[智能建筑专栏]传感+控制 形塑健康舒适环境

综观「智能建筑标章」八大指标，「健康舒适」一直是重要环节，因为创造智能化居住空间之终极目标，正是美化使用者日常生活的内涵，亟需藉由建筑设计手法、室内外环境传感系统与相关应用设备之整合性规划，满足使用者所企盼的健康性与舒适性需求。

根据中央气象局统计，台湾过去10年的平均温度，创下了百年来的新高，而近百年来台湾年平均温度上升1至1.39度，足足是全球2倍之多，在在显示台湾暖化情况较全球更为严重，长此以往，不仅可能因室内环境品质恶化有损居民健康，更将肇因于节能设计失当、大量采用空调加速排热，触动都市炎热化的恶性循环。

在此前提下，如何以建筑作为载体，导入智能科技技术、材料及产品之应用，使建筑物更为安全健康、便利舒适，实为当前重大课题，亦是产官学研各界戮力推动智能建筑的初衷。

根据内政部营建署的定义，所谓「健康舒适(Healthy and Comfortable)」，旨在以智能化手法来提升使用者空间的健康性与舒适性，内容包含了空间整体环境、光环境、温热环境及空气品质、水资源等物理环境项目，以及健康照护管理系统。一方面将透过建筑设计手法、室内外环境传感系统与相关应用设备(例如空调、照明等)的整合性规划，满足使用者对建筑空间健康性与舒适性的需求，二方面则藉由健康照护设备系统的建立，确保住家环境在于增进健康、预防、诊断、治疗、复健等各个阶段，皆可与医疗机构紧密结合，好让使用者获致最实时的照护协助。

从传感器出发  循序构筑环境管理机制

然不可讳言，长期以来，建筑之于「环境效率」价值观的实践，向来采取「被动设计」模式，无力回应内外环境的变动因素，使得健康舒适目标始终碍难实践，因此亟待智能技术的引入，才能扭转这一局面。

至于个中所需之必要元素，首先便是诸如CO2、温度、湿度、电流…等等各式环境传感器，可就近针对空间环境(含室内空间、音环境、电磁环境)、视环境(含采光环境、照明环境)、温热环境、空气环境、水环境，乃至于健康照护管理平台(含生理侦测系统、健康管理系统、紧急支持服务系统、健康信息照护系统)，进行24小时不间断的状态监测，再透过有线或无线的传输，实时将环境信息反应到一个集中式的信息管理平台。

当然，单凭环境信息的蒐集，尚不足以成就健康舒适的居住环境，值此时刻，由电脑与服务器所组成的信息管理中心，即可凭藉其自动逻辑判断能力，适时扮演环境控制的中枢，意即透过调整环境参数与门槛值等手段，经由设备控制单元(内含设备驱动控制模块、供电回路开关等重要机能)，主动针对各项设备或设施进行控制，并形成一个生生不息的「闭环控制(Closed-loop control)」机制。

譬如位在阿里山麓的「兰潭静园」，工作团队即在去年(2012)以专文发表其建立智能绿建筑的历程，其间便蕴含了甚具参考价值的建筑环境控制范例。兰潭静园藉由Zigbee环境传感单元，持续蒐集温度、湿度、风速、风向、内外气压差、日射量、悬浮微粒浓度(CO、CO2)等攸关健康空气品质的信息，再传递至健康信息管理平台，以便在必要时进行主动控制。

举例来说，如果CO或CO2浓度偏高，健康信息管理平台便立即控制塔顶气窗，使之全数开启，且一并驱动全热交换器，主动引进外部新鲜空气，藉以改善室内空气品质；反之，当系统侦测到降雨、或气温过高过低等情况时，健康信息管理平台就会控制塔顶气窗，使之全数关闭，若是属于过冷过热，窗户关闭之余，同时间也会启动空调。

值得一提的，由于上述环境控制机制，已经连结网际网络， 因此任何取得合法授权者，不论人在何处，都可轻易透过云端服务，随时进行环境监控与警示、参数修正与故障排除，甚至藉由云端与线上医疗照护服务供应商串联，俾使医疗照护的需求者，可在生理信息吐露异常之际，旋即获得必要的协助；如此一来，居家使用者即可显着强化环境感知与控制能力。

关于智能建筑专栏

随着ICT产业迈入智能化应用新蓝海，为加速台湾智能应用创新服务之发展，建构产业全球发展之能量，特别企划智能建筑之系列专栏，分别就「技术与标准」、「导入及运用」以及「案例分享」进行系列报导，并定期于每周三上刊，若读者对文章内容有任何建议，或希望投稿，请联系：elisha.hung@digitimes.com洪小姐收。