智能建筑：绿能、感测与互联 有温度的建筑物

在许多科幻电影的场景中，融合智能化与科技化的未来建筑，都是不可或缺的场景。而目前，许多兴建中的建筑物，除了诉求舒适、美观之外，也纷纷将『智能』的元素加入到建筑物的规划蓝图中，并且成为一种趋势。在不久的未来，智能建筑的概念，将不再只是电影场景，而是将逐步落实到你我身边的每一栋建筑物中。

在这个年头，所有设备都被理所当然地加入智能的概念。不只手机要智能、TV要智能、家庭要智能、电网要智能、机器人要智能，连建筑物都要智能。只不过，智能建筑到底是什么？让建筑物有智能，又要智能到怎样的程度才算数？

智能家庭无疾而终？

建筑物的智能发展史，从过去所喊出的智能家庭远景，或许就可以找出一些端倪。早在好几年前，市场上就已经有厂商喊出智能家庭的口号，其用意是希望能将平常大家习以为常的网络通讯、计算机运算、感测控制等三大基本元素，进一步整合到家用建筑中，让居家环境更智能、更舒适、更便利，也更友善。

在通讯、运算与感测三大元素结合之下，智能家庭所有的设备不再是独立的概念，而是全部联网，便利操控。除了最基本的多媒体影音娱乐共享之外，连冰箱、洗衣机、电视、空调、照明等，也都能够上网。让家中成员能在屋内的任何一个角落，甚至是在外也能透过远程联机，直接操控屋内的任何设备。这在某种程度上，或许也可视为是最早的万物联网概念。

当然，智能家庭的愿景，或许是太过前卫，而不切实际，导致半导体厂商推广的同时，却也受到来自消费端很大的质疑声浪。当时最常被消费者问到的问题是：我要我的冰箱上网做什么？我的冷气为什么要联网？我的电视为什么要有智能？

就拿冰箱上网这件事情来看。其原先的美意，在于一旦冰箱内库存的牛奶或鸡蛋等食材即将用完，冰箱可以自行感测察觉，并上网订购或告知消费者该补充新品了。然而这看似简单的动作背后，却隐藏着复杂的问题，例如每种食材包装上都必须要有RFID电子卷标，除了增加食材成本之外，不同家电品牌的读取器，与不同食品包装上的电子卷标是否都能兼容？因为现实生态链利益牵扯不清，导致这样的场景，只能在电影画面中看到，在现实生活中几乎无法实现。

而相同的，冷气联网的美意，消费者认为根本没有必要。而电视的智能化，在消费者看来只是一台连接着电视频幕的计算机罢了。就这样，智能家庭的概念，看似远大，实则天马行空。在相关厂商试图点燃市场火花之后，却因为消费者的不买单，宣告无疾而终。

智能建筑揭竿而起

建筑物可以导入智能化，但不能将「智能」无限上纲。人都没那么聪明了，何况是冷冰冰的建筑。

过去不少半导体厂商与家电业者发展智能家庭各走各的路，产品与标准多头马车，不同品牌的家电方案面临了智能家庭难以整合的困境。智能建筑的概念，与智能家庭在某种程度上有几分神似，只不过舍弃了过去天马行空与窒碍难行的部分，而加入了更为实际与实用的新构想。

观察目前智能建筑发展的三大重要趋势，包括绿能环保、智能感测与万物互联等。智能感测着重于将更多传感器布建于建筑物的各角落中，来获取更多不同的数据信息，并进行必要的控管；绿能环保则更强调让建筑物走向能源的节约与再生；万物互联则是透过有线与无线网络，将所有信息统一进行智能化分析，并做出最佳的处理方式。

1.绿能环保

绿能环保的概念，其实过去即已陆续导入建筑物之中，例如屋顶太阳能板的设置就是一例。至于智能建筑则更强调绿建筑（Green

Building）的概念，让建筑物不只是被动的撷取能源，而是还能主动地产生能源。节能与再生同步并进，将绿能环保发挥到最大化。

智能绿建筑适合在企业大楼或工厂率先实行，不只是企业有立竿见影的推广作用，更是因为企业通常才有足够的资金来执行成本高昂的环保节能工作。目前全球许多知名企业纷纷以打造智能绿建筑为目标，藉以创造企业形象与展示相关的解决方案。

例如台达电将其多年来累积的工业控制和自动化技术经验，全都发挥在该公司研发中心的绿能方案上，让该研发中心能拥有包括灯光控制、HVAC空调（Heating、Ventilation

and Air Conditioning）、水资源处理、再生能源供电系统等能力。

台达电为了达到这些绿建筑功能，需投入的设备包括变频器、主动电力回生单元、可程控器、人机接口、温控器、云端技术、室内外LED照明设备、太阳能面板、逆变器与充电桩等。当然这些能源的使用信息，还会传送到控制中心，将之可视化后呈现在主控墙上，来实时加以管理所有能源的动态。

台达电表示，除了节能与产能，还要能把这些能源智能管理，有效运用，让能源不至于浪费。具备这种能源智能管理的能力，才称得上是完整的智能绿建筑能源循环系统。

此外，在部分智能建筑的设计中，还特别透过空间规划，让日光、雨水与凉风能自然导入建筑物的环境中，来进一步降低对于能源的依赖。另外诸如能源采集等技术，也都能提供智能建筑另一个绿色能源的获取管道。

2.智能感测

传感器在人们的生活中早已使用得十分普遍，应用领域也十分广泛。随着用途不同，传感器的功能也会随之改变。当建筑物走向智能化之际，将传感器与控制模块广泛部署在建筑物的各角落中，透过不同信息的取得，将能进一步打造更舒适、更节能、更便利的建筑环境。

观察近年来政府与企业积极推广的智能建筑，都属于新建物，所有智能化设施在建筑过程中均可直接导入，但这样的建筑只占所有建筑物的3%。还有其他97%的既有建筑物，若要导入智能化，通常必须重设管线，并钻洞破坏进行施工，实施上将窒碍难行，这也是智能建筑之所以只能是全新建筑物的主因。

就智能建筑所需用到的感测节点来说，通常分为安全、节能、便利与照护等四大环节。安全性指的当然是针对个人与建物的安全警示，常见者包括各种灾害警示、紧急通报、有毒气体侦测、门禁管理等项目；节能感测则是用于实现绿建筑的关键组件，这包括各种电器、灯光与空调的能源侦测与管理，让无人区域或不必要的能源能够关闭，尽可能达到能源使用的极小化与必要化；至于照护感测，能随时进行人身定位，并侦测生理数据；便利感测则是能自行调整温湿度、空气质量，或在适当时间播放音乐等。

感测节点的广泛布建，能让建筑物获取更多数据数据，进行分析、运算并进行最适合的处理动作，是建筑物智能化过程中，不可或缺的功臣。当然对于设计者来说，该如何选择正确的传感器类型、数量需多少、位置又该如何安排，更成为智能建筑成败的关键。

3.万物互联

有了绿能方案，也有了感测组件，还需要一个将这些信息链接的神经元，物联网所扮演的正是这样的角色。物联网所诉求的，是物与物之间的直接链接，不必再透过人，可以直接针对环境中的讯号进行撷取、处理、并将结果输出执行。这样的过程，能让建筑中的人们获得更高的便利性。

事实上，近年来的物联网应用，逐渐导向于透过感知来达到智能服务的目的。而物联网分散、多点、大范围的数据撷取与运算，十分适合应用在智能建筑与智能工厂等这类大型建筑环境中，来满足聪明、节能、效率、安全等需求。在万物互联的架构之下，类似智能家庭的愿景，将更有可能实现。

结语

人们每天生活都离不开建筑物。将建筑物智能化，将为每日的工作与生活带来更多便利与乐趣。事实上，智能建筑的概念，已经逐渐在新一代的建筑设计中发酵，不论是企业厂房，或一般家居住宅，都开始强调智能化的导入。

随着智能建筑的发酵，建筑本身将提高附加价值。未来的建筑物将不在只是冷冰冰的钢筋与水泥，而是将成为生活上的好伙伴，提供更安全、便利与节能的生活型态。

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