臺灣博碩士論文加值系統

住宅智慧化為計劃將住宅內之各種系統予以整合，如:電氣系統，弱電系統，給水系統，排水系統，空氣調節系統，避難防災系統，緊急求救系統整合各系統於一介面並控制輸出訊號目的此系統之整合可提供舒適室內環境，並可於適當結點導入節能觀念及技術，可有效的降低設計用電密度，將住宅日常節能化為主動性。
本論文之主要目的為探討智慧型住宅節能之相關議題包括照明及空調以及小型家電智慧化並探討市場上常用之所有全二線式或電力線載波等有線控制方式與RFID、Zigbee等無線控制手法之適用性及優缺點，並考慮於建築設計時須如何配合佈設及預留垂直與水平管道。
住宅節能探討首重耗能分析，住宅耗能又以電能消耗為主，故以智慧化方法使住宅電能消耗節省，為本文探討目地，惟現行住宅型式眾多，在台灣以核心家庭作為家庭型態居多，因都會生活型態使然，且工作與居住空間交通問題考量，故多使用公寓大廈式集合住宅，有較高經濟使用率，也較能增加土地經濟性利用，然住宅建設高層化，亦代表建築設備多樣及多量化，建築設備運轉效率提昇及管理效能提升亦即代表能有較低的運轉耗能，及較低的運轉費用支出，於此一層面而言在建築生命週期中的成本支出是相對有利的。以現有集合住宅大樓的單元住宅為研究對象，透過案例調查統計與和建築節能相關文獻探討，並嘗試研擬出智慧化住宅節能評估指標，並以AHP分析專家問卷後得出權重分析，並於評估指標中配分，預期此研究所擬定之綜合指標可提供建築設備系統於設計時之參考，並期待此一評估指標能提供後續者研究相關議題之範例參考。

Intelligent house ,which is applied with intelligent system, planned to integrate all kinds of systems into an interface to control all output signals from these all systems, such as electricity system, low-voltage system, water supply system, dewatering system, refuge and disaster prevention system, and emergency system. This integration would not only offer comfortable indoor environment but also lead into the technology and concept of energy conservation which efficiently lower density of electricity consuming. In this way, we can conserve daily energy of house more actively.
The main purpose of this thesis is first to discuss the issues related to the energy conservation of smart house, including lighting, air conditioning, and intelligent household appliances. Second, the advantages, the disadvantages and expediency between wired (ex: full twowires control system, power line signals carrier, and etc.) and wireless control (ex: RFID, ZIGBEE, and etc.) which is common used among nowadays market are also discuss to further make the concern about how to design and set up horizontal and vertical pipes.
The discussion of house energy conservation emphasizes most in the analysis of energy consumption, which gives first place to the electricity consumption. Therefore, the purpose of this thesis is to discuss how to lower the electricity consumption by applying intelligent systems for house. The house types nowadays are varied, in Taiwan, nuclear family is for the most part. Besides, because of the metropolis lifestyle and the traffic problems between living and working places, these nuclear families almost choose the condominiums as their main house type to maintain higher economic benefits and to expand the utility of land. The higher the operation efficiency of building facilities and management efficiency means the lower operation energy consumption and the fewer expanses. In other words, the cost for the lifetime of the building is relatively advantageous. This thesis would take the condominiums and unit house as the research targets. Through the case integration survey and reference study, this thesis tries to draw up the assessment index for energy conservation of smart house. And this assessment index would be qualified with the weight analysis outcome from the AHP analysis of experts’ questionnaires. At the same time, this assessment index is anticipated to offer the reference for design about the systems of building facilities and for the following research about related issues.

目 錄
中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 緣起 1
1.2 研究動機與目的 2
1.2.1 研究動機 2
1.2.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 4
1.4 研究方法與流程 5
1.4.1 文獻回顧法 5
1.4.2 實際案例評估法 5
第二章 文獻回顧 8
2.1 緒論 8
2.2 智慧化節能的定義 9
2.3 智慧化住宅用途建築 11
2.4 現有智慧化指標探討 16
2.5 節能策略 17
第三章 住宅設備系統 19
3.1 緒論 19
3.1.1 智慧型家電 19
3.1.2 照明 21
3.1.3 空調 22
3.1.4 再生能源設備 23
第四章 節能指標訂定 26
4.1 緒論 26
4.2 節能指標擬定 26
4.3 再生能源設備之功能(鼓勵性) 35
4.4 設備智慧化節能監控 36
4.5 人機介面 37
4.5.1 人機介面之設備(鼓勵性) 37
4.5.2 人機介面之功能(鼓勵性) 37
4.6空調用電密度評估 37
4.6.1 專用空間空調負荷評估 37
4.6.2 共用空間空調負荷評估 38
4.7 專用空間照明及插座用電密度評估 38
4.8 各指標配分以AHP權重分析 71
4.9 評分表格制定 74
第五章 案例評估 79
5.1 實際案例評估 79
5.1.1 共用空間空調設備 79
5.1.2 共用空間照明設備 80
5.1.3 共用空間動力設備 80
5.1.4 專用空間空調設備用電容量密度 81
5.1.5 專用空間照明設備用電容量密度 82
5.1.6 專用空間插座設備用電容量密度 82
5.1.7 專用空間設備節能 82
5.2實例評估結果 84
第六章 結論與建議 85
6.1研究結論 85
6.2建議及後續研究 85
表目錄
表1.1 AHP評估尺度意義及說明表 7
表2.1 各無線架構控制架構比較 14
表2.2 無線控制控制待機耗能比較 14
表2.3 資訊及通信指標評估項目及其意義 17
表4.1 空調系統冰水主機能源效率標準 28
表4.2 共用空間照明用電需量密度基準（VA/ｍ２） 32
表4.3 共用空間動力設備用電需量密度基準（VA/ｍ２）33
表4.4 台電收購再生能源近況 35
表4.5 專用空間照明、插座、空調負載分析 39
表4.6 專用空間照明、插座、空調負載分析 41
表4.7 專用空間照明、插座、空調負載分析 42
表4.8 專用空間照明、插座、空調負載分析 42
表4.9 專用空間照明、插座、空調負載分析 43
表4.10 專用空間照明、插座、空調負載分析 43
表4.11 專用空間照明、插座、空調負載分析 44
表4.12 專用空間照明、插座、空調負載分析 46
表4.13 專用空間照明、插座、空調負載分析 47
表4.14 專用空間照明、插座、空調負載分析 48
表4.15 專用空間照明、插座、空調負載分析 49
表4.16 專用空間照明、插座、空調負載分析 51
表4.17 專用空間照明、插座、空調負載分析 53
表4.18 專用空間照明、插座、空調負載分析 55
表4.19 專用空間照明、插座、空調負載分析 55
表4.20 專用空間照明、插座、空調負載分析 56
表4.21 專用空間照明、插座、空調負載分析 58
表4.22 專用空間照明、插座、空調負載分析 58
表4.23 專用空間照明、插座、空調負載分析 61
表4.24 專用空間照明、插座、空調負載分析 61
表4.25 專用空間照明、插座、空調負載分析 62
表4.26 專用空間照明、插座、空調負載分析 63
表4.27 專用空間照明、插座、空調負載分析 63
表4.28 專用空間照明、插座、空調負載分析 64
表4.29 專用空間照明插座用電密度計算統計表(案例1~3) 67
表4.30 專用空間照明插座用電密度計算統計表(案例4~6) 68
表4.31 專用空間照明插座用電密度計算統計表(案例7~9) 69
表4.32 專用空間照明用電密度平均值(案例1~9) 70
表4.33 專用空間插座用電密度平均值(案例1~9) 70
表4.34 第一層級及第二層級權重權重配分總表 72
表4.35第一層級權重配分表 73
表4.36 空調設備第二層級權重配分表 73
表4.37 照明設備第二層級權重配分表 73
表4.38 動力設備第二層級權重配分表 74
表4.39 再生能源第二層級權重配分表 74
表4.40 設備智慧化監控第二層級權重配分表 74
表4.41 智慧化住宅節能指標計算表 75
表4.42 智慧化住宅節能指標配分原則 76
表5.1 智慧化住宅節能指標計算表 83
圖目錄
圖1.1大型建築物公用空間機電設備自動化監控架構圖 3
圖1.2居家智慧化系統架構 4
圖2.1應用於環境控制節能 10
圖2.2人機控制介面設備 10
圖2.3二線式控制架構圖 11
圖2.4電力線(POWER LINE)載波 12
圖2.5電力線載波示意圖 12
圖2.6電力線載波實際運用架構 12
圖2.7 ZigBee網路模型 13
圖2.8 各無線傳輸系統頻寬 13
圖2.10 RF無線控制模組架構 15
圖2.11垂直管道間與水平連結 15
圖2.12智慧型電能管理需量控制器架構 16
圖3.1智慧化住宅網路系統 20
圖3.2智慧化家電規格 20
圖3.3日本ECHONET對數位家庭有相當完整的想法 21
圖3.4變頻分離式空調室內機 23
圖3.5全熱交換器 23
圖3.6運用於居住空間之光電再生能源架構 24
圖3.7運用於居住空間之光電再生能源設備按裝實例 24
圖3.8 居家智慧化節能系統平面配置圖 25
圖:3.9複合式三合一弱電整合箱 25
圖:3.10複合式資訊插座 25
圖4.1:每提高0.5M/S的風速,會有2℃的冷房效應 28
圖4.2 PID閉回路控制應用 28
圖4.3:合理空調外氣量 30
圖4.4:溫度對耗能的影響 30
圖4.5:全熱交換器應用 31
圖4.6:全熱交換器內部構造圖 31
圖4.7電力需量控制器系統架構圖 34
圖4.8太陽能光電板 36
圖4.9風力發電機 36
圖4.10貳至柒層照明插座設計平面圖 39
圖4.11貳至捌層照明插座設計平面圖 41
圖4.12 貳層照明插座設計平面圖 46
圖4.13參至伍層照明插座設計平面圖 48
圖4.14參層照明插座設計平面圖 50
圖4.15肆至玖層照明插座設計平面圖 52
圖4.16參層照明插座設計平面圖 54
圖4.17貳層照明插座設計平面圖 58
圖4.18肆至拾參層照明插座設計平面圖 60
參考文獻 87
附件 89
附件A 智慧型住宅節能評估指標重要度評分調查表 90
附件B 空調指標子項目評估指標重要度評分調查表 94
附件C 照明指標子項目評估指標重要度評分調查表 97
附件D動力指標子項目評估指標重要度評分調查表 100
附件E再生能源指標子項目評估指標重要度評分調查表 103
附件F設備監控指標子項目評估指標重要度評分調查表 106

參考文獻

書籍
[1]林憲德，綠建築設計技術彙編，台北：內政部建築研究所，2005，第30-32頁。
[2]林憲德，綠建築解說與評估手冊，台北：內政部建築研究所，2007，第20-22頁。
[3]溫琇玲等，智慧建築解說與評估手冊 2007Edition，台北：內政部建築研究所，2007，第12-15頁。
[4]台灣電力公司，電價表，台北：台灣電力公司，1999，第1-12頁。
[5]經濟部能源委員會，家庭節約能源手冊（Home energy saving），台北：經濟部能源委員會，2004。
期刊論文
[6]周鼎金，「建築物照明設計耗電評估模式之研究」，中華民國建築學會建築會報，第22期，1997.09。
[7]黃漢泉、陳聖仙、陳永欣等，「集合住宅電力消費量之研究--以台中市為例」，中華民國建築學會，建築學報第二十五期，1998，第15-30頁。
[8]郭柏巖、林憲德，「住宅生活模式與耗電特性解析」，中華民國建築學會，2004，第13-22頁。
[9]蔡志成，「國內用電器具市場產銷、種類用途及未來成長性統計分析調查報告」，工研院經資中心（IEK），2002。
[10]林憲德，「集合住宅建築節能設計的指標與基準」，內政部建築研究所委託研究報告，1995.06。
[11]郭柏巖、林憲德，「住宅用電量監測與調查」，中華民國建築學會，第十五屆建築研究成果發表會，2003。
[12]薛立敏，「台灣地區家計部門電力消費研究」，經濟部能源委員會，1985。
[13]謝君暉，「RFID與EPC Network」，機械工業雜誌，2005.12。
[14]謝家興，「運用RFID提升使用高危險藥物之安全性」，藥學雜誌，2005.06。
[15]陳俊明，「臺灣RFID導入現況及物流運籌應用」，物流技術與戰略，2006.02。
[16]內政部建築研究所，「建築耗能調查分類與住宅耗能調查之研究」，中華建築中心，2000。
[17]The Australian Greenhouse Office，「A Study of Home Entertainment Equipment Operational Energy Use Issues」，The Australian Greengouse Office，2003，pp.14~31。
[18]吳念祖，「RFID產業發展現況與挑戰」，工業材料，2005.12。
[19]許立穎，「EPCglobal RFID射頻辨識技術與標準簡介」，電子檢測與品管，2005.10。
學位論文
[20]李榮泰，住宅用電量簡易評估法之研究，碩士論文，國立成功大學建築系，台南，2001。
[21]方健霖，資訊產業的未來趨勢－數位家庭的建構與發展，碩士論文，國立交通大學管理學院在職專班科技管理組，新竹，2004。
[22]陳欽，2030年數位生活情境分析-數位家庭娛樂中心之研究，碩士論文，國立交通大學科技管理研究所，新竹，2004。
[23]黃聖芬，數位家庭經營策略--以SONY與HP為例，碩士論文，國立台灣大學國際企業學研究所，台北，2004。
[24]高泉利，從數位家庭產業發展趨勢探討我國多媒體電腦之競爭策略，碩士論文，私立輔仁大學科技管理研究所，台北，2005。
[25]黃健銘，消費者個人特質、生活型態與數位家庭接受度關係之研究-以大台北地區為例，私立淡江大學未來學研究所，台北，2005。