歐美鋼構住宅系統

在 國 外 系 統 案 例 分 析 方 面，本 研 究 分 別 就「 骨 架 系 統 」、「 版 片 系 統 」、及「 箱 式 系 統 」等 三 種 主 要 低 層 系 統 鋼 構 類 型，蒐 集 彙 整 總 計 六 個 案 例。每 種 系 統 類 型 各 兩 個 案 例。這 些 系 統 分 別 由 德 國、瑞 士、

荷 蘭 、 法 國 等 先 進 國 家 所 發 展， 除 ISB 系 統 外，均 已 量 產。 表 5-1 略 述 各 種 類 型 低 層 鋼 構 之 基 本 資 料 。

一 、 骨 架 系 統

鋼 骨 架 系 統 為 低 層 鋼 構 最 常 見 的 系 統，其 特 色 係 承 重 與 圍 封 構 材 分 離，使 平 面 及 立 面 得 以 彈 性 規 劃，不 受 柱 位 之 牽 制 與 影 響。柱 網 計 劃 對 於 骨 架 型 鋼 構 系 統 房 屋 之 平 面 格 局 極 為 重 要，由 於 住 宅 空 間 一 般 跨 距 不 大，故 其 梁 柱 可 採 用 較 小 的 鋼 材 斷 面，使 實 際 之 使 用 空 間 與 面 積 更 形 增 加 。

德 國 D y w i d a g S y s t e m

德 國 營 造 廠 Dywidag（ Dyckerhoff & Widmann） 與 建 築 師 Peter Kupferschmidt 共 同 為 Schwaesbisch Hall 銀 行 共 同 發 展 一 套 適 用 於 高 密 度 集 合 住 宅 或 社 區 之 鋼 構 獨 棟 與 連 棟 住 宅 系 統 房 屋，該 積 木 式 系 統 房 屋 具 低 造 價 （ 約 一 坪 8~10 萬 台 幣 ） 、 高 坪 效 之 特 點 ， 且 須 配 合德 國 高 密 度 簇 群 社 區 之 既 有 紋 理。原 型 屋 乃 以 總 面 積 110m²，造 價 約 350 萬 之 兩 層 透 天 住 宅 為 目 標，適 合 年 輕 家 庭 購 置。本 系 統 符 合 德 國 現 今 低 耗 能 屋 之 基 準 （ 圖 5-1、 圖 5-2） 。

1. 模 矩 系 統：此 屋 之 模 矩 網 格 訂 為 1.375m，另 優 先 採 用 之 倍 模 矩 為 2.75m 及 5.5m。

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第五章 先進國家鋼構住宅系統與產品特性

(左 圖 為 屋 頂 層 平 面 、 中 間 為 二 樓 平 面 、 右 圖 為 一 樓 平 面 )

圖 5-1 Dywidag System 系統分解圖(左)與 Siedlung

（ 資 料 來 源 ： Dworschak, 1999； p.178）

圖 5-2 Dywidag System 系統分解圖(左)與 Siedlung Gaildorf

（ 資 料 來 源 ： Dworschak, 1999； p.178）

圖 5-3 牆體構成(左)與雙層屋頂構成(右)

（ 資 料 來 源 ： Dworschak, 1999； p.178）

牆 構 成

隔 熱 複 合 系 統

屋 頂 構 成

防 水 膜 屋 頂 ， 冷 屋 頂

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2. 結 構 系 統：鋼 骨 架 建 築 系 統。框 架 箱 體 由 柱 與 梁 構 成，柱 梁 間 之 填 充 外 牆 具 水 平 剪 力 牆 之 功 能。柱 為 熱 軋 成 型 之 120mm x 120mm 之 方 管 通 柱 ， 梁 為 120mm x 220mm 之 方 管 梁 ， 透 過 改 變 管 壁 厚 度，可 因 應 不 同 樓 層 高 之 建 築。最 高 可 做 至 四 層 樓。通 柱 與 梁 乃 以 專 利 接 頭 相 互 鎖 合。管 柱 尚 焊 上 接 板，以 與 預 製 立 面 牆 體 構 件 相 鎖 合 。

3. 樓 板 系 統：樓 板 系 統 採 預 鑄 混 凝 土 樓 板，其 具 剪 力 樓 板 功 能，亦 與 管 狀 梁 藉 接 板 鎖 合。為 避 免 突 出 之 梁 柱 佔 據 室 內 空 間，本 系 統 之 鋼 梁 柱 均 藏 於 牆 與 樓 板 之 空 間 中 。 樓 板 完 成 面 與 鋼 梁 頂 面 齊 平 。 預 鑄 混 凝 土 樓 板 以 輕 質 混 凝 土 為 材 ， 厚 度 21cm， 可 作 為 極 佳 之 熱 儲 體，同 時 以 其 厚 度 提 供 優 良 的 隔 音 性。混 凝 土 樓 板 上 配 置 浮 式 地 坪 ， 中 間 之 空 間 可 走 暖 器 冷 媒 管 。

4. 牆 系 統：外 牆 構 件 為 樓 層 高 之 木 骨 框 架 預 製 牆 板 單 元，中 間 填 塞 8cm 厚 之 隔 熱 材。此 高 度 隔 熱 之 三 明 治 牆 體 在 工 廠 中 即 將 其 門 窗 裝 配 完 成 ， 內 面 以 石 膏 板 封 板 （ 圖 5-3） 。 本 系 統 搭 配 之 外 飾 板 可 非 常 多 樣 ， 原 型 屋 採 兩 種 系 統 ： （ 1 ） 抹 灰 隔 熱 膠 結 系 統 (Vollwaer- meschutz)， （ 2） 透 氣 式 木 骨 及 木 外 板 條 系 統 。 5. 內 牆 系 統 ： 內 牆 構 件 採 輕 隔 間 系 統 （ 輕 鋼 骨 架 +石 膏 板 系 統 ） ，

其 與 結 構 體 構 造 分 離，可 隨 時 更 動 或 移 位。除 廁 所 單 元 外，所 有 空 間 ， 未 來 可 毫 無 障 礙 地 進 行 變 動 。 衛 浴 設 施 採 「 整 體 衛 浴 單 元 」，於 DYWIDAG 營 造 廠 中 預 製 完 成 後，運 至 工 地 組 裝，高 預 製 度 之 作 法 可 有 效 縮 短 工 期 ， 並 提 高 品 質 。

6. 隔 戶 牆 系 統：考 量 連 棟 住 宅 隔 戶 牆 之 防 火 性 及 隔 音 性，隔 戶 牆 採 RC 牆 。

7. 屋 頂 系 統：本 系 統 可 搭 配 任 何 形 式 的 屋 頂。原 型 屋 採 預 製 之 雙 層 隔 熱 木 骨 架 屋 頂 系 統 ， 外 層 屋 頂 面 材 為 10 度 傾 角 的 纖 維 水 泥 浪 板 ， 內 層 屋 面 則 為 PVC 防 水 膜 層 （ 圖 5-3） 。

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8. 發 包 策 略 與 自 力 造 屋：由 於 本 系 統 之 牆 體 內 裝 質 量 極 輕，允 許 業 主 以 自 力 造 屋 模 式 施 作，進 而 降 低 造 價；然 而 自 力 造 屋 參 與 程 度 與 佔 總 工 程 之 比 例，可 依 業 主 需 求 彈 性 調 整。可 整 屋 包 給 總 公 司 營 造 廠 施 作，亦 可 由 總 公 司 營 造 廠 施 作 結 構 體。而 填 充 體 與 內 裝 由 當 地 營 造 廠 或 業 主 自 行 施 工，使 本 系 統 之 營 造 施 工 範 圍 跨 越 一 般 系 統 房 屋 的 地 理 限 制（ 圖 5-4、圖 5-5）。本 系 統 大 量 採 用 預 製 構 造 與 量 產 構 件，故 可 大 幅 降 低 造 價，當 連 棟 高 密 度 施 作 時，其 造 價 可 更 為 降 低 。

圖 5-4 Dywidag System 鋼構結點之構成(左)。"Hessental"

之框架系統與組裝完成外觀(右)

（ 資 料 來 源 ： Luig, 1998； p.156）

圖 5-5 Dywidag System 之框架系統與箱式整體衛浴之吊裝

（ 資 料 來 源 ： Dworschak, 1999； p.181）

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瑞 士 M i n i 系 統

Min 為 瑞 士 建 築 師 Fritz Haller 累 積 多 年 系 統 鋼 構 房 屋 工 業 化 研 發 成 果 所 發 展 的 泛 用 系 統（ Universal System），適 用 於 為 低 層 住 宅 或 辦 公 建 築、工 作 室 等 小 型 空 間。若 為 單 層 系 統，容 許 柱 距 為 3.6 米 至 8.4 米；兩 層 樓 系 統 最 大 跨 距 為 6 米，空 間 高 度 最 高 為 3 米。本 系 統 特 別 適 合 以 高 預 製 度 進 行 工 業 化 量 產，並 提 供 極 大 的 多 樣 性 與 彈 性，以 滿 足 使 用 者 不 斷 改 變 的 需 求。承 重 構 件 優 良 的 表 面 質 感 及 嚴 格 的 模 矩 計 劃 使 本 系 統 呈 現 高 檔 的 預 製 與 適 材 構 造 之 品 質 。

本 系 統 主 要 由 下 列 四 種 子 系 統 所 構 成：結 構 系 統、樓 板 系 統、屋 面 系 統 、 外 牆 系 統 。 基 礎 、 地 下 室 及 內 裝 構 件 可 依 個 案 特 別 計 劃 之 。 1. 模 矩 系 統 ： 所 有 預 製 鋼 構 件 及 重 要 的 內 裝 接 點 以 及 其 柱 距 、 樓

高 、 平 面 網 格 均 以 模 矩 化 概 念 統 整 規 畫 。 基 本 模 矩 設 定 為 M=100mm， 系 統 之 計 劃 網 格 為 1.2m， 以 此 為 基 礎 ， 大 梁 之 跨 距 從 小 到 大 優 先 考 慮 ： 1.2m、 2.4m、 3.6m、 6.0m、 7.2m 及 8.4m；

箱 型 洞 洞 小 梁 之 優 先 跨 距 則 為 1.2m、 2.4m、 3.6m 及 6.0m（ 圖 5-6） 。 由 此 可 衍 生 出 多 種 標 準 長 度 的 大 梁 及 小 梁 。 平 面 模 矩 之 規 劃 ， 即 本 於 此 網 格 計 劃 ， 優 先 考 慮 4.8~6m 之 矩 形 柱 網 。 建 築 之 高 度 有 多 種 選 擇 : 一 層 樓 建 築 物 柱 長 2.8m 搭 配 空 間 淨 高 2.4m、 柱 長 3.4m 搭 配 空 間 淨 高 3.0m、 柱 長 4.0m 搭 配 空 間 淨 高 3.6m。 二 層 樓 建 築 物 通 柱 長 5.6m 搭 配 空 間 淨 高 2x2.4m、 通 柱 長 6.8m 搭 配 空 間 淨 高 2x3 m。

2. 結 構 系 統：採 鋼 構 單 向 柱 梁 系 統，柱 為 筒 型 方 管 柱，柱 的 外 側 可 依 需 求 加 設 由 冷 軋 鋼 板 彎 折 而 成 的 型 料，其 與 基 礎 剛 接，以 承 受 水 平 力 。 大 梁 為 由 冷 軋 鋼 板 彎 折 並 沖 孔 成 型 之 洞 洞 梁 ， 跨 距 1.2m~8.4m （ 圖 5-7 ） 。 藉 此 輕 量 樓 板 以 插 入 式 結 點

（ steckverbindung） 模 式 固 定 於 柱 上 設 置 之 腹 板 上 。 小 梁 為 由 兩 片 由 冷 軋 鋼 板 彎 折 並 沖 孔 成 型 之 洞 洞 梁 組 合 而 成 之 箱 型 梁，其 組

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圖 5-6 Mini 系統模矩計劃 (資 料 來 源 ： Weller, 1989； p109）

圖 5-7 Mini 系統洞洞梁、管形鋼柱與鋼承板之構成

（ 資 料 來 源 ： Weller, 1989； p109）

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3. 外 牆 系 統：外 牆 系 統 之 所 有 構 件 均 遵 守 本 案 之 模 矩 計 劃，以 冷 軋 鋼 料 彎 折 成 型 的 直 櫺 系 統 施 作，具 可 拆 組 性，門、窗 等 立 面 元 件 由 尼 奧 普 林 合 成 橡 膠 圍 框，具 固 定 與 可 動 兩 種 填 充 模 式，可 隨 時 進 行 更 換 。

4. 屋 頂 系 統：屋 頂 系 統 之 結 構 係 由 浪 形 鋼 承 板 所 構 成，上 置 放 輕 量 之 隔 熱 層、防 水 層 與 卵 石 保 護 層。壓 簷 蓋 板 亦 由 冷 軋 鋼 板 所 構 成。

5. 配 管 系 統：此 系 統 由 柱 梁 框 架 系 統 所 構 成。洞 洞 梁 之 構 造 深 度 及 中 空 性 恰 提 供 水 平 管 道 之 空 間。垂 直 之 管 道 配 置 可 依 平 面 需 求 自 水 平 管 線 上 下，由 此 可 得 一 寬 廣 而 少 柱 之 空 間，配 合 可 拆 組 隔 間 之 使 用 ， 可 彈 性 自 由 分 割 成 所 需 之 平 面 。 本 系 統 洞 洞 梁 梁 深 為 300mm， 走 管 之 空 間 有 27cm 之 淨 高 ， 最 大 管 直 徑 受 限 於 洞 洞 梁 沖 孔 之 尺 寸 160mm，故 可 安 排 最 大 直 徑 16cm 之 風 管、暖 氣、空 調 等 多 種 配 管 。

圖 5-9 Mini 系統之施工程序

（ 資 料 來 源 ： Haller, 1988； p.1.3.1）

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圖 5-10 Mini 系統之實作案例

2F 平 面 起 居 室 及 臥 房

1F 平 面

工 作 室 ， 客 房 及 機 房

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二 、 版 片 式 系 統

此 種 系 統 之 外 牆 由 鋼 卷 片 冷 軋 型 材 或 沖 壓 成 型 之 牆 面 單 元 所 構 成，除 作 為 圍 封、提 供 耐 候 功 能 外，尚 允 許 牆 體 構 件 在 力 學 上 進 行 垂 直 與 水 平 力 之 傳 遞。由 於 鋼 卷 片 型 材 具 輕、薄 之 特 性 使 本 系 統 之 重量 極 輕 ， 一 方 面 有 利 於 製 造 、 組 裝 ， 二 方 面 亦 可 降 低 造 價 。

此 類 建 築 系 統 可 經 得 起 多 次 快 速 組 裝、拆 卸，特 別 適 合 便 宜 的 非 居 住 性 臨 時 建 築（ 如 救 災 屋、臨 時 學 校、醫 院 系 統 ），或 基 地 位 於 可 及 性 極 低 的 特 殊 地 區（ 如 極 地、沙 漠、山 區 ）快 速 興 建。然 而，此類 建 築 因 其 造 型 單 調、牆 型 材 較 厚 及 建 築 物 理 性 較 差，應 用 於 一 般 住宅 建 築 的 接 受 度 並 不 高 。

法 國 S y s t e m F i l l o d

由 法 國 Jean Prouvé 及 Ferdinand Fillod 於 30 年 代 所 開 發 的 原 型 系 統，該 系 統 外 牆 組 成 構 件 計 有 下 列 兩 種：一、由 冷 軋 型 鋼 所 構 成 之 兩 鉸 框 架 及 二、由 彎 曲、鉗 夾 成 形 之 鋼 板 所 構 成 之 傾 斜 牆 面 單 元。此 二 種 系 統 均 以 最 少 之 耗 材、製 造 與 組 裝 費 工 性 所 生 產。此 系 統 可 於 其 屋 頂 加 上 第 二 層 屋 頂，用 於 以 遮 陽、通 風，故 特 別 適 合 嚴 熱 之 氣 候 區 使 用 之 。

此 系 統 之 生 產 模 式 可 依 產 量 大 小 有 不 同 的 方 法 : 當 產 量 小 且 構 件 斷 面 簡 單 時，可 用 一 步 步 的 折 板 方 式 將 鋼 卷 片 彎 折 成 型 材。當 產 量 大 且 構 件 斷 面 複 雜 時，可 以 連 續 軋 壓 無 限 長 度 的 鋼 板，並 裁 截 成 所 需 長 度 之 方 法 生 產 型 材 。

牆 寬 由 牆 型 材 之 形 狀 與 牆 厚 決 定 ， 計 有 600、 750、 800、 900 及 1000mm 多 種 尺 寸 。 在 水 平 力 抵 抗 方 面 ， 橫 向 之 穩 定 乃 靠 基 礎 框 架 及 屋 頂 與 樓 板 接 合 型 材，將 牆 體 與 屋 頂、基 礎 連 成 一 體，傳 力 接 點 係 以 螺 栓 與 楔 固 定 接 合。牆 體 之 內 皮 視 室 內 裝 修 之 需 求 不 同，可 有 不 同 之 封 板 選 擇 。 多 層 牆 之 構 成 由 內 而 外 分 別 是 ：

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1. 最 外 層：承 重 牆 皮 由 約 1.0~1.5mm 厚、鍍 鋅 及 表 面 塗 膜 處 理 之 浪 板 或 勒 板 所 構 成 。

2. 空 氣 層：約 40mm 厚 之 透 氣 層，在 鋼 板 額 面 上、下 方 或 上 下 邊 框 型 材 配 置 有 上 出 氣 口 及 下 進 氣 口 。

3. 隔 熱 層 ： 由 礦 棉 隔 熱 板 與 防 水 蒸 氣 層 所 構 成 。

4. 內 裝 面 板：採 夾 板 或 石 膏 板，以 螺 絲 鎖 固 或 鉗 夾 等 方 式 固 定。表 面 均 已 裝 修 處 理 完 成 。

圖 5-11 System Fillod 之外觀及組裝程序

（ 資 料 來 源 ： http://www.zapgillou.fr/fillod/origines/origines.php）

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圖 5-13 荷蘭 ISB 系統之外觀

（ 資 料 來 源 ： http://www.woonen.nl/woon_7/isb.htm）

（ 資 料 來 源 ： http://www.woonen.nl/woon_7/isb.htm）