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研究生: 徐弘昇
Hung-sheng Hsu
論文名稱: 低層框架式鋼構住宅外牆系統之改良設計
Improvement and Design of Wall System for Steel Structures in Low-Rise Residential Buildings
指導教授: 杜功仁
Kung-Jen Tu
口試委員: 林慶元
none
魏浩揚
none
葉正桃
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 85
中文關鍵詞: 鋼構住宅預鑄式造價成本施工進度
外文關鍵詞: steel housing, pre-fabrication, construction cost, construction progress
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  • 在921災後重建及住宅低層化需求下,鋼構住宅逐漸受到國人的重視;但由於鋼構住宅造價成本較高,導致國人接受度較低。目前國內鋼構住宅廠商所使用的外牆建材大多仰賴進口,缺乏市場競爭力。降低鋼構住宅之造價成本為目前鋼構住宅產業營運之重要課題。本研究目的有三:(1)以台灣典型獨棟鋼構住宅之外牆系統為研究對象,針對外牆工程成本及施工進度來進行分析,了解鋼構住宅外牆系統之潛在問題及改良之處。(2)以降低外牆工程成本及縮短工期為設計目標,進行框架式低層鋼構住宅外牆系統之改良設計,研發一套『X-SAM』外牆系統。(3)應用『X-SAM』外牆系統於住宅之規劃設計與模擬操作,並檢驗『X-SAM』外牆系統在造價與施工進度上之效益。
    其研究成果為:(1)本研究以某一典型框架式低層鋼構住宅為個案對象,藉由資料蒐集、現況觀察及實地訪談方式,分析個案之外牆工程成本及施工進度。其潛在問題為引進日本之建材(如:窯業系外牆板)與工法,造成外牆工程之造價成本提高與施工進度延誤;骨架(C型槽鋼)與外牆板(窯業系外牆板)工程佔外牆工程的造價成本比例最高,分別為28.6%和52.2%;故本研究針對骨架(C型槽鋼)與外牆板工程進行改良設計。(2)針對骨架(各式槽鋼)與外牆板(外牆裝修材)工程之材料、預製程度及接合方式來進行改良設計。將『X-SAM』外牆系統單元化、預鑄化,提高外牆系統之預製程度,並配合自行設計之接合鐵件來安裝外牆單元,以及使用自行研發之外牆裝修材來代替進口建材(如:窯業系外牆板)。(3)將『X-SAM』外牆系統應用於住宅規劃上,設計出三種不同規模大小之住宅類型;並以與個案之外牆面積相近之類型為例,預估其『X-SAM』外牆系統之造價成本與施工進度。最後『X-SAM』外牆系統之單位造價相較於個案之外牆系統,降低約12.48%(約522元/m²)。在外牆施工進度方面,『X-SAM』外牆系統之工期相較於個案之外牆系統縮短近43%(約21天)。


    In the demands of post-earthquake reconstruction and low-rise residence, the steel residential building is gradually becoming important by compatriots, however, instead of the acceptability since the production and construction cost is higher. At present, most of the domestic residential steel construction firms lack of market competitiveness due to use the imported wall materials. Therefore, the major topic for run steel housing business is to reduce the production and construction cost.This research has laid out following three objectives:1.To analyze the cost and duration of wall construction through the unique wall system of Taiwan single steel residential building, the study tries to understand the potential problem and improvement of this system. 2. To reduce the production cost and shorten the duration as it’s final destination, the study proceeds the improved design with framed low-rise steel residential building through the “X-SAM” wall system. 3. To simulate and operate the “X-SAM” wall system in residential plan, which to inspect the benefit and the rate of duration.
    The achievements in the research are listed as below: 1. Literature review, interview and case study are the methods adopted to analyze the cost and construction period of this wall system. Thus, the result shows potential problem is imported building materials (such as Ceramic wall plate system) and construction method from Japan, which raiser the cost also delay the duration ; Skeleton (C-channel) with 28.6% and Wall panels (Ceramic wall plate system) with 52.2% which constitute the highest proportion of construction cost. Therefore, it’s suggested that refine the construction of skeleton and wall system. 3. To proceed the improved design, the research has focused on three aspects: higher pre-produce degree, attempt diverse building materials such as Skeleton (various-channel) and Wall panels (External decoration wall system), also alter connected-method. To achieve the goal of cost down and higher the pre-dress, the exclusive “X-SAM” decoration wall materials will be modularized and prefabricated. 3. Three different scale residences has been designed to apply “X-SAM” in the deployment of residential plan, then the similar case was the sample to estimate the cost and duration. The final result shows that the unit cost of “X-SAM” is lower 12.48%(about 522 NTD$/m²)than the above-mentioned one, and the duration is shorten up to 43%(about 21 working days).

    中文摘要I AbstractII 謝誌III 目錄IV 圖目錄VI 表目錄IX 第一章 緒論1 1-1研究動機與目的1 1-1-1研究動機1 1-1-2研究目的2 1-2研究範圍與方法2 1-2-1研究範圍2 1-2-2研究方法2 1-3 研究流程4 第二章 文獻整理5 2-1 國內鋼構住宅系統之研究現況5 2-1-1 鋼構住宅產業與產品之現況5 2-1-2 框架式鋼構住宅之外牆系統種類7 2-2 帷幕牆系統構造9 2-2-1 帷幕牆之定義9 2-2-2 帷幕牆之構造方式9 2-2-3 安裝固定鐵件12 第三章 典型框架式低層鋼構住宅之外牆系統個案分析15 3-1 現況資料15 3-2 外牆構造系統16 3-2-1 水平構件17 3-2-2 垂直構件19 3-2-3 纖維水泥板(外襯板)20 3-2-4 透濕防水紙(防水層)21 3-2-5 金屬泛水片(水切)22 3-2-6 窯業系外牆板(外牆裝修材)23 3-2-7 防水條24 3-2-8 矽酸鈣板(內襯板)25 3-2-9 填充材(隔熱/隔音層)25 3-3 垂直構件與結構體之接合方式26 3-3-1 垂直構件與基礎接合方式26 3-3-2 垂直構件與柱樑結構接合方式26 3-3-3 垂直構件與屋頂接合方式27 3-4 外牆工程之施工程序28 3-5 外牆成本與施工進度分析29 3-5-1 成本分析29 3-5-2 施工進度分析39 3-5 現況問題40 3-6 小結40 第四章 X-SAM外牆系統設計43 4-1 設計目標與概念43 4-1-1設計目標43 4-1-2設計概念43 4-2 X-SAM外牆系統44 4-2-1 外牆之基本構成44 4-2-2 外牆單元設計46 4-2-3 外牆單元與結構體之接合方式48 4-2-4 外牆裝修材之設計55 4-2-5 外牆系統之預製程度與施工流程60 第五章 X-SAM外牆系統之應用與分析63 5-1 應用於住宅規劃上63 5-1-1 基地設定63 5-1-2 住宅規模設定63 5-1-3 空間量設定63 5-2 設計操作與規劃成果64 5-2-1 設計操作說明64 5-2-2 規劃成果65 5-3 X-SAM外牆系統之成本與進度分析73 5-3-1成本之分析73 5-3-2施工進度之分析77 5-4 小結78 第六章 結論與建議80 6-1 結論80 6-2 後續研究建議81 參考文獻82

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