L‑DALI
硬體/軟體雙管齊下 智慧建築能源管理一把罩
在物聯網(IoT)的浪潮下,商辦與住宅大樓自動化蘊含可觀的商機。物聯網、大數據(Big Data)和雲端運算等科技驅動各智慧科技的發展和應用,加速建築的數位轉型,開啟各領域多元發展。數位化的建築科技革新了建築從規畫、設計、建造到行銷和營運的過程,以及使用者與建築的關係、與空間互動的方式。
另外,數位化時代發展至今,城市中許多建築物已是使用建築資訊模型(BIM)來規畫和建造及營運,傳統電網也加快升級至智慧電網,城市中不同的基礎建設的緊密通訊與互聯,會加速優化城市環境和其運作效率。至2020年,預計會有超過500億個聯網裝置互聯並產生大量數據,導致發展出更多新型態的服務。
總而言之,伴隨物聯網技術的蓬勃發展,智慧建築市場也逐漸成長。根據市調機構Market Research Future研究統計,全球智慧建築市場將大幅成長,2018~2023年的複合年成長率為29.69%,市場產值從2018年的74億美元,成長至2023年的337億美元。為此,半導體業者與工業電腦廠商、系統整合商紛紛推出更加「聰明」的解決方案,例如西門子與其他軟體解決方案廠商在能源管理、發電、建築技術和行動化領域的合作,經由充分利用各自技術和行業專業技能為市場創造新的業務價值,使雙方均可提供完整的解決方案,為各自的客戶帶來效益。
節能減碳風潮起 智慧建築需聰明/省電
隨著商業,住宅和政府部門等建設日益增加,對於發電的需求也快速上揚;也因此,在物聯網技術日漸成熟的帶動之下,建築不僅要變得更智慧,也須變得更加「節能」。
根據市調機構Market Research Future指出,建築物是最主要的能源消耗者之一,依據國際能源署的數據顯示,全球建築行業消耗的能源約占全球總發電量的42%;也因此,在推行智慧建築的同時,如何提升能源管理效率也成各大樓宇控制設備商、系統整合商,甚至是半導體業者的重點目標。
Market Research Future表示,智慧建築市場商機逐漸嶄頭露角,對於提高能源效率的需求也開始高漲。節能的智慧建築十分具吸引力,特別是對工廠、商業建築、政府單位和公共基礎設施等業主而言,這類建築不僅可節省成本且維護成本低。
目前全球各國政府可說越來越支持智慧建築技術,並同時加大智慧城市發展力道;政府相繼制定政策和法律,鼓勵業主或是公共機關打造智慧建築,一方面不僅提高營運效率,同時也能有效減少能源損耗。
以台灣智慧建築標章為例,智慧建築標章評估內容在民國92年訂定之「智慧建築標章評估手冊2003年版」,以資訊通訊、安全防災、健康舒適、設備節能、綜合布線、系統整合及設施管理七項指標作為評估內容。
隨後,「智慧建築標章解說與評估手冊2011年版」,將原始之七項評估指標擴充為八項,增設「貼心便利」指標及將原「設備節能」更名為「節能管理」指標,並參考綠建築之作法,將智慧建築標章分為五等級,分別為:合格級、銅級、銀級、黃金級、鑽石級。之後再於105年訂定「智慧建築評估手冊2016年版」,主要將分級方式由指標數改為總分制、調整指標項目、簡化評估內容、鼓勵智慧創新、明確說明各評估項目應檢附之圖說文件與鼓勵項目之計分標準等(表1)。
軟硬兼施滿足節能/安全核心設計要求
台達電子樓宇自動化解決方案事業處資深處長江文興(圖1)表示,智慧建築其實已談論多年,在這幾年之間也有許多試點案例,但並非全面普及。然而,隨著物聯網技術(聯網、感測技術等)逐漸成熟,為智慧樓宇帶來更多的轉變和發展機會,市場也因而逐漸成長。
圖1 台達電子樓宇自動化解決方案事業處資深處長江文興表示,物聯網技術逐發展加快,為智慧樓宇帶來更多機會。
江文興指出,不同的建築物意味著須搭配不同的物聯網技術和智慧化功能,例如醫院、商辦或高級住宅都各有其智慧化需求。然而,在這麼多因素之中,最主要的核心便是能源與安全,使建築物能提供高效能的營運,進而實現更佳的工作、生活環境與舒適度。因此,設備商和系統整合商也是以這兩大方向發展樓宇控制,台達也備有相關軟硬體解決方案。
首先在硬體控制器方面,該公司推出L‑DALI控制器。該產品為多功能裝置,結合燈光控制、遮陽簾控制與BACnet 和DALI(Digital Addressable Lighting Interface)系統的閘道器功能。搭配AST功能(警報、排程、趨勢紀錄)與E-mail通知,讓L‑DALI控制器成為DALI燈光系統的完美解決方案並且平順的整合到BACnet網路。
另外,L‑DALI控制器功能可以使用BACnet/IP或BACnet MS/TP(L‑DALI ME204)連接BACnet網路。也具備透過全域連線執行資料交換、AST(警報、排程、趨勢紀錄)、e-mail通知與完整的L‑WEB整合功能。此外,L‑DALI控制器具備2個Ethernet 連接埠,並內建Ethernet Switch功能。
江文興說明,晶片業者間的競爭,多是比拼誰的晶片運算速度快、能提供更好的效能,而樓宇控制產品也逐漸朝向此一趨勢發展;控制器不僅要更小、更精緻,且還要多功能。同時,還須具有開放式架構(例如開放的通訊協定),才可更彈性的進行核心設備改造,避免新舊設備無法相容。而有了開放式架構,意味著具有更大的擴充能力和修正彈性,如此一來可降低風險、節省更多成本,這也是樓宇控制產品、設備紛紛朝開放式架構發展的主要因素。
當然,除了高效能的硬體產品之外,軟體管理系統也是不可或缺。台達指出,未來勢將是資訊主宰一切生意,如何有效的使用、分析資訊,將是呈現競爭差異化的最大要素;因此,該公司也提供台達能源在線(Delta Energy Online)為全球化能源管理系統。
據悉,此一系統為設施管理者和業主提供單建物或多建物之能耗數據,以全球/地區/建物等不同層面呈現,並將複雜龐大的原始數據轉換為有價值的分析資訊,自動計算能源績效指標(Energy Performance Index, EnPI),協助企業辨別重大能耗、找出最佳節能潛力點,搭配量測與驗證(Measurement & Verification)等進階功能,進一步實踐企業在全球各地的節能策略。
此外,該系統具備靈活的系統架構,可兼容於第三方設備和系統,並支援各式感測器及電表,滿足使用者對於不同場域的架設需求,提升主要能耗設備的營運效率,並兼顧使用者的舒適度。藉由分散式安裝的資料收集服務、網頁伺服器和資料庫,使用者可採用網頁化使用介面,隨手連線,即可達到集中式能源管理,不受時間地點所限,實現有效管理與節能的目標。
數位化X能源管理勢在必行 西門子Desigo CC搶市
西門子樓宇科技事業部解決方案與維護事業協理洪泰隆(圖2)則指出,數位化浪潮大幅改變了建築科技領域,讓建築與不同的系統領域結合,並能智慧互連和進行溝通,建築可傳輸能源消耗和维修等訊息的數據。為此,該公司致力於發展數位化的建築科技,將這些數據蒐集和進行分析,轉化為有價值的資訊,協助建築管理者更精準的作出決策;而這些奠基於物聯網的建築科技和解決方案,就會成為建築的中樞系統,賦予建築智慧。
圖2 西門子樓宇科技事業部解決方案與維護事業協理洪泰隆指出,Navigator雲端能源管理平台以雲端為運作基礎,能有效提升建築能效。
像是該公司旗下的Desigo...