第五章 先進國家鋼構住宅系統與產品特性
第二節 日本鋼構住宅系統
日 本 的 鋼 構 住 宅 系 統 依 結 構 系 統 大 致 可 分 為 四 類 ：
1. 骨 架 系 統：其 結 構 主 要 由 鋼 筋 混 凝 土 基 礎、鋼 骨 柱、鋼 骨 樑 以 及 鋼 骨 屋 架 來 傳 遞 作 用 力。其 研 發 廠 商 有 積 水 住 宅（ Sekisui House）
等 ；
2. 骨 架 版 片 混 合 系 統 ： 其 結 構 主 要 由 鋼 筋 混 凝 土 基 礎 、 承 重 牆 版 、 鋼 骨 樑 以 及 C 型 槽 鋼 所 組 成 的 屋 架 來 傳 遞 作 用 力。其 研 發 廠 商 有 積 水 住 宅 （ Sekisui House） 及 大 和 住 宅 （ Daiwa House） 等 ； 3. 版 片 系 統：其 構 造 即 全 部 以 C 型 槽 鋼 組 構 成 框 組 壁 牆 單 元、框 組
壁 樓 版 單 元 及 屋 頂 桁 架 單 元 ， 整 棟 住 宅 的 結 構 作 用 力 均 由 基 礎 、 單 元 的 承 重 牆、版、屋 頂 桁 架 來 傳 遞。由 日 本 六 家 鋼 鐵 會 社（ 如 新 日 鐵 、 川 崎 鋼 鐵 等 ）共 同 研 發 此 輕 鋼 構 住 宅 構 造 系 統 及 KC 工 法 技 術 。
4. 箱 體 系 統：其 構 造 是 由 箱 體 單 元 及 屋 頂 版 單 元 組 成，其 結 構 作 用 力 由 基 礎、箱 體 單 元 的 柱 樑 以 及 C 型 槽 鋼 屋 架 來 傳 遞。其 供 應 廠 商 有 積 水 化 工（ Sekisui Heim）、三 澤（ Misawa Home）、豐 田 住 宅 （ Toyota Home） 。
這 些 廠 商 供 給 鋼 構 住 宅 的 模 式 大 致 上 可 分 為 二 類：一、廠 商 從 事 構 造 系 統 與 工 法 之 研 發 ， 並 直 接 接 觸 住 戶 ／ 消 費 者 ， 進 行 產 品 行 銷 ； 接 受 客 戶 委 託 後，進 行 需 求 調 查、建 築 設 計、及 施 工 組 裝；完 工 交 屋 後 尚 提 供 修 繕 的 服 務 。 積 水 住 宅 、 大 和 住 宅 、 積 水 化 工 、 三 澤 住 宅 、 豐 田 住 宅 等 均 屬 於 此 類 型。二、新 日 鐵 等 六 家 鋼 鐵 公 司 聯 合 研 發 輕 鋼 構 住 宅 系 統 及 KC 工 法 技 術 ， 不 過 不 直 接 面 對 客 戶 ， 進 行 產 品 行 銷 、 設 計 、 施 工 之 服 務 。 而 是 提 供 技 術 給 參 加 日 本 Steel House 協 會 的 第 一 種 會 員 （ 建 設 公 司 ， 建 築 師 事 務 所 ， 工 務 店 或 預 鑄 住 宅 公 司 ） 等 ， 透 過 他 們 來 提 供 住 戶 版 片 式 鋼 構 住 宅 之 設 計 、 施 工 組 裝 服 務 。
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本 研 究 將 分 別 針 對 四 類 日 本 鋼 構 住 宅 系 統 進 行 其 結 構 系 統、及 各 部 位 構 造 細 部 設 計 之 說 明 ：
一 、 骨 架 系 統
「 骨 架 系 統 」的 建 築 的 特 色 是 使 用 H 型 鋼 柱、H 型 鋼 樑、H 型 鋼 屋 架 為 住 宅 結 構 骨 架 ， 利 用 鋼 骨 構 成 的 結 構 骨 架 系 統 來 承 受 傳 遞 建 築 物 的 水 平 作 用 力 以 及 垂 直 作 用 力 ， 再 經 由 H 型 鋼 柱 傳 遞 至 鋼 筋 混 凝 土 基 礎 ， 如 圖 5-24 所 示 「 積 水 住 宅 」 （ Sekisui House） 研 發 之 住 宅 整 體 骨 架 系 統 構 件 。 以 下 分 別 敘 述 「 骨 架 系 統 」 之 各 構 造 型 式 ：
圖 5-24 骨架系統之結構構成
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
第五章 先進國家鋼構住宅系統與產品特性
1. 結 構 系 統：此 類 建 築 物 的 基 礎 一 般 均 使 用 鋼 筋 混 凝 土 造 的 連 續 基 礎，採 用 現 場 澆 置 方 式，而 基 礎 地 樑 的 走 向 及 位 置 是 跟 隨 著 設 計 時 室 內 隔 間 牆 位 置 以 及 H 型 鋼 柱 住 置。其 地 上 層 結 構 骨 架 採 用 H 型 鋼 柱 、 H 型 鋼 樑 以 及 H 型 鋼 屋 架 ， 經 由 H 型 鋼 組 成 的 骨 架 系 統 來 傳 遞 水 平 及 垂 直 向 的 作 用 力 ， 以 抵 抗 地 震 力 以 及 風 力 作 用
（ 如 圖 5-24， 5-25）。 而 H 型 鋼 柱 與 鋼 筋 混 凝 土 基 礎 之 接 合 是 在 混 凝 土 灌 漿 前，先 將 錨 栓 預 埋 在 混 凝 土 中，灌 漿 後，再 將 H 型 鋼 柱 吊 裝 到 預 埋 錨 栓 位 置，將 錨 栓 與 H 型 鋼 柱 底 板 鎖 緊，如 此 完 成 RC 基 礎 與 H 型 鋼 骨 的 結 合 （ 如 圖 5-25）。
圖 5-25 RC 造連續基礎樣式/H 型鋼柱與基礎之接合
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
在 H 型 鋼 柱 、 樑 的 接 合 部 分 ， 一 樓 H 型 鋼 柱 的 頂 部 與 H 型 鋼 樑 底 相 接 ， 二 樓 的 H 型 鋼 柱 則 坐 落 在 H 型 鋼 樑 上 ， 其 接 合 均 採 用 螺 栓 接 合 方 式 連 結，但 此 鋼 構 系 統 的 特 點，就 是 樓 上 的 柱 位 並 非 一 定 要 與 樓 下 的 柱 位 一 致，可 容 許 一 定 的 位 移 變 化（ 如 圖 5-26）。
於 屋 架 部 份，無 論 是 平 屋 頂 或 斜 屋 頂，其 結 構 亦 是 由 H 型 鋼 骨 所 組 成，形 成 框 架 式 鋼 骨 屋 架 系 統，可 增 強 屋 頂 耐 震、耐 風 的 承 受 力 。
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圖 5-26 H 型鋼柱、樑接合示意圖
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
2. 外 牆 系 統：外 牆 系 統 與 結 構 系 統 採 用 整 合 方 式 外 牆 構 件 將 H 型 鋼 柱 樑 包 覆 在 外 牆 系 統 之 中。在 結 構 骨 架 立 完 後，再 設 置 以 C 型 槽 鋼 為 外 牆 骨 架，於 C 型 槽 鋼 外 再 鎖 上 金 屬 繫 件，再 將 外 壁 材 鎖 在 金 屬 繫 件 上；由 內 再 依 序 舖 上 隔 熱 棉，釘 上 角 材，再 舖 上 12.5mm 厚 之 石 膏 板 （ 如 圖 5-27）。 其 中 在 C 型 槽 鋼 之 間 留 設 的 通 氣 層 對 於 防 止 壁 體 內 部 結 露 或 積 水 有 良 好 效 果 。
圖 5-27 外牆系統各組件之構成
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
○1 高 性 能 隔 熱 棉
（ 75mm， 16K）
○2 石 膏 板 （ 12.5mm）
○3 高 性 能 隔 熱 棉
（ 80mm， 16K）
○4 通 氣 層
○5 外 壁 材
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3. 屋 頂 系 統：於 H 型 屋 頂 鋼 架 上 先 架 設 小 方 型 鋼 管，再 依 序 舖 上 木 襯 板、防 潮 布，最 後 再 舖 上 屋 瓦 板。其 中 在 小 方 型 鋼 管 之 間 因 留 有 「 通 氣 層 」， 因 此 能 使 空 氣 流 通 ， 保 有 室 內 的 舒 適 感 。
4. 樓 板 ／ 天 花 板 系 統 ： 一 樓 部 份 ， 在 土 壤 層 上 先 澆 置 鋼 筋 混 凝 土 板，再 於 鋼 筋 混 凝 土 板 上 架 設「 高 架 地 板 」。於 一 樓 的 鋼 筋 混 凝 土 樓 板 上 架 設 鋼 製 可 調 整 基 座 ， 架 設 鋼 條 ， 舖 上 隔 熱 材 、 襯 板 ， 最 後 再 舖 上 樓 板 的 裝 修 材（ 如 圖 5-28）。二 樓 以 上 樓 板 是 先 在 H 型 鋼 樑 上 設 置 金 屬 防 振 構 件 ， 再 架 設 小 方 管 ， 再 依 序 舖 上 襯 板 、 石 膏 板 及 襯 板，再 舖 上 裝 修 材（ 如 圖 5-29）。天 花 之 裝 修，在 H 型 鋼 樑 下 先 設 置 金 屬 防 振 構 件，再 舖 設 一 層 隔 音 材，再 鎖 上 二 層 石 膏 板 即 可 完 成 天 花 板 構 造 （ 如 圖 5-29） 。
圖 5-28 一樓「高架地板」構造圖
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
圖 5-29 二樓樓板面及天花板構造圖
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
向 空 氣 側 傳 播 減 低 固 體 音
向 天 花 側 傳 播 減 低 固 體 音
降 低 空 氣 音 的 發 生
吸 收 空 氣 音 遮 斷 氣 音
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二 、 骨 架 + 版 片 系 統
此 構 造 系 統 特 色 為 版 片 構 造 單 元 承 重 牆 的 組 合 加 上 H 型 鋼 樑 、C 型 槽 鋼 屋 頂 桁 架 單 元 所 組 成 的 結 構 系 統，利 用 H 型 鋼 樑 來 傳 遞 水 平作 用 力 、 版 片 單 元 牆 體 將 垂 直 應 力 傳 遞 到 鋼 筋 混 凝 土 的 基 礎 上 （ 如 圖 5-30） 。 生 產 此 種 住 宅 系 統 的 廠 商 如 積 水 住 宅 及 大 和 住 宅 等 ， 其 構 造 型 式 原 理 幾 近 相 同，唯 有 版 片 單 元 構 造 組 成 不 同，以 下 內 文 再 行 敘 述。
圖 5-30 骨架版片混合系統之結構構成
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
1. 結 構 系 統 ： 主 要 的 系 統 構 件 為 版 片 式 承 重 牆 加 上 H 型 鋼 樑 所 組 成 之 結 構 系 統 。 其 基 礎 型 式 一 樣 採 用 鋼 筋 混 凝 土 造 的 連 續 基 礎 。 其 版 片 組 成 依 各 廠 商 研 發 而 有 不 同 而 有 二 種 ：
積 水 住 宅（ Sekisui House）：其 版 片 骨 架 採 用 C 型 槽 鋼，每 個 版 片 單 元 四 周 以 C 型 鋼 組 成。在 高 度 中 央 再 以 一 根 橫 向 C 型 槽 鋼 補 強，為 強 化 每 個 版 片 的 耐 震 強 度，又 以 X 型 斜 撐 加 以 補 強。每 個 版 片 單 元 與 鋼 筋 混 凝 土 的 接 合 是 在 基 礎 中 預 埋 錨 定 用 彎 鉤，再 將
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每 個 版 片 與 彎 鉤 鎖 在 一 起 即 加 以 接 合 。 而 版 片 與 版 片 之 間 的 接 合，在 每 個 版 片 單 元 的 垂 直 C 型 鋼 骨 架 預 先 鑽 孔，版 片 吊 裝 後 即 在 垂 直 C 型 鋼 間 用 螺 栓 加 以 鎖 緊 接 合（ 如 圖 5-30，5-31）。在 一 樓 版 片 牆 體 安 裝 完 成 後，再 吊 上 H 型 鋼 骨 樑，亦 是 利 用 螺 栓 將 其 接 合 固 定，完 成 後 再 依 序 往 二 樓 施 作。其 屋 架 是 採 用 以 C 型 鋼 為 骨 架 所 組 成 的 桁 架 單 元 。
圖 5-31 版片構造單元圖/版片與版片間的接合圖
（ 資 料 來 源 ： http://www.sekisuihouse.co.jp/）
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大 和 住 宅 （ Daiwa House） ： 其 版 片 骨 架 也 是 採 用 C 型 鋼 ， 版 片 單 元 的 構 件 組 成 與「 積 水 住 宅 」一 樣，較 不 同 的 是 在 版 片 與 版 片 間 再 加 設 一 跟 C 型 鋼，而 由 3 根 C 型 鋼 組 合 成 為 結 構 的 垂 直 構 件
（ 如 圖 5-32）。版 片 與 基 礎 的 接 合 亦 是 採 用 在 版 片 垂 直 構 件 處 預 埋 錨 定 彎 鉤 ， 在 彎 鉤 上 設 置 一 基 座 ， 再 將 版 片 單 元 鎖 在 基 座 上
（ 如 圖 5-33）。在 一 樓 版 片 牆 完 成 後 再 吊 裝 H 型 鋼 樑，如 此 依 序 完 成 二 樓 結 構 部 份。屋 架 部 分 採 用 C 型 鋼 為 其 骨 架，除 依 屋 脊 配 置 外 ， 其 它 部 分 則 採 用 橫 向 排 設 而 構 成 整 個 屋 架 結 構 。
圖 5-32 版片與版片接合詳圖
（ 資 料 來 源 ： http://www.daiwahouse.co.jp/）
圖 5-33 版片單元與基礎的接合方式
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2. 外 牆 系 統：其 組 成 構 件 雖 有 多 種 樣 式，但 主 要 構 件 由 室 內 到 室 外 依 序 分 別 有 石 膏 板、防 潮 布、隔 熱 棉、通 氣 層 以 及 外 牆 板（ 如 圖 5-34） 。
圖 5-34 外牆系統構造示意圖
(資 料 來 源 ： http： //daiwahouse.co.jp/)
3. 屋 頂 系 統：屋 頂 構 件 組 成 是 在 C 型 鋼 桁 上 架 設 小 方 管，在 方 管 上 再 依 序 舖 上 襯 板、防 潮 布 及 屋 瓦 片（ 如 圖 5-35）。於 小 方 管 之 間 則 不 填 塞 物 件 ， 形 成 一 通 氣 層 ， 可 使 空 氣 對 流 而 有 效 隔 熱 。
圖 5-35 屋頂系統構件組成示意圖 (資 料 來 源 ： http： //daiwahouse.co.jp/)
（ 積 水 住 宅 ） （ 大 和 住 宅 ）
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4. 樓 板 系 統：樓 板 構 造 與「 骨 架 系 統 」的 組 構 型 式 一 樣。一 樓 部 份 ， 在 土 壤 層 上 先 澆 置 鋼 筋 混 凝 土 板，再 於 鋼 筋 混 凝 土 板 上 架 設「 高 架 地 板 」。於 一 樓 的 鋼 筋 混 凝 土 樓 板 上 架 設 鋼 製 可 調 整 基 座，架 設 鋼 條，舖 上 隔 熱 材、襯 板，最 後 再 舖 上 樓 板 的 裝 修 材。二 樓 以 上 樓 板 是 先 在 H 型 鋼 樑 上 設 置 金 屬 防 振 構 件，再 架 設 小 方 管，再 依 序 舖 上 襯 板、石 膏 板 及 襯 板，再 舖 上 裝 修 材。天 花 之 裝 修，在 H 型 鋼 樑 下 先 設 置 金 屬 防 振 構 件，再 舖 設 一 層 隔 音 材，再 鎖 上 二 層 石 膏 板 即 可 完 成 天 花 板 構 造 。
三 、 版 片 系 統
此 系 統 是 由 6 家 鋼 鐵 會 社 NKK（ 日 本 鋼 管 ） 、 川 崎 製 鐵 、 神 戶 製 鋼、新 日 本 製 鐵、住 友 金 屬、日 新 製 鋼 組 織 的 鋼 材 俱 樂 部 KC-Club，
仿 美 國、澳 洲 的 2x4 構 法，研 訂 一 套 2x4 壁 版、樓 版、屋 架 等 在 工 場 組 裝 ， 再 運 送 到 工 地 快 速 建 造 之 KC 工 法 。 其 結 構 系 統 主 要 均 是 由 版 片 單 元 所 組 立 成 框 組 牆 體 以 及 框 組 樓 版，再 加 上 屋 頂 桁 架 單 元 組 立 成 的 屋 架 構 造（ 如 圖 5-36）。其 研 發 廠 商 並 不 自 行 建 造 以 及 銷 售，主 要 透 出 授 權 給 特 定 廠 商，讓 特 定 廠 商 去 設 計 並 建 造。而 台 灣 目 前 所 使 用 的 版 片 系 統 構 造，也 是 由 日 本 直 接 引 進 並 建 造，所 以 就 構 造 型 式 而 言 幾 乎 是 與 台 灣 相 同 ， 大 致 分 成 下 列 幾 項 ：
1. 基 礎：日 本 版 片 住 宅 的 基 礎 一 般 均 採 用 以 鋼 筋 混 凝 土 造 的 連 續 基 礎 型 式 。
2. 牆 版：在 工 場 預 先 將 C 型 鋼 框 架 與 結 構 面 板 組 立，再 吊 至 工 地 現 場 進 行 組 立（ 如 圖 5-37）。框 架 組 立 完 後 再 進 行 複 層 壁 體 其 它 構 件 安 裝 。