中 華 大 學 碩 士 論 文
建築模板作業工率值預估模式之研究
A Research on the Prediction Model for the Unit Rate of Construction Formwork
系 所 別:營 建 管 理 研 究 所 學號姓名: M09216013 徐 啟 銘 指導教授: 吳 卓 夫 博士 許 玉 明 老師
中華民國 九十四 年 六 月
誌 謝
兩年的研究所生涯在此將劃下一個句點,其中的喜、怒、哀、樂 已微不足道!值得喝采的是兩年的努力總算如願以償,內心之喜悅,
溢於言表。此論文得以如期付梓,需感謝的人甚多,僅以此文表達吾 誠摯之謝意。
首先感謝指導老師吳卓夫教授與許玉明老師,承蒙吳老師與許老 師百忙之中抽空的指導與教誨,促使研究生涯中得以成長、茁壯,更 使得人生旅途中多了一分成就。由衷的感謝恩師許玉明老師於日常生 活上的關照、為人處事上的教導、論文撰寫的邏輯培養…等,您不厭 其煩的細心指導與諄諄教誨,學生獲益良多終生受用無窮,感謝之 意難以言表。
感謝學習過程中,劉福勳教授、楊智斌副教授、余文德副教授、
石晉方副教授、李麗雪副教授、楊錫麒助理教授、鄭紹材助理教授,
以及朱達仁助理教授等諸位老師的啟蒙,方使吾於專業知識上能更長 一智。感謝校外口試委員雪霸國家公園林永發處長、廖國裕副教授、
蕭炎泉副教授,以及鄭奕孟助理教授不辭辛勞蒞臨本校給予建議與指 正,使本論文更臻完備。
感謝於問卷調查時,德昌營造張金將副總、振益工程顧問公司許 玉勇副總、高雄市政府捷運工程局陳俊融科長、台灣川源營造、荃正 工程有限公司、陳慶銘建築師、馬康俊建築師、王志祥建築師、家甫 營造吳朝金襄理、建信營造盧有郎經理、大同林業營造陳崑彰經理、
東村建設楊建仁主任、陳法宗學長,以及黃俊銘學長等熱心幫忙與協 助,方使問卷調查更能得心應手。
感謝脩文琴同學在吾不如意與不順心時,不斷的支持與鼓勵,使 吾能更有信心面對任何難題,更能順利迎刃而解;感謝綠營建研究室 的學長姐伯元、盈慧、慧禎,同學依筠、世崘,以及學弟妹家慧、宏 智們,不論係學業上的困惑或是生活上的瑣事,均不吝的幫忙與協助,
若沒有您們一路上的陪伴,此研究所生涯將會過的更艱辛、更無助、
且更徬徨;亦特別感謝同窗好友建榮同學的相互共勉與扶持。研究所 生涯有您們的參與,促使此求學過程中添加了更多燦爛的色彩。
最後當然也要感謝親愛的父親、母親、哥哥、大姐、二姐,在這 一路上的鼓勵與打氣,使得我求學過程得以順利不虞匱乏,亦能專心 的完成學業。
天下無不散之筵席,研究所生涯即近尾聲了!兩年時光飛逝,回 憶往事猶如在昨,離別兩字於此時顯得特別的心酸與不捨!還記得當 年大學畢業正當徬徨無助時,恩師許玉明老師係您的指點讓吾能有今 朝這些許的成就,您那與世無爭的處事態度,以及不厭其煩的教學作 風,學生永生難忘;還記得那年聖誕夜我們小組熬夜趕時程翻譯作業 時,好友建榮同學的不計你我;還記得當年我那生澀的模樣;當然,
還記得我們這一家綠營建研究室的夥伴們一同挑燈夜戰完成多少不可 能的任務嗎?還記得那年夏天的夜晚我們一起在澎湖沙灘上的終極密 碼戰嗎?還記得我們一起真情流露嗎?還記得我們彼此共渡了無數的 喜、怒、哀、樂嗎?還記得那天三系嗆聲大賽,您們到場為我加油打 氣而且我還破音嗎?還記得我們最後一次的合影留念嗎?還記得…
嗎?相信你們都不會忘記,因為我依然烙印在心頭,謝謝您們留給我 這麼多美好的回憶,讓我不虛此行。最後,僅以此論文獻給所有關心 我的人,並於此再次向您致上最崇高且最誠摯的敬意與謝意。
徐 啟 銘 謹誌 中華大學 2005/06
摘 要
關鍵字:工率、工率評估因子、工率影響因素、模板作業工率值、
工率值預估模式
台灣營造廠普遍採用「下包」的方式經營,其中有關工人勞務費 用的估算,均採工程單位數量來計算,結果導致業界對於建築工程中 各工種工人的實際工率,一直處於不明的狀況。相對地對於勞務費用 的真正成本,以及工作所需的真正工時,均無法確實掌握,間接也導 致營建管理中時程計畫無法在台灣落實。另外,經專家訪談結果可知 現階段各單位(建築師、工程顧問公司、營造廠及施工人員)於執行 工率分析時都是以直接向下包詢得的單位量工資為依據,並依每日工 資換算成工率後,再填入單價分析表中之工率值的方式來處理。此方 式的優點是工率值與合約單價之工率值較為接近,也較符合實際作業 項目工率的狀況,但與實際工率之間仍有差距。
有鑑於此,本研究先行透過文獻回顧、專家訪談及研究推論的結 果,彙整影響模板作業施工工率的因素,包括「人身因素」、「知識與 技術因素」、「環境因素」、「工法與構造物因素」及「情緒因素」等五 類共 30 個影響因素,據以針對台灣建築工程模板作業施工人員進行實 地問卷調查,並將所獲之受測者資料先行資料建檔,並經信度與效度 分析以確定量表的取樣適切。然而,因各種內外在之工率評估因子的 屬性不同,分為「可數值量測的因素」及「非數值可量測的因素」二 類。因此,研究分別利用相關分析法、獨立樣本 t 檢定及單因子變異數 分析,分析探討各種因素間(次序變項與類別變項等二類因素)的相
互關聯性,以及各因素對於不同的 RC 構材(依現象特性調查結果,分 為柱牆、版樑及樓梯構材)工率值的關聯程度及影響力,並分析這些 條件的不同組合對工率可能造成的影響,以做為建立不同屬性的工率 值預估之量因子模型(數值資料建立的模型)與質因子模型(非數值 資料建立的模型)其自變數的依據。
於瞭解建築模板作業施工工率的影響因素及其結構之後,本研究 藉以此成果,並利用量的因子資料進行多元迴歸分析,與利用質的因 子資料進行數量化I分析,分別建立建築工程模板作業工率值預估的量 因子模型與質因子模型(依現況區分,建立柱牆、版樑及樓梯構材的 預估模型)。最後針對兩個模型之間的差異性與誤差率進行探討,比對 各RC構材之預估模型的R2值與受測者資料(隨機抽樣 5 份)的實際工 率值與模型預估工率值的誤差率;其中各模型間R2值的比對結果分別 為「柱牆構材R2值,量因子模型為 58.4%,質因子模型為 77.5%」、「版 樑構材R2值,量因子模型為 56.0%,質因子模型為 74.1%」、「樓梯構材 R2值,量因子模型為 70.4%,質因子模型為 84.2%」;而各模型間誤差 率△(%)的比對結果分別為「柱牆構材誤差率△(%),量因子模型 為 13.99%,質因子模型為 10.19%」、「版樑構材誤差率△(%),量因 子模型為 8.28%,質因子模型為 7.32%」、「樓梯構材誤差率△(%),
量因子模型為 8.83%,質因子模型為 4.42%」。經比對結果證實以質因 子模型進行建築模板作業工率值的預估較具準確性,以供業界於預估 建築模板作業各RC構材的工率值時之參考與應用。
本研究成果已能透過研究所建立的質因子模型,據以有效地掌握 建築模板作業各 RC 構材中的工率值,並可供工程顧問公司、營造廠及 營建管理顧問公司於進行工程估價作業時在評估工率值與計算工期時 有效而正確的依據,亦可做為業界於評估下包團隊工作效率之參考。
ABSTRACT
Keywords: unit rate, evaluation factor of unit rate, Influence Factors of unit rate, unit rate of Formwork, Prediction Model of unit rate
In general, Taiwan construction companies “subcontract” to others, in which the calculation of labor costs are all based on the amounts of construction units, which result in the continuous ambiguity of the actual unit rate of each labor and each work in the industry. Therefore, the actual labor costs and required working time could not be truly controlled, and indirectly result in the failure of implementing schedule of construction management in Taiwan. Furthermore, it is known from expert interview that at this moment, the analysis of unit rate by each unit (architect, construction consultant company, construction company, and construction personnel) is based on the unit wages requested from subcontractor, and fill in the unit rate of unit price analysis form after convert to unit rate from daily wages. The advantage of this method is that unit rate is closer to the unit rate of contracted unit price, and more comply with the status of unit rate of practical working item, but has difference with practical unit rate.
For the reason, through the results of literature review, expert interview and research inference, this research collects 5 types with total 30 influential factors that influence the unit rate of formwork, including
“personal factor”, “knowledge and technological factor”, “environmental factor”, “technology and structure factor”, and “emotional factor”, to execute on-site questionnaire survey on the formwork construction personnel of building construction in Taiwan, and file the data obtained from testees first, and confirm the appropriateness of sampling of the scale
by reliability and validity analysis. However, the attribute of every inner and outer evaluation factor of unit rate is different, and could divide to
“factor could measure by numerical” and “factor could not measure by numerical”. Therefore, the correlation between each factor (ordinal variable and categorical variable) and correlation and influence of each factor on the unit rate of RC structure (Classify to wall, beam and stair structure according to the investigation of phenomenon feature) are analyzed respectively by correlation analysis, independent sample t-test, and one-way ANOVA, and analyze the possible influence on working ratio by different condition combination as the basis of independent variable to establish the quantity factor model (model established by numerical data) and prime factor model (model established by non-numerical data) of the prediction of unit rate with different attribute.
After realized the influential factors and structure of unit rate of building formwork, based on the result, this research utilized quantity factor to make multiple regression analysis, and utilized prime factor to make quantified I analysis, and established the predicted quantity factor model and prime factor model of the working ratio of construction formwork, respectively (Classify to wall, beam and stair structure according to status quo). Finally is to discuss the difference and error rate between two models, and compare the R2 value of predicted model in each RC construction material and the error rate between the practical unit rate and predicted unit rate of model from the data of testee (5 random sampling); in which the compared results of R2 value in each model are “R2 value of wall construction material, quantity factor model is 58.4%, prime factor model is 77.5%), “R2 value of beam construction material, quantity factor model is 56.0%, prime factor model is 74.1%”, and “R2 value of stair construction material, quantity factor model is 70.4%, prime factor model is 84.2%”; the compared results of the error rate △ (%) between each
model is, “ error rate △ (%) of wall construction material, quantity factor model 13.99%, prime factor model 10.19%”, “error rate △ (%) of beam construction material, quantity factor model 8.28%, prime factor model 7.32%”, and “error rate △ (%) of stair construction material, quantity factor model 8.83%, prime factor model 4.42%”. It is verified from the compared results that prime factor model is more accurate in the prediction of unit rate in formwork, and propose to the industry as the reference and application when predicting the unit rate of RC construction material in formwork.
The achievement of this research could control the unit rate of each RC construction material in the formwork effectively through the prime factor model established in the research, and could be the effective and correct basis for construction consultant company, construction company and construction management consultant company to evaluate unit rate and computing working schedule while making construction quotation, and could also be the reference for the industry to evaluate the working efficiency of subcontractor.
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起與動機 1
1.1.1 研究緣起 1
1.1.2 研究動機 3
1.2 研究目的與內容 3
1.2.1 研究目的 4
1.2.2 研究內容 5
1.3 研究範圍與方法 6
1.3.1 用語定義 6
1.3.2 研究範圍與限制 10
1.3.3 研究理論架構 12
1.3.4 研究方法 13
1.3.5 研究流程 17
第二章 文獻回顧探討 18
2.1 RC 建築物模板作業特性的探討 18
2.1.1 建築模板作業的重要性 18
2.1.2 建築模板作業的特性及其與工率的關聯性 19
2.2 建築模板作業種類及工法的探討 21
2.2.1 建築模板作業的種類 21
2.2.2 建築模板作業的工法及其與工率的關聯性 22
2.3 建築模板工率及其影響因素的探討 26
2.3.1 工率分析相關文獻回顧 26
2.3.2 影響建築模板作業人員工率的因素 28
2.4 建築模板作業生產力與工率預估的適用性分析 32
2.4.1 生產力評估的方法 32
2.4.2 工率預估的方法 33
2.4.3 工率預估的適用性 35
第三章 模板作業及其工率估算的現況探討 37
3.1 模板作業的現況分析 37
3.1.1 建築傳統模板作業的形式與特徵 37
3.1.2 土木工程模板作業的形式與特徵 42
3.2 建築工程中傳統模板作業與其他作業的差異性探討 43
3.2.1 建築工程中傳統模板作業與其他作業的比較方法 43
3.2.2 建築工程中傳統模板作業與其他作業的差異性 47
3.3 現行工率估算的現況 48
3.3.1 現行工率估算依據的問題分析 48
3.3.2 模板工率估算依據值的比較分析 50
第四章 建築模板作業從業人員的背景特徵及其與工率值的影響因素 54
4.1 建築工程模板作業人員的背景特徵 54
4.1.1 建築模板作業人員的組成現況 55
4.1.2 建築模板作業人員的人身背景特徵 56
4.1.3 建築模板作業人員的技術背景特徵 57
4.2 建築模板作業工率的估計值現況與實際調查值的差異性 59
4.2.1 建築模板作業工率的估計值現況 60
4.2.2 建築模板作業工率實際調查值的現況 61 4.2.3 建築模板作業工率的估計值現況與實際調查值的比較
與分析 62
4.3 影響建築模板作業工率值的因素 63
4.3.1 影響建築模板作業工率值的因素分類 64
4.3.2 影響建築模板作業工率值因素樣本的常態性檢定 65
4.3.3 影響建築模板作業工率值因素的信度 67
4.3.4 影響建築模板作業工率值的效度 67
4.4 影響建築模板作業工率因素與工率值的關聯及其特徵 74
4.4.1 影響建築模板作業柱牆構材工率因素與工率值的關聯 及其特徵 75
4.4.2 影響建築模板作業版樑構材工率因素與工率值的關聯 及其特徵 77
4.4.3 影響建築模板作業樓梯構材工率因素與工率值的關聯 及其特徵 79
第五章 建築模板作業工率值預估模型的研擬 82
5.1 多元迴歸分析法與數量化 I 分析法的特性分析 82
5.1.1 預估變數的選取基準 82
5.1.2 多元迴歸分析的假設檢定 84
5.1.3 多元迴歸分析的顯著性檢定 86
5.1.4 多元迴歸分析預估模型的解釋能力 88
5.2 多元迴歸分析於建築模板作業工率值量因子預估模型的研擬 88
5.2.1 量因子預估模型變數的選取 89
5.2.2 建築模板作業工率值量因子預估模型的建立 90
5.3 數量化 I 分析於建築模板作業工率值質因子預估模型的研擬 103
5.3.1 質因子預估模型變數的選取 103
5.3.2 建築模板作業工率值質因子預估模型的建立 104
5.4 量因子模型與質因子模型的差異性探討與應用 122
5.4.1 量因子模型與質因子模型的解析 122
5.4.2 量因子模型與質因子模型的比較分析 123
5.4.3 質因子預估模型的誤差來源 124
5.4.4 質因子預估模型的應用 124
第六章 結論與建議 126
6.1 結論 126
6.2 建議 131
參考文獻 134
附錄一 受訪工地的基本資料 139
附錄二 影響工人施工工率的因素調查表 140
附錄三 影響工人施工工率之因素調查表的轉化方式 144
附錄四 影響工人施工工率之因素調查表的因素分析 146
附錄五 影響工人施工工率之因素調查表的 Pearson 相關分析 167
附錄六 影響工人施工工率之因素調查表的獨立樣本 t 檢定 171
附錄七 影響工人施工工率之因素調查表的單因子變異數分析 173
附錄八 建築模板作業質因子模型應用的調查表 177
表 目 錄
表 2.1 建築工程中模板作業所佔的比重 19
表 2.2 傳統模板的分類方式 21
表 2.3 系統模板的分類方式 21
表 2.4 系統模板的類型與施工方式 23
表 2.5 傳統模板工法及系統模板工法的比較 24
表 2.6 工率分析之相關回溯及其優缺點探討 27
表 2.7 影響建築傳統模板作業人員工率的因素 29
表 2.8 工率預估方法的比較 36
表 3.1 建築傳統木模板常用的尺寸 37
表 3.2 建築工程中各作業工種的比較 47
表 3.3 各單位執行工率分析的參考依據 49
表 3.4 各單位採用之模板作業工率估算依據值的比較分析表 50
表 3.5 各類資料中模板作業工率值的描述性統計 52
表 4.1 模板作業人員背景因素之描述性統計 56
表 4.2 北區營建業營建模板安裝工的年資與工資ㄧ覽表 57
表 4.3 模板作業工班人數的組成現況 58
表 4.4 模板作業施作時所需的機具設備 59
表 4.5 模板作業工率的估計值現況 60
表 4.6 模板作業工率實際調查值的現況 61
表 4.7 模板作業工率的估計值現況與實際調查值的誤差率比較 62
表 4.8 影響模板作業人員施作工率之次序變項與類別變項的分類 65
表 4.9 柱牆構材樣本之依變數的常態性檢定 66
表 4.10 版樑構材樣本之依變數的常態性檢定 66
表 4.11 樓梯構材樣本之依變數的常態性檢定 66
表 4.12 模板作業施工工率因素調查的信度分析 67
表 4.13 影響模板作業柱牆構材施工工率之次序變項的因素結構 69
表 4.14 影響模板作業柱牆構材施工工率之類別變項的因素結構 70
表 4.15 影響模板作業版樑構材施工工率之次序變項的因素結構 71
表 4.16 影響模板作業版樑構材施工工率之類別變項的因素結構 72
表 4.17 影響模板作業樓梯構材施工工率之次序變項的因素結構 73
表 4.18 影響模板作業樓梯構材施工工率之類別變項的因素結構 74
表 4.19 模板作業柱牆構材工率值與次序變項的關聯強度表 76
表 4.20 模板作業版樑構材工率值與次序變項的關聯強度表 78
表 4.21 模板作業樓梯構材工率值與次序變項的關聯強度表 80
表 5.1 DW 值的意義 85
表 5.2 各變異種類與其意義 87
表 5.4 模板作業人員柱牆構材工率值與各次序變項達顯著的自變數 89
表 5.5 模板作業人員版樑構材工率值與各次序變項達顯著的自變數 89
表 5.6 模板作業人員樓梯構材工率值與各次序變項達顯著的自變數 90
表 5.7 建築模板作業柱牆構材的係數(量因子模型) 91
表 5.8 建築模板作業柱牆構材的變異數分析(量因子模型) 93
表 5.9 建築模板作業柱牆構材的模式摘要(量因子模型) 94
表 5.10 建築模板作業版樑構材的係數(量因子模型) 95
表 5.11 建築模板作業版樑構材的變異數分析(量因子模型) 97
表 5.12 建築模板作業版樑構材的模式摘要(量因子模型) 98 表 5.13 建築模板作業樓梯構材的係數(量因子模型) 100 表 5.14 建築模板作業樓梯構材的變異數分析(量因子模型) 101 表 5.15 建築模板作業樓梯構材的模式摘要(量因子模型) 102 表 5.16 模板作業人員柱牆構材工率值與各類別變項達顯著的自變數
104 表 5.17 模板作業人員版樑構材工率值與各類別變項達顯著的自變數
104 表 5.18 模板作業人員樓梯構材工率值與各類別變項達顯著的自變數
104 表 5.19 建築模板作業柱牆構材的係數(質因子模型) 105 表 5.20 建築模板作業柱牆構材的變異數分析(質因子模型) 108 表 5.21 建築模板作業柱牆構材的模式摘要(質因子模型) 109 表 5.22 建築模板作業版樑構材的係數(質因子模型) 111 表 5.23 建築模板作業版樑構材的變異數分析(質因子模型) 114 表 5.24 建築模板作業版樑構材的模式摘要(質因子模型) 115 表 5.25 建築模板作業樓梯構材的係數(質因子模型) 117 表 5.26 建築模板作業樓梯構材的變異數分析(質因子模型) 120 表 5.27 建築模板作業樓梯構材的模式摘要(質因子模型) 121 表 5.28 量因子模型與質因子模型的比較分析表 124
圖 目 錄
圖 1.1 研究理論架構 12
圖 1.2 研究流程圖 17
圖 2.1 影響建築傳統模板作業人員工率的因素 29
圖 3.1 建築傳統木模板接合形式 38
圖 3.2 建築傳統模板作業施工流程圖 40
圖 3.3 混凝土作業施工流程圖 44
圖 3.4 一般鋁窗作業施工流程圖 45
圖 3.5 地磚裝修作業施工流程圖 46
圖 4.1 影響建築模板作業工率值因素的流程圖 64
圖 4.2 影響建築模板作業工率值因素關聯的流程圖 75
圖 5.1 迴歸分析步驟 83
圖 5.2 柱牆構材之直方圖(量因子模型) 91
圖 5.3 柱牆構材之迴歸標準化殘差的常態圖(量因子模型) 91
圖 5.4 柱牆構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(量因子模型) 92
圖 5.5 柱牆構材之工率值與年齡的淨殘差圖(量因子模型) 92
圖 5.6 柱牆構材之工率值與結構複雜的淨殘差圖(量因子模型) 92
圖 5.7 柱牆構材之工率值與工作時數的淨殘差圖(量因子模型) 92
圖 5.8 版樑構材之直方圖(量因子模型) 96
圖 5.9 版樑構材之迴歸標準化殘差的常態圖(量因子模型) 96
圖 5.10 版樑構材之工率值與場所安全的淨殘差圖(量因子模型) 96
圖 5.11 版樑構材之工率值與圖說優劣的淨殘差圖(量因子模型) 96
圖 5.12 版樑構材之工率值與經驗的淨殘差圖(量因子模型) 97
圖 5.13 樓梯構材之直方圖(量因子模型) 100 圖 5.14 樓梯構材之迴歸標準化殘差的常態圖(量因子模型) 100 圖 5.15 樓梯構材之工率值與年齡的淨殘差圖(量因子模型) 101 圖 5.16 樓梯構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(量因子模型) 101 圖 5.17 柱牆構材之直方圖(質因子模型) 106 圖 5.18 柱牆構材之迴歸標準化殘差的常態圖(質因子模型) 106 圖 5.19 柱牆構材之工率值與經驗的淨殘差圖(質因子模型) 106 圖 5.20 柱牆構材之工率值與教育程度的淨殘差圖(質因子模型) 106 圖 5.21 柱牆構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 107 圖 5.22 柱牆構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 107 圖 5.23 柱牆構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 107 圖 5.24 柱牆構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 107 圖 5.25 柱牆構材之工率值與工作時數的淨殘差圖(質因子模型) 107 圖 5.26 柱牆構材之工率值與結構複雜的淨殘差圖(質因子模型) 107 圖 5.27 柱牆構材之工率值與氣候條件的淨殘差圖(質因子模型) 108 圖 5.28 柱牆構材之工率值與出工情緒的淨殘差圖(質因子模型) 108 圖 5.29 版樑構材之直方圖(質因子模型) 112 圖 5.30 版樑構材之迴歸標準化殘差的常態圖(質因子模型) 112 圖 5.31 版樑構材之工率值與年齡的淨殘差圖(質因子模型) 112 圖 5.32 版樑構材之工率值與經驗的淨殘差圖(質因子模型) 112 圖 5.33 版樑構材之工率值與體重的淨殘差圖(質因子模型) 113 圖 5.34 版樑構材之工率值與教育成度的淨殘差圖(質因子模型) 113 圖 5.35 版樑構材之工率值與祖籍的淨殘差圖(質因子模型) 113 圖 5.36 版樑構材之工率值與祖籍的淨殘差圖(質因子模型) 113 圖 5.37 版樑構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 113
圖 5.38 版樑構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 113 圖 5.39 版樑構材之工率值與技術難易的淨殘差圖(質因子模型) 114 圖 5.40 版樑構材之工率值與出工情緒的淨殘差圖(質因子模型) 114 圖 5.41 版樑構材之工率值與場所安全的淨殘差圖(質因子模型) 114
圖 5.42 樓梯構材之直方圖(質因子模型) 118
圖 5.43 樓梯構材之迴歸標準化殘差的常態圖(質因子模型) 118
圖 5.44 樓梯構材之工率值與年齡的淨殘差圖(質因子模型) 118
圖 5.45 樓梯構材之工率值與經驗的淨殘差圖(質因子模型) 118
圖 5.46 樓梯構材之工率值與經驗的淨殘差圖(質因子模型) 119
圖 5.47 樓梯構材之工率值與教育程度的淨殘差圖(質因子模型) 119 圖 5.48 樓梯構材之工率值與祖籍的淨殘差圖(質因子模型) 119 圖 5.49 樓梯構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 119 圖 5.50 樓梯構材之工率值與工作薪資的淨殘差圖(質因子模型) 119
第一章 緒論
1.1 研究緣起與動機
2002 年 1 月 1 日台灣正式成為世界貿易組織(WTO)的一員,對 於台灣企業而言,全球化議題一夕之間浮上了檯面,成了攸關生存的 重要關鍵。然而,營造業當然不在話下,近年來營造業景氣差,競爭 性加大,尤其是在台灣加入 WTO 之後,國際營造廠進入國內市場競爭 加鉅,廠商對於工資估算的精確與否,就成為競爭生存的主要關鍵因 素,且我國在加入 WTO 之後,營建市場亦紛紛向國際開放,國外工程 公司加入競爭,以及大量引入外籍勞工並與本土營建業工人相互競爭 下,國內營造廠對於本土勞工之實際工率掌握變得更加重要且成為生 存的關鍵。
1.1.1 研究緣起
長久以來建築工程估價中所採計的工率值,經常是與營造廠施工 時的實際工率值之間有很大的落差。若以砌 1B磚每 1 m2為例,依台北 市政府「工料分析手冊」[1]中所建議的工率值為技工 0.12~0.16 工及小 工 0.14~0.18 工;另依專家學者編著之「工程估價」[2]書籍中所羅列的 工率值,其工率為大工 0.13 工及小工 0.2 工,以及工程顧問公司自行 編製的工料分析案例為準[3],其工率為大工 0.12 工及小工 0.19 工;然 而,若依實際在工地測量工率所得值,其間差異很大,一般技術水平 的砌磚工每天約為 580~720 塊/工,技術熟練的工人每天約在 720~960 塊/工,特優技術的工人每天最高可達 1500 塊/工,若換算成工率值則 為 0.082~0.2 工之間,此問題若以工資成本來比較(2000 元/工),則工
資成本最大約差 2.44 倍,此差異非常可觀。
然而時至今日,業界對於實際工率的掌握仍處於不明的狀況,探 究其原因,主要有三,其一是民國 60 年代台北市政府委由台北市建築 師公會研訂之「工料分析手冊」的工率值策略性偏高,原因是當時審 計法規所訂定的工資約為實際工資的三分之一,茲為了使單價分析結 果與實際工資相等同,而不得不提高工率值;其二是沿用日據時代光 復初期的工率值,且該工率值沒有隨施工品質要求改變以及施工設備 改良而調整,例如隔間磚牆與承重牆的改變,以及鋼筋工人手工加工 與機械加工等改變,都採用相同工率值;其三是雖然各專家學者編著 工程估價一類書中工率值仍以「台北市政府工料分析手冊」為範本,
或有部分仍依實際狀況調整,但由於國內營造廠均採下包方式經營,
工資以單位計價的方式為之,導致工人實際工率至今仍然不明確。
除上述問題之外,營造業一直屬於高度勞力密集之產業,以鋼筋 混凝土建築工程為例,模板工程費用約佔總工程費的 8.15%~10.13%
[3-5],其中工資又佔模板工程的 50% [6],即模板工資可能佔模板工程 費的 1/2 左右。若單純以 RC 結構體工程的費用來看,模板工程費用則 佔 25.04%~38.04%[3-5],亦即佔結構體工程費的 1/3~1/4 左右。除了模 板工程費用的比例較大之外,且大部分營造廠商均認為模板作業對工 程進度有顯著的影響且為關鍵作業,顯示模板工率的掌握,是重要的 課題。
模板工率不明的原因,主要是國內目前 RC 工程多採外包方式所 致。有鑑於此,研究透過現場調查,掌握影響模板工率的因素,以及 各因素間的相互關係,並針對建築模板作業工種進行工率的評估與工 率值預估,建立其工率的評估方法,並建立預估工率的模式,以供營 造廠應用與參考。
1.1.2 研究動機
緣此,本研究的動機經整理分為三點,說明如下:
一、 台灣在下包的營建體制下,造成有關勞務費用的真正成本,以及 工作所需的真正工時,均無法確實掌握,此類成本與工時不明確 的問題,在營造業景氣良好的時期因獲利可期而常被忽略,但是 在不景氣時,由於營造廠相互間的競爭加鉅,獲利將更加困難。
因為工資成本(勞工之勞力費用)約佔建築總成本的 50% [6],
由於台灣加入 WTO 之後,國際營造廠進入國內市場競爭加鉅,
故廠商對於工資估算的精確與否,就成為競爭生存的主要關鍵因 素,間接亦反應營建管理的重要性。
二、 現今業界對於實際工率的掌握仍處於不明的狀況,工資對整體工 程的總工程費而言,尤其是在大規模的工程案將產生大幅的落 差。在此情形下,營造廠對工人工率的確實掌握就顯得非常重 要,故對營造業而言,工率的掌握是不能忽視的重要課題。
三、 模板工程費用約佔總工程費的 8.15%~10.13% [3-5],為整體成本 中佔較大的工程項目之一,且模板作業工時的估計對工程進度有 顯著的影響且為關鍵作業,故有關工率的研究僅以模板作業工率 為對象進行探討。
1.2 研究目的與內容
本研究主要針對 RC 建築物中模板作業的工人組成、個人背景及技 術背景等影響工率的因素,進行實地的調查,並分析這些因素組成對 工率的影響性,且進一步探討其與業界現行估價資料工率值的差異,
並針對其間的不合理現象提出建議。又由於工率並非固定不變的值,
各工人的工率一定會受到工人個人背景,例如體格、性別、經歷(年 資)、工作意願、教育程度、年齡及工作場所設備、…等的影響而變動,
為掌握此變動因素的內容及其關鍵性,研究除了從工地現場進行實地 調查,以期瞭解與掌握之外,另一方面由於資料數據的性質不同,而 分別利用多元迴歸分析(Multiple Regression Analysis)與數量化 I 分析
(Quantification Analysis I)分別建立建築工程模板作業工率值預估的 量因子模型與質因子模型,並比較兩種模型的適用性,以期能有效地 掌握各 RC 構材中的工率值。研究成果可供政府主管機關於審核工程預 算時之依據,並可做為工程顧問公司、營造廠及營建管理顧問在評估 工率值與計算工期時有效而正確的依據。
1.2.1 研究目的
一、 分析建築模板作業的特性及其與其他作業工種間的異同性;掌握 建築模板作業估算工率的現況與問題。
二、 依作業特性分析並調查影響建築模板作業工率的因素及其結構。
三、 依調查資料數據的性質,按柱牆、版樑及樓梯等分類分別建立建 築工程模板作業工率值預估的量因子模型(數值資料建立的模 型)與質因子模型(非數值資料建立的模型),以期能有效地掌 握並模擬估計各 RC 構材中的工率值。
四、 比較量因子(數值資料)模型與質因子(非數值資料)模型,檢 證並掌握各模型的精確性,比較其間的優缺點及差異性(誤差
率),並建議提出較合適的預估模型,供做業界評估工率值時之 應用。
1.22 研究內容
研究爲達到上述目的,首先針對建築模板作業的作業特徵與影響 工人工率的因素及其結構進行分析與探討,並利用多元迴歸分析
(Multiple Regression analysis)與數量化 I 分析(Quantification analysis I)分別建立建築工程模板作業工率值預估的量因子模型與質因子模 型,其研究內容依序說明如下:
一、 探討建築模板作業的特性並與其他作業工種進行比較,以顯示模 板作業的特徵,以期能藉此掌握工率值的影響因素。
二、 依其施工特性探討並釐清建築模板作業效率與從業人員的背景 特徵、作業方式與場所等的影響特徵。
三、 分析內外在影響建築模板作業工率的因素。
四、 利用多元迴歸分析(Multiple Regression analysis)建立建築工程 模板作業工率值預估的量因子模型(數值資料建立的模型)。
五、 利用數量化 I 分析(Quantification analysis I)建立建築工程模板 作業工率值預估的質因子模型(非數值資料建立的模型)。
六、 比較量因子模型與質因子模型的優缺點及誤差率,並建議較佳且 可行的預估方程式或模式。
1.3 研究範圍與方法
由於本研究課題的範圍較廣,研究先行將其研究的用語定義、範 圍與限制、理論架構、方法及流程,詳加說明如下所示。
1.3.1 用語定義
本研究中所使用的主要名詞,所參閱資料依序為法令、大英百科 全書、相關文獻(論文及書籍)及慣例規定,其定義說明如下:
一、營造業
本研究所稱之「營造業」的定義範圍如下:
(一)依據(營造業管理規則)第三條規定「營造業」,係指承攬營繕 工程的營造廠商;工程範圍及項目由內政部定之[7]。
(二)依據(營建法規)規定「營造業」,係指經營建築與土木工程等 的營造廠商而言。營造業非領有登記證書並加入營造業公會者 不得營業。營造業的範圍,依(營造業管理規則)第五條規定,
「營造業」的登記分甲、乙、丙三等,是為建築法所稱之營造 業[8]。
(三)依據(勞工安全衛生法)規定「營造業」[9],係指:
1. 從事房屋、鐵路、公路、水道、隧道、橋樑、堤壩、港埠、碼 頭、發電廠、飛機場、游泳池、遊樂區及住宅區等之修建、拆 除的事業。
2. 從事土地填築、水井及河道開鑿、港灣疏濬的事業。
3. 從事電信線路、水電煤氣管道的敷設、拆除及修理的事業。
4. 從事建築物的油漆、粉刷、裱蓆、裝修、裝潢及防蝕的事業。
5. 從事建築物玻璃及金屬附件的裝潢、淺井開鑿、冷凍系統、升 降機、空氣調節設備等安裝的事業。
以上各項事業營造施工,均有不同之施工環境及施工規範,
請參閱營造業的事業範圍及施工規範。
二、建築工程
依據(噪音管制條例)第 2 條規定「建築工程」包括:任何 建築、拆卸、重建、支撐、改建、維修或修葺整個或部分建築物、
拱形結構、橋樑、煙囪、船塢、圍板、遮蔽處、隧道、牆壁、碼 頭、貨運碼頭或其他建造物、或任何路、斜坡、堤、街、鐵路、
軌道、機場、水道或溝渠、排水渠、供維修用通道、污水渠、引 水道、照明設備或公共設施的工程,或與此等工程有關的任何工 程;以及任何從土地挖取任何物體的工程或與此有關的任何工 程;任何在前濱及海床進行的填海工程,或與此有關的任何工程;
浚挖或任何與浚挖有關的工程[10]。
三、作業工種
本研究所稱之「作業工種」依實務上的慣例規定,係指稱建 築工程從業勞工的專長分類,本研究對象僅針對建築工程中模板 作業工種進行問卷的調查及實際工率的量測及相關的研究探索。
四、模板工程(模板作業)
依據(結構混凝土施工規範)規定,「模板工程」係指包括塑 造混凝土形狀的模板及其支撐系統[11]。
五、模板工人
本研究所稱之「模板工人」的定義範圍如下:
(一)依據(中華民國職業分類典)中所示「模板工」,係指從事的作 業內容為製造、組合安裝及拆除混凝土灌注所用的模板及支架 [12]。
(二)依據(建築概論)中所示「技術工人」,係指各種專門的工匠,
乃建築施工最前線的執行者,他們通常都具有高度熟練的技巧 和豐富的實地經驗,其出身以職業訓練的學徒較多[13]。
故本研究所稱之「模板工人」,即係指於模板工程(模板作業)
中從事製造、組合安裝及拆除混凝土灌注所用的模板及支架,且 具有高度熟練的技巧和豐富的實地經驗的專門工匠。
六、鋼筋混凝土構造(RC 結構體)
依據(最新建築技術規則)第六章混凝土構造第三三二條規 定「結構混凝土」,係指具有結構功能之鋼筋混凝土及純混凝土。
鋼筋混凝土含預力混凝土;純混凝土為結構混凝土中鋼筋量少於 鋼筋混凝土之規定最低者,或無鋼筋者[14]。
七、構材
依據(建築大辭典)中所示「構材(member of framework)」,
係指組成構架之構材[15]。
結構系統係由許多基本構材組合而成,它可由同一種基本構 材組成;亦可由多種基本構材組合而成。樑、柱、基礎等構材稱
為結構系統的基本構材或稱為結構單元(structural elements)[16]。
故本研究所稱之「RC 構材」,係指由鋼筋混凝土材料(即鋼筋及 混凝土的組合件材[17]),經化學反應組合凝結而成樑、柱、基礎 等構造物,且具有抗撓曲及抗壓(拉)的構材。
八、RC 建築物
依據(建築法)第一章第四條規定「建築物」,係指定著於土 地上或地面下具有頂蓋、樑柱或牆壁,供個人或公眾使用的構造 物或雜項工作物[18]。故本研究所稱之「RC 建築物」,即係指利用 RC 構材所新建造的建築物。
九、工率
由於工率的定義並無一定的準則,故本研究所稱之「工率」,
依慣例係指每人每天可完成的作業數量[19],亦即每單位作業數量 所須的人工/天稱之。
十、模式&模型
基本上,「模式」就是現實的一種代表。通常它是一種經過簡 化和一般化的陳述,告訴我們什麼是一個真實世界現象最重要的 特質。它是實現的一種抽象,可以使我們得到概念上的澄清,並 減少真實世界的多樣性和複雜性以致於能夠使我們特別瞭解和清 楚的程度。模式的價值在於能夠改進我們對於一種不能夠以真實 情況構成或實驗的情況下所有系統行為的瞭解。
模式有多種分類法,但是一種基本的區別即將其分為實體模 型(physical model)與抽象模式(sbstract model)。「實體模型」比 較容易瞭解,一般人也比較熟悉,它們都是研究對象的一種縮小
複製品。例如,飛機設計師為瞭解真實飛機在飛行中可能的特徵,
就花費少量費用製程一個縮小的模型拿到風洞內去試驗和破壞。
「抽象模式」就是一種以符號而不用實體裝置來代表真實世界情 況的模型[20]。
十一、工率預估模式
本研究所稱之「工率預估模式」,即係指經過實際調查而得的 相關因素,並利用統計分析方法,建立一種以數學式來代表實際 情況的模型,以期能於執行真實工程之前瞭解實際的生產狀況。
1.3.2 研究範圍與限制
一、 本研究因涵蓋甚廣,研究的範圍依工程的不同與工種的不同、地 區的不同、工法的不同等,分三部份說明如下:
(一) 由於營造業涵蓋甚廣且複雜,其中包括土木工程業、建築工程 業、電路及管道工程、油漆粉刷裱蓆業及其他,其佔營造業總 營 業 比 例 分 別 為 50.29% 、 11.48% 、 19.24% 、 10.69% 及 8.30%[21]。然而,在建築工程業中,其工程項目又細分為結構 體、室內裝修、屋頂防水隔熱層、雜項、…等工程,故本研究 僅針對建築工程結構體工程中 RC 作業之模板作業進行探討,
土木工程或其他工程的模板作業亦不在研究範圍內。
(二) 為了瞭解建築模板工人的背景特徵及其與影響模板工人工率 的因素結構,研究主要是針對台灣北部地區進行專家訪談、
問卷調查及實地工率值的量測。然而,由於交通的不便及時
間有限,故排除其他地區。
(三) 一般而言,工程用的模板大致可分為建築工程模板及土木工程 模板,且模板工程的應用相當廣泛,若依模板工法分類,主要 分為傳統模板工法與系統模板工法[22]。然而,在發展過程中,
系統模板由於投入資源與施工作業間的落差,在建築工程的應 用上積聚效能無法充分發揮,並易產生不必要的浪費,無法有 效的取代傳統工法[23],又因國內長久以來都是沿用傳統木模 板施工約佔 90%[24],故本研究僅針對建築傳統模板作業的工 率進行探討。
二、 本研究的限制有二,說明如下:
(一) 由於影響建築模板作業工率的因素繁多,其影響因子的選定首 先經由文獻的整理、專家的意見及研究推論所評估而得的內容 做為初步考慮的因素,據此彙集於問卷中進行試驗性調查,調 查結果經專家訪談與相關統計分析,排除無說明性(特徵值低)
的因子,並選取說明性高(特徵值高)的因子做為研究調查的 內容。但由於心理與社會文化因素的影響因子調查困難,而未 在本研究調查中充分呈現。
(二) 本研究主要是針對建築工程中模板作業工人進行現場的實做工 率調查,研究僅針對北部地區各區域進行取樣調查,惟取樣方 法無法符合統計學隨機抽樣式選樣的規定。因此,研究內容係 利用非隨機抽樣法中的立意抽樣法,以個案之研究性質做調 查,研究成果可能會因區域性的適應性過大,而無法完全成適
合各種建築型式,而造成些許的遺憾。
1.3.3 研究理論架構
依據本研究目的與相關文獻回溯的結果,研究針對建築模板作業 工率值的特性及其可能的預估模式內容,設計研究理論架構,主要分 為現象的蒐集與調查(可利用相關文獻瞭解過去研究成果中,其影響 模板作業工率的因素)、現象調查後的整理與分析(將現有影響模板作 業工率的因素進行整理與分類)、現象特性的掌握(利用現場工地量測 的實際情況,依現象描述實際影響模板作業工率的影響因素)及解析 與推論(利用多元迴歸分析與數量化 I 分析,按柱牆、版樑及樓梯等不 同構材分類,分別建立工率值預估之量因子模型與質因子模型,最後 比較兩種模型的適用性,以期能有效地掌握各 RC 構材中的工率值)等 四部份,研究理論架構如(圖 1.1)所示。
人身因素 知識與技術 因素
環境因素
共 同 描 述 出 模 板 作 業 工 率 的 影 響 因 素 與結構
情緒因素
工法與構造 物因素
利用多元迴歸分析 與數量化 I 分析依 現象描述建立預估 模式:
1.柱牆的預估模型 2.版樑的預估模型 3.樓梯的預估模型 現 況 中 影
響 模 板 作 業 工 率 的 因 素 調 查 包 括 : 性 別、年齡、
從 業 年 資、…等
解析與推論 現象特性
的掌握 現象調查後的
整理與分析 現象的蒐
集與調查
圖 1.1 研究理論架構
1.3.4 研究方法
為達成研究目的,本研究擬以文獻回顧、專家訪談、問卷調查、
工地現場調查及多元迴歸分析(Multiple Regression Analysis)與數量化 I 分析(Quantification Analysis I)等方式進行研究探討,說明如下:
一、文獻回顧法
本研究主要蒐集有關台灣建築工程模板作業特性研究與單價 分析中工率估算的現況,以比較分析的方法探討工率問題的現 況。主要包括國內外學者研究的著作、論文與相關的期刊、雜誌、
報紙與政府統計資料、研究報告、…等,進行整理分析,藉以瞭 解國內關於工率分析議題的相關研究內容,及建築模板作業人員 工率估算的現況及問題,並據以探討影響建築工人施工工率的因 素。
此外,由於目前國內公共工程的預算分析,有關工料分析多 是以參考各工程機關自行編制的工料分析手冊或委由工程顧問公 司編列等方式為之。因此,本研究亦蒐集國內各主要工程機關、
設計單位、工程顧問公司及營造廠施工單位所採用的工料分析手 冊,針對模板作業之工率值進行架構比對與問題探討。
二、專家訪談
為瞭解實務上對於現行工率分析架構內容的看法,並歸納受 訪對象本身所採行建築模板作業工率分析的估計方式與訂定原 則,研究以問卷進行逐一訪談或電話訪談,其內容係針對研究中 所需釐清的問題,以封閉式的方式進行答題。主要訪談對象包括 北部地區之開業建築師、工程顧問公司及營造廠與模板工程下包 工頭等相關單位。
三、問卷調查
針對台灣北部地區建築工程業者及模板從業人員進行隨機取 樣。利用問卷調查的方式,瞭解模板工人實際的工率值與影響工 率的因素,以便掌握實際的工率值與工率的影響因素之關聯。本 問卷的研究工具及研究對象,說明如下:
(一)研究工具
1. 問卷的內容及編製方式
本研究的問卷內容主要包括「基本資料與影響工率的因素」
調查,其內容包括模板工個人基本資料、該工地之基本工程性 質(如基地面積、樓層高度構造物的性質)、作業人員本身圖說 的認知能力,以及受訪當天的氣候、實際工率值調查…等,並 以封閉式方式進行答題;而其影響工率因素調查的取得,係以 文獻的整理、專家的意見及研究推論來決定其影響因子,且將 問卷形式分為二類(次序變項及類別變項),依受測者個人的感 受程度進行勾選(單選),以利後續相關的統計分析。
2. 問卷的效度處理
研究先依文獻與工地實際狀況設計問卷,問卷定稿前先針 對工程顧問公司、營造廠及建築師等專家,進行面對面試訪,
先進行專家問卷的效度處理,然後回頭修正問卷內容,問卷方 能定稿。
(二)研究對象
1. 受訪工地的選定
針對施工中的建築工程工地,且為避免受訪工地過度集 中,故同時針對北部地區各區域,整理出研究期間內執行中之
鋼筋混凝土的建築工地,並以非隨機抽樣法中的立意抽樣法選 取建築工地,做為問卷的調查對象。
2. 受訪人員的選定
先行與受訪工地中之現場工地主任或工頭協調委託問卷的 發放,並指定受訪工地中建築模板作業人員,全工班的組成人 員進行訪談式問卷的調查。
於問卷調查後,針對問卷結果進行綜合彙整後,排除誤差較 大之受訪者,再利用 SPSS 套裝程式中相關統計分析,分析探討影 響建築模板工人工率的因素、與其主成分內容、重要性及建立各 種因素的組成結構,詳細呈現各種因素的結合情形與權重,並探 究其與工率的關聯程度,以做為將來建立工率值預估模型的依據。
四、工地現場調查與量測
研究並針對上述選樣之工地,逐一進行模板工人實地作業工 率的現場調查,以期瞭解模板工人之實際施作步驟與各步驟的工 率,以判別後續問卷統計後其間的異同性,並做為預估模式建立 後精確度檢驗之依據。
五、依據前二項所得資料,分別利用多元回歸分析(Multiple Regression Analysis)與數量化 I 分析(Quantification Analysis I)建立預估模 型
模型建立前,先行針對問卷結果並排除誤差較大之受訪者進 行問卷的綜合彙整,研究先以可以用數值量測的因素,進行整理
(例如年齡、經驗年資、…等),利用多元迴歸分析(Multiple Regression Analysis)建立數量因子評估預測模型。再將無法數值
測量的非數值資料(例如性別、天候…等),並利用數量化 I 分析
(Quantification Analysis I)建立質量因子評估預測模型。兩種模 型均分別按柱牆、版樑及樓梯等不同構件分類建立工率值預估之 量因子模型(數值資料建立的模型)與質因子模型(非數值資料 建立的模型)。
研究採兩種資料方式建模,其理由是在所有影響模板作業工 率值的因素中,有部分因素為質性因素,例如性別、天候、…等 非 數 值 能 夠 量 化 的 因 子 與 因 子 值 , 多 元 回 歸 分 析 ( Multiple Regression Analysis)必需忽略這些因素才能進行分析,其結果可 能因此而有誤差,故研究亦利用數量化 I 分析(Quantification Analysis I),一併考慮所有的質性因子,但質性資料係以區間方式 建立,故其精確性可能較差。因此,本研究於建立量因子及質因 子兩種模型後,再進行比較其間的優缺點及誤差率,並建議較合 適的預估模型,同時提供合理可行的應用方法,來提高模板作業 工人工率值之評估精確度,以供業界在掌握工人與工程基本性質 之下,進行工程單價分析之參考,亦可做為評估下包團隊工作效 率之參考。
1.3.5 研究流程
本研究之流程圖如(圖 1.2)所示。
研究動機與目的
研究範圍與方法
課題確認
相關文獻收集 問卷及工地實際調查
1.模板作業的特性、種類及工法探討 2.影響模板作業工率的因素成果探討 3.建築模板作業工率估算現況探討
1.工人背景調查
2.模板作業工人的工率影響因素調查 3.工地現場實際施作的工率值調查
資料彙整
解析影響模板作業 工率因素的分析
分析結果解釋 與選擇影響模板工工率
因子及結構
利用多元迴歸分析及數量 化I分析建立模板作業工 率值預估的量因子模型與 質因子模型(按構材分類) NO
NO
模式應用與探討
結論與建議 YES
YES 模式的驗證
問題確認資料調查與分析解析與推論
圖 1.2 研究流程圖
第二章 文獻回顧探討
本章主要藉由歷年來國內學者研究的著作、論文與相關的期刊、
雜誌、報紙與政府統計資料、研究報告、…等,整理有關 RC 建築物模 板作業的特性、作業種類及工法、工率及其影響因素,以及探討建築 模板作業工率預估的適用性,以釐清研究理論架構的特性與後續研究 的方向。
2.1 RC 建築物模板作業特性的探討
本節主要係藉由歷年有關 RC 建築物模板作業特性的研究,探討其 建築模板作業的重要性,並針對建築模板作業的特性及其與工率的關 聯性進行分析與推論。
2.1.1 建築模板作業的重要性
RC 建築物模板作業,係提供包括塑造 RC 建築物混凝土形狀之模 板及其支撐系統。大部分營造廠商均認為模板作業對工程進度有顯著 的影響且為關鍵作業。
台灣地區多數建築仍然以鋼筋混凝土構造(RC 結構體)為主,約 佔總住宅建築樓地板面積的 87% [25、26]。其中模板作業費用約佔總 工 程 費 用 的 8.15%~10.13% , 且 約 為 結 構 體 工 程 費 的 25.04%~38.04%[3-5],亦即佔結構體工程費的 1/3~1/4 左右。
除在工程費用的重要性之外,模板作業亦為建築結構體工程的要 徑作業,其主要的重要性研究整理歷年國內相關研究文獻,結果彙整 如(表 2.1)所示。
表 2.1 建築工程中模板作業所佔的比重
文獻出處 模板作業佔總建築工程的比重
朱煌林 2002
模板作業所花費的成本約佔一般建築總成本的 15%,大約佔鋼筋 混凝土結構體成本的 1/3 [27]。
張小娟 2000
在建築工程中,模板作業之工料費用約佔建築物總成本中的 15%
[28]。
徐榮坤 2000
結構體中三大工項的工料百分比佔結構體比例分別為模板作業 36.2%、混凝土工程 28.3%及鋼筋工程佔 35.5% [29]。
郭斯傑 1999/01
模板作業成本約佔一般建築總成本的 15%,或佔鋼筋混凝土結構 工程成本的三分之一[23]。
沈進發 1999/01
一般混凝土的營建工程,其模板的費用通常比混凝土費用高,大 約 等 於 該 工 程 之 混 凝 土 加 鋼 筋 兩 項 的 費 用 , 約 佔 總 工 程 的 20~30%,甚至高達 50%以上[30]。
楊松錦 1997
在鋼筋混凝土建築中,模板作業約佔總工程費的 15%,佔結構體 工程費約 1/3 以上[22]。
夏逸平
1996 模板作業的費用佔整體營建工程費的 10~25%為主[24]。
彭雲宏 1995 及 1996
傳統的鋼筋混凝土結構體總工程費中,傳統模板佔 37%、鋼筋佔 35%、混凝土佔 28%;而模板作業勞務費用更佔所有勞務費的三 分之二左右[31、32]。
資料來源:本研究整理[22-24、27-32]
經彙整(表 2.1)歷年的研究成果與近年實際個案中的模板作業費 用所佔的比重進行比對,可發現過去研究的成果與近年實際個案模板 作業的比例仍有一段差距,探究其原因可能係因工法的不同,而造成 此差異的現象,亦即採用傳統模板或系統模板施工所導致。
2.1.2 建築模板作業的特性及其與工率的關聯性
模板作業不但對工程的品質、成本、進度等三目標均有極大的影 響,對於工程安全更有重大的影響,研究針對上述四點內容,探討其 與工率的關聯性,說明如下:
一、工程品質及其與工率的關聯性
模板作業是鋼筋混凝土施工不可或缺的作業,模板施工的品 質對鋼筋混凝土結構品質具有相當大的影響。
然而,業主(建築師或營造廠)對工程品質的要求若過於嚴 苛會增加施工人員的困難度。如此一來,導致施工人員的工率有 所降低。
二、工程成本及其與工率的關聯性
據統計,模板作業在鋼筋混凝土工程費用上所佔的比例很高
(參見 2.2.1 小節),模板的費用主要有模板的材料費、模板的處 理製作費、模板的組立與拆除人工費及模板再用清理維護費等,
其中又以模板材料費及人工費為比重較高。
若模板材料費提高,營造廠於施工時可改採其他工法的方式 來施作,例如改採系統模板施作可減少不必要的人力浪費,亦可 增加工率,惟其成本提高所造成的負荷並非所有營造廠皆能承受。
三、工程進度及其與工率的關聯性
目前各種營建施工技術日新月異進步快速,且模板作業長程 為要徑作業與趕工縮短工期之重點。
若能有效發展良好的新工法,可使進度提升,且對工率亦有 正面的影響。
四、工程安全及其與工率的關聯性
以往國內營建施工時常發生模板塌垮事故,不只對工程品 質、工期及成本造成很大的影響,也對工程人員造成莫大的傷害,
財物損失甚鉅,更引起社會大眾的疑慮,亦間接造成施工人員的
疑慮,使工率有所降低。
2.2 建築模板作業種類及工法的探討
本節主要係藉由歷年有關 RC 建築物模板作業種類及工法的研 究,探討其建築模板作業的種類及工法,並比較不同模板作業工法的 差異性及其與工率的關聯性。
2.2.1 建築模板作業的種類
一般而言,工程用的模板大致可分為建築工程模板及土木工程模 板,且模板作業的應用相當地廣泛。然而,傳統模板與系統模板的分 類,一般可依各種特性而分類,說明如(表 2.2)及(表 2.3)所示:
表 2.2 傳統模板的分類方式
分類項目 說明
按工程項目分類 分為「基腳模板」、「牆模板」、「柱模板」、「版及樑模板」、「樓 梯模板」、「薄殼及穹拱模板」、「橋樑模板」、「隧道模板」等。
按模板材質分類 模板系統依材質選擇,一般而言,分為「木模」、「鋼模」、「鋁 模」及前三者的組合應用。
按模板工法分類 分為使用傳統木質模板施工的「傳統模板工法」,與使用特 殊材質及施工方法與系統化組合的「系統模板工法」兩大類。
資料來源:本研究整理[22]
表 2.3 系統模板的分類方式
分類項目 說明
按模板材質分類 系統模板依材質分類可分為「木模」、「芬蘭」、「金屬」、「玻 璃纖維」及「其他材料」等。
按尺寸大小分類 一般可分為「手組式系統模板(Hand-Set Forming)」及「大型 預組式系統模板(Gang Forming )」兩種類型。
資料來源:本研究整理[33]
從傳統模板與系統模板按其材質的分類方式來看,可瞭解兩種模 板分類方式接近,其間的差異以系統模板的應用較具優勢,在於其適 用性高、適用於複雜的結構體設計、可提升施工品質,且對工率亦有 正面的影響,惟須視工程性質所需。
2.2.2 建築模板作業的工法及其與工率的關聯性
由上述(2.2.1 小節)可知模板作業按模板工法分類,可分為「傳 統模板工法」及「系統模板工法」兩種形式,兹進一步探討兩種兩種 不同工法的施作方式、差異性及其與工率的關聯性,說明如下:
一、傳統模板工法
傳統模板作業的施工工法並無標準的施作程序,傳統的「木 模板施工方式」是利用大量專業模板技術工,在施工現場做木料 裁切並搭配自己鐵件束材與木料支撐進行模板組裝的工作,並無 標準的施作程序,純憑模板工個人累積的經驗及施作技術。
二、系統模板工法
系統模板的定義,事實上至今並無嚴謹明確的定義。然而,
系統模板與傳統使用木模板之施工方式的差異,即是使用特殊材 質及施工方式與以系統組合的模板工法。亦即具備了模矩化、系 統化與施工連續性、一致性的特性,且模板單元的互換性高,即 結構物的柱、牆、樑等模板單元可相互使用。楊松錦(1997)對 系統模板的定義:亦即「透過系統化的方法,將模板與支撐系統 桿件模距化、標準化、大型化或整體化,以避免現場剪裁與耗損、
縮短組拆的時間,並利用機械化的設備,將組立及拆模方法省力 化,以減少技術人力的需求、確保工程的品質及安全,同時降低 成本的一種方法」[22]。
系統模板的施工方式主要是採用特殊材質模板及配合工程結 構物的特性,於模板作業進行時,將預製的大面積模板或預組成 形的模板系統,以吊運或起重機械設備進行搬移與翻模的動作,
如此將可節省大量的人工及模板作業時間,這類配合系統模板之 施工工法已被廣為使用,一般常用的有「組拆式模板施工系統」、
「滑動模板施工系統」、「飛模施工系統」、「爬升模施工系統」與
「鋼模施工系統」等[34]。
國內自民國 69 年至 87 年間,陸續有自國外引進及自行開發 許多的系統模板,亦已實際被應用於營建工程上,彙整如(表 2.4)
所示。
表 2.4 系統模板的類型與施工方式
系統模板類型 施工方式
ALUMA 系統模板(鋁模板系統) 柱、牆→版、樑→樓梯等,二次混凝土 施工。
DOKA 系統模板(木模鋼模系統) 柱、牆→版、樑→樓梯等,二次混凝土 施工。
DH 系統模板 一體澆築。樓梯部份,可以一起組模與
澆置,人員可隨層跟上。
HUNNEBECK 系統模板 柱、牆→版、樑→樓梯等,二次混凝土 施工。
SYMONS 系統模板 柱→牆→版、樑→樓梯等,二次混凝土
施工。
MASCON 系統模板 一體澆築。樓梯部份,可以一起組模與
澆置,人員可隨層跟上。
中屋系統模板 柱→牆→樑→版→預鑄樓梯等,二次混
凝土施工。
YH 系統模板 方塊式內模吊放→外模吊放→預鑄樓梯
→版、樑等,二次混凝土施工。
佳承系統模板 柱→牆→版、樑→樓梯等,二次混凝土
施工。
EIW 系統模板 柱、牆→版、樑、樓梯等,二次混凝土
施工。
資料來源:本研究整理[34]