建築產業跨域創新發展策略擬訂

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「建築產業跨域創新發展策略擬訂」

內政部建築研究所業務委託之專業服務案

中華民國

109 年 12 月

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「建築產業跨域創新發展策略擬訂」

受委託單位 : 社團法人台灣智慧建築協會 計畫主持人 : 温琇玲 協同主持人 : 徐力平 研 究員 : 劉克強 研究助理 : 楊廣賢 研究期程 : 中華民國 109 年 1 月 30 日~109 年 12 月 31 日 研究經費：新臺幣 240 萬 6 仟元整

內政部建築研究所業務委託之專業服務案

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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目錄 I

目錄 ...I 表目錄 ... V 圖目錄 ... VII 摘要 ... IX ABSTRACT ... X 第一章、 緒論 ... 1 一、計畫緣起 ... 1 二、政策依據 ... 4 三、計畫目標確立 ... 7 四、計畫推動架構與實施方法 ... 10 五、計畫進度 ... 13 第二章、 國內外文獻蒐集彙整 ... 15 一、 建築產業數位轉型產業推廣 ... 17 二、 建築數據中心 ... 18 三、 BIM 建築資訊建模 ... 19 四、 智慧營造 ... 20 五、 智慧建材 ... 22 六、 智慧管理雲平台 ... 22 第三章、 建築跨域相關產業能量調查 ... 25 一、 數位轉型產業推廣 ... 26 二、 建築數據中心 ... 26 三、 BIM 建築資訊建模 ... 26 四、 智慧營造 ... 26 五、 智慧建材 ... 26 六、 智慧管理雲平台 ... 27

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II 第四章、 新技術材料市場規模產量分析 ... 35 一、 新技術材料的擇定 ... 35 二、 新技術材料市場規模產量分析 ... 35 第五章、 擇定優先推廣與應用之技術 ... 37 第六章、 遴選國內建築跨域相關產業暨籌組建築跨域創新團隊 ... 39 一、 籌組團隊構想 ... 40 二、舉薦國內建築跨域創新團隊方式 ... 40 三、 完成國內建築跨域創新團隊籌組名單 ... 42 第七章、 標竿案例模擬規劃 ... 45 一、 標竿案例模擬基地與建造條件規劃 ... 45 二、 模擬需求與方式 ... 47 三、 模擬試作與結果 ... 48 四、 分析與建議 ... 62 第八章、 創新標竿案例的法令調適建議 ... 65 一、 作業規範或法令調適 ... 65 二、 推廣奬勵 ... 65 第九章、提出 4 年期中程推動策略 ... 67 一、 目標說明 ... 67 二、 計畫擬解決之問題 ... 69 三、 執行步驟及方法： ... 71 四、 計畫管理方式 ... 79 五、 預期效益 ... 84 六、 經費需求 ... 84 第十章、 結論與建議 ... 97 一、結論 ... 97 二、建議 ... 101

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目錄 III 參考資料 ... 105 附錄 ... 111 期中審查意見回覆 ... 112 期末審查意見回覆 ... 120 第一次工作會議 ... 128 第二次工作會議 ... 136 第三次工作會議 ... 145 第四次工作會議 ... 155 第五次工作會議 ... 165 第六次工作會議 ... 174 第七次工作會議 ... 184 第八次工作會議 ... 194 第九次工作會議 ... 203 第十次工作會議 ... 215

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表目錄 V

表目錄

表 1-1 全國 GDP 與營建業產值之關係 ... 3 表 1-2 各子項目參與協助單位與專家學者 ... 13 表 1-3 進度甘特圖 ... 14 表 1-4 預定查核點說明 ... 14 表 2-1 國內外文獻蒐集統計 ... 17 表 2-2 國內外參考文獻-數位轉型產業推廣 ... 17 表 2-3 國內外參考文獻_建築數據中心 ... 18 表 2-4 國內外參考文獻_BIM 建築資訊建模 ... 19 表 2-5 國內外參考文獻_智慧營造 ... 20 表 2-6 國內外參考文獻_智慧建材 ... 22 表 2-7 國內外參考文獻_智慧管理雲平台 ... 23 表 3-1 建築跨域相關產業能量調查名單 ... 25 表 3-2 我國建築跨域整合產業量能訪談紀錄 ... 28 表 4-1 新技術材料擇定 ... 35 表 4-2 新技術材料市場產量規模及能量的分析 ... 35 表 5-1 擇定優先推廣與應用之技術與服務 ... 37 表 6-1 建築跨域創新團隊籌組名單 ... 42 表 7-1 示範場域模擬之建造條件 ... 46

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VI 表 7-2 標竿案例各技術分項導入時機 ... 49 表 7-3 建築師 BIM 技術服務費參考表 ... 55 表 7-4 智慧管理雲平台維護費用預估 ... 58 表 7-5 導入建築 4.0 技術標竿案例之成本分析模擬結果 ... 60 表 7-6 建築 4.0 各技術需法令調適或推廣奬勵之統計 ... 61 表 9-1 計畫分年的目標及預期關鍵成果表(中程計畫) ... 80 表 9-2 計畫各分項計畫經費分年需求(中程計畫) ... 96

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圖目錄 VII

圖目錄

圖 1-1 我國營建產業所面臨的問題 ... 2 圖 1-2 先進國家營建生產額 GDP 佔比 ... 4 圖 1-3 建築產業數位轉型(建築 4.0) 技術架構... 9 圖 1-4 建築 4.0 計畫推動架構 ... 10 圖 1-5 建築產業數位轉型發展策略架構 ... 11 圖 1-6 建築產業數位轉型推動藍圖(ROADMAP) ... 11 圖 2-1 英國推動I-CONSTRUCTION的目標與效益 ... 15 圖 3-1 建築跨域創新團隊廠商實地參訪調查 ... 27 圖 7-1 三峽國光一期青年社會住宅三款房型 ... 46 圖 7-2 標竿案例規劃的需求與探討 ... 48 圖 7-3110 年 RC 結構建物共同性費用編列基準表 ... 51 圖 7-4 近期社宅發包資訊一覽 ... 52 圖 7-5RC 場鑄(一般工法)成本分析 ... 53 圖 7-6 不同預鑄件組合工法成本分析 ... 53 圖 7-7 建築數據中心建置成本分析 ... 54 圖 7-8BIM 建置成本分析 ... 56 圖 7-9 智慧管理雲平台成本分析 ... 58 圖 9-1 建築 4.0 計畫架構圖(中程計畫) ... 61

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VIII 圖 9-2 建築 4.0 計畫推動架構(中程計畫) ... 68 圖 9-3 數位轉型產業推廣架構圖(中程計畫) ... 72 圖 9-4建築數據中心架構圖(中程計畫) ... 74 圖 9-5 建築資訊建模架構圖(中程計畫) ... 75 圖 9-6 智慧營造架構圖(中程計畫) ... 76 圖 9-7 智慧建材架構圖(中程計畫) ... 77 圖 9-8 智慧管理雲平台工作架構圖(中程計畫) ... 79 圖 9-9 全程目標及預期關鍵成果(中程計畫) ... 80

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摘要 IX

摘要

本計畫主要執行目標為推動國內營建產業跨域創新技術升級，提升營建 GDP 產值，降低建物全生命週期費用之先期導入計畫。以數位轉型產業推動的方式透過建築數據中心、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，進行全方位的規劃與推展，以協助建築營造產業解決刻正面臨的國內營建產業嚴重缺工、數位轉型遲緩、技術發展落後、海外拓銷不易、COVID-19 對經濟衝擊等不利的困境；並期待藉由整合我國強大的數位技術與科技，逐步強化建築再生能源與節能設計，完成建築全生命週期近零耗能目標，急起直追歐、美、日等國家。建築產業跨域整合數位轉型(建築 4.0)是一項龐大且需長期投入的工作。本計畫擬以科發計畫建構出建築 4.0 的推動策略，並以實際場域模擬出推動過程中，建築數據中心、建築資訊建模(BIM)、智慧營造、智慧建材以及智慧管理雲平台等各子項技術須優先執行的措施與系統，從中了解建築產業數位轉型所會面臨的痛點，以及該如何進行解套，並協助產業界提出可行的策略，以帶動民間產業量能的投入，建立建築數位轉型的核心價值，達成國家核心戰略產業擘劃。關鍵字 : 數位轉型、產業推廣、建築數據中心、建築資訊建模、智慧營造、智慧建材、智慧管理雲平台

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X

Abstract

This is an early introduction plan, its main goal is to promote the cross-domain innovation and technology upgrade of the domestic construction industry, increase the GDP output of construction, and reduce the cost of the entire life cycle of the construction. Through the comprehensive preliminary planning and promotion of cross-domain innovation technologies such as Building Data Centers, BIM (Building Information Modeling), Intelligent-Construction, Intelligent Building Materials, Intelligent Cloud Platform, etc., expecting to assist the construction industry to solve their facing problems of serious labor shortage , slow digital transformation, backward technology development, difficult overseas sales, and the economic impact of COVID-19. And look forward to integrating powerful digital technology to gradually strengthen the building's renewable energy and energy-saving design, and achieve the goal of nearly zero energy consumption in the full life cycle of the building, so as to catch up with Europe, the United States, Japan and other countries. The cross-domain integration of the digital transformation of the construction industry (Building 4.0) is a huge and long-term investment. The promotion strategy of Building 4.0 based on the Plan of Technology Development will be established. It also simulates and finds the priority measures and systems from actual field process about Building Data Center, Building Information Modeling (BIM), Intelligent-Construction, Intelligent Building Materials, and Intelligent Cloud Platform, then will understand and know how to solve the problems of the digital transformation of the construction industry, assist the industry to come up with feasible strategies thus attract the investment of private enterprise. Finally, the core value of digital transformation of architecture can be established and then achieve the plan of National Core Strategic Industries.

Keywords:

Digital Transformation、Industry Promotion、Building Data Center、 Building Information Modeling( BIM) 、 Intelligent construction 、 Intelligent Building Materials、Intelligent cloud platform

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第一章、緒論 1

第一章、緒論

一、計畫緣起 隨著地球資源消耗問題受到重視，以及資通訊科技快速成長，傳統建築產業在建造與使用過程中所造成的能耗與碳排以及永續環境問題已逐漸受到關注。5G、物聯網、大數據、雲端運算、機器人、人工智慧等資通訊產業科技的快速發展更加速了建築產業化的需求與變革。人的一生大約有 90%的時間都是在建築物內生活，環境空間品質的優劣直接影響居住者的安全與健康。建築又是帶動所有產業發展的火車頭工業，建築不景氣將使得百業蕭條。另一方面，日趨嚴峻的高齡少子化社會現象，更讓傳統建築產業面對缺工與技術勞工斷層等嚴峻挑戰。建築產業跨領域創新應用之目的在於以追求效率、智慧、永續為目標，並同歩提升營建產業效能與人居環境品質。引領建築產業運用高端資通訊技術，整合電機、材料、自動控制、系統整合、BIM、雲端運算、設施管理等多項產業技術，全面提升我國建築營造品質，創造優質智慧生活空間的兆元產業。同時也可作為科技部 108-111 年科技發展策略藍圖之智慧城市發展因應策略：建置並累積城市數據（靜態與即時），透過分析、人工智慧、機器學習，協助政府正確決策與規劃，引領建築產業做跨域創新應用，並帶動「建築產業化」蓬勃發展。 2020 年蔡總統於競選政見中明確揭示「居住需求，政府力挺！」除了持續推動興建優質社會住宅外，透過全面推動都市更新及危老重建，讓民眾住得更安心、更健康亦是政府最優先施政項目。然而作為世界經濟論壇(WEF)2019 年全球競爭力報告中，與德國、美國、瑞士並列世界 4 大「超級創新國」的臺灣，除了透過都更三法的上路，突破都市更新整合推動的困境外，如何結合「數位國家·智慧島嶼(DIGI+)」的發展，將 5G、AI、物聯網等各領域的技術整合到建築產業之中，以帶動內需經濟

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2 動能，更期待藉由新的科技引入，進一步達成「建築物近零耗能」的目標，讓環境更永續。在 5G、AI、物聯網等技術串起的 AIoT（人工智慧結合物聯網）時代，數位轉型推動已是目前所有產業重要的發展趨勢。近幾年來，數位轉型最為人知的應屬製造業的數位轉型亦即以「智慧製造」為核心的工業 4.0。建築是大多數製造業的重要載體，近年來面對極端氣候以及高齡少子化缺工問題、技術發展與數位轉型遲緩、以及法令限制、海外拓銷不易的衝擊下，建築的營建製造也必須積極數位轉型 (圖 1-1) ；例如採用智慧製造的概念，讓大多數的部品構件可以在工廠生產後，再到現地組裝，如同汽車可以在無人工廠中透過機器手臂的智慧製造般，大量減少對勞動力的依賴，並減少能源的損耗。綜觀國際建築營建產業的發展，每年全球約有10 兆美元花在營建產業約佔全球 GDP13%，營建業上中下游的關聯產業眾多，營造業每增加 1 美元的 GDP 可產生 2.86 美元的經濟效益(澳洲統計局)，過去 20 年來全球營造產業僅維持 1%的成長率，相較於製造業(3.6%)及整體經濟成長率 (2.8%)顯然偏低。因此如何提升建築營建產業的技術，進而帶動建築營建產值的提升，將是建築產業數位轉型跨域創新整合的重要課題。圖 1-1 我國營建產業所面臨的問題 (本計畫繪製)

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第一章、緒論 3 依據行政院主計總處GDP 資料，以及內政部營建署營建業生產總額 (產業調查)的營造業經濟概況年度調查報告，可以看到我國營建產業產值多年來都只佔 GDP 的 2.5%左右，如表 1-1 所示。台灣營建產值遠遠落後先進國 50%以上，相較於推動智慧營造(i-construction)的英國與日本，其營建產值各佔 GDP 6.0%及 5.7%名列前茅。同屬先進國家的美國，其營建產值的貢獻相對較低，但平均仍達該國 GDP 4.0%，而台灣僅佔 GDP 的 2.5%。因此，必須積極提昇建築營造產業的生產技術，方能提高建築營造的產值。(圖 1-2) 表 1-1 全國 GDP 與營建業產值之關係

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4 (數據來源：OECD 網頁、行政院主計總處本計畫繪製) 另一方面，建築物從規劃設計、施工建造、使用維護到拆除廢棄，若從建築物全生命週期成本觀點，隨著建物使用年限的增加，營建成本佔比將隨之下降，根據建築使用管理維護相關研究指出，建物使用維護管理成本約佔全生命週期成本的 83%。由此可知，要降低建築物全生命週期成本必須發展出一套健全的維護管理機制。建物從設計、建造、使用到維護管理，過程中有大量的資料需要進行收集、分類與分析，才能讓建築物的安全、健康、能耗以及營運得到保障與優化。透過建築數據中心(Building Data Center)的建立匯集建築全生命週期中各階段資料，進行資料串連與交換服務，為建築產業跨域整合的資料流動與智慧核心，

也正是 DIGI+2.0 中所說的「資料治理」與多元資料應用之推展。

二、政策依據

本計畫依據行政院推動之重大、急迫性科技施政之先期投入計畫所圖 1-2 先進國家營建生產額 GDP 佔比(%)

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第一章、緒論 5 孕育而生，並摘述說明如下: 1. 行政院「數位國家‧創新經濟發展方案」(DIGI+方案) 蔡總統曾於2015 年 6 月 7 日點亮臺灣之科技政策談話中表示，「數位國家、智慧島嶼」是臺灣在雲端、巨量資料(Big Data)、5G、物聯網 (IoT)時代，找回臺灣經濟發展動能，最重要的國家發展戰略之一。其中 2017-2025 年的「數位國家・創新經濟發展方案」的七大主軸行動計畫的主軸二數位經濟躍升行動、主軸四智慧城鄉區域創新行動、主軸五培育跨域數位人才行動等計畫皆和本計畫各項數位轉型創新技術息息相關，並在 BIM 的架構下，整合 IOT 與 AI 的功能，帶動數位建築產業發展，融入「亞洲‧矽谷」、「智慧機械」、「綠能科技」、「生技醫藥」、「國防」、「新農業」及「循環經濟」等 5＋2 產業，提供更高的生活品質與效率。蔡總統也提到隨著 5G 和物聯網時代的來臨，數位科技正在全面改變我們的生活，也會大幅改變產業的生態。這是未來科技不可避免的趨勢。因應這樣的時代，臺灣必需研議成立數位發展部會。這個機關有幾個重要的任務，統籌數位基礎建設、讓數位應用更普及化，要讓數位市場有更好的管理。數位發展部會能將政府的資訊、網路和傳播部門以突破性的方式進行整合，協助臺灣社會各界落實數位轉型。依據2020 年 2 月 21 日 DIGI+小組民諮會第一屆第五次委員會議委員發言紀要暨部會回應，行政院科技會報辦公室針對「「建築 4.0」跨域創新應用帶動「建築產業化」發展」的提案，回應如下：有關建築 4.0 的發展首要就是建築資料的基礎建設，從行政院「數位國家・創新經濟發展方案」的執行宏觀角度，資料基礎建設的戰略思考應是最重要也最迫切的政策建言，此建言將納入下階段 DIGI+方案 (DIGI+2.0)規劃的「資料治理」項下來研議。去(108)年 11 月 21 日 DIGI+小組副總召集人吳政務委員政忠與副總召集人陳主任委員美伶共同主持之「DIGI＋推動討論會議」，結論後續規劃後四年(2021-2025)之新計

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6 畫，要將「資料治理」與「資通安全」兩議題融入各計畫中。另科技會報辦公室於今(109)年 2 月研提之「國家發展計畫(110 至 113 年)」具體計畫發展策略，有關「智慧國家」未來方向的規劃部分，因應 2030 年臺灣在社會結構、科技進展與環境永續等挑戰，政府已在下階段 DIGI+ 方案規劃，將「資料治理」與「資通安全」兩大關鍵基礎議題，融入政府各項計畫。其中「資料治理」將建構以「資料」為核心之公私領域決策環境，透過軟硬體整合之強化，促進資料治理與多元資料應用之推展。並透過必要之法制與信賴環境建構，提升社會參與意願。重點工作如下： (1) 促進公領域應用相關軟硬體之整合，推動資料標準化，建構資料資產化相關措施與規範，強化公私跨域資料分享並提升開放資料品質。 (2) 中央與地方政府合作，以跨領域創新實驗提案或競賽機制，鼓勵全民參與、發展智慧城市創新應用；運用政府採購機制，帶動公領域應用數位轉型與跨域創新。 (3) 整合資訊、資安、電信、網路及傳播領域業務，成立數位主管機關，落實資料治理，強化各界資安風險意識、深耕資安人才培育。下階段 DIGI+方案(DIGI+2.0)將在資料治理、資通安全等軟基盤建設，以及法規調整、PPP 協力等配套措施之上，以支持精準健康、民生物聯網、智慧政府、智慧城市 (包含建築 4.0)…等垂直智慧應用，實現 2030「智慧國家」創新、永續、包容新典範。 2. 國發會-國家發展計畫(國發計畫) 國家發展委員會於109 年 7 月 13 日通過「國家發展計畫(110 至 113 年)」，提出未來四年國家發展策略，作為政府各部門的施政藍圖，要讓臺灣經濟更亮眼、對人民照顧更周全、國家更安全。並以四大政策，持續深耕國家實力；而四大政策之一的數位創新，啟動經濟發展新模所打造的六大核心戰略產業之資訊及數位產業、資安卓越產業、臺灣精準健康

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第一章、緒論 7 戰略產業、綠電及再生能源等四項核心戰略產業正是本計畫將推動及強化之重點。 3. 行政院「建設國家 5 大施政目標-公義社會-居住正義」 自106 年起內政部刻正推動蔡總統英文提出之 8 年 20 萬戶社會住宅政見，規劃以直接興建 12 萬戶、包租代管 8 萬戶及容積獎勵補充的方式辦理，中期目標至民國 109 年達成直接興建 4 萬戶(地方政府 105 年 11 月間提報)及包租代管 4 萬戶(中央全額補助)，合計約 8 萬戶；長期目標預計至民國 113 年達成 20 萬戶社會住宅的供給量。為延續集結各縣市力量共同推動社會住宅，於106 年起，每 2 個月一次，由六直轄市輪流舉辦「社會住宅推動聯繫會報」，由主辦城市分享推動經驗、執行困難及解決方案，亦邀請實際參與社會住宅推動之建築師及專家學者進行分享，彼此觀摩學習社會住宅之推動經驗，致力打造高品質無障礙的社會住宅，並促進社會住宅與當地社區的融合，期許社會住宅能成為讓人住進去會幸福與驕傲的住宅。 三、計畫目標確立 本計畫主要執行目標為推動國內營建產業跨域創新技術升級，提升營建 GDP 產值，降低建物全生命週期費用之策略規劃的計畫。透過建築數據中心、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，進行全方位的規劃與推展，以協助建築與營造產業解決目前正面臨的國內營建產業嚴重缺工、數位轉型遲緩、技術發展落後、海外拓銷不易、COVID-19 對經濟衝擊等不利的困境；並期待藉由整合我國強大的數位技術與科技，逐步強化建築再生能源與節能設計，完成建築全生命週期近零耗能目標，急起直追歐、美、日等國家。建築數據的收集有賴建築資訊模型的建立(Building Information Modeling, 以下簡稱 BIM)，BIM 是建立建築產業能夠建置、管理、運用

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8 更豐富的建築資訊的技術能力，也是建築產業數位轉型過程，提供其他技術推動得以事半功倍的基礎。建築有了 BIM 模型的建立以及建築數據中心的資料收集與分析，接下來就需要有智慧管理雲平台(Intelligent cloud platform)作為資料演算分析與交換的介面，並提供分析後的結果給使用者或管理者進行控制或決策依據，其服務內容可包括建築物中再生能源生產效益分析、節能效益分析、安全環境分析以及設施設備預測維護等各種應用服務。傳統的建築物興建過程極度耗費能源，因此在追求環境永續發展的目標下，延長建築物使用壽命將可大幅降低能源損耗與二氧化碳排放。延長建築物的壽命除了有好的維護管理機制外，高品質的施工以及具模組化、可感知、可辨識甚至可自預警或可自修復的智慧建材的選用，也是建物延壽的重要關鍵，智慧建材(Intelligent Building Materials)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。近年來各國因面臨極端氣候大環境不佳，以及高齡少子化等社會問題，建築營造產業缺工狀況嚴重，加上受國際油價以及新冠肺炎疫情影響，原物料價格節節攀升，營建產業也需要開始認真思考如何降低勞動力、改善施工環境，減少在惡劣環境下施工的時間，預鑄工法的發展在各先進國家已經行之有年，英、美、日等先進國家採用預鑄建造的比例大多達 60%以上，這與這些國家的氣候條件以及勞動規定與人力工資高有很大的關係，中國大陸也在今年(109 年)7 月 28 日由住建部等十三個部委發布推動「智慧建造與建築工業化協同發展」，將於2025 年完成智慧建造與建築工業化協同發展的政策體系和產業體系基本建立。由此可知，將智慧製造的機制導入營建業，使營造廠作業工廠化，將傳統的建築營造工作資訊化，也就是智慧營造( i-Construction)，採用智慧工廠預鑄生產的構件於現地進行組

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第一章、緒論 9 裝，不但有降低成本、縮短工期、減少人力、安全施工等優勢外，還能提升產值、省工減廢、環保永續、節能減碳。基於上述建築產業數位轉型(以下簡稱建築 4.0)的迫切性以及建築跨域整合的重要性，本計畫架構包含數位轉型產業推廣及建築數據中心、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面向，技術架構圖如圖 1-3 所示。本計畫整體目標可歸納為以下幾點：（一）推動國內建築營造產業跨域創新技術升級，提升營建產值於GDP 的佔比，降低建物全生命週期費用。（二）結合物聯網、大數據，整合電子電機、自動控制、雲端運算，創造可自我調適及優化的建築，以降低建築物能源耗損，並以解決國內營建產業缺工、技術發展落後、海外拓銷不易、COVID-19 對經濟衝擊等不利的困境。（三）透過建築數據中心、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全方位的規劃與推展，建立建築數位轉型的核心價值，以達成國家核心戰略產業擘劃。（四）協助爭取科技發展基金經費，提出中長期推動策略的計畫。圖 1-3 建築產業數位轉型(建築 4.0) 技術架構 (本計畫繪製)

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10 四、計畫推動架構與實施方法 建築產業跨域創新推動是一項龐大且需長期投入的工作，本計畫將依據政府政策、社會需求、產業要望規劃出 4 年中期的發展策略計畫，並在社會住宅或集合住宅實際場域建設的過程中，將以數位轉型產業推廣方式導入建築數據中心、建築資訊建模(BIM)、智慧營造、智慧建材、及智慧管理雲平台等各項技術或服務，推動架構如圖 1-4 所示。期望能從執行中解決建築產業在數位轉型時，實際會產生或面臨的問題，以及進行調整及實施因應對策，並協助產業界提出可行的方案，以帶動民間產業量能的投入，建立建築數位轉型的核心價值，達到國家核心戰略產業的推動要望。 (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會) 建築產業的關聯性產業眾多，建築產業的興衰對周邊產業的影響甚鉅，因此，建築產業數位轉型，需要由政府主導提出推動策略並提供場域，或以示範計畫方式先行，推動新世代的技術研發、擴大智慧製造以及數位應用的場域、強化建築營建產業的供應鏈韌性以及促進系統整合輸出，以擴大民間業者的投入。以期全面提升建築營建品質，透過建築圖 1-4 建築 4.0 計畫推動架構

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第一章、緒論 11 大量資訊的收集與分析，建立資訊及數位核心戰略產業。(圖 1-5) 建築 4.0 的推動過程必須先了解產業需求，才能提出短中長期具體可行的推動藍圖(圖 1-6)，初期以政府主導的場域作為示範標竿案例的執行，以確保推動策略的完整性與預期效益的可及性。本年度建構出建築 4.0 的推動策略，並以實際場域模擬出推動過程中，各子項技術須優先執行的措施與系統，從中了解建築產業數位轉型圖 1-5 建築產業數位轉型發展策略架構 (本計畫繪製) 圖 1-6 建築產業數位轉型推動藍圖(Roadmap) (本計畫繪製)

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12 所會面臨的痛點，以及該如何進行解套，並協助產業界提出可行的策略。所有重要的產業轉型計畫，大多以政府為主導帶動民間的量能共同投入，本計畫擬以社會住宅作為模擬對象，進行建築 4.0 的策略建構；社會住宅乃是政府建造提供青年或經濟弱勢者只租不賣的居住空間，建造及維護管理均由政府主導與訂定機制。因此，本計畫從社會住宅的標竿案例模擬開始，規劃設計建立 BIM 模型進行智慧社宅的導入計畫，於規畫之初考量未來社宅維運管理所需要的資訊收集，建置建築數據庫，作為資料儲存、分析與演算的重要基礎；並以智慧營造的施工進行工期、出工數、節能減碳等效益的評估，採用技術成熟的智慧建材提升社宅的安全性與易維護性，導入大戶數社宅管理需求的智慧管理雲平台，提供政府管理並優化社宅的重要措施。本年度以住都中心提供的兩塊基地，進行標竿案例的模擬，具體實施執行內容可歸納如下幾點： 1、選定建築 4.0 產業推動之模擬場域，以社會住宅為主要標的。 2、了解規劃設計階段採用建築資訊建模(BIM)完成圖說製作，建構建築物原始靜態資料所會遇到的問題與成本分析。 3、模擬建置智慧社宅營運數據庫，提出社宅管理方面所需的資料內容，以及資料格式標準，建立建築數據庫，並評估成本效益。 4、以智慧營造的理念模擬施工過程導入智慧工地的機制、提出系統建議，並分析成本效益可行性。以預鑄工法進行構件模組化設計模擬，並對工期、出工數、減碳以及成本效益進行評估。 5、導入智慧管理雲平台，將社宅的管理進行可視化及數位化的模擬呈現，提供管理委員會簡單易懂的數據資訊，並協助政府進行社宅優化管理的目的。「建築 4.0」跨域創新應用含括建築數據中心、建築資訊建模（BIM）、智慧營造、智慧建材以及智慧管理雲平台等五大範疇，函括 20 多種跨域相關產業，為使各子項目工作能具體落實，本團隊邀請國內在各子項目具專業性的法人團體協助進行資料的蒐集與彙整，並調查國內建築產業相關廠商技術能量，提出各子項目的發展策略。(如表 1-2)

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第一章、緒論 13 表 1-2 各子項目參與協助單位與專家學者總計畫執行單位社團法人台灣智慧建築協會(温琇玲計畫主持人、曾大仁顧問、劉克強專案經理、楊廣賢助理) 各子項目外部專家協助團隊建築數據中心財團法人國研院國家地震中心(黃世建主任、王仲宇教授、鄭維中組長、王仁佐博士) 建築資訊建模內政部建築研究所工程組(劉青峰研究員) 智慧營造財團法人台灣營建研究院(徐力平副院長、黃正翰組長、邱暉仁經理、楊竣丞經理) 智慧建材財團法人工研院材化所(簡仁德主任、洪英彰顧問、劉俊伸經理) 智慧管理雲平台財團法人資策會智慧系統所(馮明惠顧問、張群芳組長、林敬文主任) 五、計畫進度 近年來大規模公共工程的設計複雜度與整合多項跨域設備的案件，考驗著專案管理的經驗與能力，大型顧問公司或上市營建業者紛紛開始導入資訊化作業系統，期使工程進度、品質與財務規劃能如預期達成。因此，透過建築跨域相關產業能量調查，可推估各項應用技術之需求程度與項目，以及實踐後對建築物所有權人、使用人、專業技術人員、及建築主管機關可能產生之效益，作為台灣推動建築 4.0 重要性之評估衡量依據，並提出擇定優先推廣與應用之技術，於我國建築產業之必要性、可行性意見，並研擬跨域創新團隊推薦名單，供未來建築 4.0 各項技術開發建置時的後盾與推手。

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14 （一）進度甘特圖 表 1-3 進度甘特圖月份進度工作項目計畫權重％預定投入人月第一年度第一季第二季第三季第四季 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 計劃目標確立 8% 55 國內外文獻蒐集彙整 5% 30 建築跨域相關產業能量調查 10% 70 新技術材料市場規模產量分析 10% 70 擇定優先推廣與應用之技術 10% 60 期中報告 5% 30 A1 ▲ 遴選國內建築跨域相關產業 6% 40 籌組建築跨域創新團隊 5% 30 協助規劃標竿案例 10% 70 創新標竿案例的法令調適建議 10% 70 提出 4 年期中程推動策略 10% 70 期末報告 5% 30 A2 ▲ 期末審查意見修正 1% 5 成果報告書 5% 30 A3 ▲ 預定進度（累積數） 100% 660 0 % 10 % 20 % 25 % 35 % 45 % 55 % 65 % 75 % 90 % 95 % 100 % （二）查核點說明 表 1-4 預定查核點說明查核點編號預定完成時間查核點內容 A1 109/07/31 完成期中報告（30 份） A2 109/11/30 完成期末報告（30 份）暨建築產業跨域創新發展策略計畫書（1 份） A3 109/12/31 完成成果報告書（30 份）及電子檔（2 份）。

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第二章、國內外文獻蒐集彙整 15

第二章、國內外文獻蒐集彙整

建築跨域相關國內外文獻的蒐集上，本計畫蒐集的範圍包括有先進國家建築產業發展與現況、產業市場規模、公共工程之政策、營建生產毛額 GDP 統計分析、建築產業化、建築業轉型挑戰、建築數據中心相關技術、BIM&CIM 相關應用、智慧營造相關工法、智慧管理雲平台相關技術、以及智慧建材相關產品與應用等資訊。英國與日本都因推動智慧營造(i-construction)，而使得營建產值在 GDP的佔比名列前茅。英國中央政府在Construction 2025中所提出的數據，推動智慧營造能讓初始建造成本和資產生命週期成本均降低33％，更可使新建和翻新資產從開始到完成的總時間減少50％，建築環境溫室氣體排放量減少50％，總出口與建築產品和材料進口總額之間的貿易差距減少50％。更有文獻指出建築產業化可減少用工50%、縮短工期30%～ 70%，可顯著降低人力缺工問題。(如圖2-1所示)

英國政府的基礎建設數位化構想DBB（Digital Built Britain）更是以建築資訊模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）作為建築產業數位化的主要推動方策，並規定2016年以後建築物從規劃設計、營造和維管，必須在同一資料庫中，進行資料的收集、儲存和分享，強調資料基礎建設的價值。資料格式的標準化是建築產業化的重要基礎建設，當

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16 行政院於各產業提出「數位國家・創新經濟發展方案」時，資料基礎建設的戰略思考應是最重要也最迫切的。鄰國日本內閣府於 2016 年 1 月提出超智慧社會「Society 5.0」的論述，主要意圖是以最大可能應用新一代資通訊技術（ICT）如大數據、人工智慧、機器人、無人機、感測技術等進展，透過網絡空間與實體空間的融合來解決經濟和社會問題，人們可以享有舒適且充滿活力的高品質生活，追求以人為中心的新經濟社會。「Society 5.0」所含括的 30 項產業化發展藍圖中建築 x IT 技術的智慧營造（i-construction）即是希望以導入 ICT 技術協助建築產業化發展，以減緩勞動力不足以及降低建設業勞動災害的具體政策。然而建築產業化的最重要基礎即是資料基礎建設，日本在「世界最先進 IT 國家創造宣言」的戰略中，有一個重要的行動策略就是「資料基礎設施」，資料基礎設施不僅是在做資料平台和 Open API 的工作，更重要的是制定「共通語彙基盤」和「文字情報基盤」，以利資料互通，讓政府各單位的資訊能橫向串聯，中央與地方政府的資訊也能縱向溝通。再從我國主計處在 2012~2018 年間 GDP 相關的統計資料中也可看出台灣營建產值遠遠落後先進國 50%以上；尤其先進國家中推動 i-construction 的英國與日本其營建產值各佔 GDP 6.0%及 5.7%名列前茅，連營建產值貢獻是相對較低水準的美國，平均也仍達該國 GDP 4.0%左右，而台灣僅佔 2.5%上下，是提醒我們必須要提昇建築產業生產技術，方能提高營建產值等等的這些寶貴資料，都會做為本計畫後續推動建築產業跨域創新發展的重要依據及規劃。建築產業跨域創新整合的國內外相關文獻資料，本計畫歸納綜整為各國建築數位轉型發展趨勢相關文獻，以及建築數據中心、BIM、建築智慧管理雲平台、智慧營造、智慧建材等各子計畫的相關文獻。茲就國內外文獻蒐集與本計畫有關之篇數共計為 69 篇(國外 25 篇、國內 44 篇)，如表 2-1 所示。

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第二章、國內外文獻蒐集彙整 17 表 2-1 國內外文獻蒐集統計項目/篇數/種類國外國內小計建築產業數位轉型產業推廣 4 14 18 建築數據中心 4 4 8 BIM 建築資訊建模 2 8 10 智慧營造 4 11 15 智慧建材 5 4 9 智慧管理雲平台 6 3 9 合計 25 44 69 (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會彙整) 以下就數位轉型產業推廣、建築數據中心、BIM 建築資訊建模、智慧營造、智慧建材、智慧管理雲平台等各分項目分述如下: 一、建築產業數位轉型產業推廣 建築產業數位轉型產業推廣分項在國內外文獻資料蒐集上，主要為建築業發展與現況、產業市場規模、公共工程之政策、營建生產毛額 GDP 統計分析、建築產業化、建築業轉型挑戰等資料共蒐集國內外文獻 18 篇(國外 4 篇、國內 14 篇)，詳細結果如表 2-2 所示。表 2-2 國內外參考文獻-數位轉型產業推廣項次文獻蒐集參考重點 1 科技發展策略藍圖建築業發展與現況概說 2 2017.11.13 預鑄混凝土工法應用於公共 工程之政策說明 預鑄混凝土工法應用於公共工程之 政策說明 3 Construction 2025 英國推動i-construction 的目標與效益 4 淺談 NIST 網路安全框架及驗證方案 NIST 網路安全框架及驗證方案對 資安的影響

5 OKR 與 KPI 的差異 OKR 目標管理法簡介與 KPI 差異 6 日本第5 期科學技術基本計劃科技白日本Society 5.0 政策

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18 皮書 7 主要國家營建生產毛額占GDP 比率 主要國家營建生產毛額GDP 占比 8 以創新思維的科技發展管理為營造企 業再現生機 透過新興科技發展管理模式革新建 築產業 9 企業轉型路線圖的思考與繪製 企業轉型路線圖的思考 10

Delivery Platforms for Government Assets Creating a marketplace for manufactured spaces 英國政府資產的交付平台為製造空 間創造市場 11 世曦大樓導入BIM 智慧型設施管理系統的整合與應用經驗-蘇瑞育導入BIM 智慧型設施管理系統的 整合與應用 12 建築產業化 建築產業化 13 計畫成本組成架構分析圖-行政院公共 工程委員會 計畫成本組成架構分析 14 借鏡國際做法、構思臺灣BIM 策略-何 明錦、劉青峰 建築資訊建模的發展與現況 15 內政部建研所營建自動化文章 營建自動化 16 淺談生活實驗室-以城市為創新技術測 試場域的創新發展 智慧城市即是生活實驗室的概念與 實踐典範 17 營造業家數與資本額-108 年第三季 了解建築產業市場規模與現況發展 18 Green Button 調查報告 能源資料格式化與系統化的影響 二、建築數據中心 建築數據中心分項在國內外文獻資料蒐集上，主要為建築數據中心相關技術的蒐集，如資料探勘與資料倉儲、資料統計、演繹適配的方法論與技術等資料，共蒐集國內外文獻 8 篇(國外 4 篇、國內 4 篇)，詳細結果如表 2-3 所示。表 2-3 國內外參考文獻_建築數據中心項次文獻蒐集參考重點 1 Muñoz-La et al. (2020)「建築產業 (AECO)的方法與技術框架」回顧建築4.0 的特性、效益與屬性，分析建築 4.0 特性與需求演繹適配的方法論與技術框架

2 Bilal et al. (2016) 「巨量資料(Big Data) 在建築產業的應用」

討論統計、資料探勘與資料倉儲、機器學習以及巨量資料分析在建築相關子產業的應用潛力

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第二章、國內外文獻蒐集彙整

19 3

Hossain et al. 第 10 屆 International Structural Engineering and Construction Conference, ISEC 2019 建築產業技術整合、障礙與企業轉型需求 4 Lau et al. (2019)「建築產業轉型各階段的關鍵技術以及在轉型第4 代產業轉 型面臨的挑戰」 建築業轉型挑戰與辨識關鍵技術

5 Yuko Harayama 「Policies for Moving

Toward Society 5.0」 Society 5.0 具體建築政策施作評估 6 日本科技白皮書描繪願景“Society5.0” 建築產業實施概略方針

7

Zakaria「Identification of roadmap of fourth construction industrial

revolution」

辨別建築4.0 革新之演變

8

Muñoz-La Rivera 「Methodological-Technological Framework for

Construction 4.0」 建築4.0 技術方法施作架構 (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會彙整) 三、 BIM 建築資訊建模 BIM 建築資訊建模分項在國內外文獻資料蒐集上，主要為 BIM 建築資訊建模相關應用的蒐集，如開放式營建資訊交換標準、總分類碼（OMNI Class）應用、BIM 在營建監造與行銷企劃多元化整合應用、 BIM 協同作業指南等資料，共蒐集國內外文獻 10 篇(國外 2 篇、國內 8 篇)，詳細結果如表 2-4 所示。表 2-4 國內外參考文獻_BIM 建築資訊建模項次文獻蒐集參考重點 1

I. Kaner, R. Sacks, W. Kassian, T. Quitt, 「Case Studies of BIM Adoption for Precast Concrete Design by Mid-Sized Structural Engineering Firms 」

Information Technology in Construction 13 (3), 2008, , pp.303–323. 建築資訊模型(BIM)對於預製混凝土設計案例分享與學習 2 黃正翰，「總分類碼（OMNI Class）應用於建築資訊模型之分享」，中國土木水利工程學會，第四十四卷，第四期，總分類碼（OMNI Class）應用於建築資訊模型之分享

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20 2017，第 45-53 頁。 3 黃正翰、古嘉豪，「開放式營建資訊交換標準(COBie) 與工程總分類碼結合於 BIM 之應用」，技師期刊，第 79 期， 2017，第 24-32 頁。開放式營建資訊交換標準 (COBie) 與工程總分類碼結合於 BIM 之應用 4 美國史丹佛大學整合設施工程中心「建築資訊模型(BIM)施作研究」建築資訊模型(BIM)施作效益 5 驊鴻國際股份有限公司(2015)，「建築資訊模型(BIM)營建監造與行銷企劃多元化整合應用」建築資訊模型(BIM)營建監造與行銷企劃多元化整合應用 6 邱垂德、鄭紹材、余文德「我國建築資訊模型(BIM) 協同作業指南之研訂」我國建築資訊模型(BIM) 協同作業指南之研訂 7 杜功仁、朱世康「BIM 科技與開放系統建築裝修之應用」 BIM 科技與開放系統建築裝修之應用 8 美國奧勒岡州公路局「建築資訊模型 (BIM)調查」建築資訊模型(BIM)效益調查 9 日本科技白皮書描繪願景“Society5.0” 建築產業實施概略方針 10 Bentley 公司「Building Design and

Analysis Solution」建築資訊模型(BIM)效益研究

(資料來源:社團法人台灣智慧建築協會彙整) 四、智慧營造 智慧營造分項在國內外文獻資料蒐集上，主要為智慧營造相關工法與技術的蒐集，如預鑄工法、智慧工地、虛擬實境應用、營建自動化、物聯網精確定位、循環經濟等資料，共蒐集國內外文獻 15 篇(國外 4 篇、國內 11 篇)，詳細結果如表 2-5 所示。表 2-5 國內外參考文獻_智慧營造項次文獻蒐集參考重點 1 張家偉，虛擬實境應用於室外工程施工管理之初步研究，碩士論文，國立中央大學營檢管理研究所，桃園，2017。虛擬實境應用於室外工程施工管理之初步研究 2 郭韋良、董自然、謝尚賢，「從2019 營建自動化與機器人國際研討會(ISARC)看營建自動化發展方向」，營建知訊第437 期，第 62-70 頁。 營建自動化發展方向

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第二章、國內外文獻蒐集彙整 21 3 何昔珊，小島的過去或未來？預鑄工法的「趨勢」與「缺勢」解密，IBT 數位建築雜誌，2019。預鑄工法的「趨勢」與「缺 勢」解密 4 曹昌盛，預鑄工法-營建 4.0 的未來趨勢”，潤弘精密工程股份有限公司， 2020。 預鑄工法-營建 4.0 的未來趨勢 5 温琇玲，日本電子展(CEATEC 2019)案例參訪分享-智慧營造，中國文化大學建築及都市設計學系，2019。實際案例分享與探討-智慧營造 6 王仲平、簡子旻，「飛天機器人智慧城市創新應用」，營建知訊，第445 期， 2020，第 4-10 頁。 飛天機器人智慧城市創新應用 7

B. Rokaha ; B. P. Gautam ; and T. Kitani 「Building a Reliable and Cost-Effective RTK-GNSS Infrastructure for Precise

Positioning of IoT Applications」Institute of Electrical and Electronics Engineers,

2019。

成本效益導向的實時動態技術 (RTK)於物聯網精確定位之應用

8 Ellen Macarthur Foundation「循環經濟的

實例分享與商業模式分析導入應用」 循環經濟導入應用 9 三泰環境工程“綠建築專區” 同層排水系統、汙水系統的工 程施作案例 10 壹讀「慧聰家居用品網-同層排水」同層排水施作原理與優缺點分析 11 陳國睿、溫逸倫／工研院資通所；劉世桐、陳毅銘／交通部公路總局第二區養護工程處；李坤哲／黎明工程顧問(股)公司 AI 於無人機之應用 12 林柏君「我國營造業之發展現況與趨勢」營造業之發展現況 13 曹昌盛「預鑄工法-營建 4.0 的未來趨勢」預鑄工法-營建 4.0 的未來趨勢

14 I. Kaner「Case Studies of BIM Adoption for Precast Concrete Design」

建築資訊模型(BIM)對於預製混 凝土設計案例學習

15 W. Pan「Maintenance cost implications of utilizing bathroom modules」

從成本面看整體浴室之保固效益

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22 五、智慧建材 智慧建材分項在國內外文獻資料蒐集上，主要為各式智慧建材相關技術與應用的蒐集，如智慧建材成熟度評價方法、整體浴室、智慧門鎖、Security 結合 HEMS 統合控制的生活應用、智慧影像安全監控、火災動態導引與預知系統等資料，共蒐集國內外文獻 9 篇(國外 5 篇、國內 4 篇)，詳細結果如表 2-6 所示。表 2-6 國內外參考文獻_智慧建材項次文獻蒐集參考重點 1

W. Pan, A. G. F. Gibb, and A. B. Sellars, “Maintenance cost implications of utilizing bathroom modules

manufactured offsite.” Construction Management and Economics, 2008, pp.1067-1077.

從成本面看整體浴室之保固效益

2 日本國交省LIXIL 實證案例 Security 結合 HEMS 統合控制 的生活應用

3 日本國土交通省「評估建築內運用物聯網 (IOT)技術的超智慧建築」

建築運用物聯網(IOT)技術的超 智慧建築

4 IOTAS ( IOT AS SERVICE ) 「智慧公寓

管理系統案例簡介」 智慧公寓管理系統 5 瑞德科技「火災動態導引與預知系統的實 例分享」 火災動態導引與預知系統的實 例分享 6 賴英崑-工研院產業科技國際策略發展所智慧建材成熟度評價方法 “ TRL 簡介” 7

International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 8, Issue 2, February-2017 動態導引系統在複雜地下結構 之施工應用 8 竹北良茂Life Park 案例 智慧影像安全監控 9 社團法人台灣智慧建築協會「智慧建材標 章認證管理辦法」 智慧建材標章評估內容與認證辦法 (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會彙整) 六、智慧管理雲平台

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第二章、國內外文獻蒐集彙整 23 智慧管理雲平台分項在國內外文獻資料蒐集上，主要為智慧管理雲平台相關技術與應用的蒐集，如視覺化智慧建築與社區管理、智慧建築管理、物聯網虛擬智能建築管理、跨領域系統管理與資訊系統整合等資料，共蒐集國內外文獻 9 篇(國外 6 篇、國內 3 篇)，詳細結果如表 2-7 所示。表 2-7 國內外參考文獻_智慧管理雲平台項次文獻蒐集參考重點 1 IOTAS 「智慧公寓管理系統」智慧公寓管理系統 2 Asus「智慧家居系統」智慧家居系統 3 Intel「建築管理平台」建築管理平台 4 新都興資訊股份有限公司「智慧建築設施管理平台」智慧建築設施管理平台 5 群光電能科技股份有限公司「IWA 智慧建築整合管理平台」 IWA 智慧建築整合管理平台 6 通航國際股份有限公司「視覺化智慧建築與社區管理系統」視覺化智慧建築與社區管理系統 7 MindSphere Navigator「西門子公司產品」西門子公司產品

8 Encompass Blue (Blue IoT 公司) 「物

聯網虛擬智能建築管理平台」物聯網虛擬智能建築管理平台 9 美商Tridium 公司「Niagara Framework」 Niagara Framework 跨領域系統管理與資訊系統整合 (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會彙整)

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第三章、建築跨域相關產業能量調查 25

第三章、建築跨域相關產業能量調查

綜觀目前整個建築營造產業的演進，大多比較關注於短期的收益或表面的性能、低造價成本與低營運成本成為常態，導致國內整體建築營造技術多年來沒有太大的提升與進步，產業效益與產值也發展遲緩。建築產業數位轉型牽涉的產業包括建築、營建、電子、電機、自動化、建築材料、物聯網、大數據、人工智慧以及各種智慧生活科技產業。因此，本計畫透過對相關產業的技術諮詢以及專家訪談等調查，逐漸釐清台灣在建築 4.0 方面的產業發展量能以及具代表性的產業領袖，以做為未來推動建築產業跨域創新整合發展策略的依據，並為提昇我國建物維運管理品質、數據資訊整合、創造應用服務所需之技術可行性及建議。本計畫透過國內外文獻、成功案例及市場的需求，來做相關產業產品或技術的能量調查，並蒐集建築跨域創新具潛力的產業名單進行實地訪談、再就其產業技術能量調查統整，完成產業技術能量調查工作。總計完成 37 家廠商的技術能量調查及 13 家廠商的實地訪談(如表 3-1 所示)，各分項計畫的能量調查結果說明如下: (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會製作) 表 3-1 建築跨域相關產業能量調查名單

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26 一、數位轉型產業推廣 (一) 訪談內容：簡介建築4.0 的發展策略，詢問受訪單位對推動建築4.0 的參與意願，以及認為產業推動會遭遇的問題，並針對各子項目的內容提供寶貴建議。 (二) 主導完成計有亞利預鑄、潤弘精密、建國工程、華豫寧、卜大實業、優懋網電科技、研華科技、華碩雲端、台灣世曦、中興工程、合勤共生宅、台北市不動產商業同業公會、喻台生建築師事務所、國家地震工程研究中心等14 家建築跨域創新團隊進行實地參訪調查。二、建築數據中心採用資料收集方式完成民生公共物聯網、中華電信、遠傳電信、台灣大哥大、亞太電信、是方電訊、安訊國際網路、台北市資訊局大數據中心、中國醫藥大學附設醫院數據中心、Google 台灣數據中心等共計10 家產業技術能量調查。三、 BIM 建築資訊建模採用資料收集方式完成臺灣BIM 協會、衛武資訊股份有限公司、黃毓舜建築師等共計3 家產業技術能量調查。四、智慧營造 (一) 訪談內容：簡介建築4.0 的發展策略，詢問受訪單位對推動建築4.0 的參與意願，以及認為產業推動會遭遇的問題，並針對智慧營造的預鑄以及智慧工地的內容提供寶貴建議。 (二) 完成亞利預鑄、潤弘精密、建國工程、中興工程、台灣世曦、鼎盛資科、誼卡科技、台灣愛得力共計8 家產業技術能量調查；其中亞利預鑄、潤弘精密、建國工程、中興工程、台灣世曦等5 家建築跨域創新團隊進行實地參訪調查。五、智慧建材

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第三章、建築跨域相關產業能量調查 27 (一) 訪談內容：簡介建築4.0 的發展策略，詢問受訪單位對推動建築4.0 的參與意願，以及認為產業推動會遭遇的問題，並針對智慧建材的評估與設備內容提供寶貴建議。 (二) 完成華豫寧、卜大實業(整體衛浴)、優懋網電科技、瑞德科技等共計 4 家產業技術能量調查；其中華豫寧、卜大實業、優懋網電科技等 3 家建築跨域創新團隊進行實地參訪調查。六、智慧管理雲平台 (一) 訪談內容：簡介建築4.0 的發展策略，詢問受訪單位對推動建築4.0 的參與意願，以及認為產業推動會遭遇的問題，並針對智慧管理雲平台的建置經驗與內容提供寶貴建議。 (二) 完成研華科技、華碩雲端、群光電能、通航國際、新都興資訊、Blue IoT、西門子、Tridium、英特爾共計 9 家產業技術能量調查；其中研華科技、華碩雲端等2 家建築跨域創新團隊進行實地參訪調查。綜整上述建築跨域相關產業能量調查分析結果，幾乎受訪單位都認為推動建築 4.0 的策略是正確的且須積極推動的，雖然部分廠家對目前建築營造產業的現況不盡然樂觀，也認為以目前高工資、缺工嚴重以及原圖 3-1 建築跨域創新團隊廠商實地參訪調查 (本計畫繪製)

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28 物料不斷上漲的狀況，建築 4.0 無法立刻解決眼前的問題，但也都同意即使無法立即解決，但是建築 4.0 所談的智慧營造、建築數據庫以及建 BIM 和智慧管理雲平台的發展是重要且必然會到來的時代需求，應該要現在就開始推動，讓建築產業能有向上翻轉的機會。智慧建材的採用，雖然很多廠家還不是很清楚智慧建材的定義與實質可以採用的產品有哪些，但也持正面的看法，期待智慧建材產品可以帶給建築更高的附加價值。就各子項目的產業量能調查結果進行下列說明，並將部分受訪對象的意見整理如表 3-2：表 3-2 我國建築跨域整合產業量能訪談紀錄(部分) 受訪對象受訪者意見 1. 亞利預鑄股份有限公司 (1) 缺工問題嚴重，預鑄工法將成為未來建築營造趨勢。 (2) 預鑄成本為吊裝運輸與材料占大宗，其中吊裝運輸成本又占比最多。 (3) 預鑄目前市場需求及利潤少，因此成本較傳統工法高。除非有量大求快的市場預鑄工法才有吸引力，亦可降低成本。 (4) 社會住宅與軍方宿舍是預鑄最佳推廣場域。 (5) 預鑄的模矩化與模組化必須與建築師設計階段達到平衡。 (6) 預鑄必須需量大、持續性、模矩化才有可能降低成本，構件大量生產亦有助於降低成本，且能夠持續實施才會吸引產業投入。 (7) 社會住宅如若能夠成功作為預鑄示範場域，創造出預鑄價值，勢必能夠帶動私人企業一同投入。 (8) 預鑄工法實施困難，法規與政策未一致化且未合適宜進行調整，審計部條文訂定死板，規範影響預鑄工法無法進行。 (9) 吸引手法建議能夠納入如若採用預鑄給予容積獎勵…等方式思考。 (10) 主結構採用預鑄工法成本勢必降低。 (11) 預鑄工法目前分為全預鑄與半預鑄，定義如下：全預鑄：結構建築（柱、樑、板）與附屬建築（外牆、樓梯）皆預鑄。半預鑄：附屬建築（外牆、樓梯）預鑄。預鑄工法樓板採用較少，效率與執行率不高，且受限於道路規範。磁磚與石材目前為人工貼皮（已有熱塑成形模，整件貼皮不需一塊一塊拼貼）。

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第三章、建築跨域相關產業能量調查 29 建議吸引民間加入應優先進行法規面法令解套（含設計準則）。 2. 潤弘精密工程事業股份有限公司 (1) PC 外牆的部份可以因數量的多寡而降低成本，但樑、柱會因不同的地點有不同的設計，故降低成本的程度會有限。 (2) 潤弘有承包宜蘭國宅、安康基地(興隆一期國宅)的工程，即是使用部份預鑄的工法(外掛牆)，其餘用樑柱主結構仍使用傳統工法。 (3) 台灣目前營建業缺工的情形真的非常嚴重，尤其當台積電有蓋廠需求的時候更是一工難求，甚至出價到版模工 1,300 元/一平方米，綑筋工 7,000 元/一平方米。 (4) 國宅使用預鑄工法一定要考量是否有全預鑄的要求(造價勢必高許多，可否接受)，但若使用局部預鑄工法則可因量而降低成本，也會達到縮短工期的效果。 (5) 傳統場鑄的工資已逐步在墊高，所以與預鑄廠的成本漸漸接近。 (6) 政府的計價基準與民間的行情有落差，所以預鑄工法較難推展。 (7) 如果用工期來做為招標的條件之一，則預鑄工法就較容易推動。 3. 中興工程顧問公司 (1) 目前營造業的現況來看不僅只是 RC 傳統工法場地缺工，預鑄工法的廠房同樣亦缺工。 (2) 預鑄工法的確會比傳統 RC 工法明顯的縮短工期，相對的預鑄工法也一定會增加不少的成本，但增減的比例會因不同的案例需求而有不同的結果。 (3) 以目前執行的經驗來看營造的成本以鋼構較貴，預鑄次之，傳統 RC 則相對價宜，即鋼構工法 > 預鑄工法 > RC 工法。 (4) 其實預鑄工法並非新技術，只礙於以往技術不成熟有漏水的疑慮，再加上成本較高故難推動。但現在技術已趨成熟材料亦成熟，就看如何培育出如潤弘般注重細節的人才或廠商，就能迅速推動與推展。 (5) 標準化、模矩化的社宅設計是未來必然的趨勢。 4. 建國工程股份有限公司 (1) 傳統工法與預鑄工法的進度相差約 1/3。 (2) 過去統包的經驗中採用預鑄工法是會增加成本，但亦會影響資金周轉率，可開始營運所回收之成本能夠消彌差距。 (3) 現階段的確缺工嚴重，預鑄工法確實具有優勢，但需考量國內產能是否具足夠全面推展預鑄工法。 (4) 目前中央制度不完全，受限於未因應時代變遷所調整的法條與規範，建議政府應按產業實際面所執行的困難進行調整，例如預鑄工法的採用，雖已於 100 年新增新技術新工法但仍舊未完全解套預鑄工法的預算問題，因此產業界於公共工程的投入意願相對不高。

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30 (5) 建議於籌組專業技術顧問團隊時邀集真正懂得建築產業問題及執行前線的專家，並要有明確結果的討論，避免問題的發散而無法真正落實與執行。 5. 台灣世曦工程顧問股份有限公司 (1) 未來與現在的建築要用空間的座標來記錄，才便於溝通與彰顯現況。 (2) V3DM 是種手法，用來展現/推動智慧建築的成效或服務。 (3) 建議政府將 PMIS 系統全面推廣至國內營造產業。 (4) 在日本預鑄工法的建築非常普遍約已 60%以上,而台灣卻連 10%都不到。 (5) 預鑄工法需建廠、堆置、運輸及吊裝，會增加約 20%左右的成本。 (6) 若中央社宅要導入預鑄工法要特別注意台灣現有廠商是否有此能量、成品的堆置及運輸等問題。 6. 卜大實業股份有限公司 (1) 同層排水與整體浴室的搭配才有機會降低製造成本。 (2) 如若傳統衛浴與整體浴室皆採用同層排水成本相近，但礙於台灣並未將同層排水納入相關規範，因此仍多為隔層排水，此時若採用整體浴室價格勢必比傳統衛浴成本高。 (3) 同層排水應為政府極力推動項目之一，香港淘大花園社區於 SARS 疫情時，因為採隔層排水，因此病毒藉由存水彎破封而造成各層感染。如若採用同層排水各層有獨立存水彎將降低感染風險。 (4) 整體浴室的優勢在於施工、維護容易&品質穩定&工期短。能夠縮短 25%的工期，散裝材料於現地組裝僅需 4-6 小時，亦能減少 30%的廢棄物產生。 (5) 卜大整體浴室技術成熟，實績除了台灣以外，日本為主要服務對象、澳洲亦有出售。住宅服務實績亦有高雄鳳山之心 2,917 間，與台南長億城 2,363 間。近日因應 COVID-19 疫情協助政府完成雙連坡營區隔離安置的整體浴室。 (6) 整體浴室技術已經能設計感十足的樣式，能因應客戶需求於壁板呈現各式材質。 (7) 金奈整體浴室已有標準化模組，可快速量產並施工組立，可符合社會住宅需求達到興建快速、品質保證、十年保固。 (8) 建議可請相關的建築師公會來參觀整體衛浴，讓業界建築師完整了解整體衛浴已技術成熟並已實際運用，以利設計時可納入考量。 7. 華豫寧股份有限公司

(1) 感應式的智慧電子鎖可用 Grand master card(最高權限卡)方式來解決社宅住戶安心、政府管理者放心的問題，但必須在合約上載明權

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第三章、建築跨域相關產業能量調查 31 責。 (2) 華豫寧的 L-3600 型電子鎖(卡片、鑰匙)已被台中太平、大里等社宅採用。 (3) 華豫寧一般的智慧電子鎖產品約 6,000 元即可購得，並包含安裝及保固。 (4) 華豫寧的電子鎖所採用的鋰電池，都是一般市售的產品，方便購買更新。 8. 研華股份有限公司 (1) 研華雲端平台具 WISE-PaaS 架構，能夠透過平台銜接各式各樣的物聯網裝置，並也正再研擬部分 SaaS 服務層。 (2) 研華雲端平台開發有揚塵噪音自動監控系統，BIM 施工 IOT 即時數據顯示、工地施工安全管理、可供社會住宅後續維運管理平台參考運用。 (3) 研華目前有下列的應用服務，可以提供社會住宅的後續維運管理平台加值的服務: 實名制管理系統塔吊安全監控系統車輛追踪管理系統智慧工地能源管理 9. 華碩雲端股份有限公司 (1) 建築應透過 BIM 的應用於前端進行前置作業的規劃及考量，於後端應用亦能夠使用 BIM 模型進行通盤考量。 (2) 計畫目的在於希望實際營運至社會住宅中，未來內政部進行管理時能夠透過標準化、模組化而不斷複製，並能透過平台讓政府便於動態瞭解全台社會住宅情況。 (3) 智慧管理雲平台必須要有達成如何有效管理 IoT 裝置、如何更新 IoT 硬體、如何蒐集 IoT 數據等功能。 10. 台北市不動產商業同業公會 (1) 同層排水現在已是國際趨勢，台灣環境該如何突破業界有許多廠商提出先公後司，由政府優先推動民間就會有足夠信心能夠採用。 (2) 隔層排水容易造成鄰居嫌隙，上面住戶使用廁所樓下住戶都能知曉，是一種擾民的情形，且台灣目前隔音墊的設置規範將工作陽台、浴室、廚房除外不符需求，因此如若採用同層排水透過水泥隔音好過隔音墊的設置。 (3) 同層排水採用整體衛浴時降版 20cm 含裝修面足夠。 (4) 建議邀集整體衛浴廠商提出現行不合理法規條例限制、問題、疑義

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32 等彙整，向消防署說明，雙方共同討論尋求解套。 (5) 排水管目前大多轉彎管部分採用透明管，方便責任介面釐清，澆置過程中能夠看出排水管是否無阻塞，更易於裝修階段判斷是否造成阻塞。 (6) 通氣管透氣閥由德國進口，採用負壓吸氣法，能夠保留空氣流通避免臭氣產生，價格實惠使用方便，已有許多國家採用。 (7) 傳統排水工法易管道阻塞產生惡臭、維修不易需到下層住戶私家進行維修工作形成民怨。 (8) 同層排水目前常用且技術成熟的方式是採用浴室樓板降版處理，至少需降版 20cm。亦有源自歐洲的壁面排水，缺點是浴室牆面較厚。 (9) 台灣模矩化概念仍舊薄弱，建議社宅採用預鑄工法、同層排水、整體衛浴等施作方式時能夠小量生產且慢慢做，邊做邊修讓示範案例達到其示範效益才是最重要的。 11. 優懋網電科技股份有限公司 (1) 網路影視保全對講系統及中央監控系統(weema 智慧建築系統整合平台)，皆經通過智慧建材評鑑，取得智慧建材認證標章。 (2) 裝置斷路修復後會自動回覆的故障自動回報及修復功能相當不錯，若能再加入自預警考量，則會將裝置功能提昇到更全面更具競爭優勢。 (3) 產品有二項特色，一為電子地圖定位，二為故障自動回報及修復功能，在銷售或說明時應別強調這些特色，以利它在採購或選購時比較佔有優勢。 (資料來源:社團法人台灣智慧建築協會製作) 以下就建築 4.0 各項子項目的訪談結果彙整如下： 1. 建築數據中心：從國內資料收集的 10 家產業資料可以看出，建築數據中心目前較少有相關的產業在進行有系統性的建置與資料收集，台灣建築數據大多為公部門的建築管理、建築產業分析等資料，對於建築物所有蒐集的靜態與動態資料缺乏專業的機構或是單位進行彙整蒐集與分析。民間企業大多以提供資料庫租用或是提供雲端服務等應用服務軟體為大多數，外商西門子公司因長時間進行建築強是對建築數據的收集與分析尤其是建築能源方面的數據收集與分析是較為成熟且具商業模式運轉的廠家。 2. BIM 資訊建模：近幾年在中央以及地方政府建管單位的大力推動之

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第三章、建築跨域相關產業能量調查 33 下，許多公有建築新建案都會被要求建立 BIM 模型，但因目前尚無一套統一的標準作為 BIM 模的接收標準，市場上仍是建築師、營造廠、管理使用端各自為政。BIM 業界雖有許多公司成立，產業量能算是各子項中最成熟且普及的項目。 3. 智慧營造：現階段仍以預鑄工法較被智慧營造項目所討論，受訪者雖普遍認為採用預鑄結構或外牆會讓成本提高很多，但是在缺工嚴重、工資高漲的情形下，公有建築流標問題嚴重，社會住宅又被單價的問題給限制，加上公共工程預算編列項目一直未能給予合理的增項與單價標示，更是造成公有建築採用上的限制。民間建築也因缺工嚴重、工資高漲問題，在擔憂無法如期交屋的壓力下，建設業也逐漸開始接受採用預鑄的方式建造。另一方面，台灣的建築結構、外牆等預鑄產能以目前市場的需求程度，幾乎兩個主要廠家都已經產能飽和的狀態，未來若社宅要大量採用預鑄工法，則需要對水泥製品工業做更多的輔導轉型。建築採用預鑄工法立即可見的效益是高品質、工期短、出工數減少等，業界普遍也認為當台灣的高工資以及缺工問題成為常態後，預鑄工法勢必成為主流。智慧營造除了預鑄外，尚有智慧工地、ICT 建築機具導入等多項應用，雖然我國 ICT 及資通訊科技等技術發達，但是，在建築領域上的應用仍嫌不足，智慧工地在中國、日本、新加坡等都已經是建築工地的標配，希望能藉由建築 4.0 的推廣也能帶動台灣在智慧工地方面的落實。 4. 智慧建材：智慧建材是建築材料與資通訊、電子、電機以及自動化技術整合的產物，是建築跨域整合的最佳展現，在台灣雖已有智慧建材標章的認證，但是因為尚屬新興領域，還不普及，經調查訪談了解智慧建材的業者仍屬少數。雖是如此，但是智慧建材可以說是將建材加上了 IoT，讓建築物內的所有建材都能相互溝通，形成智慧的生活空間以及智慧的營運管理，智慧建材的潛力是建築 4.0 最快能產業化最具商機的子項目，建築不能外銷但是高附加價值的智

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34 慧建材可以行銷全世界。受訪對象也對智慧建材未來的發展持正面的態度。 5. 建築智慧管理雲平台：受訪對象中有多家廠商均有自己公司的雲平台，但並非每個雲平台都是為了做建築管理，大多是各家產品的服務平台。今年度的計畫智慧管理雲平台比較是為了社會住宅的大量管理所進行的管理雲平台的建構。由業界的調查回應，一般大多以提供居住空間應用服務的雲平台，對於物業管理或是設施管理的平台，大多由物管公司或是最近也有一些科技公司協助採用軟體整合的方式將 BA(Building Automation )的系統數據與物管的平台整合成一個兼具設施設備管理又具備生活服務管理的實用雲平台。未來社會住宅的管理將運用邊緣運算(Edge Computing)，將位於不同地區的社宅進行建物內複雜多樣的數據整合運算後再將需要作比較分析的資料拋向管理者的雲平台，以降低頻寬的需求以及龐大複雜資料的處理。

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第四章、新技術材料市場規模產量分析 35

第四章、新技術材料市場規模產量分析

一、新技術材料的擇定為了解目前國內建築營造、材料等產業的市場規模與量能，以及數位科技導入建築產業的新技術材料現狀，本計畫分別就五項子項目內容進行初步的新技術材料市場規模產量調查，初估有 51 項新技術材料可以在建築 4.0 策略中被應用或供本計畫推動時做為導入產業之參考。如圖 4-1 所示。其中建築數據中心、智慧營造以及智慧建材已各有實際運用的產品以及量能分析，如表 4-1 所示。二、新技術材料市場規模產量分析本計畫針對新技術材料也做了市場產量規模及能量的分析，如表 4-2 表 4-1 新技術材料擇定 (本計畫製作) 表 4-2 新技術材料市場產量規模及能量的分析 (本計畫製作)

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第五章、擇定優先推廣與應用之技術 37

第五章、擇定優先推廣與應用之技術

本計畫在上述的訪談調查分析基礎下，擇定優先推廣與應用之技術及服務，導入實證場域(優先以社會住宅為對象)，進行相關技術的模擬、評估與成本效益的估算，以便提出建築 4.0 實際推動時可能遭遇的問題以及相關技術導入的措施與機制，並對法令制度的調適提出改善的建議。各子項目最後擇定優先推廣與應用之技術及服務的項目如表 5-1 所示。 (資料來源：本計畫製作) 表 5-1 擇定優先推廣與應用之技術與服務

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