智慧建築是透過導入資訊通訊技術(Information and Communication Technology, ICT)將建築物打造成人性化的生活環境。以大樓自動化系統(Building Automation Systems, BAS)、通訊自動化系統(Communication Automation Systems, CAS)與辦公自動化系統(Office Automation Systems, OAS)的整合為發展主軸，使空間主動感知環境在安全健康、便利舒適與永續節能等面向的全面性提升為發展目標。
國際智慧建築火紅 遍地開花趨勢成形
國際上各個國家與組織對於智慧建築的勾勒都不盡相同，然而大致上皆著重於如何在建築物中有效管理能源使用情形、提高資源的使用效益以及環境品質的提升與維護，並且經由資訊通訊技術整合，達到人性化空間的目標。
北美地區的智慧建築規劃是以結構、系統、服務和管理四個項目的整合設計，提供能夠提升能源效益、妥善利用資源、維護室內環境品質之低成本高經濟效益的建築空間。
歐洲對於智慧建築的願景是能夠讓建築物永續發展，強調建築物與環境共存，注重有效率地運用資源並且回收再利用、使用再生能源與節能的能力、搭配建築周邊環境以延展建築物的生命週期，並具備即時反應、彈性整合等能力，實現最佳使用效益的生態永續建築。
中國大陸對於智慧建築的想法是運用系統整合的方式，將智慧運算技術、資訊通訊技術、控制技術、多媒體技術與建築藝術一併整合。以自動監測設備、管理訊號資源、提供用戶相對應的服務與建築本身的最佳化組合，建構安全、高效、舒適、便利和靈活的建築物。
日本以多功能建物為智慧建築的主軸，企圖呈現彈性高且功能多樣的系統整合管理能力，藉由資訊與通訊設備配合自動化技術來實現經濟價值高、功能性強大、可靠度高與安全性高的多功能智慧建築。
除此之外，歐盟延續過去所提出的智慧城市倡議，從2010年到2020年持續展現在地方上迅速推展關於能源和氣候兩大改善目標的可能性，同時向大眾展示投資高效率能源和減少碳排放確實可以改善生活品質和地方經濟的成效，將促使全歐洲推廣實現低碳未來最有效的模式和戰略。
戰略目標預計在2020年於執行此倡議的城市和地區，透過能源的持續利用和生產來減少40%的溫室氣體排放。達成此目標將需要系統方案和組織創新，包括能源效率、低碳技術與智慧供需管理，特別是對於建築物、地區能源網和交通運輸的措施，將是該倡議最主要的組成部分。戰略能源技術資訊系統(Strategic Energy Technologies Information System, SETIS)所登載的歐洲智慧城市倡議指示路線圖如圖1所示。
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| 圖1 歐洲智慧城市倡議指示路線圖 |
在建築物方面所採取的措施，在新建築的年平均能源需求與碳排放量為零，從而重設建築物能源效能指令(Energy Performance of Buildings Directive, EPBD)。對於當地公共建築的所有新建築物，都可以預見這樣的要求，以此翻新現有的建築物，使其盡可能達到最低的能源消耗，例如被動的房屋標準或效益層級，按照屋齡、技術、建築限制來維持或提高建築物的性能和舒適度。
實際行動以測試一百個新住宅和一百個非住宅的新建築物，用於不同氣候區域之中不同設計選擇的零耗能建築，特別是重點在於不同技術的設計整合，對實際使用性能的監測，以證明具有不超過傳統建築成本的5%的解決方案成效。透過五到十個方案進行測試和評估，整修至少50%的現有公共建築，還將開發和測試創新的融資方案和翻新技術。
在能源網方面，於建築物結合的措施有供熱和製冷技術與電力網，供熱和製冷方面在建築物內的冷熱空調採用具有創新性和成本效益的生物質能、太陽能熱能和地熱應用，以先進的分散式蓄熱技術從生物質能、太陽能熱能、環境熱能和地熱取暖等創新的混合式設計，實現高效率的區域供熱和製冷系統。
實際行動以五到十個示範項目，用於大力部署透過再生能源(Renewable Energy Sources, RES)供熱和製冷的城市，使用再生能源提供50%的冷熱需求。五到十個在先驅城市的高效節能建築中，進行大規模再生能源供熱和製冷技術的整合示範項目，使用再生能源提供50%的冷熱需求。
電力透過智慧電網，導入再生能源發電、電動汽車充電、儲能、需量反應與電網平衡等技術，實現智慧計量與能源管理系統，採用智慧電器、照明與設備促進當地再生能源電力生產。開發和部署計畫著重於高效電器、照明和智慧計量，在城市智慧電網的五到十個開發和部署計畫中，與所有相關的戰略能源技術計畫合作，包括優先使用當地生產的電力與可再生電力、智慧計量、儲能與需量反應，歐洲城市與當地配電業者合作開展智慧電網概念將優先被考慮。
此倡議中關於交通運輸的部分不在本文討論的範圍中，故先略去不談。專注於建築的議題可以發現由官方主導的計畫或政策，都相當注重對於節能系統以及減碳措施如何整合在建築物之中，除了建築物搭載各項智慧設施與功能外，如何藉由智慧服務結合電力網實現對環境友善的環保建築，將是智慧建築未來發展的主流樣貌。
台灣智慧建築標章 恪遵八大評估指標
台灣智慧建築標章從1980年發展出最初的四個智慧建築評估指標，包括綜合布線、資訊通信、系統整合與設施管理四項評估指標。後來前述四項評估指標被歸類為基礎指標群，加上被歸類為功能指標群的安全防災、節能管理、健康舒適與智慧創新四項評估指標，成為現行台灣智慧建築標章的八大評估指標(表1)。
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| 表1 台灣智慧建築標章八大評估指標 |
根據智慧綠建築推動方案，2013年7月以後總工程造價達新臺幣2億元以上的新建公有建築物，在工程驗收合格之後必須取得合格級以上的智慧建築標章，才能夠拿到結算驗收證明書。
綜合布線系統是建立在建築物內通訊網路的基礎傳輸通道，整合所需的各種通訊傳輸、網路連結、控制系統與管理系統等線路的基礎設施。
資訊通信指標涵蓋智慧建築內所需的資訊服務與通訊系統。對於多媒體資訊如語音、聲音、圖片及影像等訊息，提供傳輸、儲存、管理等功能，以建立各種智慧服務所需的通訊方式。
系統整合指標是為了評估智慧建築內各種智慧服務在系統整合運作上之成效，包括系統整合程度、整合方式、管理方式、整合平台與安全性等評估項目。
為了確保建築物內各系統正常運作並且實現智慧服務的功能，需要有良好的設施管理制度來提供建築物內的各項設施實現降低資源消耗，提供安全舒適的生活環境。在相關設施管理法規之外，可藉由管理各項設施來達到系統的可靠度與安全性，以提供建築物內的使用者完整的智慧服務。
安全防災指標的設立是希望透過建築物內的智慧系統，從偵測顯示與通報性能、局限與排除性能，以及避難引導與緊急救援三個層面，在可能危害建築物或威脅人身安全的情況下，達成事先防範災害發生、抑制災害擴大與引導人員避難等成效。安全防災指標包含建築物防災與人身安全兩個分項指標，建築物防災指標是評估建築物藉由智慧系統對於火災、水災、地震、海嘯等災害事先防範、預警與引導避難；人身安全指標是評估建築物透過智慧系統對於非法入侵、蓄意破壞、有害氣體超標等危害使用者人身安全的事件進行事先防範、通報並且
節能管理的目的在於提升建築物中各項設施與資源的使用週期與效率，減少能源的使用與降低其費用支出，達成二氧化碳排放減量的永續建築。節能管理指標評估節能效益與能源管理兩個面向，以建築物中的空調、照明與動力設備的用電為主，鼓勵設置高效率設備、引進節能技術、配置再生能源設備，以及建立能源監控管理功能設施等，以達到系統之節能效益。
健康舒適指標的設置是為了鼓勵智慧建築透過網路及資通訊技術，提供智慧生活資訊以實現健康舒適、貼心便利等智慧服務的目標，共分成室內空間健康舒適、健康管理系統、生活服務系統三項評估項目，考量建築物中各項空調、照明、消防、等空間所需之設備，確保布線空間與設施裝置空間的充足性，以維持室內空間的舒適性。
智慧建築為了精準掌握使用者的需求，鼓勵整體產業鏈針對使用者眼下的需求與未來的生活型態提出更多創新的解決方案，推動產業之間的異業結合開創新的服務價值。
綜合上述八大指標，不難發現達成各項指標的軟硬體系統都面臨在建築物中相互整合、更新與擴充的難題，當前急需制定相關標準來協助各界整合。
協助智慧建築市場拓展 國內標準制定刻不容緩
台灣廠商因應智慧建築市場所開發的資通訊產品尚在起步階段，目前市面上還沒有看到能夠相互整合的系統方案，面對國內的內需市場廠商之間難以透過組織結盟各取所長共創商機，更遑論拓展海外市場須要面對不同的市場需求與競爭挑戰。
相較於建築物數十年以上的生命週期，資通訊系統通常發展快速、成本低廉、生命週期較短。在資通訊系統標準眾多的情況下，服務無法選配、系統難以整合、功能更新不易、設備維護艱難。多數建築業者不願貿然導入相關系統到建案之中，系統商難以大舉開拓市場，用戶也無法體認智慧建築對生活帶來的改變而主動展現市場需求。
產業鏈垂直整合面臨瓶頸，也導致智慧建築現階段難以推廣普及。國內關於智慧建築的標準整合需求，各個產業面在建築物內透過標準的制定來實現跨界整合創造基礎設施的附加價值，而應用端可藉由制定硬體平台的標準，依據用戶選配的服務來整合服務平台降低服務用戶所需的設施成本。
在智慧建築相關技術訂定標準的首要的方向為，建立智慧建築產業的資通訊系統標準與統一介面規格，開發開放式的系統架構來整合異質通訊系統以及容易建置的系統匯入平台。另外，在智慧服務方面推行應用模組化，方便將數個服務系統整合於平台之中，可依照使用者需求自行選配系統，提供跨系統的智慧服務。
為達到上述目標須要建立一個橫跨建築、資通訊等產業的合作發展聯盟，提供技術交流、異業合作、介面與標準制定，協助國內各領域廠商投入智慧建築產業，將相關標準成果應用到國內市場並推廣到國際，尋求在海外智慧建築產業中更大的商機。
目前在台灣資通產業標準協會(Taiwan Association of Information and Communication Standards, TAICS)當中，智慧綠建築資通訊技術工作委員會的主要任務為制定與推動智慧綠建築資通訊標準，會內設置資料格式、通訊協定、系統互通技術、儲存管理及測試與驗證等工作，成為國內產、官、學、研等各單位標準制定與推動的平台，並代表我國參與國際智慧綠建築標準制定聯盟之活動(表2)。
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| 表2 TAICS智慧綠建築資通訊技術工作委員會組織架構 |
目前所達成的成果在2015年著手安全監控系統資料格式之制定，完成「開放網路視訊介面--影像管理系統與裝置互通標準」之編製；2016年完成「智慧建築安全監控系統資料格式標準」的審議與制定，成為台灣資通產業標準協會的公告標準，並且向標檢局提案申請成為國家標準。展望未來智慧建築發展趨勢，下一階段的目標會放在研擬與建立異質產業整合溝通的「智慧建築資通訊架構」，並發展智慧建築標準導入案場所需之採用準則，降低相關產業跨入智慧建築市場的門檻。
國內、外有關於智慧建築的議題都走向與綠建築結合的方向，著重於管理能源、資源效益以及環境品質等議題，實現能與周遭環境永續並存的建築。而智慧建築導入資訊通訊技術的特點，成為實現智慧綠建築的可靠方案。智慧建築透過資訊通訊技術的革新，具體落實人性化空間的核心價值，成為實現安全健康、便利舒適與永續節能之關鍵要素。
然而，國內各廠商之間還沒有看到能夠相互整合的系統方案，面臨在建築物中的各項軟、硬體系統都須要相互整合、更新與擴充的難題。當前急須制定相關標準來協助各界整合，還必須要瞄準國際建築發展趨勢，制定相關標準並且推向海外與國際標準接軌。
因此，極需要有一個橫跨智慧建築相關產業的合作發展聯盟，提供技術交流、異業合作以及標準制定，才能幫助國內建築、資通訊系統、設備與服務平台等廠商在國際間跨越重重門檻開拓智慧建築的市場，逐步邁向智慧與永續建築之願景。您可以在http://www.taics.org.tw/ 獲取更多關於智慧建築更詳細技術細節。
(本文由台灣資通產業標準協會提供；作者任職於大同公司)