簡均安 / 工研院材化所
本文探討淨零建築解決方案之應用，其重點在於跳脫單一技術本身之探討，而是從解決方案與建築整體機能的系統性整合角度進行分析。研究指出，全球淨零建築已由單項節能進展至整合化與智慧化階段，強調能源效率、環境舒適與都市韌性等建築複合機能之兼備。本文彙整國內外地源熱泵、CO2熱泵、BIPV系統及數位雙生平台等代表性案例，說明其於能源效益與建築功能整合上之應用成果。研究結果顯示，整合式技術策略可有效提升建築能源效率與運作韌性，並展現兼顧功能、美學與永續價值之發展潛力。
【內文精選】
淨零建築技術與應用實例
1. 節能建築技術
(2) 高性能變風量空調系統（應用場域：新菱神城大廈，日本）
在空調系統領域，氣流控制技術的革新亦為節能的重要方向。日本新菱神城大廈導入之高性能變風量空調系統即為具代表性的實例，該建築於2020年竣工，獲BELS五星、ZEB Ready及LEED Gold認證。其針對傳統變風量(VAV)空調在低風量運轉時，送風距離不足導致室內氣流分布不均之問題（如圖六），開發出新型「Air-Soarer」自律定風速風口。此裝置可於靜壓變動時自動維持適當風速，以柯安達效應(Coandă Effect)原理，使氣流沿天花板貼附並延伸至遠端區域，即使在小風量下亦能達到長距離送風效果。此設計有效提升低負荷運轉時之冷暖氣舒適度與均勻性，並同時抑制不必要的送風量，達到節能效益（新菱冷熱工業株式会社，2023）。相較傳統VAV系統，本技術兼具高效能與穩定性，適用於需要長距離送風且使用密度高之都市型辦公空間。
圖六、傳統變風量空調及高性能變風量空調冷空氣分布示意圖
2. 智慧建築技術
(1) 數位雙生智慧建築平台（應用場域：The GEAR，新加坡）
新加坡樟宜商業園區的The GEAR大樓（如圖卅三）為日本鹿島建設(Kajima Development)亞洲總部，其設計以「整棟建築即創新技術試驗場(Living Lab)」為策略，將建築視為可持續驗證與優化創新技術的平台。在智慧化層面，The GEAR建立數位雙生智慧建築平台(The GEAR Digital Platform; TGDPF)，整合人工智慧、物聯網與數位雙生、元宇宙等技術，構築具虛實互聯與自我學習功能的智慧運作環境。系統蒐集超過兩千組感測資料，包括溫度、濕度、CO2濃度、風速、設備狀態與人員行為等資訊。資料經AI模型即時分析後，同步反映至虛擬建築模型（如圖卅四）與實體空間控制，形成虛實雙向的動態回饋機制---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖卅四、採用元宇宙平台之環境資訊視覺化示意圖。(a)建築使用者可即時存取環境資料；(b)於元宇宙空間以色彩效果呈現室內空氣品質感測數據；(c)於元宇宙空間呈現的數位風扇轉速；(d)於元宇宙空間呈現由氣象感測器取得的風速資料
★本文節錄自《工業材料雜誌》468期，更多資料請見下方附檔。