高教深耕計畫-特色領域研究中心計畫
教育部自107年度起推動「高等教育深耕計畫」,其中第二部分特色領域研究中心計畫,係為落實發展學校特色,持續強化大學研究能量,並培育重點領域國際一流人才,卓越國際聲望,同時解決社會議題,大幅提升產業競爭力。
本中心藉由高教深耕計畫補助,持續發展節能建築領域研究,主因:(1) 建築建造與使用之碳排為影響環境永續發展之重要因子,建築節能在各產業中具有最高的成本效益,建築產業的節能減碳該列為我國降低碳排的首要工作,直接關聯於政府重大施政之「循環經濟」與「綠色能源」,也是本中心發展的持續目標。(2) 因應人口老化造成之人力短缺,都市老化造成之安全與節能問題,以智能化整建更新為目標之建築產業轉型,可有效提升我國經濟發展,也呼應了政府重大施政之「老屋更新」目標。因此,本中心將透過建築物延壽、隔熱性能優化、災損降低、生產與使用管理智能化等方法,有效降低碳排放與直接環境衝擊。
本中心藉由高教深耕計畫補助,持續發展節能建築領域研究,主因:(1) 建築建造與使用之碳排為影響環境永續發展之重要因子,建築節能在各產業中具有最高的成本效益,建築產業的節能減碳該列為我國降低碳排的首要工作,直接關聯於政府重大施政之「循環經濟」與「綠色能源」,也是本中心發展的持續目標。(2) 因應人口老化造成之人力短缺,都市老化造成之安全與節能問題,以智能化整建更新為目標之建築產業轉型,可有效提升我國經濟發展,也呼應了政府重大施政之「老屋更新」目標。因此,本中心將透過建築物延壽、隔熱性能優化、災損降低、生產與使用管理智能化等方法,有效降低碳排放與直接環境衝擊。
研究主軸
研究項目
- 建築與設備節能:超低能耗建築研究、整體與局部通風排熱創新技術與產品開發、智能化綠色設施開發
- 區域分享綠能:適用於綠建築之高功率密度太陽能換流器
- 資源再生循環利用:綠色與再生水泥開發、混合結構及合成桿件之研究與開發
- 前瞻耐震抗風設計:以可靠度為基礎之建築結構損害偵測法、BIM-based即時生命週期使用性能評估與防災管理系統
- 雲端能資源管理:雲端建物生命週期履歷與維護管理
- 智慧化綠建築設計:建築全生命週期之智慧化規劃設計與營運管理、以長照為主的建築核心基礎環境建置研究
- 智能化營造系統:鋼鐵廠工業4.0之關鍵技術研發、智慧物聯網技術於建築及營建管理之應用
計畫成果
呼應國家「循環經濟」與「老屋延壽」重大施政方向,聚焦於「節能永續」、「安全延壽」、與「雲端智能」研究,深化產學合作及國際合作計畫。
節能減碳是國家重要產業政策,政府各級單位皆將其列為重要施政項目,包括:國家發展委員會擬定「循環經濟」、「綠能科技」與「老屋更新」;經濟部在訂定節能減碳目標之中,將「打造低碳社區與社會」、「推動營造低碳產業結構」、「普及營建綠色新景觀與綠建築」、「擴張節能減碳科技能量」及「引領節能減碳公共工程」列為重要措施;內政部建築研究所長期推動「永續綠建築與節能減碳科技計畫」等。各項研發主軸充分響應國家產業政策,以再生建材與營建廢棄物循環利用建立雲端能資源管理系統,推動綠色建築整建與更新、以物聯網帶動智慧城市創新以及建築營建產業數位化、以節能技術與系統整合推動節能建築模式。透過「節能減碳及老屋延壽」議題之重視,可有效協助提升國家整體經濟實力。主要成果如下:
節能減碳是國家重要產業政策,政府各級單位皆將其列為重要施政項目,包括:國家發展委員會擬定「循環經濟」、「綠能科技」與「老屋更新」;經濟部在訂定節能減碳目標之中,將「打造低碳社區與社會」、「推動營造低碳產業結構」、「普及營建綠色新景觀與綠建築」、「擴張節能減碳科技能量」及「引領節能減碳公共工程」列為重要措施;內政部建築研究所長期推動「永續綠建築與節能減碳科技計畫」等。各項研發主軸充分響應國家產業政策,以再生建材與營建廢棄物循環利用建立雲端能資源管理系統,推動綠色建築整建與更新、以物聯網帶動智慧城市創新以及建築營建產業數位化、以節能技術與系統整合推動節能建築模式。透過「節能減碳及老屋延壽」議題之重視,可有效協助提升國家整體經濟實力。主要成果如下:
- 人才培育面向:
-延攬1位享譽國際土木領域之美國國家工程院院士;延攬9位博士級高階研發人才,包括:專案助理教授及博士後研究員;選送5位年輕學者及博士生赴國外知名學府及企業機構研習半年至一年;中心參與計畫之教師總計48位,共培育20位博士生,149位碩士生及8位學士生參與研究計畫;與國外知名大學土木、建築、都市、綠能領域進行協同發展,並與國際教研與產業機構逐漸形成戰略夥伴,參與面向包括:以教學為主體的展覽、工作營、密集課程、海外實習、國內外競賽,以研究為主體的短期交換、國際合作計畫、國際研討會等。
-選送7位博士生及年輕學者赴美國UC Berkeley、美國維吉尼亞理工學院、荷蘭TU Delft、東京大學及台達電美國分公司執行半年至一年研習計畫,培育具國際研究經驗之高階人才;團隊藉由參加各類型國內外競賽屢獲佳績彰顯人才培育績效,包括:建築節能研究團隊參加IEEE舉辦之EBL國際創新創業競賽,榮獲亞太區代表權;智慧校園團隊以建置飲水機觀測平自全台大專及高職學生自製混凝土保齡球,其球體強度及韌性為擊球分數外之評分項目,冠軍隊伍代表台灣赴美參加世界大賽。 - 產業影響力面向:
-本中心三個研究群分別為節能永續、安全延壽及雲端智能,各研究群教授約15-20人,以建築與營建領域占半數,其餘來自電資、化工、材料、機械、管理領域,以跨領域團隊方式執行整合研究項目。為協助鋼構廠進行產業升級,逐年導入工業4.0關鍵技術,如:BIM模型驗證自動化、以虛擬的BIM構件模型輔助實際鋼構構件生產、以影像辨識技術輔助自動化焊接作業及鋼構內隔板位置自動化檢核等。另以「建築數位設計與構築」為主題,與七家業界領導廠商合作BIM技術訓練與建築專業知識整合、永續設計要點與各式建築材料、結構等系統之整合等。
-開發挑高工業廠房與建築物熱浮力自然通風創新技術,及廠房、實驗室或廚房內汙染物的創新型局部通風技術,提高人員安全並達成建築節能目標。開發結構生命週期使用性能評估與即時防災管理技術,及研發簡化分析模式快速計算建築-土壤互制系統之隨機動態反應,並發展新型結構損害偵測指標,以供建築結構耐震/耐風安全診斷。營建資源再生利用研究團隊透過回收營建廢棄物(CDW)再生應用,做為結構和非結構預製元件的設計和開發,提供新技術解決方案。開發建築外覆系統智慧化設計,簡化施作流程降低施作成本。 - 產學合作面向:
-與台灣世曦BIM研究中心組成合作團隊共同進行耐震相關研究計畫;執行中央機關及地方單位委託研究或規劃案,如:內政部建研所委託辦理智慧建築標章審查作業精進計畫、勞動部職安署委託辦理高危害事業單位設置工業通風設施校能改善計畫、宜蘭縣政府及新北市政府委託辦理歷史建物修復再利用計畫、財團法人中技社委託辦理閒置公共空間活化創新與應用計畫、輔導20家工業廠房改善通風與排熱效能等。
-發展產學聯合研發模式,具體項目包括與東鋼構共同導入智慧工廠4.0系統、與研揚企業共同成立聯合研發中心、與歐洲團隊長期建立緊密合作項目。結構安全延壽團隊將研究成果授權給遠東機械工業股份有限公司,推廣鋼管結構系統技術應用等。另與本校校友企業、業界師資企業、育成廠商進行協同研發,如:與潘冀聯合建築師事務所合作新建物設計規劃案、與台灣世曦等推動BIM技術人才培育等。
- 國際合作面向:
-與歐盟13個產學研團隊共同執行RE4計畫;與UC Berkeley太平洋地震研究中心(PEER)簽訂MOU,推動跨國研究中心;與美國理海大學、史丹福大學、加州大學柏克萊分校、東京工業大學、新加坡大學等選送人才培育單位建立常態互訪交流模式;與德國柏林工業大學及Arup國際工程顧問公司德國分部簽訂MOU,共同執行人才培育計畫;與新加坡大學合辦可靠度工程國際研討會;與蘇黎世聯邦理學院、德國司徒加特大學、慕尼黑工業大學、海德堡大學等洽談交流合作計畫;師生團隊遠赴美、日、法、瑞士、愛爾蘭、比利時等國進行論文發表及進行異地研究。
-為強化中心國際影響力,特聘任國外知名學者包括:美國院士Prof. Ang、Prof. Ellingwood、美國UC Berkeley講座教授Prof. Mosalam、德國超低能耗建築研究所創辦人Prof. Feist等,訂定營運策略,協助參與國際社群,推動跨國研究中心。主辦「台北國際被動房研討會」及「多領域工程系統可靠度及風險管理國際研討會」,分別推動超低能耗建築設計及可靠度工程研究創新研究方法與應用實績。另與東京大學及新加坡大學共同進行人才培育及研究合作計畫。