調查」研究 1993 ~ 2000 制定「智慧化建築指標與基準」 智慧建築標章之設置 與推廣 「台灣地區智慧型辦公大 樓自動化設施設備使用狀 況評估與法令研修建議」 研究 「台北都會區智慧化住宅 之發展現況」研究 「既有辦公環境使用現況 及智慧化改善策略」研究 「智慧型公寓大廈自動化 系統設計準則」研究 「建築物智慧化設計規範 及解說之研訂」研究 「智慧建築標章作業要點 暨評估系統之建立」研究 舉辦第一屆優良智 慧化建築評選 舉辦第二屆優良智 慧化建築評選 舉辦第三屆優良智 慧化建築評選 舉辦第四屆優良智 慧化建築評選 2002 制定「智慧建築標章 解說與評估手冊」 2003 版智慧建築標章 設立智慧建築標章審 查委員會 提供智慧建築標章諮 詢服務辦法 舉辦智慧建築標章推 廣講習研討會 開放智慧建築標章申 請 「智慧建築標章評估指 標」研究 2005 行政院「智慧化居住空間發展之 檢視與前瞻」智慧建築標章取得 成為政策目標 行政院產業策略會議提出「智慧 化居住空間」政策 2006 行政院科技部召開「2006 年產業 科技策略會議」,於「智慧化居住 空間發展之檢視與前瞻」議題 內政部提出將智慧化建 築標章之申請與取得訂 定年度政策目標 2007 行政院國家資訊通信發展推動 小組於「國家資通訊發展方案」中 提出配合六大新興產業,包括生物 科技、綠色能源、觀光旅遊、健康 照護、精緻農業、文化創意,推動 「智慧台灣」;其中一項工作為建時間 內容 (年) (產官界) (制度化) (學研界) (示範措施) (2007~2011 年)─發展優質的網路 化社會中提出創新 U 化生活的政策 措施,推廣至智慧社區的範疇。 2008 行政院科技部召開第 28 次科技 顧問會議,主題「智慧台灣」就是 以建設一個「安全、健康、便利、 舒適、節能、永續」的智慧化環境 為願景;內政部、經濟部於「優質 生活:智慧化居住空間發展策略」 議題中,提出推動智慧化設備之整 合應用(包括先進科技、智慧化建 築材料、環境感知之研發)與認證 機制;倡導新、舊建築綜合佈線系 統;「智慧生活科技運用(I236) 計畫」包括二大推動主軸(智慧化 城鎮、智慧化經貿園區)三大網路 整合(次世代寬頻網路、數位電視 網路、感知網路)、六大應用服務 (安全防災、醫療照護、舒適便 利、智慧便捷、節能永續、農業休 閒) 模組化智慧生活空間之 實體原型方法研究 內政部「智慧化居 住空間展示中心」成 立 國科會成立全國三 大 研 究 中 心 : 台 大 INSIGHT 、 交 大 Eco-City 、 成 大 TOUCH Center 2009 行政院科技部招開第八次全國 科學技術會議,內政部、經濟部、 環保署提出「推動可因應使用者需 求及降低環境負荷之全齡化智慧 居住系統」。 台北市政府提出「2020 台北市長 期發展綱領」,推動智慧台北無所 不在 智慧化居住空間產業界 面整合與標準計畫 內政部「智慧化居 住空間展示中心」持 續導入最新科技,提 供軟、硬體設備整合 與測試 2010 行政院內政部及經濟部提出四 大智慧化新興產業,包括雲端運 算、智慧電動車、智慧綠建築、發 明專利產業化,作為主要發展方向 行政院內政部及經濟部所提出 「智慧綠建築推動方案」核定通過 行政院內政部制定新 版「智慧建築標章解說 與評估手冊」2011 版智 慧建築標章 內政部透過「智慧 化 居 住 空 間 展 示 中 心」呼應「庶民經濟」 政策,建置「庶民化 展示區」 2011 台灣智慧型辦公大樓智 慧化等級與投資成本決策 支援系統之研究 智慧綠建築產業調查與 推動建議-業務委託之專 業服務案總成果報告 研訂住宅類智慧綠建築 指標評估系統, 2012 智慧建築使用效益調查
時間 內容 (年) (產官界) (制度化) (學研界) (示範措施) 書 智慧建築創新研究方向 與課題規劃業務委託之專 業服務案 2013 建築物室內環境控制導 入智慧化設計之調查研究 內政部積極推動智慧 綠建築,高雄捷運大 東站規劃建置展示區 「智慧綠 建築 -智慧 住宅南部展示區」。臺 中市政府臺灣大道市 政大樓願景館「智慧 綠建築 -智慧住宅中 部展示區」。
(資料來源:內政部建研所)
二、智慧建築標章概況與統計分析 本研究以 103 年 4 月 31 日前通過台灣建築中心之智慧標章及智慧候選證書之所有 案例進行統計分析。了解各申請案例在申請各項指標項目上面之差異,統計申請指標 項、類型及版本,分析申請項目與類型差異。區分 2003 及 2011 版本之智慧建築標章 之差異(詳圖 3-1、3-2),並分為申請通過候選證書及通過標章之案例,共區分 4 個統 計表格。依照各案申請之標章項目及等級序列統計各項指標申請數量做為分析參考依 據,並於下表分析各案取得之項目依取得指標數排序:2003 版智慧建築候選證書不 需申請貼心便利共七項指標,其中系統整合與設施管理為必要請之指標項。通過 2003 版智慧建築候選證書共有 25 件其中有 11 件已過期,並無申請標章,均為民間機 構。其中以住宅類為大宗共 8 案,辦公類共 3 案。各指標項中以健康舒適 4 案及節能 管理 6 案兩項指標申請數量較少,推估為該項目申請難度較高。表 2-3 2003 版智慧建築候選證書統計表
建築物名稱 等級 綜合 佈線 資訊 通信 系統 整合 設施 管理 安全 防災 健康 舒適 貼心 便利 節能 管理 指標 數 民間 公有 類別 備註 雙璽大樓 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 過期 成功大鎮 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 過期 國立中興大學女生宿舍誠軒 大樓新建工程 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 過期 富麗居 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 過期 新北建設富貴 59 大樓 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 敦年建設凱旋大道 免評估 ● ● ● ● 4 民間 辦公類 文華居 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 首席大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 辦公類 過期 仁愛 116 大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 過期 展曜 307 案集合住宅 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 過期 世和御苑大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 過期 元大證券集團企業總部大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 辦公類 過期 光點新建工程住宅案 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 過期 鄉林建設士林官邸 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 辦公類 過期 御盟建國企業大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 辦公類 日健建設三重長壽案 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 宏普建設柏悅府 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 宏普建設四季館 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 傑丞建設桃園市中山段 213 地 號新建工程 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 長群金璽御品 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 遠雄未來之光集合住宅 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 遠雄建設中央公園社區案新 建工程 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 辦公類 中華電信敦南大樓新建工程 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 辦公類 行政院衛生署衛生大樓新建 工程 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 公有 辦公類 遠雄人壽 O3 金融中心新建工 程 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 辦公類 2003 版候選證書指標統計 25 20 25 25 21 4 0 6 候選 *系統整合、設施管理為申請 2003 版智慧建築標章必要指標,貼心便利為 2011 版智慧建築新增設指標。(資料來源:內政部建研所)
2003 版智慧建築標章共有 16 件其中有 3 件已過期,均為民間機構。各指標項中 同樣以健康舒適共 7 案及節能管理共 8 案兩項指標僅半數人申請,尤其住宅類僅 2 案 申請,推估該項目為住宅類申請難度較高之項目。 本研究需針對智慧建築標章之案件調查其成本及效益,因此針對 2003 年申請標章通過之 16 個案例中,目前以取得其中 4 個樣本之成本及標章申請項目,分別進行分 析調查,分別為中和****新建工程、高雄****新建工程、經濟部嘉義****新建工程、 新莊****新建工程等四案調查其成本與效益分析。
表 2-4 2003 版智慧建築標章統計表
建築物名稱 等級 綜合 佈線 資訊 通信 系統 整合 設施 管理 安全 防災 健康 舒適 貼心 便利 節能 管理 指標 數 民間 公有 類別 備註 光世代柯芬園彰化延平段別 墅新建工程 免評估 ● ● ● ● 4 民間 住宅類 中原大學聯合行政服務大樓 免評估 ● ● ● ● 4 民間 學校類 泰安連雲接雲樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 過期 台灣科技大學教學大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 公有 學校類 中興保全內湖科技大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 工廠類 中和****新建工程 免評估 ● ● ● ● ● 5 公有 辦公類 御盟建國企業大樓 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 辦公類 光點新建工程住宅案 免評估 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 高雄****新建工程 免評估 ● ● ● ● ● 5 公有 辦公建 築類 士電仰德大樓 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 辦公類 過期 Crystal House 大樓 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 住宅類 過期 世正南軟大樓 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 辦公類 元利世紀匯 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 住宅類 世正經貿大樓 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 辦公類 經濟部嘉義****新建工程 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 公有 辦公類 新莊****新建工程 免評估 ● ● ● ● ● ● ● 7 公有 辦公類 2003 版標章指標統計 15 16 16 16 14 7 0 8(資料來源:內政部建研所)
2011 版智慧建築候選證書包含新增之貼心便利指標共 8 項指標,其中綜合佈線、 資訊通信、系統整合、設施管理四項指標為基礎設施指標群,並分為藉由得分及指標 項判定申請等級。2011 版智慧建築候選證書共有 16 件其中以健康舒適 7 案及貼心便 利 4 案兩項指標鮮少人申請,推估為該項目申請難度較高。而其中申請貼心便利指標 者均為申請鑽石級智慧建築候選證書之案例。統計共 5 案合格級、4 案銅級、2 案銀 級、1 案黃金級、4 案鑽石級智慧建築後選證書。共 2 案公共辦公及 2 案民間住宅獲得 鑽石級候選證書,1 案民間辦公獲得黃金級候選證書。表 2-5 2011 版智慧建築候選證書統計表
建築物名稱 等級 綜合 佈線 資訊 通信 系統 整合 設施 管理 安全 防災 健康 舒適 貼心 便利 節能 管理 指標 數 民間 公有 類別 備註 國立臺中教育大學教學大樓 新建工程 合格級 ● ● ● ● ● 5 公有 休閒文 教類 新北市板橋浮洲合宜住宅店 鋪、集合住宅新建工程 銅級 ● ● ● ● ● 5 公有 住宅類 築悅開發建設三重大仁段集 合住宅新建工程 銅級 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 懋榮建設股份有限公司 天空 的院子 合格級 ● ● ● ● ● 5 民間 住宅類 新北市林口特定區機 1-1 行政 園區新建工程 銅級 ● ● ● ● ● 5 公有 辦公服 務類、 住宿類 高雄市政府鳳山行政中心新 建大樓工程 銅級 ● ● ● ● ● 5 公有 辦公服 務類 群祥開發八德市興豐段 2574 地號住宅新建工程 合格級 ● ● ● ● ● 5 民間 住宿類 臺中市政府警察局局本部暨 各大隊興建工程 合格級 ● ● ● ● ● 5 公有 辦公服 務類 財團法人中興工程顧問社研 究大樓新建工程 銀級 ● ● ● ● ● ● 6 民間 辦公類 臺灣桃園地方法院擴遷建辦 公廳舍及檔證大樓新建工程 之 B 棟辦公大樓 合格級 ● ● ● ● ● ● 6 公有 辦公服 務類 台灣金門工商休閒園區 BOT 案 B 區新建工程 黃金級 ● ● ● ● ● ● ● 7 民間 商業類 台灣電力公司電力修護處廠 房新建工程 銅級 ● ● ● ● ● ● ● 7 公有 工廠類 大恆 鑽石級 ● ● ● ● ● ● ● ● 8 民間 住宅類 中台灣****新建工程 鑽石級 ● ● ● ● ● ● ● ● 8 公有 辦公類 中華電信板橋資料中心新建 工程-辦公棟(B 棟) 鑽石級 ● ● ● ● ● ● ● ● 8 民間 辦公類 陶朱隱園 鑽石級 ● ● ● ● ● ● ● ● 8 民間 住宿類 2011 版候選證書指標統計 5 合格 4 銅 2 銀 1 黃金 4 鑽石 16 16 16 16 13 7 4 10 *綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理為申請 2011 版智慧建築標章必要指標。
(資料來源:內政部建研所)
2011 版智慧建築標章截至 103 年 5 月取得資料顯示共有 5 件,其中取得鑽石級智 慧標章之案例均為台積電之辦公類建築,共申請八項指標。如同候選證書申請貼心便 利指標者、均為申請鑽石級智慧建築候選證書之案例。表 2-6 2011 版智慧建築標章統計表
建築物名稱 等級 綜合 佈線 資訊 通信 系統 整合 設施 管理 安全 防災 健康 舒適 貼心 便利 節能 管理 指標 數 民間 公有 類別 備註 台灣新光保全股份有限公司 科技總部 銅級 ● ● ● ● ● 5 民間 廠房類 中興工程研究大樓 銀級 ● ● ● ● ● ● 6 民間 辦 公 建 築類 台灣電力公司總管理處大樓 銀級 ● ● ● ● ● ● ● 7 公有 辦公類 台積電 12 廠四期辦公大樓 鑽石級 ● ● ● ● ● ● ● ● 8 民間 辦公類 台灣積體電路製造股份有限 公司十四廠三期(F14P3)辦公 大樓 鑽石級 ● ● ● ● ● ● ● ● 8 民間 辦 公 建 築類 2011 年標章指標統計 1 銅 2 銀 2 鑽石 5 5 5 5 5 3 2 4(資料來源:內政部建研所)
三、智慧建築標章概況與統計分析 依目前制定智慧建築標章 2011 版本之評等架構下,取得黃金級、鑽石級等級案 例多為特殊案例,包含台積電本身之營運管理及本身之競爭力所需投入之資本, 中台灣****新建工程為政府單位之研發部門,中華電信板橋資料中心新建工程-辦公棟(B 棟)中華電信之範例。上列案例均屬於將智慧建築系統設備視為必要之個 案。並非一般機構或民間單位需要或能夠負擔的成本與必要設施,概括來說智慧建築 標章缺少鼓勵申請之誘因與必要性。 其中綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災五項指標項目,部分 為法規要求及設備建置所需具備之等級及系統管線。包含 2003 版及 2011 版上列合格 級指標項目統計為建築在設備系統建置上與使用上需具備之神經與大腦系統,因此如 統計數量中顯示多數建築均能達到此標準,後續針對各指標項目內容及成本細項進行 評估分析,檢討是否反應如同上列統計數據之表象。第 三 節 成 本 及 效 益 調 查 分 析 方 法
一、成本及效益分析理論 成本及效益分析理論源於經濟學的概念,強調將資源分配給能夠創造最高效率的 方案上。進行成本及效益分析必須符合之基本假設如下: (一)所分析之項目具市場性; (二)所處之市場形式為完全競爭; (三)需求者是理性的。成本及效益分析主要是在追求潛在柏拉圖效率(Potential Pareto Efficiency), 即在未損及現況之情形下,若某方案可提升福利,則值得採納。然無論是哪一種方案 都勢必有所虧損,如何取捨在於二者是否可達平衡,此即凱爾德-希克斯準則 (Kaldor-Hicks Principle)。 二、成本及效益分析內容 進行成本及效益分析所應考慮之內容如下: (一)內部與外部 成本及效益分析中的成本是指社會上所有成員於採納某方案時所須承擔的機會成 本,意即社會成本,其又可分為內部成本(Internal Cost)與外部成本(External Cost)。內部成本是指於財務上與各種項目相關的成本;外部成本則是指其餘於財務 上無法掌控的成本。至於效益則是指社會上所有成員於採納某方案時取得的效益,意 即社會效益,亦可分為內部效益(Internal Benefit)與外部效益(External Benefit)。內部成本或效益統稱作內部效果(Internal Effect);外部成本或效益 則統稱作外部效果(External Effect)。 (二)直接與間接 採納某方案所產生的影響為直接成本或效益,所衍生的影響為間接成本或效益; 前者將直接回饋給決策單位,後者則由決策單位以外的單位接收。 (三)有形與無形
成本及效益可被分作有形的與無形的。主要差異在於是否可藉市價量化之。一般 而言,與政治、社會、心理相關者較不易量化,多歸類為無形的成本及效益。 (四)已就業或未就業之機會成本 採納某方案所增加的就業機會,若雇用原已就業者,因其機會成本可能較高,淨 效益可能較小;反之,若雇用原未就業者,因其機會成本可能較低,淨效益可能較 大。 三、成本及效益分析步驟 成本及效益分析主要是透過以下四個步驟來進行: (一)界定與採納某方案相關之影響,包括欲進行成本及效益分析之具體內容與 認列基礎為何?主要是基於哪些人的立場來做考量? (二)以市價或貨幣來估算各方案影響之內部效果(即內部成本及效益);以文 字說明各方案影響之外部效果(即外部成本及效益)。
(三)擇一準則作為評估基礎,例如淨現值法(Net Present Value,NPV)、益 本比法(Bent-Cost Ratio)、內部報酬率法(Internal Rate of Return,IRR)、還 本期法(Payback Period)、年值法(Annual Worth Method,AWM)、終值法(Future Worth Method,FWM)、外部報酬率法(External Rate of Return,ERR)、獲利性指 數法(Profitability Index,PI);一般而言,與公共建設相關之方案通常採用淨現 值法或內部報酬率法。 (四)衡量不確定性因素(例如時間、風險等)並執行不確定性分析。 (五)根據資源分配效率來選擇最佳方案。 四、本案主要成本及效益分析方法 1.專家個案諮詢法: 本研究邀請對智慧化建築有實務與專長的專家學者,參與計畫審查、相關個案評 估成果與建議。本研究也同時針對建築師事務所及建築研究所提供之個案,諮詢個案 營運管理端之執行者請益相關意見,並彙整相關提供資料作為充實本研究之樣本數
2.比較分析研究法: 目前取得之案例多為 2003 版智慧建築,與 2011 版指標項目對比營造所規劃之成 本分析,比較各指標成本上的差異與得分取項之影響與營運後可量化之項目進行效益 評估。在有限條件下取得的資訊,包含既有建築成本、智慧化建築成本、營運成本、 各評估項目成本等各樣本之參考價值及數量決定是否納入評估比較效益之主要條件。 主要以成本報表分析法及指標分析法執行,並研究探討效益分項做案例詢訪及效益之 定性分析比較。在此條件下進行比較分析智慧化建築在成本與效益之差異。
第三章 國內智慧建築標章架構分析
第 一 節 標 章 指 標 項 目 分 析
智慧建築標章自 2003 年起執行,2008 年起進行修訂作業,於 2011 年完成「新版 智慧建築標章解說與評估手冊」。共分為綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、 安全防災、健康舒適、貼心便利、節能管理等八大項作為標章的評估指標,各指標之性 質區分為「基礎設施指標群」與「功能選項指標群」,並取消原門檻指標之限制。基礎 設施指標群包含資訊通信、綜合佈線、系統整合及設施管理等四項指標,其關係建築物 智慧化功能呈現之各項基礎環境之建設及管理維護機制,而功能選項指標群則包含安全 防災、健康舒適、貼心便利及節能管理等四項指標,為建築物智慧化功能之具體呈現, 並得以清楚顯示智慧建築的具體效益。 一、2003 版智慧建築標章概述 於 2003 年初步實施階段,為求評估體系之執行容易,應盡量以簡化及可量化指標 作為評估依據,為達上述目的,以智慧建築之建築物環境、成本效益、智慧化系統與使 用管理來作為智慧建築定義的範疇。依此研訂資訊通信、安全防災、健康舒適、設備節 能、綜合佈線、系統整合及設施管理七大項指標作為「智慧建築標章」之評估體系。也 就是定義智慧建築乃透過資訊通信之傳遞與綜合佈線及系統整合達到建築物智慧化的目 的,並由自動化技術提升安全防災功能,設備連動監控技術達成節能效益並提升環境的 健康舒適,藉由優良的設施管理維持智慧化功能正常運作,提高建築物整體品質。 2003 版將各評估指標基準類別區分為必要性基準與鼓勵性基準指標等兩大類別, 共七項指標,並在各項得分上分配各指標不同且平分說明較 2011 版。標章內容僅針對 系統整合及設施管理列為必要申請項目,在得分上也較無詳盡之說明與定義。2003 智 慧建築標章的推動與執行至 2011 年,過程經歷 ICT 科技與智慧化設備的快速發展,多元 化的科技與產品不斷的被導入建築生活空間。部份項目需要因應資通訊科技與建築技術 的發展而做切合時代需求的修正。圖 3-1 2003 版智慧建築標章架構
(資料來源: 本研究整理)
二、2011 版智慧建築標章概述 智慧建築評估指標依據各指標基準於建築物智慧化之重要性,將各評估指標基準類 別區分為基本性基準、必要性基準與鼓勵性基準指標等三大類別。 1、 基本性基準 基本性基準為申請智慧建築標章之必要查核項目,必須全部通過並符合要求,意義 乃是智慧建築必要的基礎設施與功能,任何申請智慧建築標章的建築物都必須滿足基本 性基準。 2、 必要性基準 必要性基準是達成建築物智慧化過程中必要之條件,申請單位欲通過申請之指標項 目,則該項指標任一項必要性基準得分不得為零。 3、 鼓勵性基準 鼓勵性基準為彰顯各指標智慧化功能之選擇性項目,其可依各不同建築物類型之智 慧化目標選擇性導入設置。 為彰顯建築物智慧化程度,新版智慧建築標章依各項指標之評估基準屬性與加總得 42 50 3040 50 22 50 99 84 24 36 100 30 40 50 資訊 通信 綜合 佈線 系統 整合 設施管理 安全防災 設備節能 健康 舒適 必要 42 鼓勵 28 必要 32 鼓勵 50 必要 30 鼓勵 71 必要 48 鼓勵 51 必要 10 鼓勵 38 必要 90 鼓勵 10 必要 31 鼓勵 69 基礎設施指標群 功能選項指標群 必要 20 鼓勵 18 鼓勵 56 使用 建築 設備 必要 32 建物 防災 人身 安全 必要 80 必要 60 空調 照明 動力 鼓勵 36 鼓勵 112 50 分 40 分 指 標 配 分 值資訊 通信 綜合 佈線 系統 整合 設施 管理 節能 管理 安全 防災 貼心 便利 健康 舒適 必要 36 鼓勵 46 必要 40 鼓勵 35 必要 42 鼓勵 45 必要 32 鼓勵 56 必要 18 鼓勵 74 鼓勵 98 必要 20 鼓勵 70 必要 32 鼓勵 40 基礎設施指標群 功能選項指標群 基本 23 基本8 基本10 基本 28 基本 18 基本13 基本 25 分後,評定各指標項目的智慧化等級,共分為一般智慧化、優質智慧化與卓越智慧化等 三種等級。智慧建築標章依各項指標統計判別共分五級,分別為合格級智慧建築、銅 級、銀級、黃金級以及鑽石級等五種智慧建築標章級別。 1.合 格 級:四項基礎設施指標 + 一項功能選項指標,均需達 一般智慧化 2.銅 級:四項基礎設施指標 + 一項功能選項指標,均需達 優質智慧化 3.銀 級:四項基礎設施指標 + 二項功能選項指標,均需達 優質智慧化 4.黃 金 級:四項基礎設施指標 + 三項功能選項指標,均需達 卓越智慧化 5.鑽 石 級:四項基礎設施指標 + 四項功能選項指標,均需達 卓越智慧化
圖 3-2 2011 版智慧建築標章架構
(資料來源: 智慧建築解說與評估手冊_2011 年版)
本研究評估應以 2011 版標章做為分析評估之基準,有效的回饋至目前標章制度與 指標評估內容之修訂,對於目前標章推動與制定做適當之回應。本研究針對取得標章之 案例進行成本效益分析,茲因 2011 版之標章均營運未滿一年且樣本數有限的條件下, 能大以 2003 版做為主要案例為目標。因此在於版本上需調查 2003 版標章之建築,以 2011 之指標項目分析上會有判別之差異,較難透過轉換分析其等級。目前僅對成本與 金額做 2011 版之對應分析。部份針對本研究可取得之 2011 版標章案例進行等級與成本三、智慧建築標章評估項目 本研究針對 2011 版智慧建築標章評估項目進行通案檢討,分析各指標之評估項目 在預算上之差異。 綜合佈線指標之目的在於鼓勵智慧佈線系統能夠將建築物的各系統予以整合,以節 省建置費用、管道以及配線的空間,及落實後續維護,確認銜接服務不再受限於佈線瓶 頸而無法實現。在網路技術與新服務不斷的發展下,綜合佈線系統皆能支應現階段與未 來之電信、網路、視訊、建築物自動控制服務需求,充分滿足智慧生活趨勢下的 ICT 服務供裝要求與對新服務之包容,保障未來智慧服務與智慧生活的可提供性,其指標大 項如下表。
表 3-1 綜合佈線指標
項次 指標項目 評估項目 一 佈線系統 規劃設計 規劃設計計畫書:佈線規劃設計之系統化功能與 成效 佈線各子系統設計之完整性 二 佈線系統可支援之 服務 作為資、通信等系統/服務之配線系統 作為建築物控制系統與數位化服務之配線系統 三 佈線系統導入時機 與流程管制 導入時機 流程管制方式 四 佈線系統等級與整 合度 依循共通標準化程度 配線器材暨配線系統選用之等級 配線器材/系統光化程度 整合度 五 佈線系統管理機制 圖資管理 標示與識別 系統測試與維運管理 六 佈線新技術導入程 度 佈線新技術應用項目 佈線新技術應用功效(資料來源: 智慧建築解說與評估手冊_2011 年版)
資訊及通信系統機能的規劃、設計、建置與維運,必須確保系統的可靠性、安全 性,使用的方便性及未來的擴充性,並充分應用先進的技術來實現。智慧建築之資訊及 通信系統亦需具備良好的人機介面,除能讓使用者順利操作使用之外,更需以使用者為 中心,貼近使用者的需求,以創造更舒適便利的智慧化空間。基於上述目的,可將資訊及通信指標區分為數位交換、數位式區域行動通信、行動通信共構、衛星通信、區域網 路、視訊會議、公共廣播、公共天線及有線電視以及公共資訊顯示等。其指標大項如下 表。
表 3-2 資訊通信
項次 指標項目 一 廣域網路之接取 二 數位式(含 IP)電話交換 三 公眾行動通信涵蓋(含共構) 四 區域網路 四 區域網路 五 視訊會議 六 公共廣播 七 公共天線及有線電視 八 公共資訊顯示及導覽(資料來源: 智慧建築解說與評估手冊_2011 年版)
隨著現代化科技的進步與人們的需求,各種應用建構在建築物上的自動化服務系統 不斷的創新與發展,種類繁多複雜,如空調監控系統、電力監控系統、照明監控系統、 門禁控制、對講系統、消防警報系統、安全警報系統、停車場管理系統等等,不同的系 統設備在資源共用的節省以及未來的維護、變更、擴充、系統彼此間協調互動,操控管 理方式的提升等。系統整合主要是在解決系統之間的互聯性與互操作性問題,其牽涉之 層面包括建築物內的各類設備、子系統間的整合,以及通訊協定、系統平台、應用軟體 及建築環境、施工配合、組織管理和人員配備等各方面的整合問題。其指標大項如下 表。表 3-3 系統整合
項次 指標項目 評估項目 一 系統整合之程度 中央監控系統 系統整合項目 系統整合之整合度 二 系統整合之方式中央監控室或管理室或專有處 所之設置 整合系統管理操作環境 四 系統整合平台 五 整合的安全機制
(資料來源: 智慧建築解說與評估手冊_2011 年版)
「設施管理」指標區分成「使用管理」與「建築設備維護管理」兩分項指標,其目 的是透過有組織、有計劃、有制度及有效能的查核機制,以評定建築物智慧化功能正常 運作的可靠性、異常及故障排除的即時性、服務品質的穏定性及資訊彙整的正確性;以 發揮建築智慧化的效能水準及持續性發展。其指標大項如下表。表 3-4 設施管理
項次 指標項目 評估項目 一 使用管理 資產管理 效能管理 二 建築設備維護 組織管理 維運管理 長期修繕(資料來源: 智慧建築解說與評估手冊_2011 年版)
安全防災指標著重在「主動性防災」以及各自動化系統整合及連動程度的評估,以 鼓勵建築物朝向更優質的目標來規劃及建造。因此與現有法規大部分著重在要求建築物 滿足最低設置標準的觀點並不相同;因為依照法規的設計,所做到的合法,只是達到一 個最基本的安全保障。每一個系統在平時就要與日常生活結合,朝向人機介面圓滑化的 方式去規劃設計,使其在操作或是顯示資訊的方式上,可以更貼近使用者的需求。其指 標大項如下表。表 3-5 安全防災
項次 指標項目 一 建築防災 防火系統 二 防震抗風系統 三 防水系統 一 人身防災 防盜系統 二 防破壞系統三 防有害氣體系統 四 緊急求救系統