學會專欄

洪三山  理事 / 院長 / 教授

洪三山博士畢業於台科大電機系,目前任教於逢甲資訊電機學院,並擔任院長一職,曾任兩任自動控制工程學系系主任。產學研究成果豐碩,尤其在車用感測與車用電子訊號處理的部分,曾開發過胎壓監測系統(TPMS)以及空氣彈簧懸吊系統控制器;在建築醫療與檢測的部分,曾開發過建築物漏水監控系統、RC外牆溫度監控系統、RC外牆劣化監控系統以及室內空氣品質監控系統

感測技術在建築醫學的加值

現代人處於室內環境的時間大致超過 60%,對高齡化趨勢的台灣,咸信此停駐於室內時間之比例亦將逐漸提高,如何藉由高科技技術來優化建築結構品質與    "淨化"室內環境的相關研究或檢測產品之研製,也如雨後春筍般的受到重視。

如何應用高科技技術應用於建築品質優化或居住環境之安全,主要之核心技術為「感測系統設計」;感測系統設計包含了感測元件之選擇與安裝、感測訊號處理、感測訊號傳輸與人機界面程式設計等四大主軸。所謂的感測器(元件)係指能將物理量、化學量轉變成電器訊號(電流、電壓、電阻、電容)變化的一種裝置,通常吾人需要選用適當、適量之感測器配置於適切之位置,輔以精確之電子電路完成訊號處理(通常為類比電壓),經由通訊技術將感測訊息數位編碼後以有線方式傳輸或經由射頻技術 (Radio Frequency)完成無線傳輸,最後透過程式規劃完成人機介面設計而達成室內環境控制或監測、預警之功能。筆者近十年來與本學會理事長張智元教授有多項的跨領域研究計畫與專利,主要有(a) RC建築漏水無線偵測;此技術主要是利用嵌入於混泥土內之濕度感測監控試體濕度之變化值,再以類神經運算法則判別建築試體內排/給水管可能漏水之位置,解決漏水不易偵測確切位置之困擾。(b) 建築外牆溫度優化機制;主要是利用溫度感測裝置嵌入於外牆牆體內部,實際測得牆體溫度,最後設計一套優化溫度調控裝置來改變牆體溫度進而使室內溫度能被有效調節。(c) 室內一氧化碳智慧預警;利用電化學式CO感測器來監控吾人使用燃氣設備時,所產生之CO濃度與其斜率變化值,而提出CO預警策略,有別於傳統僅採用濃度門檻值警報之設計。(d) 裝潢飾材甲醛散逸監控裝置;透過甲醛感測器感測飾材釋放之甲醛濃度再輔以溫度及排風裝置縮短飾材甲醛含量所需完全排放之時間。與(e) 外牆磁磚剝落預警裝置;利用弦式應變計之概念佈線於外牆磁磚,經由應變計電阻值之變化而偵測磁磚剝離的程度,提出預警策略。

相信有了此些整合技術若能在大數據分析與深度學習於以深化必可達成具人工智慧(AI)化的智慧建築,也將使建築醫學在住得安全住得健康的亮點大為 提升。