110 地方特考三等 建築工程 建築營造與估價 考古題詳解

核心觀念

本題考「建築工程費用」的成本分類與估價編列。工程成本通常分為：

1. 直接工程成本：可直接歸屬於特定工項者，例如混凝土、鋼筋、模板、砌磚、油漆等材料費，以及直接施工人員工資、施工機具使用費。
2. 間接工程成本：為完成整體工程所必須支出，但無法合理、經濟地直接歸屬於某一特定工項者。其支出雖不直接形成某一構造物，但對工程施工、管理、品質、安全及環境維護具有必要性。

因此，間接工程成本的判斷重點不是「有沒有施工行為」，而是「該費用能否直接歸屬於某一特定工項」。例如模板工人的工資可直接列入模板工程費；工地主任、工地主任辦公室及工地警衛費，通常屬於整體工程共同支出，列為間接工程成本。

以命題當年（民國110年）法規及公共工程估價慣例為準。間接工程費並無一套適用所有工程的單一固定法定比例，實際應依工程性質、契約文件、主管機關編列標準及招標機關規定辦理；現行相關編列規定已可能修正，作答仍以命題當年規範為準。

間接工程成本的主要內容

一、工地管理及現場行政費用

包括：

• 工地主任、工地工程師、品管人員、勞安人員及行政人員等現場管理人員費用。
• 工地辦公室、倉庫、圍籬、臨時水電、電話、網路及通訊費。
• 工地保全、警衛、清潔及一般雜項支出。
• 工程測量、放樣、試驗配合及施工文件管理費。
• 工地機具、設備及臨時設施之折舊、租金、維修與搬遷費。

這些費用是為整個工地服務，通常不能只歸屬於單一工項。

二、品質管理費

包括材料試驗、混凝土試體試驗、鋼筋或焊接檢驗、施工品質查驗、品管文件製作及品管人員相關費用。

品質管理費與材料費、人工費不同，其目的在於確保各工項符合設計圖說、施工規範及契約品質要求。

三、勞工安全衛生費

包括：

• 安全防護設施及安全網、護欄、施工架防護等費用。
• 個人防護具，如安全帽、安全帶、防護鞋及反光背心。
• 工地安全衛生標誌、警示設備及教育訓練。
• 臨時用電安全、防墜措施、消防及緊急應變設備。
• 勞工健康檢查及安全衛生管理相關費用。

此類費用是為整體施工安全所需，通常不得任意併入某一工項，也不能因已列入施工架或機具費而重複計列。

四、環境保護及工地維護費

包括：

• 防塵、防噪音及防振動措施。
• 洗車台、沉砂池、排水及泥水處理。
• 工地道路清潔、廢棄物清運及分類處理。
• 環境監測、污染防制及鄰房或周邊環境維護。
• 臨時交通維持、施工期間公共設施保護等費用。

五、保險、保證及其他共同費用

依契約需要，可能包括營造綜合保險、雇主意外責任保險、第三人責任保險、履約保證及相關手續費。其是否列入間接工程費，應依招標文件及估價分類辦理。

六、承包商一般管理費及合理利潤

承包商為承攬及執行工程所負擔的公司管理、財務、會計、採購、技術支援及風險成本，通常以工程直接費或部分工程費用為計算基礎，另加合理利潤。

嚴格區分時，「一般管理費」、「間接工程費」、「利潤」及「營業稅」可能在估價表中分列，不一定全部合併稱為間接工程成本。因此作答時應說明：廣義成本分析可將其視為工程間接支出；實際工程預算則依編列格式分項列示。

間接工程成本的編估方式

間接工程成本通常採「直接費基礎加成法」與「數量計算法」併用。

一、先編列直接工程費

依設計圖說、施工規範及工程數量計算各直接工項：

$$\text{直接工程費} = \sum(\text{工項數量}\times\text{單價})$$

其中單價可由材料費、人工費、機具費及必要的直接費組成：

$$\text{工項單價} = \text{材料費} + \text{人工費} + \text{機具費} + \text{其他直接費}$$

例如混凝土工程可依混凝土數量乘以每立方公尺綜合單價；鋼筋工程則依鋼筋重量乘以每公斤綜合單價。

二、可明確計算者採實數編列

對於可依數量、工期或租賃條件計算的間接費用，應儘量採實數估算，例如：

$$\text{臨時設施費} = \text{設施數量}\times\text{單價}$$ $$\text{現場管理人員費} = \text{人數}\times\text{月薪}\times\text{聘用月數}$$ $$\text{施工機具租金} = \text{月租金}\times\text{使用月數}$$ $$\text{材料試驗費} = \text{試驗次數}\times\text{每次試驗費}$$

核心觀念

鋼構材接合的目的，是將梁、柱、桁架、斜撐等構材可靠地連結，使接合部能傳遞軸力、剪力、彎矩及扭矩，並具備足夠的強度、剛度、韌性與施工性。

依接合材料及施工方式，鋼構材接合主要分為：

1. 鉚釘接合
2. 螺栓接合
3. 銲接接合

實務上亦常採用「螺栓與銲接之混合接合」。現代鋼構工程以高強度螺栓及銲接最為普遍，鉚釘接合則多見於早期鋼構或歷史建築。

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解題方法

本題要求「試繪圖及說明」，作答宜採「分類—簡圖—工作原理—適用性及優缺點」的方式，逐一說明三種主要接合方法，最後補充接合型式與施工注意事項。

接合方法可依力的傳遞方式概分為：

• 利用銲道連續熔接傳力：銲接接合。
• 利用螺栓桿身承受剪力、螺帽夾持及摩擦傳力：螺栓接合。
• 利用鉚釘桿身承受剪力及鉚釘頭夾持傳力：鉚釘接合。

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一、銲接接合

1. 基本概念

銲接是利用熱能使鋼材接合部及銲材局部熔融，冷卻凝固後形成連續銲道，使兩構材成為整體。

常見銲接方式包括：

• 電弧銲接
• 氣體保護銲接
• 工廠自動銲接
• 現場銲接

鋼構最常見的銲道型式為角銲及開槽銲。

2. 角銲簡圖

 鋼板
 ─────────────
 ▲
 │ 角銲
 │╲
 │ ╲
 │ ╲
 │ ╲
 └────────
 鋼板

角銲通常用於兩鋼板互相垂直或形成角度之接合，銲道截面大致呈三角形。

3. 開槽銲簡圖

鋼板一 鋼板二
────────┐ ┌────────
 │╲╱│
 │銲│
 │道│
────────┘ └────────

開槽銲係先在鋼板端部加工坡口，再將坡口填滿銲材。其接合效果較接近母材連續，適用於需要傳遞較大軸力或彎矩的接合部。

4. 銲接接合的優點

• 接合部外形平整，構材不需鑽孔，材料利用率較高。
• 可形成連續接合，適合傳遞軸力、剪力及彎矩。
• 接頭重量較輕，構造細部較簡潔。
• 適合工廠預製，可提高自動化程度。
• 接合部不會因螺栓頭、螺帽突出而影響外觀。

5. 銲接接合的缺點

• 需要熟練銲工及良好的施工管理。
• 銲接產生高溫，容易造成殘留應力及變形。
• 現場銲接受雨水、風、低溫及施工空間影響較大。
• 銲道內部缺陷不易由外觀完全判斷，須配合非破壞檢測。
• 接頭拆卸及更換不易。
• 銲接熱影響區可能改變鋼材性質，須注意裂縫及脆性破壞。

6. 施工注意事項

銲接接頭應注意銲道尺寸、銲接順序、坡口形狀、預熱、層間溫度及銲後檢查。重要接頭可採超音波檢測、放射線檢測、磁粒檢測或液體滲透檢測。

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二、螺栓接合

1. 基本概念

螺栓接合係將兩構材鑽孔後，以螺栓穿過接合板及構材，再以螺帽鎖緊，使構材互相連結。

2. 螺栓接合簡圖

 螺栓頭 螺帽
 │ │
 ▼ ▼
 ┌───┬─────────┬───┐
 │ │ │ │
 └───┴─────────┴───┘
 │ 接合板 │
 ┌─────────────────┐
 │ 鋼板一 │
 └─────────────────┘
 ┌─────────────────┐
 │ 鋼板二 │
 └─────────────────┘
 │ 螺栓桿身 │

實際構造中，螺栓可穿過兩片鋼板及外側接合板，依接合需求形成單剪、雙剪或多剪接合。

3. 螺栓接合的主要型式

（1）承壓型螺栓接合

外力先使螺栓與孔壁接觸，再由螺栓桿身承受剪力，並由孔壁承受承壓力。

外力 P →
┌─────────────┐
│ ○ ○ ○ │ 螺栓孔
└─────────────┘
 ↑孔壁承壓及螺栓剪力

適用於一般鋼構接合，但須檢核螺栓剪斷、鋼板孔壁承壓、淨截面拉斷及塊狀剪力破壞。

（2）摩擦型高強度螺栓接合

以高強度螺栓施加預拉力，使接合面產生夾緊力，外力主要由鋼板接觸面間的摩擦力傳遞。

$$V_{\text{摩擦}} \leq \mu \, T_{\text{夾}} \, n$$

其中：

核心觀念

本題考查「預鑄工法如何成為營建自動化的實現手段」，重點不在單純說明預鑄混凝土施工，而在於呈現從設計、工廠生產、運輸、現場組裝到品質回饋的整合流程。

所謂營建自動化，是將傳統現場分散、依賴人工經驗的施工工作，透過下列方式轉化為可計畫、可標準化、可機械化及可資訊化管理的生產系統：

1. 建築構件標準化與模組化。
2. 設計資訊整合及數位化。
3. 構件在工廠集中生產。
4. 以機械設備進行製造、搬運及吊裝。
5. 以編碼、檢測及回饋系統進行品質管理。
6. 使現場施工由「濕式製作」轉為「乾式組裝」或「半乾式接合」。

以建築結構體為例，預鑄工法係將柱、梁、版、牆、樓梯等構件，依設計圖說先在工廠製作，再運送至工地，以吊裝及接合方式組成完整結構體。因此，營建自動化的核心是：

「設計標準化、工廠生產化、運輸計畫化、現場組裝化、管理資訊化。」

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解題方法

本題宜採「全生命週期流程」作答，依序說明：

$$\text{前置規劃} \rightarrow \text{設計整合} \rightarrow \text{工廠製造} \rightarrow \text{養護與檢驗} \rightarrow \text{運輸與堆置} \rightarrow \text{現場吊裝} \rightarrow \text{接合整合} \rightarrow \text{檢查驗收與回饋}$$

每一階段均應同時交代「自動化內容」及「對結構施工的作用」。

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一、前置規劃與生產系統建立

1. 確認預鑄適用性

首先依建築規模、結構系統、構件尺寸、運輸條件、吊裝設備及工地空間，判斷是否適合採用預鑄工法。

適合預鑄化的構件通常具有下列特性：

• 重複性高。
• 尺寸及形狀規則。
• 數量較多。
• 可由工廠集中製造。
• 運輸及吊裝條件可配合。

例如標準層的梁、柱、樓板及外牆板，通常具有高度重複性，適合採用模具重複使用及機械化生產。

2. 建立構件分割及編碼系統

將整體結構體拆分為可製造、可運輸、可吊裝的構件，並給予唯一編號，例如：

• 柱：C-01、C-02。
• 梁：B-01、B-02。
• 樓板：S-01、S-02。
• 預鑄牆：W-01、W-02。

構件編碼應與設計圖、加工單、檢驗紀錄、運輸表及吊裝順序相互對應，避免構件錯置或漏裝。

3. 設定施工節拍

預鑄工廠須依工地吊裝速度安排生產節奏，使製造、運輸及吊裝相互配合。可用下式表示基本生產需求：

$$\text{每日需求量} = \frac{\text{總構件數量}}{\text{預定施工日數}}$$

若工地每日需要吊裝 20 片樓板，工廠的日產量、運輸數量及現場吊裝能力便應以此節拍配置，避免工地待料或現場堆積過量。

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二、設計整合與標準化

1. 結構系統及模數化設計

預鑄自動化必須在設計階段即考慮構件製造與組裝，而不是完成傳統設計後才將構件拆開預鑄。

設計內容包括：

• 結構柱網及樓層高度。
• 構件標準尺寸。
• 構件重量及吊點位置。
• 接頭形式及施工順序。
• 預留孔、套筒、錨栓及埋設物。
• 構件運輸尺寸限制。
• 吊車作業半徑及吊裝能力。
• 構件製作及安裝容許誤差。

透過模數化，可減少模具種類，提高模具重複使用率，並使鋼筋加工、混凝土澆置及自動搬運更容易標準化。

2. 圖說整合與資訊化

建築、結構、機電及施工圖說必須整合，避免預鑄構件製作完成後，才發現管線、門窗或設備位置衝突。

可運用 BIM 或三維模型建立構件資料，內容包括：

• 構件幾何尺寸。
• 混凝土強度及材料規格。
• 鋼筋配置。
• 預埋件及開口位置。
• 構件重量。
• 製造編號。
• 吊裝順序。
• 安裝位置及接合方式。

設計資料經確認後，可直接轉換為鋼筋加工、模具設定及生產管理資料，形成由設計端連接工廠端的數位流程。

3. 接頭及施工性設計

預鑄構件的自動化程度，常取決於接頭是否簡單、可靠且易於施工。常見接合方式包括：

• 套筒灌漿接頭。
• 鋼筋續接器。
• 濕式接頭。
• 乾式螺栓接頭。
• 鋼板焊接接頭。
• 後澆混凝土整合接頭。
• 預力或 post-tension 接合系統。

接頭設計必須同時滿足強度、剛度、耐震、耐久、防火及施工容許誤差的要求。自動化並不代表省略接頭施工，而是將接頭施工標準化、程序化及可檢測化。

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三、工廠製造自動化

1. 模具準備

工廠依構件編號及尺寸組立鋼模或其他可重複使用的模具，並完成：

• 模具清潔。
• 脫模劑塗布。
• 尺寸及平整度檢查。
• 預留孔及開口定位。
• 吊點、錨栓及埋設件定位。
• 門窗框、管線套管等整合安裝。

模具可採固定式生產線、循環台車或可調整模具，以配合大量標準構件的連續生產。

2. 鋼筋及預埋件加工

鋼筋可利用自動裁切、彎曲、焊接及組立設備製作。對於梁、柱及牆板，可先組成鋼筋籠，再置入模具內。

此階段應特別控制：

• 鋼筋尺寸及數量。
• 鋼筋間距。
• 保護層厚度。
• 搭接或續接位置。
• 吊點及錨定鋼筋。
• 預埋件與套筒位置。

預埋件若發生偏位，將直接影響現場安裝，因此可利用定位治具、雷射量測或數位檢測設備提高精度。

3. 混凝土澆置及振實

完成鋼筋及預埋件定位後，進行混凝土拌製、輸送、澆置及振實。工廠化生產可採用：

• 自動計量及拌合設備。
• 混凝土輸送設備。
• 定量澆置設備。
• 振動台或高頻振動器。
• 蒸汽養護或恆溫養護設備。

工廠生產可穩定控制水灰比、坍度、澆置量及振實時間，降低現場施工受天候、人力及空間限制的影響。

4. 養護及脫模

混凝土澆置完成後，依材料及設計要求進行養護，使其達到規定強度。達到脫模條件後，使用翻模設備、吊具或起重機將構件移出模具。

脫模時應避免：

• 構件邊角破損。
• 預埋件鬆動。
• 構件變形。
• 吊點局部破壞。
• 未達強度即吊運。

5. 表面處理及成品修整

依建築外觀及後續裝修需求，進行下列作業：

• 表面修補。
• 外露鋼筋及預埋件整理。
• 外牆板表面處理。
• 接合面粗糙化。
• 防水及填縫處理。
• 構件尺寸及外觀修整。

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四、品質檢驗與生產資訊管理

預鑄工法的品質管理必須由事後檢查轉為製程內控制。每一構件均應建立可追溯資料，內容包括：

核心觀念

本題在考牆面石材兩種主要安裝系統：

• 乾式工法：石材不以水泥砂漿大面積黏貼，而是利用金屬構件、錨栓、掛件、插梢等機械固定於結構體或金屬骨架。
• 濕式工法：石材背面以水泥砂漿或黏著材料與牆體黏結，並配合銅線、不鏽鋼線、錨筋等輔助固定。

答題時應掌握三個層次：

1. 施作構造與流程。
2. 牆面、石材及固定材料的受力關係。
3. 安全性、耐久性、施工性、成本及維修性的比較。

本題屬建築營造工法題，無須套用特定計算公式；若涉及工程規範，應以命題當年（民國 110 年）法規及工程施工規範為準。

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一、牆面貼掛石材乾式工法

（一）構造示意圖

室外 室內
 ↓ ↓

┌────────┐
│ 石材面板 │ ← 石材以掛件、插梢或背栓固定
└───┬────┘
 │ 不鏽鋼掛件／背栓／插梢
 │
 ┌─┴────────┐
 │ 金屬支架或橫直料 │ ← 鋁合金、不鏽鋼或鍍鋅鋼構件
 └─┬────────┘
 │ 角鋼、連接件
 │
 ┌─┴───────┐
 │ 化學錨栓／膨脹錨栓 │
 └─┬───────┘
 │
┌───┴────────────┐
│ RC牆或其他結構牆體 │
└────────────────┘

石材與牆體間通常留設空氣層，並設排水及防水構造

（二）施作方式

1. 基面及放樣

先確認結構體尺寸、牆面垂直度及平整度，依立面分割圖放出水平線、垂直線、伸縮縫及石材接縫位置。

2. 檢查石材

石材進場後檢查尺寸、厚度、色澤、紋理、裂縫及缺角。依編號排列，確認各片石材與立面分割相符。

3. 設置錨栓及金屬支架

在結構牆上鑽孔，安裝化學錨栓或膨脹錨栓，再固定角鋼、立柱、橫料或其他金屬骨架。錨栓位置不得任意設於混凝土裂縫、孔洞或保護層不足處。

4. 調整骨架位置

以墊片、調整螺栓或可調式連接件校正骨架的水平、垂直及出牆尺寸，使石材完成面符合設計立面。

5. 加工及安裝石材固定件

依設計在石材側邊、背面或上下端加工槽孔、背栓孔或插梢孔，安裝不鏽鋼掛件、銷釘、背栓及扣件。石材開槽及鑽孔時須避免造成局部崩角或應力集中。

6. 吊掛及固定石材

依由下而上或由基準層向上之順序安裝石材。每片石材均應由機械固定件承受自重，並調整接縫寬度、平整度及垂直度。

7. 設置接縫及防水排水構造

石材接縫應依設計留設，不得以硬性材料全部封死。外牆通常須配合背襯防水層、滴水、排水孔及耐候填縫膠，使進入石材背後的水分能排出。

8. 完成檢查

檢查石材是否鬆動、裂損、污染、接縫不順及表面凹凸不平，並確認掛件、錨栓及焊接部位具備防蝕處理。

（三）受力概念

乾式工法的主要受力路徑為：

$$\text{石材自重} \rightarrow \text{掛件、背栓或插梢} \rightarrow \text{金屬骨架} \rightarrow \text{錨栓} \rightarrow \text{結構牆體}$$

風壓、風吸力及地震作用所產生的水平力，也須經由掛件、支架及錨栓傳遞至結構體。因此，乾式工法的安全性不僅取決於石材本身，也取決於錨栓、金屬構件、焊接或螺栓連接及結構牆體的承載能力。

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二、牆面貼掛石材濕式工法

（一）構造示意圖

室外 室內
 ↓ ↓

┌────────┐
│ 石材面板 │
└───┬────┘
 │ 水泥砂漿黏結層
 │ 銅線／不鏽鋼線／錨筋等輔助固定
┌───┴────────┐
│ 水泥砂漿底層或打底層 │
└───┬────────┘
 │
┌───┴────────┐
│ RC牆、磚牆或粉刷牆面 │
└────────────────┘

（二）施作方式

1. 清理及處理基面

清除牆面灰塵、油污、浮漿及鬆動部分，修補孔洞及蜂窩。必要時先施作打底層，使牆面具備足夠平整度及黏結性能。

2. 放樣分割

依設計圖放出水平基準線、垂直控制線、石材分割線及門窗收邊線。應先確定起始高度及各層石材完成面，避免累積誤差。

3. 石材背面處理

清除石材背面粉塵及鬆散物。背面過於光滑時，依施工規範施作粗化、界面處理或背塗材料，以增加與砂漿的黏結力。

4. 設置輔助固定件

視石材尺寸、重量及牆體狀況，設置銅線、不鏽鋼線、錨筋、鐵件或其他輔助固定件。輔助固定件應錨定於可靠牆體，不得僅固定在粉刷層或脆弱表層。

5. 拌製及塗佈砂漿

依工程規範拌製水泥砂漿，將砂漿塗佈於牆面及石材背面，控制厚度及均勻性。砂漿配比、稠度及施工厚度應依設計與施工規範辦理，不可任意以固定比例取代工程要求。

6. 貼掛石材

由下而上依序施工，將石材壓貼於砂漿層，並用橡膠槌輕敲調整，使石材與牆面密實接觸。以水平尺、垂直尺及拉線控制平整度、垂直度及接縫寬度。

7. 填縫及清理

待砂漿達到適當硬化程度後填塞接縫，清除石材表面的砂漿污染。外牆接縫及轉角處應依設計考量伸縮、抗裂及防水需求。

8. 養護及檢查

防止砂漿過快乾燥、雨水沖刷或受震。完成後檢查石材是否空鼓、裂縫、位移、污染、接縫不直及黏結不良。

（三）受力概念

濕式工法的主要受力路徑為：