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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

381期2024年1/2月號

出版日期:2024/02/07

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BESTAI節能平台實現淨零建築夢想

撰文/梁雯晶

工研院攜手永曜雲端科技,研發出線上型「建築能耗模擬與分析平台系統」(BESTAI),可解決建築模擬時使用者不確定目標建築建材與設備規格的痛點,提升模擬評估的精準度。
工研院攜手永曜雲端科技,研發出線上型「建築能耗模擬與分析平台系統」(BESTAI),可解決建築模擬時使用者不確定目標建築建材與設備規格的痛點,提升模擬評估的精準度。

建築耗能占終端能源使用的55%,有效降低建築耗能是淨零排放的關鍵。工研院與永曜雲端科技攜手研發「建築能耗模擬與分析平台系統」,可大幅降低建築耗能模擬與分析的時間與成本,精準評估建築能源使用狀況,促使淨零建築的未來早日到來。

建築為人類遮風擋雨,是生活的避風港,隨著生活水準日益提升、電力需求激增,導致建築耗能與碳排愈來愈高。聯合國統計,2021年既有建築物碳排,較2020年增加5%,來到歷史高點。分析所有建築業碳排,新建築約占3成,既有建築占7成,臺灣每年約有3%的新建築,97%都是既有建築,既有建築的減碳可說是重中之重。

工研院綠能與環境研究所副組長余培煜表示,新建築大多已導入近零碳建築的觀念,重點是絕大多數的既有建築,如何降低其耗能,是現今最大的挑戰。既有建築使用工法不一,要先進行建物碳排查,才能針對耗能處改善或排除,「但是影響建築耗能的因素非常多,包括建材、氣候、方位等都有可能,計算方式非常複雜。」

目前業界進行建築節能評估時,相當倚賴具有專業技術的資深工程師操作,不僅技術門檻高、過程耗時複雜,也所費不貲,且各家公司節能改善評估差異極大,對於客戶來說,可能花大錢進行改善後,成效還是不如預期。

符合臺灣在地需求的建築節能系統

為了解決市場痛點,工研院攜手節能系統整合商永曜雲端科技,以美國能源部的開放原始碼,研發出線上型「建築能耗模擬與分析平台系統」(Building Energy Simulation & Analysis;BESTAI),榮獲2017年「全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)」的肯定。

BESTAI將複雜的建築模擬評估過程模組化成6個步驟,並把複雜的參數輸入改成圖形化、下拉式選單,只要簡單點選建築使用建材,即可自動計算耗能,不僅節省操作時間,也降低技術門檻,還能輸出客製化報表。

此外,BESTAI最大的特色就是,「這是一套專屬於臺灣在地化的建築節能系統,」余培煜說。

BESTAI輸出的數據,除了獲得美國及臺灣綠建築標章的承認之外,也內建近400種臺灣常見的建材與設備資料庫,收錄近7,000種節能標章設備、設置25個縣市氣象模組,累積約10,000筆應用資料。解決建築模擬時使用者不確定目標建築建材與設備規格的痛點,提升模擬評估的精準度。

精準模擬 提供客戶更明確節能建議

與工研院一起合作研發BESTAI,並進行場域驗證的永曜雲端科技,2014年因為看好物聯網(IoT)發展趨勢,開始投入節能系統整合事業,協助華南銀行、千葉餐飲、大潤發等連鎖型建築客戶進行能源管理。

永曜在全臺200多間華南銀行建置能源管理系統(EMS),雖取得基礎用電數據,但僅能從台電電費帳單評估推算,難以有效分析數據,理解真正耗能原因。

導入BESTAI後,藉由系統的精準模擬評估,讓永曜能給予客戶更明確的節能建議與改善方向,也讓他們發現過去的節能方式著重於空調設備的汰換,「但其實建物的外牆、耗材、照明也會影響耗能,除了替換設備之外,加強建物隔熱、遮蔭,也是節能方式之一,」永曜雲端科技總經理江駿森表示。使用BESTAI為華南銀行規劃的節能方案,總計為其節省了約15%的耗電。

BESTAI幫助永曜提升工作效率及客戶滿意度,「以前評估一間店需要花上1個月的時間,現在只需要線上15分鐘就能獲得模擬結果,還能產出ROI分析報表,方便客戶進行投資報酬率的評估。」江駿森說明。

適用於連鎖型商業用戶節能管理

余培煜表示,BESTAI另外一項特色,就是適用於銀行、超市、賣場等連鎖型建築。連鎖型建築大多為統一設計的建材、用電與設備,不同分店雖會略有差異,但影響並不大。BESTAI只要針對其中一間店鋪進行線上模擬評估,就可快速套用至其他分店,再根據店型的差異小幅度修改結果即可,節省分別評估每間店的時間。

經實際場域應用,不斷調整修正後,BESTAI目前誤差值可保持在3%以內,模擬精準度相當高。余培煜表示,工研院未來會藉由AI網路爬蟲技術,不斷更新資料庫,也將擴增再生能源計算模組,使BESTAI與淨零趨勢與時俱進。

我國政府推動建築淨零,公有新建建築已強制要求建築能效,公有既有建築也在今年匡列補助經費,進行能效改善、導入再生能源、儲能系統;民間既有建築則有綠色金融、碳權獎勵等多元補助,BESTAI的加入,可望促使近零碳建築加速達標,助臺灣邁向永續未來。

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