110 中華郵政招考專業職(一) 營建工程 中華郵政專業職(一) (建築設計與圖學概要) 考古題詳解
第 第一題 題25 分
請說明從建築設計到施工不同階段的程序中,建築師或繪圖員所繪之圖樣,通常包括哪些,請至少列舉三項。
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核心觀念
本題考查建築設計至施工各階段中,建築師或繪圖員繪製圖樣的種類、用途及彼此關係。圖樣會隨設計深度逐步增加,從初步表達構想的草圖,發展至可供施工、估價及申請使用的完整圖說。
本題屬申論及列舉題,沒有特定法條或計算公式;作答重點在於:
- 依建築工程流程說明圖樣種類。
- 寫出各類圖樣的主要用途。
- 至少列舉三項,並以專業名稱作答。
解題方法
可採「設計階段—圖樣名稱—圖樣用途」的方式作答。建築圖樣通常可分為下列幾個階段:
一、概念設計及規劃階段
此階段主要將業主需求、基地條件及設計構想轉化為初步圖像,常見圖樣包括:
- 設計草圖:表達空間配置、造型構想、動線及比例關係。
- 透視圖或鳥瞰圖:表現建築物的外觀、量體、空間感及環境關係。
- 基地分析圖:表示基地位置、日照、風向、交通、周邊建物及地形條件。
- 配置概念圖:初步說明建築物在基地上的位置、方向、出入口及戶外空間。
此類圖樣重點在於溝通設計理念,尺寸及構造細節尚未完全確定。
二、基本設計階段
基本設計是將概念轉化為較具體的建築方案,常見圖樣包括:
- 配置圖:表示基地範圍、建築物位置、棟距、道路、出入口、停車空間、庭園及地界線。
- 各層平面圖:表示房間配置、隔間、門窗、樓梯、電梯、家具配置、尺寸及使用動線。
- 立面圖:表示建築物各方向的外觀、樓層高度、門窗位置、材料及裝飾形式。
- 剖面圖:表示建築物垂直方向的構成,包括樓層高度、樓板、屋頂、基礎、樓梯及室內外高程關係。
- 面積計算圖或面積表:整理建築面積、各層樓地板面積及相關面積資料。
其中,平面圖、立面圖及剖面圖是建築設計圖說的基本三大圖種,三者須相互配合,才能完整表達建築物的水平配置、外觀及垂直構造。
三、細部設計及施工圖階段
此階段必須將設計內容具體化,使施工人員能依圖施工,常見圖樣包括:
- 建築施工圖:包含完整平面圖、立面圖、剖面圖、屋頂平面圖及門窗圖等。
- 建築詳圖:放大表示牆身、樓板、屋頂、樓梯、門窗、浴廁、防水及收邊等部位的構造做法。
- 門窗圖:表示門窗編號、尺寸、數量、開啟方向、材料及安裝方式。
- 樓梯詳圖:表示梯段寬度、踏步尺寸、級高、級深、扶手及欄杆構造。
- 材料及施工說明圖:補充材料規格、接合方式、表面處理及施工要求。
施工圖的特徵是尺寸、材料、標註及構造細節完整,能作為工程估價、發包、施工及竣工查驗的重要依據。
四、結構及設備配合圖
建築物施工通常不只有建築圖,還必須配合其他專業圖樣,包括:
- 結構圖:表示基礎、柱、梁、板、牆及鋼筋配置等內容。
- 給排水圖:表示給水管、排水管、雨水管、衛生設備及管線配置。
- 電氣圖:表示電力、照明、插座、弱電及配線系統。
第 第二題 題25 分
請說明運用建築資訊模型(BIM)來做建築設計及製圖,相較於傳統的設計、繪圖方法,有哪些不同特性?
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核心觀念
本題考查建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)與傳統建築設計、製圖方法的本質差異,重點不在單純比較「2D 與 3D」,而在於比較兩者對建築資訊的組織方式、設計流程、圖面產製及協同工作的影響。
BIM 是以數位化、物件導向的建築模型,整合建築物的幾何形狀、材料、構造、設備、數量、性能及施工等資訊。模型中的牆、柱、梁、門、窗、樓板及機電設備,均具有特定類別、尺寸與屬性,不只是畫面上的線條。
傳統 CAD 製圖主要是以點、線、弧線、文字及圖塊組成圖面;BIM 則是建立具有工程意義的建築元件,並由同一模型產生平面圖、立面圖、剖面圖、透視圖及數量資料。
本題未涉及特定法條,無須套用法規計算;若涉及法規說明,應以命題當年(民國 110 年)法規為準。
解題方法
答題可採「資料本質、設計流程、圖面管理、協同應用、生命週期」五個面向比較:
- 先說明 BIM 並非單純的 3D 繪圖軟體。
- 再比較傳統 CAD 與 BIM 的模型組成方式。
- 接著說明設計變更、圖面更新及資訊整合的差異。
- 最後補充 BIM 對協同設計、工程分析、施工管理及維護管理的延伸價值。
- 以「提高一致性與整合性,但仍需正確建模及標準化管理」作為結論。
一、模型資料性質不同
1. 傳統設計與製圖
傳統 CAD 圖面通常以幾何線條表達建築內容。例如,牆體可能只是由兩條平行線表示,門窗可能以圖塊表示,梁柱則以線段或填色區域表示。圖面上的線條本身不一定具有「牆」、「門」或「結構柱」的工程意義。
因此,傳統 CAD 的重點在於繪製圖形,建築資訊常分散於不同圖檔、圖層、表格及說明文字中。
2. BIM 設計與製圖
BIM 使用具有工程意義的建築元件建立模型,例如:
- 牆是牆體物件,具有厚度、高度、材料及耐火性能等屬性。
- 門具有門型、尺寸、開啟方向及材料等資料。
- 樓板具有厚度、標高、材料及構造層次。
- 梁柱具有截面、材質、位置及結構相關資訊。
因此,BIM 模型同時具有:
- 幾何資訊;
- 材料資訊;
- 構造資訊;
- 性能資訊;
- 數量資訊;
- 空間與位置資訊;
- 施工及維護相關資訊。
二、設計方式由繪製圖面轉為建立建築模型
傳統 CAD 的作業通常是分別繪製平面圖、立面圖與剖面圖。每張圖面可能各自存在,設計者須透過人工方式維持彼此的一致性。
BIM 則是先建立三維建築模型,再依模型產製不同視圖。平面圖、立面圖與剖面圖不是彼此獨立的圖,而是同一模型在不同方向及切面下的表現。
其關係可表示為:
此種方式使圖面與模型具有較高的一致性,亦能降低各圖面分別修改所造成的錯誤。
三、設計變更與圖面更新方式不同
1. 傳統方法
在傳統 CAD 中,若修改牆的位置或門窗尺寸,通常須逐一檢查平面圖、立面圖、剖面圖及相關詳圖,再分別修改。當圖面數量增加時,容易發生:
- 平面圖已修改,立面圖未修改;
- 剖面圖尺寸與平面圖不一致;
- 門窗數量表未同步更新;
- 圖面註記與實際設計不符。
2. BIM 方法
BIM 中的元件具有關聯性。修改模型中的牆、樓板、門窗或柱梁後,與該元件相關的視圖通常可同步反映變更,明細表及數量資料亦可依模型更新。
但此種同步更新並非代表所有工作完全自動完成。模型分類、元件設定、視圖範圍、標註規則及明細表欄位仍須由設計者正確設定。
四、圖面表達方式不同
傳統 CAD 主要透過線寬、圖層、填色、文字及符號表達建築內容;BIM 則可依元件類別、視圖方向、切面位置及顯示設定,自動產生相應的圖面表達。
例如,同一扇門在不同視圖中可分別呈現為:
- 平面圖中的門扇及開啟方向;
- 立面圖中的門面及高度;
- 剖面圖中的門框、門扇及牆體關係;
- 透視圖中的三維外觀。
BIM 因此能將模型資訊與製圖規則結合,使圖面不只是幾何線條的集合,而是模型資訊的視覺化成果。
第 第三題 題
依我國綠建材標章對於「高性能防音綠建材」之規定,請回答下列問題:
(一)在「隔音性能建材」的規定當中,隔音性能評定項目主要分為哪些建築部位?【15 分】
(二)請列舉五種列為評定項目的「吸音性能建材」。【10 分】
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核心觀念
本題考查我國綠建材標章中「高性能防音綠建材」的評定範圍,分為:
- 隔音性能建材:阻隔聲音傳遞,重點在建築構造部位的隔音能力。
- 吸音性能建材:降低室內聲音反射與混響,重點在材料本身的吸音能力。
以命題當年(民國 110 年)之綠建材標章相關評定基準為準。本題沒有計算公式,作答重點是正確掌握評定項目及其分類。
解題方法
先判斷題目問的是「隔音」還是「吸音」:
- 問「建築部位」時,回答牆、樓板、門、窗等構造部位。
- 問「吸音性能建材」時,回答具備吸音功能的材料或構件名稱。
隔音是阻止聲音由一個空間傳到另一個空間;吸音則是吸收室內聲能,減少聲音反射。兩者功能不同,不可混為一談。
(一)隔音性能建材之建築部位
隔音性能評定項目主要分為下列建築部位:
- 外牆
- 分間牆
- 樓板
- 門
- 窗
其中:
- 外牆主要評估室外噪音傳入室內的阻隔能力。
- 分間牆主要評估相鄰室內空間間的空氣音隔音能力。
- 樓板主要涉及上下樓層間的空氣音及衝擊音隔音問題。
- 門、窗則是建築開口部位,通常是整體外牆隔音性能的弱點。
第 第四題 題
請繪圖並輔以文字說明,回答下列問題:
(一)依我國「建築物無障礙設施設計規範」規定,繪製樓梯扶手端部之兩種以上「防勾撞處理」的設計手法。【10 分】
(二)請繪圖說明「特別安全梯」。【5 分】
(三)承第(二)小題,請說明在「建築技術規則設計施工篇」中對於「特別安全梯」的構造規定。【10 分】
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查三項重點:
- 無障礙樓梯扶手端部的防勾撞設計。
- 「特別安全梯」的平面構成與避難動線。
- 依命題當年《建築技術規則設計施工編》之特別安全梯構造規定。
以下法規內容均以命題當年民國110年規定為準;現行法規如有修正,仍不影響本題依110年法規作答。
(一)樓梯扶手端部之防勾撞處理【10分】
1. 核心規定
依《建築物無障礙設施設計規範》,樓梯扶手端部應避免衣物、背包、手杖遭扶手端部勾掛,並避免行走者碰撞受傷。因此,扶手端部須作圓滑、封閉或導向牆面之處理。
2. 設計手法一:扶手端部向下彎曲
扶手於端部作圓弧形向下彎曲,使端部不形成水平突出物。
扶手
──────────────╮
│
│
╰── 向下彎曲
重點:
- 端部應圓滑,不得有尖角。
- 向下彎曲可避免衣物或物品由端部勾住。
- 彎曲段應與扶手本體連續,保持握持安全。
3. 設計手法二:扶手端部回靠牆面
扶手延伸至端部後,以圓弧形回轉並固定於牆面,使端部不向通行方向突出。
牆面
│╭──────────────
││ 扶手
│╰──────────────
重點:
- 扶手端部應靠向牆面或固定構件。
- 端部與牆面之間應避免形成可勾掛的開口。
- 不得以尖銳角度直接截斷扶手。
4. 設計手法三:扶手端部回到立柱或欄杆
扶手端部以圓弧形回轉,連接至立柱、欄杆或其他固定構件。
扶手
──────────────╮
│
╰── 接回立柱
│
│
重點:
- 扶手端部形成封閉或連續構造。
- 可避免端部成為突出勾掛物。
- 立柱及連接部位亦應作圓滑處理。
5. 作答技巧
圖面至少畫出兩種不同作法,並在圖旁標示:
- 向下彎曲。
- 回靠牆面。
- 回接立柱或欄杆。
- 端部圓滑、不得尖銳突出。
(二)特別安全梯之圖示與說明【5分】
1. 核心觀念
特別安全梯是在一般樓梯間外,增設具防火及排煙功能之「排煙室」或前室,使火災時煙氣不易直接進入樓梯間,維持樓梯間作為安全避難通道。
其基本避難動線為:
2. 平面示意圖
戶外
↑
┌───────────┐
│ 排煙窗 │
│ │
│ 排煙室 │
│ │
└───┬───┬───┘
│防火門
↓
┌──────┴────────┐
│ │
│ 特別安全梯 │
│ 樓梯間 │
│ ↑ ↓ │
│ │
└──────┬────────┘
│防火門
↑
建築物室內
3. 圖示應標示之內容
- 四周防火構造牆壁。
- 排煙室。
- 排煙室與樓梯間間之防火門。
- 排煙室對外之窗戶或排煙設備。
- 樓梯間之梯段及避難方向。
- 室內進入排煙室,再進入樓梯間之動線。
4. 特別安全梯與普通安全梯之區別
普通安全梯主要藉防火構造及防火門保護樓梯間;特別安全梯則再設置排煙室,使室內煙氣先受到排煙室阻隔及排除,安全性較高。
(三)特別安全梯之構造規定【10分】
依命題當年《建築技術規則設計施工編》規定,特別安全梯應說明下列構造重點。
1. 樓梯間四周應為防火構造
樓梯間四周牆壁應為防火構造,以形成獨立且具防火區劃功能之樓梯間。