建築雙生AI技術在節能減碳上的應用

 

刊登日期:2025/12/5
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蔡明達 / 樺康智雲股份有限公司
 
建築能耗占全球能耗的三成以上,因此如何配合國家2050淨零政策發展出一個可應用於新建建築與既有建築之節能技術,已成為一個重要的產業發展命題。建築數位雙生技術,以模擬與最佳化為核心,透過軟體演算技術,提供建築物近零最佳化之一種導入模式,除了可協助建築克服硬體設置與數據累積的應用障礙外,更可加速人工智慧在智慧建築之落地,本技術並經實際導入多個公開獲獎案例,佐證其維運階段,特別是既有建築物導入之成效。
 
【內文精選】
建築雙生AI技術之研發框架
1. 建築雙生AI演算核心導入規劃
數位雙生模型可在初期為人工智慧提供良好的訓練數據。利用數位雙生基於物理性能的控制與環境反饋特性,不僅能在前期「養成」人工智慧,還可依據未來控制需求,模擬人工智慧上線至真實案場時的操作情境,以驗證訓練結果的穩定性。此外,數位雙生引擎具有高度靈活的控制情境設定,能模擬真實環境在極端控制條件下的狀態,從而有助於探勘出更有想像力的控制策略。
 
數位雙生引擎的目標是根據輸入參數的變動,動態的根據策略產生環境反饋的數據,回饋給人工智慧模型進行訓練。數位雙生引擎根據幾何、設備參數、環境參數等,建立一個物理近似的模擬引擎(如圖一)。以曾導入此一技術的台積電辦公大樓而言,我們收集環境的歷史氣象數據、建築地理與幾何參數、外殼參數與性能組合、室內幾何格局以及空調系統設計等因子,並且根據辦公大樓的使用習慣訪談,建立一個基於真實環境的數位雙生引擎。
 
圖一、建築雙生AI技術特點說明
圖一、建築雙生AI技術特點說明
 
後續目標是利用數位雙生引擎與人工智慧進行建模與控制互動:將數位雙生引擎連接資料互動端口,由人工智慧提供控制策略,經過物理演算後再將環境數據回饋給人工智慧,用以修正與改善控制策略。在這種控制–回饋的互動過程中,預訓練的人工智慧模型可以基於物理引擎反饋進行環境控制學習。
 
2. 建築雙生AI導入個案說明
樺康智雲公司,包含前身英威康科技研發團隊,在2000年開始研發此一技術,並參與台積電、台灣google的數位雙生導入空調最佳化控制專案,創造同時可兼具舒適度與空調節能之控制技術。專案介紹見表二---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
▼表二、樺康智雲公司專案分析
表二、樺康智雲公司專案分析
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》468期,更多資料請見下方附檔。

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