109 地方特考三等 建築工程 建築營造與估價 考古題詳解
第 一 題25 分
何謂基本設計?何謂細部設計?依行政院公共工程委員會「機關委託技術服務廠商評選及計費辦法」,其各包含哪些主要內容?請以一個小型建築物新建工程為例,說明在此工程專案中,上述兩種設計分別需要做到哪些項目及程度?
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核心觀念
本題考的是公共工程設計階段的分工,以及《機關委託技術服務廠商評選及計費辦法》第六條所列的基本設計、細部設計服務項目。法規列的是機關可依個案特性與實際需要擇定的服務範圍;實際交付內容仍應以招標文件及契約約定為準。
基本設計是把規劃階段的需求與方案,深化為可確認工程規模、配置、主要系統、材料方向及概算的設計成果。重點在「確定採用什麼方案、做到何種規模」,通常仍屬原則性設計。
細部設計是在基本設計核定後,將核定方案深化為可供申請建築執照、編製預算及招標施工的完整圖說與文件。重點在「各項工程如何施工、數量多少、依何種規範發包」。
以命題當年(民國 109 年)法規為準。後續修正若涉及相關條文,應另依修正後規定辦理;本題的設計階段與主要工作項目,依第六條說明。
解題方法
作答可先界定兩階段的目的,再依第六條分別整理工作項目,最後用同一個小型建築案例對照「方案確認」與「施工發包」的成果深度。最容易掌握的分界是:基本設計完成後,應能確認主要方案與工程概算;細部設計完成後,應能據以申照、估價、招標及施工。
法規列舉的主要內容
一、基本設計
依第六條第一款,主要包括:
- 檢討規劃及相關資料:檢視規劃報告、設計標的資料,提出檢討與建議。
- 必要的詳細調查:辦理未曾完成或需補充的詳細測量、地質調查、鑽探、試驗及其他招標文件指定的調查。
- 基本設計圖文資料:
- 構造物與環境配置規劃設計圖。
- 基本設計圖,例如平面圖、立面圖、剖面圖及招標文件指定圖說。
- 研擬結構與設備系統。
- 評估比較材料、構造物型式、工法及特殊構造物方案。
- 提出耐震與防蝕對策評估報告。
- 編擬綱要規範。
- 量體計算分析及法規檢討。
- 研擬細部設計準則。
- 研擬營建剩餘土石方處理方案。
- 施工規劃及施工初步時程。
- 成本概估。
- 研訂採購策略及分標原則。
- 提出基本設計報告。
二、細部設計
依第六條第二款,主要包括:
- 必要的補充調查:辦理未重複於前階段的補充測量、地質調查、鑽探、試驗及其他必要調查。
- 細部設計圖文資料:
- 工程圖文資料,如配置圖、平面圖、立面圖、剖面圖、排水配置圖等。
- 結構圖文資料,如結構詳圖、結構計算書。
- 設備圖文資料,如水、電、空調、消防、電信、機械及儀控的詳圖、計算書與規範。
- 編擬施工或材料規範。
- 估算及編製工程或材料數量。
- 成本分析及估算。
- 擬訂施工計畫及交通維持計畫。
- 擬訂並整合分標計畫及施工進度。
- 編擬發包預算及招標文件。
第六條另列設計服務可能包含代辦建築執照及水電、空調、消防、電信等設計圖說送審,以及協辦招標、決標事項;這些屬設計委託服務的其他工作,不應與基本設計、細部設計的項目混為一談。
第 二 題25 分
何謂 PCM(Professional Construction Management)?在一般營建工程專案中,何種狀況下應考慮導入 PCM?並請繪圖說明在整個工程專案各階段中,PCM 廠商與業主、設計、監造、施工方之間的關係。
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核心觀念
PCM(Professional Construction Management,專業營建管理),是業主委託具有營建專業能力的管理廠商,依契約授權協助業主辦理工程專案管理。PCM 可在規劃、設計、招標、施工及驗收等階段提供專業服務,協助業主整合工程團隊,管理工程的品質、進度、成本、契約與介面。
以公共工程而言,民國 109 年《政府採購法》第 39 條規定,機關得將採購的規劃、設計、供應或履約管理業務之專案管理,委託廠商辦理;並得視工程性質及實際需要,將施工監造一併委託辦理。PCM 的實際工作範圍與權責,仍以委託契約及業主授權為準。
PCM 是代表業主提供專業管理服務,通常不直接承攬工程,也不取代設計者的設計責任或施工者的施工責任。PCM 與設計、監造、施工廠商間原則上沒有直接契約關係;各廠商仍依其與業主所簽契約履約。PCM 負責協調、整合及管理建議,業主則保有決策與契約管理權責。
解題方法
題目要求依序回答三件事:
- 說明 PCM 的定義與角色。
- 說明哪些工程條件會使業主考慮採用 PCM。
- 依工程生命週期,畫出 PCM、業主、設計、監造及施工方的契約與工作關係。
作答時須分清楚兩種關係:實線表示契約關係,虛線表示管理、協調或督導關係。如此可以避免把 PCM 誤寫成施工承包商,或把 PCM 與監造混為一談。
PCM 的工作內容與各階段關係
PCM 的服務可依工程階段概述如下:
| 工程階段 | PCM 的主要工作 |
|---|---|
| 規劃與可行性評估 | 協助釐清業主需求、評估方案與經費、初擬期程及採購策略,辨識主要風險。 |
| 設計 | 協助審查設計成果,檢視成本、進度、施工性及各專業介面,提供價值工程與風險管理建議。設計責任仍由設計廠商負擔。 |
| 招標與發包 | 協助擬定招標文件、標案分工與採購時程,辦理招標及評選相關專業作業。 |
| 施工 | 協助業主管理進度、成本、品質、職安、契約與變更,整合設計、監造及施工各方資訊,追蹤問題並提出處理建議。監造工作仍由監造單位依契約辦理,除非契約另將監造服務委託 PCM 廠商。 |
| 驗收與移交 | 協助辦理驗收、缺失追蹤、竣工文件整理及設施移交,並依契約協助保固管理。 |
關係圖
第 三 題25 分
請繪圖說明鋼筋混凝土構造之耐震補強中,有關梁之彎矩補強方式,請分別說明正彎矩及負彎矩補強方式及位置。
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核心觀念
梁的彎矩補強,基本原則是把補強材配置在受拉側,使補強材與原梁共同承受拉力,提升梁的彎矩強度。以一般重力載重下的連續梁為例:
- 跨中正彎矩:梁底受拉,梁頂受壓;補強材設於梁底。
- 支承處負彎矩:梁頂受拉,梁底受壓;補強材設於梁頂,並跨越支承區配置。
補強材可採外貼鋼板、碳纖維貼片(CFRP)或外加鋼筋等方式;無論採何種材料,均須確保補強材與既有梁之間有足夠的黏結、錨定及傳力能力。
解題方法與補強位置
判斷方式是先看彎矩正負,再判斷梁截面的受拉側,最後將補強材放在受拉側。下圖以外貼補強材表示:
連續梁側視圖(一般重力載重)
支承/柱 支承/柱
▲ ▲
梁頂 ────┼──────────────────────────────────────┼────
╲ 負彎矩區 ╱
╲ ╱
╲___________ 正彎矩區 ___________╱
梁底 ──────[補強材]────────────────[補強材]──────
跨中梁底補強
上圖表示跨中正彎矩區的梁底補強;支承處的負彎矩補強則須配置在梁頂,位置示意如下:
支承處負彎矩補強(梁端局部剖面)
梁頂受拉側
───────[補強材]────────
梁頂 ───────────────────────
│ │
│ RC 梁 │
│ │
梁底 ───────────────────────
▲
支承/柱
正彎矩補強
第 四 題25 分
請說明鋼結構工程中,對於銲接內部缺陷的檢驗方法。
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核心觀念
銲接內部缺陷是指藏在銲道內部或銲道與母材交界處、無法由表面直接觀察的瑕疵,例如裂縫、未熔合、未銲透、夾渣及氣孔。這類缺陷可能降低銲接接頭強度或韌性,須以非破壞檢驗(NDT)檢查。
常用方法為放射線檢驗(RT)及超音波檢驗(UT)。兩者皆可檢查銲件內部,但原理、適用缺陷及判讀方式不同。檢驗方法及合格標準應依契約、設計圖說及適用規範辦理。
解題方法
本題宜按「檢驗原理、缺陷顯示方式、適用性與限制」分別說明兩種主要方法,再補充其他檢驗方法的適用範圍。
一、放射線檢驗(RT)
以 X 射線或伽瑪射線穿透銲接部位,在銲件另一側以底片或數位偵檢器接收影像。銲件不同位置的厚度或密度差異會造成射線吸收量不同,形成影像差異,據以判讀內部缺陷。
常見缺陷的影像特徵如下:
- 氣孔:常呈點狀或圓形影像。
- 夾渣:常呈條狀或不規則影像。
- 未銲透:常沿銲道根部呈線狀影像。
- 裂縫、未熔合:可能呈細長線狀影像;若其方向或開口不利於射線成像,較不易檢出。
優點是檢驗結果可留下底片或數位影像,便於存檔與複查;對氣孔、夾渣等體積型缺陷通常較易顯示。限制是需在銲件兩側安排射源與偵檢器,厚件檢驗較受限制;作業涉及游離輻射,須設置警戒並由合格人員操作。缺陷方向、厚度及透照條件也會影響檢出能力。
二、超音波檢驗(UT)
由探頭將高頻超音波送入銲件,聲波遇到銲件底面或內部缺陷界面時會反射。檢驗人員依反射訊號的到達時間、波幅及探頭位置,判斷缺陷所在深度、位置及大小。