應用限制理論與軟性系統動態學以建置商用建築物無線感測節能系統

Translated title of the thesis: Applying Theory of Constraints and Soft System Dynamics methodology in Constructing the Commercial Building Wireless Sensor Network Energy-Saving Management System
  • 傅 翰祺

Student thesis: Doctoral Thesis

Abstract

能源消耗所排放的溫室氣體,導致地球暖化趨於嚴重,因此該如何有效使用能源,減緩地球暖化,成為各國所關切的議題。其中,在聯合國跨政府氣候變遷小組的報告中顯示,未來推動能源效率最有潛力的目標為住商建築物。因此,如何有效管理建築能源,成為各界著重的目標。無線感測網路(Wireless Sensor Networks WSNs) 即是眾多建築節能技術之一,其應用可將感測器佈署於建築物內外,即時感測溫度與光線來調節室內的空調及照明系統,被認為可用來協助節省耗能。但由於住商建築多為既有建築,系統實地建置常遭遇佈置線路的困難。且企業主管多因無法得知其具體效益,故不願輕易導入無線感測網路於節能系統。同時對於室內空間舒適度而言,常常需要使用空調來維持人員舒適度,進而造成能源損耗。如何在舒適度與能源節省之間達成平衡點,並結合建築物管理系統來建構完整的能源管理,成為相關人員的首要目標。 為提供建築物能源管理者一系列由分析到導入建置評估的系統導入流程,本研究首先針對建築物能源管理進行分析,藉由限制理論邏輯樹工具,從建築物能源管理相關問題當中歸納出核心問題並依此提出促進方案來改善。接著依此建立WSNs節能管理系統,透過WSNs的特性協助管理者有效且即時掌握能源耗用狀態。並針對所提之促進方案以及相關系統規劃出導入相關策略,以軟性系統動態學為基礎,發展系統化的流程來協助企業進行其系統導入效益評估。最後透過實際案例之導入來驗證本研究所提之WSNs系統與導入流程,並說明應用本研究導入方法之效益。 相較於傳統導入評估由上而下的成本分析之模式,本研究所提出之分析導入流程不僅能深入考量使用者實際使用能源之情境,進而由下而上規劃出詳細的步驟作為導入依循。同時透過整體導入流程建置的過程,管理者能重新審視能源耗用的情況,以利後續制定出與WSN能源系統管理互相搭配的管理準則,使建築物能源管理更有效率。本研究所提之分析導入流程方法,有別於傳統系統設計之方法,以基層使用者意見、管理者目標以及實際情況作為設計依據。透過系統化流程分析方法,將核心問題、欲達成目標以及可能遭遇之阻礙一一條列出,並針對此分別提出解決方案以及達成的里程碑。同時以節能系統動態分析的方式,將原本未結構化的系統導入挑戰,轉換成結構化流程階段來讓管理者依循導入。而其獨特之系統動態模型讓管理者能在導入前,有效掌控系統預期成效以及可能的影響。
Date of Award2015 Sep 10
Original languageChinese
SupervisorJrjung Lyu (Supervisor)

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