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辦公類智慧建築效益量化評估合理性研究

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Academic year: 2021

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辦公類智慧建築效益量化評估合理性研究

內政部建築研究所委託研究報告

中華民國 109 年 12 月

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10915G0016 PG10903-0269

辦公類智慧建築效益量化評估合理性研究

受 委 託 單 位 : 中國文化大學

計 畫 主 持 人 : 張效通

共 同 主 持 人 : 溫琇玲、游璧菁

諮 詢 專 家 : 李國維、黃健瑋、鄭士芳

研 究 助 理 : 賴建宇、黃子銘

研 究 期 程 : 中華民國 109 年 2 月至 109 年 12 月

研 究 經 費 : 新台幣 107 萬 6 仟 1 佰元整

內 政 部建 築研 究 所 委 託研 究 報告

中華民國 109 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

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辦公類智慧建築效益量化評估合理性研究

目 次

目 次 ... I 圖 次 ... III 表 次 ... IV 摘 要 ... VII ABSTRACT ... VIII 第一章 緒論 ... 1 第一節 研究動機 ... 1 第二節 研究目的 ... 4 第三節 研究方法與流程 ... 6 第二章 文獻回顧... 11 第一節 國內外辦公類智慧建築量化效益評估方式收集 ... 15 第二節 國內外辦公類智慧建築量化效益評估項目 ... 25 第三節 國內外辦公類智慧建築量化效益評估方法 ... 56 第三章 辦公類智慧建築量化效益評估方法彙整初擬 ... 91 第一節 辦公類智慧建築『安全』效益評估項目及方法 ... 91 第二節 辦公類智慧建築『健康』效益評估項目及方法 ... 100 第三節 辦公類智慧建築『節能』效益評估項目及方法 ... 115 第四節 辦公類智慧建築『管理』效益評估項目及方法 ... 124 第四章 辦公類智慧建築量化效益評估項目及方法(草案) ... 137 第一節 辦公類智慧建築量化效益評估項目及方法草案制定前言 ... 137

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第二節 辦公類智慧建築量化效益評估項目 ... 139 第三節 辦公類智慧建築量化效益評估方法 ... 140 第五章 辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算 ... 143 第一節 案例一:自用型辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算 ... 143 第二節 案例二:出租型辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算 ... 152 第三節 辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算案例彙整比較 ... 161 第六章 結論與建議... 163 第一節 結論 ... 163 第二節 建議 ... 166 參考文獻 ... 167 附 錄 ... 171 附錄一、期中審查意見彙整表... 171 附錄二、期末審查意見彙整表... 175 附錄三、內部工作會議紀錄... 179 附錄四、與建研所工作會議紀錄... 210 附錄五、專家諮詢座談會紀錄... 215 附錄六、我國健康建築與室內環境品質相關法令規範... 228

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圖 次

圖 1.1 研究流程圖... 8 圖 2.1 WELL 建築標準之 11 項人體系統與 7 大指標 ... 32 圖 2.2 霍尼韋爾智慧建築評價體系... 65 圖 3.1 辦公類智慧建築效益評估四大面向... 91 圖 3.2 『安全』效益評估項目架構... 93 圖 3.3 『節能』效益評估項目架構... 116 圖 5.1 方案一智慧連動 I/O 點數 ... 146 圖 5.2 方案一智慧系統架構圖... 147 圖 5.3 案例二智慧整合系統架構圖... 153 圖 5.4 案例二中央系統架構昇位圖... 154 圖 5.5 案例二智慧連動 I/O 點數 ... 156

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表 次

表 1.1 研究進度及工作項目說明表... 9 表 2.1 常見建築物智慧化需求與技術應用統計... 11 表 2.2 韓國智慧化建築認證計分表... 16 表 2.3 台灣智慧建築評估系統架構... 18 表 2.4 亞太地區各國智慧綠建築評估系統架構比較... 21 表 2.5 文獻整理智慧建築的評估準則... 25 表 2.6 CASBEE-健康(住宅版)自行評核表(9 類 50 題)... 27 表 2.7 LEED BD+C 八大指標表及其 26 個評估項目 ... 28 表 2.8 BREEAM 認證評估等級 ... 29 表 2.9 空氣指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 33 表 2.10 水指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 34 表 2.11 營養指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 35 表 2.12 光指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 35 表 2.13 健身指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 36 表 2.14 熱舒適指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 37 表 2.15 聲環境指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 37 表 2.16 材料指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 38 表 2.17 精神指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 39 表 2.18 社區指標評估項目表(新建與既有建築類) ... 39 表 2.19 WELL 指標與 LEED 評估項目比較表 ... 40 表 2.20 EEWH 室內環境指標評估項目與 WELL 指標相似對照表 ... 44 表 2.21 健康及綠色辦公室指標架構... 47 表 2.22 打造更健康更綠色辦公室的 8 大環境元素特點、1 項感知... 48 表 2.23 美國白領工作人員的效率增加... 53

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表 2.24 2013 年 DIGITIMES 智慧建築導入應用滿意度、需求調查 ... 55 表 2.25 各國智慧建築評估的方式... 65 表 2.26 國、內外文獻有關智慧建築質、量化效益... 68 表 2.27 辦公類 A 大樓導入智慧化系統、功能 ... 69 表 2.28 辦公類 B 大樓導入智慧化系統、功能 ... 72 表 2.29 辦公類 C 大樓導入智慧化系統、功能 ... 75 表 2.30 辦公類 D 大樓導入智慧化系統、功能 ... 78 表 2.31 辦公類 E 大樓導入智慧化系統、功能 ... 82 表 2.32 辦公類 F 大樓導入智慧化系統、功能 ... 84 表 2.33 臺灣優良智慧綠建築營運類獎案例效益評估項目彙整表... 89 表 2.34 智慧建築質化效益與量化效益... 90 表 3.1 辦公類智慧建築『安全』效益評估項目架構... 95 表 3.2 健康建築評估項目... 100 表 3.3 辦公類智慧建築『健康』效益評估項目架構... 102 表 3.4 『節能』效益評估項目與綠建築日常節能評估項目比較... 115 表 3.5 辦公類智慧建築『節能』效益評估項目架構... 119 表 3.6 智慧建築的主要特徵和績效指標摘要分析... 125 表 3.7 影響可持續建築的障礙... 127 表 3.8 辦公類智慧建築『管理』效益評估項目架構... 132 表 5.1 辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算案例彙整比較表... 161 表 6.1 辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算案例彙整摘要比較表... 163 表 6.2 不同建築階段量化評估重點、方式說明... 166

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摘 要

本計畫擬蒐集智慧建築在安全、健康、節能、管理等面向的效益因子,並提 出各效益面向評估之量化效益評估項目、評估方法草案,引領智慧建築之規劃設 計以效益導向為目標,未來亦將透過 IoT 及智慧系統平台整合效益資料,以利智 慧建築產業之推動。 研究內容說明如下: 1. 擬定辦公類智慧建築量化效益評估方法草案:本研究將進行國內外案 例收集,廣泛的收集國內外智慧建築效益評估因子,依據使用管理需 求,從而建構我國發展辦公類智慧建築量化效益評估項目。依據提出 之辦公類智慧建築效益評估項目,發展量化效益預估方法草案,一方 面作為規劃階段之引導,二方面也協助使用管理階段檢核智慧建築營 運成效。另辦公類智慧建築量化效益評估方法草案,應具備資料收集 容易、客觀、可量化,並能凸顯建築使用特徵等條件,未來將可藉由 量化效益評估進行與同一建築前、後期比較,及不同建築間之比較的 方式,作為診斷改善智慧建築營運策略之參考,引導智慧建築朝向高 效益的方向精進。 2. 模擬試算智慧建築使用維運成效:依據所提出之「辦公類智慧建築量 化效益評估方法草案」,進行案例模擬試算營運後可達成效益與預估效 益比較,檢核評估方法的可執行性,並藉以推估智慧建築使用維運成 效。並藉由不同建築效益達成之比較,可逐步建立辦公類建築效益目 標,協助既有建築診斷,並做為新建築之設計目標。 關鍵字:智慧建築、效益評估、量化效益

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ABSTRACT

Keywords: Intelligent building, Benefit evaluation, Quantifying benefits

This plan intends to collect the benefit factors of intelligent buildings in terms of safety, health, energy saving, management, etc., and proposes a quantitative benefit assessment project and assessment method draft for each benefit-oriented assessment, leading the planning and design of intelligent buildings to take benefit-oriented as the goal, the future It will also integrate benefit data through IoT and intelligent system platforms to facilitate the promotion of the intelligent building industry.

The research content is described as follows:

1. Develop a draft method for evaluating the quantitative benefits of office intelligent buildings: This study will collect domestic and foreign cases, extensively collect domestic and foreign intelligent building benefit evaluation factors, and build a quantitative benefit evaluation project for the development of office intelligent buildings in China based on the use and management needs . Based on the proposed office intelligent building benefit evaluation project, the development of a quantitative benefit prediction method draft, on the one hand, serves as a guide for the planning stage, and on the other hand, it also assists in the use of the management stage to check the effectiveness of intelligent building operations. In addition, the draft method for evaluating the quantitative benefits of office intelligent buildings should have the conditions of easy, objective, and quantifiable data collection, and highlight the characteristics of building use. In the future, the quantitative benefit evaluation will be used to compare with the same building before and after, and different The method of comparison between buildings serves as a reference for diagnosing and improving the operation strategy of intelligent buildings, and guides smart buildings to improve in the direction of high efficiency.

2. Simulation trial calculation of the effectiveness of the use and maintenance of smart buildings: According to the proposed "office intelligent building quantitative benefit evaluation method draft", after the case simulation trial operation, the benefits can be compared with the estimated benefits, and the enforceability of the evaluation method is checked. , And to estimate the effectiveness of the use of intelligent buildings for maintenance. And through the comparison of different building benefits, we can gradually establish office building benefit targets, assist existing buildings in diagnosis, and serve as new building design goals.

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第一章 緒論 第一節 研究動機 當全球朝向 IoT 及智慧系統世代大步邁進的此時,如何藉由智慧化提昇建設 火車頭產業的價值,系統化的彙整各效益面向資料,制訂客觀的效益評估方式, 勢將成為智慧建築產業升級的關鍵。截至 108 年 5 月底止,我國智慧建築標章通 過認可共 409 件;另我國推動既有建築物智慧化改善工作計畫顯示,既有建築智 慧化改善具提升整體行政管理及其他個別項目智慧化效益。例如:可達到提升行 政管理服務品質,並有效減低行政成本及行政人力;另在系統整合應用(含節能 管理)、便利舒適及安全防災監控等方面,則可分別達到節省水電費、監測用水 管線避免水資源浪費、有效降低室內二氧化碳濃度以及有效縮短災害緊急應變時 間等效益。

根據智慧建築字典(intelligent building dictionary)的定義,智慧建築係整合 各種技術與方法,期能提昇使用者的安全、舒適與生產力,同時亦提昇業主營運 效率的一種建築,藉先進的技術,再加上優良的設計興建與營運方法,提供優質 的室內環境,以提昇使用者的舒適與生產力,並減少能源消費與營運成本。

智慧建築較一般建築在維護環境的功能上較為有效,目前已有許多學術上與 技術上的文獻專門討論智慧建築的定義,根據 Wigginton and Harris(2002)的調查, 目前智慧建築已有 30 多種不同的定義,但早期有關智慧建築的定義較多集中在 技術層面,較不注重使用者的反應,例如 Cardin(1983)將智慧建築定義為:「完 全自動化的建築服務控制系統」,完全按技術層面所下的智慧建築的定義受到許 多人質疑,例如,DEGW 在 1980 年代中期,曾發現建築的功能如不能符合使用 機構或資訊技術的變動,勢必事先淘汰,或浪費許多金錢重新裝修,Wigginton and Harris(2002)認為智慧建築必須迎合使用者的需求,Clements-Croome(1997)發 現任何建築的服務系統以及工作程序管理與使用者的福利息息相關,因為建築的 環境影響到工作場所中使用者的福利與舒適,而此又影響到使用者的生產力、士 氣與滿足; Arkin and Paciuk(1997)主張智慧建築「應強調建築結構、系統、服 務,以及管理的跨科技整合,期能為使用者創造一種具有生產力, 節省成本, 與符合環保的環境」。最近,又有些學者,例如 Yang and Peng(2002) 將智慧建 築的定義加以擴充,添加「學習能力以及因應使用與環境而能及時調整的功能」, 該等學者認為智慧建築不但要依照個人、機構、與環境的要求而有反應與變更, 而且能由使用與環境的變化中學習並調整(自我調適)。

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美兩國智慧建築研究機構所作的不同的定義,美國智慧建築研究所的定義為評估 建築、設備、服務、營運管理等四個基本要素,及其間相互優化關係設計,創造 符合成本效益、高效率的空間環境。而以英國為基地的歐洲智慧建築研究團隊 (European Intelligent Building Group)則將智慧建築定義為:「創造一種能充分發揮 使用者效力的環境,同時又能在硬體與設施最低的生命周期成本下,充分發揮資 源的有效管理」,由此可見,英國的定義比較偏重使用者的要求,而美國的定義 比較偏重技術。 我國自 1991 年開始進行智慧建築相關研究調查,(温琇玲等,1996)曾進行 「智慧型公寓大廈自動化系統設計準則之研究」,並將智慧建築定義為係指建築 物及其基地設置建築自動化系統(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、維護管理予以最佳 化整合,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(1)建築智慧化系統裝置(2)建築使用空間(3) 建築運轉管理制度,是為台灣最早的智慧建築定義。 2002 年度開始進行「智慧建築標章」評估系統之架構研究,以作為推動「智 慧建築標章」之評估審查依據(溫琇玲等,2002),針對其中部分已可量化之指標 作基準性之研究,而 2003 年上半年度依循 2002 年度已完成之「智慧建築標章」 作業要點暨評估系統,落實各指標之量化評估準則與指標操作之解說,以作為執 行「智慧建築標章」申請之評估手冊,並於 2004 年起,正式受理智慧建築標章 之申請,並希望透過此一認證制度,彰顯建築物之差異化價值,進而加速國內智 慧建築之發展,提高我國之建築物品質。 標章推動與執行迄今,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。送審的諸多案例以及審查的討論過 程中,發現評估智慧建築之指標內容,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。為因應行政院發展智慧化居住空間產業發展計 畫之目標,智慧建築乃是智慧化居住空間的重要載體,因此檢討現行評估架構以 及評估指標之內容,以符合行政院發展智慧化居住空間政策方向之所需。緣此, 2011 年版智慧建築標章解說與評估手冊,將原始之七項評估指標擴充為八項, 增設「貼心便利指標」,並將原「設備節能指標」更名為「節能管理指標」,以使 智慧建築之評估得以更加完備,且更加符合科技之發展趨勢與使用者需求。智慧 建築標章解說與評估手冊將智慧建築定義為藉由導入資通訊系統及設備之手法, 使空間具備主動感知之智慧化功能,以達到安全健康、便利舒適、節能永續目的

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之建築物(温琇玲等,2011)。2016 年版則將貼心便利指標合併於健康舒適指標中, 另新增智慧創新指標。 各國智慧建築定義不盡相同,整體而言,智慧建築就是運用自動化與資通訊 技術,賦予建築一顆聰明大腦,使其能因應並滿足使用者生理與心理需求,提供 更舒適便利的生活空間與截然不同的生活體驗。在 2011 年版的《智慧建築解說 與評估手冊》中指出:建築物智慧化之面向包含「主動感知的能力」、「最佳的解 決途徑(系統的綜效)」、及「友善的人機介面」等三大精神,意即透過智慧科技 的導入,滿足並解決居住者的生活需求與問題。(温琇玲等,2010) 隨著資通訊科技產業的日新月異,相關產品導入建築空間,與建築軟硬體結 合,提供智慧化功能、服務與效益。我國智慧建築標章係以智慧建築評估手冊作 為評定之審查依據。而如何客觀的評估智慧建築的效益,呈現智慧建築具有提升 安全、健康、效率、優化等效益,以說服建築業界、管理者、維運者及使用者支 持智慧建築,則是推廣智慧建築的重要配套課題之一。 依據「智慧建築標章審查作業精進計畫」統計至 108 年 10 月,近年來取得 智慧建築標章之案件數顯著成長,由 100 年 9 件成長至 108 年 462 件,成長 51.3 倍。其中,通過智慧建築標章與全國取得使用執照總樓地板面積比例計算,從 101 年約佔 0.59%,到 107 年已成長為 2.74%。受到資訊通信技術的進步,及使 用者生活習慣對資通訊服務的依賴度提高,建築規劃設計智慧化勢在必行,因此, 如何進行合理的智慧建築效益量化評估,成為規劃設計者、維護管理者、政策推 動者等不同角色共同關切的課題。 援此,內政部建築研究所延續 108 年已完成智慧建築效益評估面向及評估架 構、共通性效益等研究成果。考量不同用途類型建築,其智慧化服務需求不同, 智慧效益項目及評估方式均有極大差異。本研究以標章申請案件較多的辦公類建 築為範圍,透過國內外資料收集、案例調查,據以研訂辦公類智慧建築量化效益 評估項目及方式,俾利智慧建築之效益評估,藉以協助智慧建築朝向效益的方向 設計、營運,並使效益評估成為智慧建築政策推動的助力。

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第二節 研究目的 內政部自民國 92 年制定「智慧建築標章」制度,並於隔年 93 年開始實施。 隨著科技進步,各個產業紛紛導入科技方式增加效能提高競爭力。跨產業的科技 應用更成為顯學,尤其智慧建築更是需要感測器、網路、監控設備與系統整合等, 讓建築物達到自動感知、分析及回應等功能。鑒於台灣在資通訊科技產業的卓越 成就及跨產業整合的趨勢,並讓智慧建築可以有最佳的組合與運轉,滿足使用者 對安全、舒適、便利、效率的需求,並達到節能、提高效益與成本節省的目標。 內政部建築研究所於 99 年開始執行「智慧綠建築推動方案」,並於 102 年 7 月開 始,新建之公有建築物總工程經費在兩億元以上,須申請智慧建築之候選證書及 標章,藉此政策更直接與有效的推廣智慧建築產業。 然而,智慧建築推動迄今,公有建築總工程費 2 億以上及其他自願申請的案 件,多數以滿足指標內容規範為目標,對導入智慧建築的效益目標考量相對不重 視。因此,本研究期分析智慧建築效益面向,協助規劃、設計、使用階段以效益 為導向,避免落入指標分數的競賽中。因此,將蒐集國內外智慧建築案例,完成 智慧建築效益評估架構、基準草案,引領我國智慧建築依建築、使用者特性,逐 次朝效益展現的方向發展。 本計畫目的說明如下: 1. 蒐集國內外辦公類建築量化效益評估資料及案例 蒐集國內外辦公類智慧建築效益評估案例,作為提出辦公類智慧建築 效益量化評估項目之參考。藉以提供辦公類智慧建築之規劃設計、使 用管理,效益評估、預測之參考。特別是關鍵效益項目將引導規劃設 計者思考,以導入最適的智慧化手法,以提升關鍵效益,同時亦協助 使用管理者檢核建築之營運成效。 2. 研擬辦公類智慧建築量化效益評估項目 依據內政部建築研究所 108 年已完成智慧建築效益評估面向及評估架 構,提出辦公類智慧建築效益量化評估項目,逐次將智慧建築標章推 動從導入系統、設施設備的角度,轉而依據建築使用需求展現不同的 效益面向,呈現智慧建築全生命週期的價值。 3. 擬定辦公類智慧建築量化效益評估方法草案 規劃舉辦專家座談會 2 場,並依據前揭提出之辦公類智慧建築效益評 估項目,發展量化效益預估方法草案,一方面作為規劃階段之引導,

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二方面也協助使用管理階段檢核智慧建築營運成效。另辦公類智慧建 築量化效益評估方法草案,應具備資料收集容易、客觀、可量化,並 能凸顯建築使用特徵等條件,未來將可藉由量化效益評估進行與同一 建築前、後期比較,及不同建築間之比較的方式,作為改善智慧建築 營運策略之參考,引導智慧建築朝向高效益的方向精進。 4. 模擬試算智慧建築使用維運成效 依據所提出之「辦公類智慧建築量化效益評估方法草案」,進行案例模 擬試算營運後可達成效益與預估效益比較,檢核評估方法的可執行性, 並藉以推估智慧建築使用維運成效。

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第三節 研究方法與流程 一、 研究方法 本研究主要進行辦公類智慧建築效益量化評估合理性研究,研擬辦公類智慧 建築量化效益評估架構、內容及基準,參考國內外辦公類智慧建築效益評估架構、 內容及基準,採用文獻調查分析法、比較分析法、專家諮詢法等,以達成計畫目 標。 1. 文獻調查分析法 本計畫將依研究議題,首先蒐集國內外辦公類智慧建築效益評估之相 關研究文獻,以及各國智慧建築標章評估方式,並針對國內辦公類智 慧建築標章評估指標中之基本規定及鼓勵項目的性能評估進行效益面 向的歸納與整理,進一步分析獲得台灣優良智慧綠建築之案例,了解 該建物導入智慧綠色系統所產生的效益,作為本研究在辦公類智慧建 築效益方面之基礎參考。 2. 比較分析法 針對文獻探討將國內外辦公類智慧建築效益評估之相關研究成果,各 國辦公類智慧建築標章評估方式,我國智慧建築標章評估指標之效益 面向,以及獲得優良智慧綠建築獎之辦公類智慧建築的效益進行比較 分析,以充分掌握辦公類智慧建築評估方式之差異與適用性。並做為 建立評估基準之主要構面、評估方式訂定之參考。 3. 專家諮詢法 研究結果經過初步整理後,邀請相關專家學者,進行意見之交流溝通, 並針對本研究內容進行審議,提出應修正及增刪之意見,作為本研究 修訂辦公類智慧建築效益量化評估合理性之參考依據。 二、 研究流程 本研究將著手從效益評估的架構與基準兩方面進行,並依據建築物的擁有者, 使用者、拜訪者、維護者等不同主要角色的需求,定義具價值主張之定性或定量 的評估基準。並依據不同類別的評估基準效益,可看出辦公類智慧建築效益方向, 藉此方式可真正引導智慧科技演繹在不同用途的建築所發揮呈現的最大效益,如 此才能讓智慧科技與建築產業繼續長遠的合作發展。效益評估的架構與基準由下 面兩方面進行:

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1. 研訂「辦公類智慧建築量化效益評估項目及方法草案」:考量台灣智慧 建築推動方針、使用需求特徵、資通訊導入目的等,完成辦公類智慧 建築量化效益評估項目及方法草案。期作為規劃設計、使用管理階段 的引導,以落實建築效益管理之目標。 2. 完成智慧建築使用維運成效之模擬試算:選定新建、既有智慧建築案 例,完成智慧建築使用維運成效之模擬試算,檢核評估方式之可行性, 並藉以協助評估案例提出改善建議,展現建築之效益目標與特色,優 化智慧建築之營運。 研究流程說明如下:

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圖 1.1 研究流程圖 研究動機、目的 相關文獻蒐集與整理 辦公類智慧建築量化效益評 估項目及方法 辦公類智慧建築量化效益 評估項目 辦公類智慧建築量化效益 評估方法 研究範圍 、 方法確立 文獻回顧 評估方法 量化基準 評估內容 評估項目 辦公類智慧建築量化效益評估項目 及方法草案 專家座談諮詢(一) 辦公類智慧建築量化效益評估項目 及方法草案修正 量化效益 評估項目 及方法 智慧建築使用維運成效之模擬試算 專家座談諮詢(二) 辦公類智慧建築量化效益評估項目 及方法修正 研究初步 成果 研究成果 與建議 結論與建議及成果報告

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三、 研究進度及預期完成之工作項目 研究進度及工作項目說明,如下表: 表 1.1 研究進度及工作項目說明表 月次 工作項目 第 1 個 月 第 2 個 月 第 3 個 月 第 4 個 月 第 5 個 月 第 6 個 月 第 7 個 月 第 8 個 月 第 9 個 月 第 10 個 月 第 11 個 月 備 註 研究範圍、方法確 立 文獻與案例收集 分析 國內外辦公類智 慧建築量化效益 評估項目及方法 蒐集分析 國內外辦公類智 慧建築量化效益 評估項目之基準 辦公類智慧建築 量化效益評估方 法彙整初擬 ☆06/30 期中報告 期中審查會議 ☆ 訂定「辦公類智慧 建築量化效益評 估項目及方法草 案」 智慧建築使用維 運成效之模擬試 算 辦公類智慧建築 量化效益評估項 目及方法修正 ☆10/15 期末報告 期末審查會議 ☆ ★12/04 成果報告 ★ 預定進度 (累積數) 10﹪ 20﹪ 25﹪ 35﹪ 40﹪ 45﹪ 55﹪ 65﹪ 80﹪ 90﹪ 95﹪

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第二章 文獻回顧 智慧建築的評估方式與效益評估架構以及評估基準有密切的關聯性,本研究 首先蒐集國內外的辦公類智慧建築量化評估方式,希望能從各國的評估方式中了 解其評估指標與內容以及評估的目的,進而了解辦公類智慧建築所要達成的效益。 另一方面,本研究也從各國的研究、論文等相關文獻中了解辦公類智慧建築量化 評估方式與評估架構。辦公類智慧建築量化評估指標與基準,截至目前為止並無 明確的架構或評估方法,其相關研究也散見於各大學的碩博士論文或專業期刊針 對某項系統或內容所進行的效益分析。因此,本研究將再進一步的蒐集國內外辦 公類智慧建築量化評估的相關文獻資料,並從中彙整出辦公類智慧建築量化評估 效益項目。 面對大自然周期性的地球暖化氣候變遷問題,人類無法對抗自然扭轉乾坤, 過去倡導師法自然為綠建築之主要訴求,但近年來氣候變遷快速與能源危機等因 素,過去觀念已無法滿足自然與人類居住環境需求,為適應環境的改變,人們開 始改變居住空間的規劃設計理念與能源的使用觀念,而演變出智慧建築等相關議 題。根據史登(Stern Review)研究報告中指出,台灣建築能源之使用即佔整體能源 使用之 30〜40%,其中包括住宅、商業與公共類型建築。 以台灣目前既有建築物比例約占總建築物的 97%,由數據可見,舊建築市場 相當大,因此既有建築物改善成為智慧建築,亦是重要議題與未來趨勢。以過去 「台北市政府綠屋頂與綠能改善補助計畫」經驗而言,走訪許多台北市建築物, 逐一進行建築物需求與設施設備調查紀錄,並提供建築物診斷評估建議或改善補 助輔導工作,歷程中發現許多既有建築物後續營運管理深切影響著大樓運轉的好 壞,且居民是否有對於維護強度差異的共識也是另一重點。而當建築物使用多年 後常見問題如電梯老舊、發電機、泵浦、消防等;弱電問題如中央監控系統、門 禁系統、對講系統、監視系統、停車管理系統等。面對各類既有建築物問題,以 長年統計常見使用需求統計結果,顯示出國人面對智慧建築時,所願意再投資或 提升更新的智慧化系統項目,藉以回饋至本計畫執行智慧建築效益評估做為參考, 並可提出強化建置各項智慧化系統時,應能呈現出的建築物智慧化具體成效,最 後輔以推動未來智慧建築發展及日後維護管理的重要性。其常見建築物智慧化需 求與技術應用統計結果如下表: 表 2.1 常見建築物智慧化需求與技術應用統計 需求面向 項目 社區智慧化技術 安全防災管理 天然災害系統監控 導入數位化火警受信總機與平台 智慧雲端火災告警系統

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需求面向 項目 社區智慧化技術 人身安全系統監控 網路型門禁管制設備(公共空間) 網路型對講設備(公共空間) 磁簧、紅外線保全設備 停車管理系統監控 停車進出管制、車輛紅外線感應 e-Tag 長距離感應讀卡管制 緊急應變系統監控 公設空間設置緊急求救按鈕 建築物具備全區監視管理 物業管理系統 日常事務管理 建全社區管理制度與規範 設施設備維護管理 無紙化管理導入物業管理系統 基礎設施整合 機電系統整合改善 中央監控系統圖控顯示功能 綜合佈線系統整合改 善 建立區域網路環境 既有佈線環境整理 改善室內健康環境 室內照明環境改善 紅外線感應照明 (地下室、各層梯廳) 作業面照度改善 (管理人員設置桌燈輔以照明) 室內空氣品質環境改 善 地下室一氧化碳與排風機連動 室內溫熱環境改善 室內溫濕度與空調設備聯動 節能管理 空調、電梯、照明節能 電梯能源回收系統 採 LED 節能燈具 辦公類智慧建築可以為企業提供舒適、便捷的工作環境,有效提升員工工作 效率,有利於節能環保及節約成本,同時還能提升公司形象,展示公司實力。文 獻顯示智慧辦公室管理優點彙整如下: 1. 提高生產力 使用智能辦公的公司比使用傳統辦公的公司表現得更為出色。智能辦 公可以更好地激勵員工創新,並激發出他們前所未有的創造力。反過 來,創新驅動力強的公司運營業務會更加簡單、高效。 智能辦公可以處理,監控和管理辦公空間內的所有數據。決策者可以 利用數據調整戰略計劃,以促進辦公室中的交互和連接。智能辦公管 理系統為人員提供了一個統一的平台,可以讓他們輕鬆設備自己的工 作環境,並增強了榮譽感和歸屬感。 2. 更簡單的時間表管理 智慧辦公系統可以輕鬆跟蹤和管理員工的工作計劃表,而不會浪費大 量時間。智能設備和自動化系統可以輕鬆地計算員工的日程安排。由

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於增加了連接性,協作和文檔共享也得到了增強。 3. 更好的成本控制 行政經理必須根據公司發生的成本和公司目標來計算公司的績效。傳 感器和自動化系統可在智能辦公環境中捕獲實時數據。管理著可以利 用這些數據,測量和改善智慧辦公室的性能,以實現成本效益。 這些也可以通過智能辦公的空間優化和故障檢測系統來實現。現在, 企業可以使用具有可視介面的控制軟體來管理所有的智能辦公子系統。 例如,上一個工作年度收集的數據可用於確定今年是否有必要調節照 明或者空調以降低總成本。 4. 富有洞察力的使用分析 企業可以輕鬆監控智能會議室的使用和預訂情況,判斷出哪些會議室 的使用率最高,哪些最低。智能會議系統可實時監測各會議室、各時 間段、各部門的使用狀況,便於會議室的設置與管理。 5. 創造更好的工作環境 智能辦公涵蓋智能照明、智能環境、智能窗簾等控制整體辦公環境的 系統。通過控制建築物內的供暖,照明,通風,水和空氣等事項,員 工可以輕鬆地享受舒適的辦公環境。根據 Tech Pro Research 的調查, 大多數受訪者表示智能辦公技術使他們的工作生活變得更加容易。 6. 節省時間 智慧辦公系統為企業提供完整的空間控制解決方案,簡化繁瑣的日常 事務。這些任務可以在短時間內執行,從而使員工完成更有意義的工 作。 7. 提升吸引力,更好地保留優秀員工 良好的工作環境將有助於吸引有才能的員工,並能夠長期保留這些員 工。智能辦公解決方案就是為企業提供了這樣一個環境,幫助企業保 留優秀員工。此外,智能辦公還可以改善員工之間的溝通,因為它為 每個人提供了個性化的工作環境。通過為您的團隊提供愉快而聰明的 工作空間,您可以避免因失去有才能的員工而造成的損失。 各國智慧建築的發展因環境需求不同推動策略亦有差異,但各國在定義智慧

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建築時,多採效益展現的方式闡述,並在評估項目中導入質、量化評估方式,以 下各節將就國內外智慧建築評估方式、效益評估架構以及評估基準進行文獻的蒐 集彙整與說明。

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第一節 國內外辦公類智慧建築量化效益評估方式收集 智慧建築效益大抵可區分為量化效益、質化效益,近年來國際社會對氣候變 遷、能源枯竭等議題高度重視,故有關節能量化效益相關研究較多。據美國國家 科技委員會預估,全球商業與住宅建築的能源消耗達總量的三分之一,預估到 2025 年建築物將會成為全球最大的資源消耗者,建築高能耗與高成本,已成為 全球能耗議題的共同挑戰。(參考資料: http://www-07.ibm.com/tw/blueview/2012mar/1.html)因此,透過建築智慧化達成節 能效益,係多數建築導入智慧化的重要目標之一。 各國智慧建築的發展因環境需求不同推動策略亦有差異,但各國在定義智慧 建築時,多採效益展現的方式闡述,並在評估項目中導入質、量化評估方式,以 下就各國智慧建築評估方式分述如下: 一、美國(AIBI):評估建築、設備、服務、營運管理等四個基本要素,及其間相 互優化關係設計,創造符合成本效益、高效率的空間環境。

二、加拿大(CABA):加拿大自動化建築協會(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(Building Intelligence Quotient Rating Criteria, BIQRC)」內容包括: 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 三、歐洲(EIBG):創造效益最大化、生命週期成本最低、有效資源管理,並具 備快速反應、高效率、彈性應變的條件,實現使用管理目標。歐洲係採用整 體性能評價方式,對建築物性能及系統整合指標做評價。

四、英國(BRE):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

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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(EuropeanCommission 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 五、新加坡:對智慧建築的定義,需具備三個條件(1)保安、消防與環境控制自 動化系統,自動調節溫動、濕度、照明等設施,滿足舒適安全的環境條件。 (2)良好的通信網路設施,確保內部資訊交換服務。(3)滿足使用者需求的對 外資訊通信能力。 六、韓國:韓國智慧建築評估系統為 IB CERTIFICATION 由韓國智慧建築協會 所制定,評估指標方面分為建築設計及環境、機械系統、自動系統、資訊及 通信系統、系統集成級設施管理六項指標,認證等級分為一星、二星、三星、 四星級五星五級。獎勵制度為獲得 2 星以上的認證皆可以選擇容積率、景觀 區、或樓高其中一項按照其認證等級獲得一定比例之獎勵。 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 2.2 韓國智慧化建築認證計分表 一、住宅類 智慧化項目類別 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 二、非住宅類 智慧化項目類別 項目個數 項目滿分 必要 計分 加分 建築設計 3 10 5 100

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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 七、 中國:中國智慧建築之定義乃是利用系統集成的方式,將智慧型電算技 術、通信技術、建築設計有機結合,透過設備資訊監控、資訊管理、使用 者服務、建築營運優化組合,獲得合理投資、需要訊息,達成安全、高效、 舒適、便利、靈活的建築環境。其評估方式以綠建築評估手冊為中國綠色 建築評價標準由中國科學技術部所制定,中國綠色建築評價標準有七項指 標分別為節地與室外環境、節材與材料利用、節能與能源利用、節水與水 資源利用、室內環境品質、施工管理及營運管理,等級上面分為三級,一 星、二星及三星,獎勵辦法為二星獲得 45 元/M2之補助三星則獲得 80 元 /M2。

八、香港:香港智慧建築評估系統為 Intelligent Building Index1由亞洲智能建築協 會所制定,基於適當的環境品質參數(Quality Environment Modules,QEMs) 與建築的關鍵因素,選擇滿足使用需求、塑造長期價值的設計與營建。該協 會推動的智能建築指標(IBI)係全數以量化方式評估。指標方面分為綠色指數、 空間指數、舒適度指數、工作效率指數、文化指數、科技意象指數、安全安 心指數、建造流程及結構指數及成本效益指數九項指標,認證等級方面則分 為有待改善、普通、滿意、可信賴級傑出五個等級,而香港智慧建築尚無獎 勵制度。 九、日本:運用資通訊設備,採用自動化技術,達成建築高度綜合管理的功能, 以追求經濟、功能、可靠、安全為目的。 日本 CASBEE2由日本的國土交通部所制定,指標方面分為 Q1 室內環境品 質、Q2 服務品質、Q3 基地內外部環境、L1 能源、L2 資源與材料、L3 基地 外環境,評估等級分為 C、B-、B+、A 及 S 五個等級,獎勵制度則為購買認 證 CASBEE 之建築者,可享有房屋貸款利率上獲得減免。 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進協會(Japan Institute for Promotion of Digital Economy and Community,JIPDEC) 於 2009 年末成立

1 香港亞洲智能建築協會 http://intelligentbuild.com/index.html 2 日本綠建築協會 http://www.ibec.or.jp/CASBEE/english/

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「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

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、Zigbee 等,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) 2. 節能伺服器 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 3. 服務供應者 服務供應者則作為各種應用程式之來源。 十、台灣:藉由導入資通訊系統及設備之手法,使空間具備主動感知之智慧化功 能,以達到安全健康、便利舒適、節能永續目的之建築物。 台灣智慧建築評估手冊,為內政部建研築研究所制定,指標方面為綜合佈線、 資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創 新等八大指標,認證等級方面則分為合格級、銅級、銀級、黃金級及鑽石級 五個等級,獎勵制度方面若設計採智慧型建築設計,其標準高於都市計畫、 消防、建築及其他相關法令規定者,得給予容積獎勵,其獎勵額度以法定容 積 10%為上限。 表 2.3 台灣智慧建築評估系統架構 說 明 內 容 制定單位 內政部建築研究所 評估系統精神 創造安全、健康、便利、舒適、節能環保的人性化居住空間。 評估系統名稱 智慧建築評估手冊(IB LEVEL) 評估系統指標  綜合佈線  資訊通訊  安全防災  節能管理

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說 明 內 容  系統整合  設施管理  健康舒適  智慧創新 指標等級  合格級  銅級  銀級  黃金級  鑽石級 獎勵辦法 依據都市更新建築容積獎勵辦法,採智慧型建築設計,其標準高 於都市計畫、消防、建築及其他相關法令規定者,得給予容積獎 勵,其獎勵額度以法定容積 10%為上限。 取得候選智慧建築證書,依下列等級給予獎勵容積:鑽石級:基 準容積 10%、黃金級:基準容積 8%、銀級:基準容積 6%、銅級: 基準容積 4%、合格級:基準容積 2%。前項各款獎勵容積不得累 計申請。 申請都市更新建築容積獎勵辦法第一項第四款或第五款獎勵容 積,以依條例第七條第一項第三款規定實施之都市更新事業,且 面積未達五百平方公尺者為限。 資料來源:https://www.cpami.gov.tw/ 十一、 台灣智慧建築協會(TIBA):係指建築物及其基地設置建築自動化系統 (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、維護管理予以最佳化整合,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(1)建築智慧化系統裝置(2)建築使用空間(3)建築運轉 管理制度。 社團法人台灣智慧建築協會(TIBA)成立於 2010 年,為我國智慧建築與綠建 築重要的學術與技術交流平台。該會於 2014 年 4 月與韓國、新加坡、大陸、 香港等國家/地區共同發起並成立亞太地區智慧綠建築聯盟,每兩年舉辦一 次大會並選拔各國家/地區的優良智慧綠建築暨系統產品,頒授獎牌並做為 各國觀摩案例。分別於 2015 年、2017 年及 2019 年進行三屆的台灣優良智 慧綠建築暨系統產品獎之選拔。該會對優良智慧綠建築之評估內容3,包含 1. 基本資料 2. 智慧綠建築之設計特色 2-1 設計理念 2-2 創意科技 3社團法人台灣智慧建築協會 TIBA AWARDS 評選說明書

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2-3 維管效益 2-4 預期目標 3. 最佳經驗分享 4. 公眾參與及教育性 5. 創新技術 BIM 項目為加分選項 6. 申請設計類及營運類者必須提出營運數據資料,項目包括: 6-1 建築物單位樓地板面積平均年總耗電量 EUI 6-2 每年消耗電力二氧化碳當量 6-3 每位成員年用水量 6-4 水資源回收利用率

6-5 室內空氣品質 Indoor Air quality (IAQ)

6-6 單位面積每年維運人力成本 6-7 租金收入性能指標 6-8 保險費用降低(選項) 6-9 用戶滿意度調查結果(選項) 彙整各國智慧建築評估架構與方式,可以了解各國大多以確保智慧建築概念 導入,能回應使用需求,並具備客觀的評估架構、機制,擴大智慧建築效益導向 的概念推動,落實建築永續營運之目標。茲將亞太地區各國智慧綠建築評估系統 架構進行比較表格繪製,如表 2.3。

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表 2.4 亞太地區各國智慧綠建築評估系統架構比較 說 明 國家、地區 台灣 中國 香港 韓國 日本 新加坡 制定 單位 內 政 部 建 築 研 究所 中 國 科 學 技 術 部 AIIB 韓 國 智 慧 建 築 協會 國土交通部 樓宇與建設局 (BCA) 評估系 統精神 創造安全、健 康、便利、舒 適、節能環保的 人性化居住空 間。 本標準是貫徹 落實完善資源 節約標準的要 求。 提供舒適環 境、透過科技幫 助提高工作效 率、降低建築物 內循環成本、提 高建築自身價 值。 智慧建築不僅 儲存能源和永 續發展並提供 親切、經濟的建 築管理 以建築環境效 率為基礎之概 念,對環境效率 進行評估。 減少對環境的 潛在影響。改善 內環境質量的 和提高工作環 境,並持續改 進。 評估系 統名稱 智慧建築評估 手冊 (IB LEVEL) 中國綠色建築 評價標準 IBI IB CERTIFICATIO N

CASBEE BCA GREEN MARK 評估系 統指標 架構  綜合佈線  資訊通訊  系統整合  設施管理  安全防災  節能管理  健康舒適  智慧創新  節 地 與 室 外 環境  節 材 與 材 料 利用  節 能 與 能 源 利用  節 水 與 水 資 源利用  室 內 環 境 品 質  施工管理  營運管理  綠色指數  空間指數  舒適度指數  工 作 效 率 指 數  文化指數  科 技 提 供 指 數  安 全 安 心 指 數  建 造 流 程 及 結構指數  成 本 效 益 指 數  建 築 設 計 及 環 境 機 械 系 統  自動系統  資 訊 及 溝 通 系 統 系 統 集 成  設施管理  Q1 室內環境 品質  Q2 服務品質  Q3 基地內外 部環境  L1 能源  L2 資源與材 料  L3 基地外環 境  氣 候 回 應 式 設 計 能 源 利 用  資源控管  智 慧 及 友 善 的建築  創 新 附 加 條 件 評估 分類 建築技術規則 總則編第 3 條之 3 定義之建築物 用途類共分為 公共集會類、商 業類、工業倉儲 類、休閒文教 類、宗教殯葬 類、衛生福利更 生類、辦公服務 類、住宿類及危 險物品類 共分為九大 類。標章分為 • 候選智慧建 築證書 • 智慧建築標 章 此認證不分建 築類型,僅將標 識分為:  設計標識  營運標識  醫院建築評 估  住宅建築評 估  辦公建築評 估  交通建築評 估  教育建築評 估  非住宅建築 (Non-resident )評估  住宅建築 (Resident)評 估  建築評估認 證  獨棟評估認 證  不動產評估 認證  街區評估認 證 此認證不分建 築類型,僅將標 章分為:  基礎標章  認證標章

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說 明 國家、地區 台灣 中國 香港 韓國 日本 新加坡 指標 等級  合格級  銅級  銀級  黃金級  鑽石級  一星  二星  三星  普通  滿意  可信賴  傑出  一星  二星  三星  四星  五星  C  B-  B+  A  S  合格  金  金 PLUS  鉑金 獎 勵 辦 法  依據都市更新 建築容積獎勵 辦法,採智慧 型建築設計, 其標準高於都 市 計 畫 、 消 防、建築及其 他相關法令規 定者,得給予 容積獎勵,其 獎勵額度以法 定容積 10%為 上限。  取得候選智慧 建築證書,依 下列等級給予 獎勵容積:鑽 石級:基準容 積 10%、黃金 級:基準容積 8%、銀級:基 準容積 6%、銅 級:基準容積 4%、合格級: 基 準 容 積 2%。前項各款 獎勵容積不得 累計申請。  申請都市更新 建築容積獎勵 辦法第一項第 四款或第五款 獎勵容積,以 依條例第七條 第一項第三款 規定實施之都 市更新事業, 且面積未達五 百平方公尺者 為限。  二星:45 元 /M2  三星:80 元 /M2 無 達到 2 星以上認 證,可選擇容積 率、景觀區或樓 高其中一項,依 其認證等級獲 得一定比例獎 勵。 完成 CASBEE 認證,可獲房屋 貸款利率減免。 獲金 PLUS、鉑 金指標等級,可 透過其投資的 綠色技術面積/ 總樓地板面積 比,取得一定比 例之容積率獎 勵。 資料來源:中國文化大學環境設計學院建築及都市設計學系碩士論文,亞太地區智慧綠建築評估系統比較分

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析,周祐安/指導教授温琇玲,2016.01

綜觀各國與我國智慧建築之評估系統,可以了解因各國建築產業、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。

除上述各國智慧綠建築的評估方式外,許多專家學者以及大企業也對智慧建築的 評估提出各種不同的見解,

國際建築創新研究委員會 CIB(CIB,The International Council for Innovation and Research in Building and Construction)1953 年成立於法國巴黎,定義智慧建築 為:「智慧建築係依據人(服務、使用者),事(自動化、控制、系統),物(紋理、 結構、設施),以及管理(維護、績效)等四種因素持續的互相調整,以形成一種動 態且對外界的變化有所反應的建築,期能對使用者提供具有生產力,成本降低, 以及環境舒適的空間」。還有若干其他的定義,不過它們都提及整合反應,可塑 性,過程,企業管理,空間,以及人。 綜觀各國推動智慧建築產業化,科技業可有效運用資通產業的研發與生產優 勢,與營建業推動跨業整合創新能量,從技術整合、感應監測、節能省水、生活 便利、醫療照護來切入智慧建築的市場,因此有效地引導效率導向的智慧建築設 計、管理,將成為為建築加值、獲利的契機。 大多數不良的建築設計,都是因為在建築設計的過程中缺乏系統的觀念,基 本上應有整合系統的方法,控制策略成為這種整合過程中的重要關鍵。 Bordas(1995)曾在 11 幢建築調查使用者自行認為的舒適度,該等建築可區分為 2 組,其中有 5 幢採空氣調節,而另外 6 幢採自然通風,無論那 1 組,尤其是在自 然通風組,感到最舒適的都是能源最節省的建築,使用者的滿意以及舒適與其健 康以及生產力呈正比,故舒適度、生產力與能源效率一旦互動後,立即發生許多 有益的事,在 Bordas 的調查中,最舒適與使用能源最有效率的都是管理最佳的 建築。 SO(2001)認為:「智慧建築並非本身就有智慧,而是對使用者提供智慧,並 使其工作更有效率。」此外,並指出大多數有關智慧建築的定義「都太模糊不清, 以致無法根據其作為細部設計的準則,有的不是太過於偏重技術,就是不符合亞 洲的文化特性」,故須有精確智慧建築定義「新建築的設計需符合未來的需求」, 為反應此需求,SO(2001)認為應利用兩層式的策略,以制定適當的智慧建築定義。 第 1 層包括 9 項「品質環境模組」(Quality Environment Modules,QEM)(M1-M9), 第 2 層包括功能需求,功能空間與技術等 3 種領域的重要因素,2004 年 Chow 又增加第 10 項「品質環境模組」(M10),納入建築的健康問題,修正後的 10 項

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品質環境模具(M1-M10)內容如下: 一、 M1:環境友善-健康與能源保護。 二、 M2:空間利用與可塑性。 三、 M3:成本效益-營運與維護皆須注意效益。 四、 M4:使用者舒適。 五、 M5:工作效率。 六、 M6:安全與保全措施,如火災、地震、自然災害、結構損害等。 七、 M7:文化。 八、 M8:高科技的意象。 九、 M9:建築程序與結構。 十、 M10:健康與衛生。 上述 10 項品質模組之重要因素,係依順序排列之。SO(2001)將智慧建築定 義為:「根據 10 項品質環境模具所設計以及營造的建築,以符合使用者的各項要 求,並藉由各項建築設施,提昇建築的價值」,該項定義具有雙重的意義: 一、 技術因素 二、 使用者需求 該定義使設計者對高品質智慧建築有了遵循的方向,並瞭解其內容。對使用 者與一般大眾而言,也提供了一個平台,使得他們了解評估智慧建築的績效的方 法。

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第二節 國內外辦公類智慧建築量化效益評估項目 彙整國內外辦公類智慧建築文獻資料之評估準則項目彙整如表 2.5 所示。 表 2.5 文獻整理智慧建築的評估準則 評估項目 評估內容 建築 自動 與能 源管 理系 統 資訊 與通 訊網 路系 統 防火 偵測 與警 報系 統 保全 監測 與控 制系 統 HAVC 系統 垂直 運輸 系統 數位 照明 控制 系統 能源 管理 系統 上下 水系 統 內部 佈置 系統 建築 外層 系統 一、 工作效率 1. 是否進一步昇級 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 2. 系統的原等級 ○ 3. 可靠性(例如當機次 數) ○ ○ ○ ○ ○ 4. 整合系統的能力 ○ 5. BAS 操作規則的標 準 ○ 6. 效率(例如傳送率) ○ ○ ○ ○ 7. 服務壽命 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 8. 電磁互容性 ○ 9. 網際管理系統 ○ 10. 寬頻網路的提供 ○ 11. 光纖數位資料 (FDDI) 的提供 ○ 12. 衛星視訊會議超級 公路 ○ 13. 流失偵測 ○ 14. 設置與維護的方便 性 ○ 15. 互容性(例如與其他 建築的系統) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 16. 與 BAS 的連繫 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 17. 火災偵測與救火規 章 ○ 18. 防火規章 ○ 19. 自動與遠程控制與 監測 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 20. 通知大眾所需的時 間 ○ 21. 通知大眾建築管理 有關事務所需的時 ○

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評估項目 評估內容 建築 自動 與能 源管 理系 統 資訊 與通 訊網 路系 統 防火 偵測 與警 報系 統 保全 監測 與控 制系 統 HAVC 系統 垂直 運輸 系統 數位 照明 控制 系統 能源 管理 系統 上下 水系 統 內部 佈置 系統 建築 外層 系統 間 22. 進出所需的時間 ○ 23. 等候時間 ○ 24. 通行時間 ○ 25. 最大間隔(等候)時間 ○ 26. 固定人工照明平均 電力密度 ○ 27. 預防性維護計畫 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 28. 電力輸送所及面積 ○ 29. 照度的一致性 ○ 30. 監督與偵測所及面 積 ○ 31. 地震偵測 ○ 32. 受風量偵測 ○ 33. 結構偵測 ○ 34. 處理乘客能力 ○ 二、 各項技術問題 1. 高科技設計的採用 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 2. 先進人工智慧的採 用 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 三、 成本效益 1. 初期成本 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 2. 營運及維護成本 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ (資料來源:温琇玲、游璧菁、黃健瑋,智慧建築效益評估架構及評估基準之研究,內政部建築研究所,2019) 一、 安全面向 文獻資料顯示一般民眾對智慧建築之安全效益期待很高,多數使用者認為安 全是智慧建築基本要件,有關安全效益面向,大致可區分為環境安全、人身安全 及資訊安全等。建築物各種災害的防制,尤其是防火方面,國家已訂有各種相關 法規加以管束與規範,而智慧建築之「安全」則是著重在「主動性防災」與「各 自動化系統間整合及連動程度的評估」,以期建築物能夠朝向防災、減災、免災 的目標。 以消防設備為例,我國現階段法規並未考量設備間的連動邏輯,只要依照條 列式法條的規定設置即屬合法。智慧建築如何在符合消防法規的情況下,各系統

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能有效運作、互不衝突,「偵知顯示與通報性能」、「侷限與排除性能」、「避難引 導與緊急救援」等三個層面,進而達到設備減量與系統整合。

二、 健康面向

各國智慧綠建築中有關健康面向之評估內容架構,說明如下:

(一) 日本 CASBEE-健康

日本 CASBEE(Comprehensive Assessment System for Built Environment Efficiency)依據「建築環境性能效率(BEE)」對建築進行評估,評估結果依據比值 高低可分為:S(Excellent)、A(Verygood)、B+(Good)、B-(Fairly Poor)、C(Poor) 五個等級。而 CASBEE-健康分為住宅版與社區版,與其他 CASBEE 家族尺度相 互接軌,評估採自行檢核的方式進行,住宅版分 9 類 50 題、社區版分 8 類 36 題,以住宅版為例,評估細項如表 2.6 表 2.6 CASBEE-健康(住宅版)自行評核表(9 類 50 題) 空間(配分) 評估題數 健康要素 1. 客廳(21) 7 冷熱、安靜、明亮、清潔、安全 2. 寢室(21) 7 冷熱、安靜、明亮 3. 廚房(15) 5 清潔、安全 4. 衛浴(21) 7 冷熱、清潔、安全 5. 廁所(9) 3 冷熱、清潔、安全 6. 玄關(9) 3 明亮、安全 7. 走廊、樓梯與收納(21) 7 冷熱、明亮、清潔、安全 8. 居家周邊(15) 5 安全、安心 9. 照護對應(針對高齡者 住宅使用) 6 ‐ 資料來源:CASBEE 健康評估概述手冊,2011,JSBC(http://www.ibec.or.jp/) 主觀感受的健康對應關係分冷熱(36 分)、安靜(6 分)、明亮(12 分)、清潔(27 分)、安全(45 分)及安心(6 分)等 6 項,評估出的分數與實際反應使用者的健康狀 況,得分愈高,居住者的患病率愈低。 (二) 美國 LEED

LEED(Leadership in Energy and Environmental Design),是由美國綠建築協會 (U.S. Green Building Council,USGBC) 於 1998 年提出的綠建築評估系統,其評 估系統體制分成建築設計與結構(Building Design and Construction,BD+C)、室內 設計與結構(Interior Design and Construction,ID+C)、建築營運與維護(Building Operations + Maintenance,O+M)、社區發展(Neighborhood Development,ND)和

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住宅(Homes)等 5 類。最高總得分為 110 分,依總得分共分成四個等級,40~49 分為認可等級,50~59 分為銀級認證,60~79 為金級認證,而 80 分以上可得到 白金級認證。

以 LEED BD+C 為例,評估項目包括八個評估指標群(62 個評估項目),包括 「位置與交通 Location and Transportation (LT)」、「永續基地 Sustainable Sites (SS)」、「用水效率 Water Efficiency (WE)」、「能源與大氣 Energy and Atmosphere (EA)」、「材料與資源 Materials and Resources (MR) 」、「室內環境品質 Indoor Environmental Quality (EQ)」、「創新 Innovation」有兩個評估項目、「區域優先得 分項目 Regional Priority」有一個評估項目。而八大指標群中,「室內環境品質 Indoor Environmental Quality (EQ)」為主要會涉及「健康」的指標,也是本研究 主要探討的部分,其評估項目中,最低室內空氣品質表現、環境煙控、最低聲環 境表現為必要項目。26 個評估項目如表 2.7。

表 2.7 LEED BD+C 八大指標表及其 26 個評估項目

指標群 評估項目

位置與交通

Location and Transportation (LT)

社區開發選址、敏感型土地保護、高優先 場址、周邊密度和土地多樣化使用、優良 公共交通可達、自行車設施、停車面積減 量、綠色車輛 永續基地 Sustainable Sites (SS) 施工污染防治、場址環境評估、場址評估、 場址開發—保護和恢復棲息地、開放空 間、雨水管理、降低熱島效應、降低光污 染、場址總圖、租戶設計與建造導則、身 心舒緩場所、戶外空間直接可達、設施共 用 用水效率

Water Efficiency (WE)

室外用水減量、室內用水減量、建築整體 用水計量、冷卻塔用水、用水計量

能源與大氣

Energy and Atmosphere (EA)

基本調試和校驗、最低能源表現、建築整 體能源計量、基礎冷媒管理、增強調試、 能源效率優化、高階能源計量、需求回應、 可再生能源生產、增強冷媒管理、綠色電 力和碳補償 材料與資源

Materials and Resources (MR)

可回收物存儲和收集、營建和拆建廢棄物 管理計畫、PBT 來源減量—汞、降低建築 生命週期中的影響、建築產品的分析公示 和優化 - 產品環境、要素聲明、建築產品 分析公開與優化 - 原材料的來源和採 購、建築產品分析公開與優化 - 材料成 分、PBT 來源減量—鉛、鎘和銅、傢俱和 醫療設備、靈活性設計

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室內環境品質

Indoor Environmental Quality (EQ)

最低室內空氣品質表現(必要) 環境菸控 (必要) 最低聲環境表現(必要) 增強室內空氣品質策略、低逸散材料、施 工期室內空氣品質管制計畫、室內空氣品 質評估、熱舒適、室內照明、自然採光、 優良視野、聲環境表現 創新 Innovation 創新、LEED AP 區域優先得分項目 Regional Priority 地域優先 資料來源:LEEDv4 BD+C,2014 (三) 英國 BREEAM

英國 BREEAM 建築研究機構環境評估法(Building Research Establishment Environmental Assessment Method),於 1990 由英國建築研究機構(BRE)提出,是 一套由第三方認證的永續環境評估系統,為全球第一個建築永續評估系統,並可 針對不同國家進行調整,擁有高度的評估彈性,目前全球已有超過 70 個國家使 用這套評估系統,逾 56 萬棟建築取得認證,超過 2 百萬件註冊評估。

BREEAM 評估體系的適用對象為社區規劃(Communities)、基礎設施 (Infrastructure)、新建建築(New Construction)、既有建築(In-Use)、建築翻修 (Refurbishment and Fit-Out)等 5 類,而評估指標從能源到生態,包括低影響設計、 減少碳排放減緩、設計耐久性和彈性、氣候適應性、生態價值和生物多樣性保護 等,並歸類為能源、健康福祉、創新、土地使用、材料、管理、污染、交通、廢 棄物及水資源等 10 大指標。BREEAM 認證總分 100%,各項指標之權重分別為 管理(12%)、健康福祉(15%)、能源(19 %)、交通(8%)、水資源(6%)、材料(12.5%)、 廢棄物(7.5%)、土地使用(10%)、污染(10%),共計 100%,額外還包括創新指標 (+10%),認證等級如下表 2.8。 表 2.8 BREEAM 認證評估等級 BREEAM 等級 評分% 卓 越 > 85% 優 秀 > 70% 非 常 好 > 55% 良 好 > 45% 通 過 > 30% 未 取 得 < 30% 以新建建築物為例,BREEAM 認證之標章期限為 5 年,可在 5 年內提出申 請辦理續用,而既有建築則無標章使用期限之規定。通過認證的必要指標項目包

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括責任營造實行、視覺舒適度、室內空氣品質、水質與建材來源認證,這些認證 基本項目與「健康」有密切的關聯,視覺舒適度包含基本日照及眩光控制與避免; 室內空氣品質包含施工時室內空氣品質計畫、基本通風換氣量及室內污染物排放 標準;水質包括基本供水系統設計及新鮮飲用水來源;建材來源則是透過可信來 源的採購,避免建築物使用不合標準之建材造成額外的逸散污染。

(四) 美國 WELL 健康建築標準(WELL Building Standard)

WELL 健康建築標準(WELL Building Standard)為美國 International WELL Building Institute (IWBI)於 2014 年發佈,是一套與 LEED 系統相似的健康建築準 則,除了以 LEED 作為設計參考之外,同樣由 Green Business Certification Inc. (GBCI) 提供標章認證。IWBI 為一公益性質的公司,以透過建築環境改善人類健 康與保健為宗旨,並結合醫生、科學家及專業人士共同合作,整合科學與醫學有 關環境健康、行為因素、健康結果與人口統計風險等相關研究成果,同時參考美 國 LEED 認證體系,歷經七年的研究,於 2020 年 6 月 IWBI 督導理事會進行了 最终表决發佈了 WELL v2,是一以醫學角度進行的建築空間健康評估,目的在 於打造一個可改善使用者營養、健康、情緒、睡眠、舒適性及效率的室內環境, 並鼓勵健康積極的生活方式,減少使用者與有害物質或污染物的接觸。 WELL 建築標準是一種基於性能的系統,用於衡量建築環境對人類健康的影 響,在 WELL 建築標準中所談論的健康建築,不僅包含生理的健康,更延伸至 心理的健康,WELL v2 評估系統共包含 114 項指標,分為十大概念: 1. 空氣 -Air 2. 水 -Water 3. 營養 -Nourishment 4. 光 -Light 5. 運動 -Movement 6. 熱舒適 -Thermal Performance 7. 聲環境 -Sound 8. 材料 -Materials 9. 精神 -Mind 10. 社區 -Community

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通過 WELL 認證辦公類建築案例效益說明如下: (一) 美國室內設計師協會(ASID)新的 WELL 認證總部辦公室:設計以環境 可持續性、人體健康屬性而重點設計,尤其在室內空氣質量、員工滿 意度和提升生產力方面。遷入新辦公室後,該機構員工缺席率下降了 19%,帶病出勤情況降低了 16%。 (二) 美國 IT 公司賽門鐵克(Symantec)辦公大樓:報告顯示 77%的員工認為 他們 WELL 認證空間可以促進更多的協作和溝通。這一比例比遷入新 辦公室之前的同比增加 28%。 (三) 寬道公司(Cundall) 辦公大樓:指出該公司(採用 WELL 以後)人員流動 率下降 27%。這與前一年同期相比,等於在這項開支上節省了 12.2 萬 英鎊(106 萬人民幣)的人力開支。 (四) 加拿大世邦魏理仕地產辦公大樓:在 WELL 認證的辦公室,僱員的流 動率下降了近三分之一,新增僱員的比率幾乎翻倍。 (五) 世邦魏理仕公司馬德里辦公大樓:報告顯示 80%的員工相信新的 WELL 認證辦公室促使他們的生產力有所提升。 資料來源:https://a.storyblok.com/f/52232/x/cdd08c64fd/well-overview-traditional-cn.pdf 目前 WELL 建築標準所發行的正式版本中,共分為三種類型:新建與既有 建築、新建與既有室內、外殼與核心。另有社區、運動場所、公共場所及醫療機 構等四種先行版本,依照不同的建築類型,打造適合且有益使用者健康的建築環 境,並透過這樣的健康建築,釋放人類的潛能!

WELL 適用於新建與既有建築(New and Existing Buildings)、全新和既有室內 設計(New and Existing Interiors),以及核心與外殼驗證(Core and Shell

developments)之部分,另外還有社區、運動場所、公共場所及醫療機構等四種先 行版本,依據不同建築類型的特點,訂定合理且有益使用者健康的評估系統。 健康是一項涉及物理環境、建築空間、人體健康與生活保健等的複雜問題, 傳統醫療服務僅專注在人體患病後的問題解決,而隨著癌症、心血管疾病等慢性 病的增加,人們更注重日常生活的預防性措施,而 WELL 就是將建築標準建立 在跨科學的認知上。IWBI 將 11 項人體系統對應健康建築各項指標,從醫學的角 度來表達健康環境對人體系統的哪一項將產生影響,並以簡化成具體可量化的評 估系統。

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圖 2.1 WELL 建築標準之 11 項人體系統與 10 大指標 WELL 評估系統對於空氣(Air)、水(Water)、營養(Nourishment)、光(Light)、 運動(Movement)、熱舒適(Thermal Performance)、聲環境(Sound)、材料(Materials)、 精神(Mind)、社區(Community)等有更多的健康認證評估,並將健康兩字擴大為 「身心的健康」,共分為 10 大類 114 項指標。 資料來源:綠建築室內環境指標整合健康概念之可行性研究/內政部建築研究所自行研究報告 2018 1. 心血管/Cardiovascular 2. 消化系統/Digestive 3. 內分泌系統/Endocrine 4. 免疫系統/Immune 5. 皮膚組織/Integumentary 6. 肌肉/Muscular 7. 神經系統/Nervous 8. 生殖系統/Reproductive 9. 呼吸道/Respiratory 10. 骨骼/Skeletal 11. 泌尿系統/Urinary 空氣 水 營養 光 運動 社區 精神 材料 聲環境 熱舒適

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WELL 必要項目佔總項目 36%,必要項目全部符合即可取得 WELL 健康建 築銀級認證,以確保建築物能維持最基本的性能與品質,而 WELL 認證七大指 標 114 項評估中,有 50%左右的比例是專注於精神、營養、健身與用水上,顯示 WELL 嘗試透過環境營造來提升人類心理與生理的健康,對於人性化的關懷有更 全面的規劃。 WELL 評估內容說明: (一) 空氣

空氣指標主要著重於室內空氣品質 IAQ(Indoor Air Quality),以整體環境而 言,由於交通運輸、施工、工業農業活動等燃燒排放的廢氣污染物,以及沙塵暴、 霾害、懸浮微粒(PM10、PM2.5)境外傳輸等因素,使室外空氣品質不斷惡化,室內 空氣則因為建築材料逸散、家電設備運作排放廢氣、廚房油煙等污染,使室內空 氣品質下降,進而影響人體健康,產生頭痛、疲勞、過敏、呼吸道刺激、降低工 作效率等症狀。因此,維持適當通風、避免污染源、過濾空氣等為有效的防止措 施。 表 2.9 空氣指標評估項目表(新建與既有建築類) 空氣(Air) 項次 項目 必要項目 優化項目 1 空氣質量(Air Quality) ○ 2 無菸環境(Smoke-Free Environment) ○ 3 通風設計(Ventilation Design) ○ 4 施工污染管理(Construction Pollution Management) ○

5 增進空氣質量(Enhanced Air Quality) ○ 6 增強通風設計(Enhanced Ventilation Design) ○ 7 可開啟窗(Operable Windows) ○ 8 空氣質量監測和意識

(Air Quality Monitoring and Awareness) ○ 9 污染滲透管理

(Pollution Infiltration Management) ○ 10 燃燒程度最小化(Combustion Minimization) ○ 11 來源分離(Source Separation) ○ 12 空氣過濾(Air Filtration) ○ 13 增進空氣供應(Enhanced Supply Air) ○ 14 微生物和黴菌控制

(Microbe and Mold Control) ○ (二) 水

參考文獻

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