智慧營造是高度跨領域的學門，其整合了土木、機械、電機電子、資訊通訊、自動化等學術理論與應用技術、其產業關連性高，應用領域廣泛，能為整體智慧城市系統加分。本中心智慧營造小組的研究方向將分為營建模組化、工地無人化、設施智慧化三個主軸，各項研究方向又多有交集與關聯性。
營建模組化
- 產品設計模組化及參數化
發展可快速分離和組合之營建產品，以利於工程組裝、服務、甚至重新使用、回收等。小從鋼梁接合細節，大致大單元與大單元的接合，透過模擬、小規模實驗、現場實驗，尋找讓施工過程更為順暢及快速的設計，同時確認產品能達到、甚至超越傳統設計的安全及性能。而模組化的產品，更能進一步配合製造流程自動化及機器人現場施工。而大規模的模組化則將實現未來建築模組重新組合、再製、回收利用的可能。
- 製造流程自動化
營建產業基於其產品龐大的規模，在製造流程自動化仍有很大的發展空間，模組化的產品將能透過自動化的生產流程，製造大部分元件，有利於產品的品質控制及提升，更能結合其他智慧工廠技術以達成更好的工作環境。
工地無人化
- 無人載具現場調查技術
基礎建設、坡地開發有很大程度是依賴現場的踏勘調查和測量，利用無人載具能節省現地調查的時間及人力，進行大量的攝影測繪等，研究重點將包含現場調查用無人載具的路線規劃及自主導航等系統開發。
- 智慧化工地安全管理
透過影像辨識、傳感器結合控制系統、語音辨識等技術的應用，能進一步預防工安事件發生，提高工地安全意識，並提升整體工程安全及品質。
- 智慧營建機械
在還需人力操作的機具上，研究如何透過控制及機構設計以達成更好的效果，節省人力訓練成本，並減少安全問題。
- 自動化施工及工地機器人
工地自動化及機器人化能將危險的工作以機器取代，並大幅節省人力。如利用道路鋪面檢測機器人，又如利用吊裝自動化機器人，省工同時，利用智慧控制進行減盪，增加工地安全性。然而，工地機械因所處理之物件的體積及重量，機器人如何達成更精確地動作並做出正確的判斷，尚亟需更深入的研究與實驗。
- 智慧化資源管理及施工規劃
透過人工智慧及其他技術更有效的進行工程規劃、資源分配、人力管控等，並透過回收的資料智慧分析，改善下一次規劃的內容。而智慧化的工地人員訓練有助於工地達到更好的施工品質及安全性。
設施智慧化
智慧建築、智慧城市、智慧基礎設施的概念在近年還逐漸受到重視，然而許多硬體設施的設計無法完全支援智慧應用的腳步。透過在規畫及營造階段的軟硬體布局、傳感器及資料網路的建構，並結合模組化產品的靈活性，我們將研究如何在營造階段打下未來各種設施資訊物理系统(Cyber-Physical System)的基礎及並預留擴展空間以因應未來需求，發揮設施更大的價值。舉例來說，預留設施內嵌傳感器，以提供未來補強或改建時判斷問題點的依據等。
智慧營造產業因其牽涉的層面複雜，能帶動其他產業智慧化發展，若能於此時投入更多資源，加強前瞻關鍵技術之研究發展、優化發展環境並強化技術人才訓練，將能為營造產業創造更高的附加價值。