建築實務

提到「梁」，人們的第一印象就是一條直線，A到B的過程，從祖先的一根過河獨木，到現在的跨海大橋，AB之間的距離越來越大，工程師的一生，或許就是與「跨越」糾纏的一生。 總的而言，跨越有兩種方法，第一種就是依靠結構的形態去承載，上凸形成壓力結構，下凹形成拉力結構，好比人們做伏地挺身時，你的身體就是一根簡支梁，當你懷疑人生時不妨弓弓背或者索性肚皮貼地，此時你便輕鬆許多。 但很多時候，空間、支撐條件的限制以及教練的眼神讓人們只能平直的死撐，這時候，對於一根梁而言，下部拉伸、上部壓縮，中部不怎麼拉壓偷懶的材料，只會增加結構的負擔，不要也罷。 所以跨度越大，越需要把材料集中在外側，中間掏空形成桁架、張弦梁等拉壓組合結構。 對於中小尺度，為實現跨越，一般採用增加剖面深度，改變剖面形式的方法，其操作空間相對更大，同時帶來不同的空間體驗。下面嘗試按照不同材料的邏輯和大家簡單聊聊中小尺度（約20m以內）下樑形式的一些可能變化。 混凝土梁 對於平面比較規整的建築，可採用預鑄混凝土梁，細部的處理也會讓人眼前一亮，東京工業大學生命科學研究院就是一個不錯的例子，整個樓為清水混凝土構造。 小梁採用預鑄T型簡支梁，兩肋組成一個單元，端部局部放坡增加截面的抗剪能力，與主框架樑脫開營造了一種天然吊頂的既視感。 學校內圖書館地下為書庫和閱覽室，採用預鑄組裝式混凝土梁板，梁深800mm，實現了閱覽室的大空間。 預鑄梁截面呈特殊的S形狀，開槽與設備管線、燈光照明相互結合，實現室內無天花板的簡潔效果。 所以在人工薪資較高的地方，又想追求一些建築效果，預鑄次結構是個不錯的選擇，但有時候業主有錢任性，怎麼貴怎麼酷炫怎麼來，比如下面這個豪宅。 Hemeroscopium House座落於馬德里，住宅總樓地板面積400平方公尺，於2008年完工，工期僅有7天，主要構件均工廠預鑄、現場組裝。 作為住宅，Hemeroscopium House構件尺度相當大（高度約2.5m~3m），進而將層高消化在梁高範圍內，除V型柱和部分桁架為鋼結構外，其餘均為預鑄混凝土構件，截面為工字型以及槽型。 此時這些預鑄構件既是梁又是柱，最終竣工時候頂部壓了一個20噸重的花崗岩作為配重，難以想像地震或遭受橫向載重時的場景，可能結構技師已經模擬過這些場景才會如此進行。 對於現場澆置混凝土梁而言，常見形態有矩形、倒梯形，梁的高度通常為跨度的1/8~1/12左右，在一些展覽館等高層高空間中，有秩序的大梁結合側窗和天窗，帶來漫反射的光影變化。 矩形梁底凹槽可內嵌一些燈帶，同時視覺上也會感覺梁比較纖細，亦可作為吊頂。 對於變截面梁，結合彎矩的變化，有時候可以嘗試「卡拉特拉瓦式」的風格，整個結構的動感呼之慾出，但這種做法比較適合規則的平面，否則模板工程的量也是巨大的。 當梁從單向過渡到交叉網格形成格子梁（華夫板），可以得到菱格紋或者井字的平面，梁的傳力也從單向到雙向， 梁的尺寸也可以適當的減小。 Sheats House - John Lautner     鋼梁 相較於混凝土梁，鋼結構梁的尺寸可以說小一圈，常規截面高度為跨度的1/15~1/20左右。 由於鋼材加工以及成型工藝比較方便，截面形式的選擇也多種多樣，單一的多邊形，組合截面，立面上也可依據彎矩需求改變截面高度。 對於一些雨棚等承受輕質荷載的結構，鋼片梁是個不錯的選擇。 對原有鋼梁進行幾何切割，錯位銲接後便形成了蜂窩梁，不同的切割方法帶來不一樣的韻律，還是原來的材料，局部掏空中部效率低的材料，轉化為截面高度，既提高了抗彎能力又方便了機電管線的穿過。但由於削弱了腹板，其穩定性值得關注。 Renzo Piano 設計的金貝爾美術增建，將鋼梁一分二，中間採用繫桿連接，與柱子的關係也不同於常規的平接，格構化的構建思路使整個建築看上去十分的輕質。 結合結構的受力特性，鋼梁截面高度的變化以及外露的接點，一般人看到都會感受到結構之美。 木樑 梁起源於木，古時候人們採用原木，現在大多都是集成木材，原木乾燥後的收縮率約為3%，現代木結構大多採用現代工藝加工的規格材和工程木材料，比如膠合木，CLT交錯層積材等。這些材料的強度、耐久性、穩定性、環保性、經濟性都要遠遠好於一般木材。 木樑的形式大多為單梁或者雙梁並聯的組合形式，可在雙梁之間設置一些燈槽等裝置，平面上也可採用不同形式的編織提案。 妹島和世設計的鬼石多目演藝廳採用當地的杉木，吊頂包平，只露出270的高度，看上去木樑只是裝飾，其實截面由端部到跨中不斷加大，符合簡支梁的彎矩變化。 由於木材不能像鋼構那樣銲接或者混凝土那樣整體澆置在一起，所以接頭基本都為鉸接，令人心動的一個當代木構必屬蘇黎世的Tamedia辦公大樓（Tamedia Office Building, Zurich /2013），由日本建築師阪茂（Shigeru Ban）設計，接頭不依靠金屬部件，而完全用木栓來銜接木樑和其他木結構。 為了建造Tamedia大樓，結構工程師首先對房屋架構中所要使用的木材進行了必要厚度的計算。然後在此基礎之上又多加了4公分，以備萬一發生火災時，來保護木材內層。 現在大部分木結構接合部多採用鋼構接頭，利用鋼的可塑性與強度，在木結構的接點處發揮點睛之筆。 木構造特性 由於木材無明顯之降伏點，伸長量亦小，意謂著木材至破壞為止能吸收之能量較少，有可能發生脆性破壞；木構造有接合部存在，此接合部除利用膠合者外，以其他接合扣件接合者，或多或少均會變形（變位或滑動）。 使用此類非韌性材料所建造之結構體，係利用接合部之變形以獲得一些韌性；若接合部能選用初期剛性高，且會發生降伏變形之接合方法時，構造體變成可吸收非常大能量（能量在接合部被吸收）之韌性構造體。     玻璃梁 一說到玻璃，人們第一反應就是「脆」，沒有延性，對邊界條件比較敏感。先看一組玻璃和鋼材的數據比較，基本的力學性能都打了三折。所以目前而言玻璃這種材料是不大適合做結構的，但，誰讓他好看呢，所以用到玻璃都是靜定結構，設計也增大安全冗餘度。 為了追求極致的通透，在小尺度的地方可以嘗試使用下玻璃梁，一般帷幕牆結構中會比較常見。 東京有樂町地鐵站出口，有一個10公尺長的玻璃建造的懸臂雨庇，由建築師Rafael Vinoly設計，於1996年完成。 結構為四列平行相扣的膠合強化玻璃片組成懸臂梁。設計風載重為每平方公尺5kN與最高標準的地震作用。厚度19mm的玻璃平板開72mm直徑之孔洞，玻璃板之間搭接、粘合。每個玻璃桿件接點可承載12kN剪力。 「對於高技派的鋼架、鋼索之類的有限建築語匯的熱衷。或者只滿足於橫平豎直樑柱系統都是值得質疑的。人們所探尋的結構，既非強加的形態，亦非笨拙的骨架。」_Cecil Balmond

陳邁先生多年前提由建改社發文, 詢問"簽章"標準之依據, 來自營建署正式回文 : 建築師不需在結構, 機電, ...

對於一個複雜的、非常規的帷幕牆系統，從設計階段開始就需要仔細研究其建造和使用的的可行性。 上海西康路189弄，一個極具特色的帷幕牆作品。它獨特的外立面造型和複雜的幾何變化需要帷幕牆的設計師在傳統的帷幕牆系統上研發出一套獨特的鋁板帷幕牆系統。而在整個的設計過程中，所有的細部的出發點都是建立在在如何將外觀、性能和安裝三者有機地結合在一起。 本文將介紹本作品的帷幕牆的設計，展示了構造和設計方面與眾不同的特點，特別是這件作品中所特有的固定鋁板的方式以及該鋁板後側的玻璃帷幕牆系統。 由中信資本開發的西康路189弄作品位於上海普陀區的西康路與長壽路的交匯口。該建案主要的業態為商業和辦公，總樓地板面積為37276平方公尺。在上海眾多的商業建案中，該建築雖然量體不算大，但是卻因為其獨特的設計和優質的工藝成為市中心的地標性建築。 本建案的建築師為來自荷蘭的UN Studio，帷幕牆顧問是英海特工程諮詢（北京）有限公司上海分公司。因為其優秀的設計與施工，該建案曾被《AD》雜誌評為世界最美購物中心，亦獲評為2017年MIPIM Asia Awards最佳零售作品金獎。 本作品的帷帷幕牆最大的特點是外側由一層到三層漸變的裝飾鋁板與內側的單元式玻璃帷幕牆組成的雙層外牆系統。利用參數化設計的由鋁板構件組成的單元共有9種，設計師藉由層數和大小的變化，讓它們在建築上生動的展示出一個若隱若現的靈動立面。另外位於大樓兩個轉角位置的異形鋁板與玻璃帷幕牆組成的「城市之眼」也在設計和施工上也是極具難度的。 作品實景照片 鋁板帷幕牆實景照片 鋁板帷幕牆的立面展開圖 建築立面圖 單層帷幕牆模組 雙層帷幕牆模組 三層帷幕牆模組 帷幕牆系統的設計和施工介紹 特殊鋁板的固定方式 作為本作品最有特色的菱形鋁板系統，在固定、安裝和受力方面都有許多非常規的做法。首先，在玻璃帷幕牆外側的鋁板系統由於承受了較大的風荷載和自重荷載，在設計時，我們有意地將鋁板系統的龍骨與玻璃帷幕牆的龍骨脫開，採用T型的鋼立柱與樓板處的混凝土梁固定。這樣玻璃帷幕牆的龍骨不會因為鋁板所傳遞過來的風荷載和自重而產生額外的應力和變形，在受力系統上更為簡便也更加可靠。 所有二層至四層鏤空位置的鋁板均採用銲接成型鋁板盒子，這些鋁板盒子有平行於牆面和垂直於牆面兩種擺設方式。並且隨著建築立面的變化，鋁板盒子的層數由一層逐漸過渡到三層。 建築師希望這些鋁板盒子的固定儘量的小巧與美觀，為了達到建築效果的同時確保結構的安全，我們設計出一種帶有多個連接角度的不鏽鋼轉接件。該不鏽鋼轉接件藉由內螺紋固定在一根不鏽鋼棒上。在需要連接鋁板盒子的位置安裝一系列的可調節角度的套筒。 鋁板盒子的角部在加工廠內安裝了一有內置的可以轉動的接駁頭，套筒上固定件與鋁板盒子中的內置接駁頭藉由帶有內六角的螺桿緊密的連結。為了確保安裝的精度，所有的不鏽鋼連接件均採用機加工而不是常規的鑄造件。 典型的帶有三層鋁板盒子的節點圖 支撐鋁板盒子的不鏽鋼棒系統 機加工的不鏽鋼棒與套筒 裝飾鋁板的安裝精度要求非常高，幾乎每一塊裝飾鋁板都需要安裝到理論的位置，整體偏差不應超過2mm，這就對整個系統的安裝精度提出了很高的要求。在施工期間，施工單位首先按照1:1精確建模，將T型鋼、不鏽鋼棒、裝飾鋁板全部竣工立體模型，然後根據立體模型，生成T型鋼的安裝定位圖和不鏽鋼棒的安裝定位圖，確保T型鋼和不鏽鋼棒的整體安裝精度，其中T型鋼的左右偏差和上下偏差控制在2mm以內，不鏽鋼棒的前端偏差，上下、左右和前後偏差控制在2mm以內，遠高於常規鋁板帷幕牆的5mm偏差要求。 這樣就確保了整件作品整體的偏差是可控的。而鋁板盒子的安裝可調節範圍在正負5mm，故T型鋼和不鏽鋼棒的2mm誤差是完全可以消化的。鋁板盒子的安裝遵循整體布控，局部可調的原則進行。整體布控即按照一定的距離（3個T型鋼間的距離）進行控制，確保誤差不累計，所有的誤差在此控制距離內消化；局部可調即在此控制距離內主要藉由T型鋼和不鏽鋼棒的安裝精度來控制裝飾鋁板的安裝精度。 典型的帶有三層鋁板盒子的板塊細部圖 為了確保這些漸變和異形的鋁板在安裝過程中能滿足如此高的精度，技術手段包括：首先所有的骨架全部在立體軟體中建模，並根據龍骨在空間的位置確定骨架的安裝定位點；其次所有的龍骨都需要生成立體的加工圖，因為每一個龍骨都是有可能不一樣的，對於曲面部分的龍骨每一根骨架的曲率都不一樣，單根骨架的曲率也是變化的，所以加工過程中，每一根骨架都1:1放樣加工。 在設計階段，確定每一根龍骨以及每一個連接節點的空間，這樣的做法對施工單位的要求非常高，但是卻是確保鋁板、玻璃都安裝在理論位置的關鍵。如果給與每一個連接節點過多的自由調節，雖然也能完成作品的安裝，但是精度上以及接縫的大小可能會與理論值有較大的差距。 鋁板的結構分析 對於這種特殊的鋁板連接形式，必須經過仔細的結構計算和分析。 因為本作品鋁板的變化非常多，英海特（Inhabit）使用通用有限元計算軟體Strand7進行對該系統進行模擬，並選取了一個有代表性的區域進行有限元的分析。在有限元的建模中，英海特（Inhabit）採用帶有8個節點的板殼單元來模擬鋁板盒子，為了確保建模的精確，英海特（Inhabit）將鋁板盒子的六個面全部建模。不鏽鋼棒也同樣使用板殼單元進行建模。不鏽鋼棒與鋁板盒子之間的連接採用link單元，用於傳遞位移和反力。 鋁板的有限元分析模型 鋁板的應力分析結果 鋁板的變形分析結果 從結果中可以看出，採用這種新穎的連接方式的鋁板盒子，在連接點位置的受力為鉸接形式，剪應力和拉應力的均在合理的受力範圍內。同時因為鋁板系統中的不鏽鋼棒與橫向和縱向的鋁板盒子形成了一個空間系統，不鏽鋼棒在強度滿足風荷載和自重荷載的情況下，其側向的穩定性也由於多層鋁板盒子的支撐有了提升。有限元的結果分析顯示鋁板的變形值也在合理的範圍內。 藉由結構分析，我們對此系統的安全性也更加瞭解和有了充分的信心。 鋁板後側的玻璃帷幕牆的設計 本作品二層以上的玻璃帷幕牆基本都是安裝在裝飾鋁板後的。如何解決玻璃帷幕牆與鋁板之間的構造和受力關係是設計過程中需要解決的主要問題。由於鋁板系統的構造和受力已經非常複雜，如果將鋁板的連接件和不鏽鋼棒直接固定在玻璃帷幕牆的龍骨上，則在安裝時需要將連接件提前固定在玻璃帷幕牆的龍骨上，則玻璃帷幕牆的安裝精度會直接影響到今後鋁板的安裝。 如果玻璃帷幕牆的龍骨同時需要承受鋁板所傳遞的荷載，則玻璃帷幕牆的龍骨變形也會對鋁板的變形產生影響。所以本作品採用了鋁板系統與玻璃帷幕牆系統完全脫離的做法。所有的鋁板系統的龍骨直接固定在結構樑上，而玻璃帷幕牆則採用頂底固定在上下樓板間的「單元窗」形式。 典型的單元窗頂底連接節點 可以允許單元窗豎向變形的頂部附框 單元窗的豎龍骨採用與單元式帷幕牆相同的公母立柱，而底橫樑才用坐地式的對插型材，其中水槽料直接固定在與樓板相連的鋼龍骨上，並藉由橫滑料的連接形成一個連續的排水槽。 頂橫樑與固定在吊頂位置的附框插接咬合，該附框的後側可以藉由螺釘直接拆卸。在安裝時，所有的層間部分，包括水槽料、頂部的附框以及層間的保溫和防水構造都先於單元窗之前安裝完畢。單元窗在安裝時可以先把板塊傾向一個角度後將底橫樑與水槽料插接，再將單元窗豎直，直到其頂橫樑轉動到頂部附框位置後把附框後部的卡口型材用螺絲鎖定。   單元窗的拆卸示意圖 固定好的單元窗不僅可以適應建築物因層間變位引起的位移，而且可以做到在不拆除室外鋁板的情況下室內更換玻璃。由於公母立柱之間相互插接，在拆卸單元窗時需要藉由夾具讓單元窗的板塊移到一側直到公母立柱之間搭接的部分完全脫離後即可鬆開固定頂橫樑的附框卡口，將單元窗的板塊向內傾斜後就能將其完全拆卸。

南京大學建築與城市規劃學院孟憲川於《建築學報》探討彎矩在建築與結構整合設計中的關鍵角色。自伽利略懸挑梁實驗至納維彈性理論，彎矩概念逐步完善，卻因建築與結構專業分離，導致設計隔閡。本文透過彎矩圖，揭示建築形態、構件與節點的創新設計方法，結合瑞士庫爾城市媒體中心、日本代代木體育館等案例，展現彎矩圖如何激發建築創作潛能，推動建築-結構一體化設計。

無論圖紙畫得多麼心潮澎湃，總歸是要落實精彩才算是優秀的設計，如何選擇對應的材料達到預期效果，需要對材料的熟悉掌握。 什麼樣的材料有什麼樣的特性？ 加工的難易程度，可否實現？造價是否在預算範圍之內？每一個問題都需要實戰經驗。下面讓我們欣賞一些優秀作品，看看材料之美，到底多驚豔！

阻尼器是一種「動態修改設備」或「動態保護系統」，在高層建築中的首批應用之一，是在紐約市世界貿易中心安裝了10,000個粘彈性雙層剪切阻尼器。隨後，在紐西蘭進行了有關被動式阻尼器利用的重大研究。

德國Dorma公司開發的Moveo ComfortDrive活動隔音牆系統，採用智能驅動技術，實現自動移動與分隔。此系統已廣泛應用於多功能空間、辦公室及飯店，提供高達9公尺的靈活隔斷方案，並可達到37dB至55dB的隔音效果。該系統具有安全感應與手動操作功能，確保用戶使用安全。Dorma以其創新的設計與智能化技術，成功將活動隔音牆帶入自動化新時代，受到業界一致好評。

壓花地坪也稱為藝術地坪，使用特殊的耐磨礦物骨料，高磅數水泥、無機顏料和聚合物添加劑合成的彩色地坪硬化劑， 採用壓花、精加工、密封處理的施工過程，使混凝土表面具有非凡的石材質感和豐富的色彩效果。 高品質的壓花地坪施工怎麼做？下面地億建設從壓花材料的使用工具、材料和施工步驟為大家介紹一下。 一、彩色壓花地坪的主要工具和材料： 1、彩色壓花地坪材料：地坪強化料，脫模粉，保護劑。 2、彩色壓花地坪施工工具：壓錘，大鐵板，小鐵板，壓花模具等。 二、壓花地坪施工方法： 1 、施工應按照要求進行。待鋪裝的增強材料、脫模粉應按照鋪裝方向進行堆放和使用，各種專業的施工工具和成型模具也應處於良好的工作狀態。 2 、應根據混凝土地面配比要求進行各種等級的准備。施工期間的氣候對施工品質有很大影響。應避免下雨、雪、風沙和結冰的天氣，並且在日夜溫差較大的地方禁止施工。 良好的施工環境可以確保施工品質。施工過程中，應盡量避免與其他工班交叉施工，必要時在施工現場採取封閉措施。 3 、混凝土的施工應根據施工圖和設計要求進行。混凝土的厚度必須一致，並且基層必須基於5cm或5cm以上。 4 、伸縮縫的設置必須根據設計要求並在混凝土澆築後的24-36小時內完成。間隔距離不得大於4米，伸縮縫的深度通常約為混凝土地面的2/3。 5 、必須根據規定和設計要求對混凝土表面層進行表面處理，並且表面層必須達到所需的平整度、橫坡和寬度。同一項目中混凝土的品質必須保持一致，這對於保持整體效果的一致性非常重要。 6 、使用專業工具抹平混凝土表層並做好邊角。 7 、等待混凝土表面的游離水分散去，才能使用強化料並使混凝土表面均勻撒布，劑量約為30公斤/ 10平方米。 8 、強化料的撒布必須分兩遍進行，第一遍撒布量約為2/3的量，第二遍約為1/3的量。每次鋪展都必須使用抹刀，用抹刀平滑地覆蓋混凝土的整個表面。使用抹刀之前，必須等待強化料充分濕潤。 壓花地坪是具有很強的藝術和特殊裝飾要求的地面材料。它是一種即用的高強度，耐磨地坪材料，其中包含特殊的礦物骨料，無機顏料和添加劑。 優點是易於施工、一次性成型、使用壽命長、快速施工、易於維修且不易褪色等。同時，它彌補了普通彩色道板磚的完整性差、高低不平、易鬆脫、使用週期短等不足。 該產品具有耐磨、防滑、抗凍、不易起塵、易清潔、高強度、耐沖擊、且色彩和款式方面有廣泛的選擇性、成本低和綠色環保等特點，是目前園林、市政、停車場、公園小道、商業和文化設施領域的理想選擇。

3F Studio，由Moritz Mungenast、Oliver Tessin和Luc Morroni創立，不但能夠專精於3D列印建築架構，也可以推動環境友善的設計。他們為慕尼黑德意志博物館設計了一個多功能、半透明的3D列印立面，更是起源於Fluid Morphology研究專案。這種立面由寬60cm、高100cm的單體組成，不僅僅讓陽光滲入，更是提供穩定性和隔熱性。單體間的通道也有透氣功能，而波浪狀的設計則營造出獨特光影，且確保了出色的聲學效果。

如今，重新發現傳統材料的使用方法，並將其運用到現代建築中正在成為創新的方向，Terracotta（陶瓦）作為一種來自義大利經泥土烘烤製成的磚材，它的方便可定製化與令人眼花繚亂的色彩選擇，另眾多建築師對這種材料情有獨鍾。雖然這種材質最開始被用作陶器和雕塑，但它在作為磚石，屋頂瓦片等方面同樣具有出色的表現。

中國民國考選部於中華民國108年2月13日，公告107年專業職業及技術人員高等考試的結果。在這次的考試中，不僅建築師有199名通過，技師、第二次食品技師、不動產經紀人和記帳士的名單也已公布。然而因為某些原因，有些考生名單未被列入，這些考生更是有權在108年2月14日起的30天內提出申訴。祝福每位新科建築師都能夠得到認可，也可以在未來的工作中繼續發光發熱。

建築師考試原採行補考式的科別及格制，亦即自應考人第1科成績及格起保留3年，應考人於第4年如仍有應試科目未及格者，則次年起必須全面重新應試。考量科別及格制之精神係在確保各應試科目之專業要求，且為充分保障應考人權益，新制改採滾動式科別及格制，亦即應考人各應試科目成績及格者，其效力均得保留3年，各科目個別計算。新修正之規定亦適用於舊制下應考人已及格且未逾3年之應試科目。