112 地方特考三等 建築工程類科 建築設計 考古題詳解
第 一 題20 分
請試述永續建築設計(sustainable building design)的設計目標,並列舉 3 項適用於臺灣本土環境的設計策略說明之。
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核心觀念
本題考查永續建築設計的目標,以及如何依臺灣的氣候、地形與資源條件,將永續理念轉化為具體的建築策略。永續建築不是單指節能建築,而是從建築的規劃、設計、興建、使用維護到拆除回收,兼顧環境、社會與經濟面向,降低對自然資源及環境的負荷。
設計目標可歸納為:
- 降低環境衝擊:節約能源與用水、減少溫室氣體及污染物排放、降低廢棄物,並維護生態與自然資源。
- 維持健康舒適的室內環境:提供良好採光、通風、熱舒適與空氣品質,並兼顧使用者安全及健康。
- 促進社會與基地環境共融:回應在地氣候、地形、生態及社區需求,提升空間可近性與使用公平性。
- 追求全生命週期的經濟合理性:考量建造、營運、維護及更新成本,選擇耐久、可維修、可回收的材料與系統。
解題方法
作答時先用「環境效益、使用者福祉、經濟與社會可持續」界定設計目標,再選取適合臺灣本土條件的策略。三項策略宜分別回應臺灣常見的高溫高濕與強日照、降雨與水資源、地震及材料資源循環等課題,並說明策略如何改善問題及其效益。只列技術名稱而未連結在地環境,難以呈現本題要求的「適用於臺灣本土」。
臺灣本土設計策略
一、因應高溫高濕氣候,採用被動式降溫與通風設計
臺灣夏季炎熱潮濕,建築常有冷房與除濕需求。規劃時應依基地日照、風向及周邊遮蔽條件安排量體、開窗與空間配置,配合外遮陽、深窗、陽台、植栽遮蔭及適當的屋頂隔熱,減少太陽輻射熱進入室內。開口位置可配合主要風向形成有效穿堂風,降低室內蓄熱,並改善通風與濕氣滯留。
此策略先降低建築的冷房負荷,再以高效率空調補足需求,通常比只依賴機械空調更能減少營運能耗。設計仍須兼顧防雨、防颱、蚊蟲防治及室內濕度控制,避免為追求自然通風而犧牲建築防護與室內品質。
二、配合多雨環境,推動雨水利用與基地保水
第 二 題80 分
某綠能工程科技公司於其綠能園區興建小型研發辦公室,其設計目標為提供可彈性使用之研發辦公空間,以及研發產品的展示場所。建築立面同時可作為公司研發之預製帷幕單元的產品展示,能夠不定期地更換。
該公司以研發能夠滿足臺灣本土氣候高日照、強風、多雨之條件,具節能永續特色之外牆帷幕單元為其特色產品。
基地概述:
位於濱海之綠能園區內某處基地,長方形基地長 40 公尺、寬 20 公尺,西南側為長向,面朝臺灣海峽,距海岸 100 公尺,臨園區 10 公尺道路,請參考基地示意圖。
空間需求:
| 名稱 | 面積 | 數量 | 需求 |
|---|---|---|---|
| 辦公與研究空間 | 1 | 可分不同樓層配置,以彈性使用為原則 | |
| 展示空間 | 1 | 可分不同樓層配置,以彈性使用為原則 | |
| 電動車充電車位 | 適量 | 4 | 位於地面層,可以彈性使用;位於地面層有遮蔽之空間 |
| 入口、動線及服務空間 | 適量 | — | 供展示用;廁所、清潔、管線、茶水間、走道、樓梯、電梯…… |
立面設計:
選擇最適當模矩尺寸作立面分割,以能夠安裝公司研發之預製帷幕單元產品為主。單元版片厚度以 25 cm 為標準規格,長寬尺寸需以適當模矩規格化,可懸掛於結構系統之外側,並考慮公路運輸的尺寸限制。可外加遮陽及其他裝飾性或功能性構造。
圖面需求:
-
配置圖:以適當比例繪製建築量體與基地環境,標註北向、比例尺、車道、步道、植栽、鋪面,以陰影呈現建築量體的高度。
-
平面圖:選擇適當比例尺繪製地面層與 2 層平面圖。2 層以上平面圖不需繪製,也不予計分。需繪製柱、牆、門窗、樓板、樓電梯、廁所與服務空間的隔間及內部設施。需標註結構網格尺寸、方位及比例尺,若有需要請注意上層樓板投影線、當層樓板挑空區域的標示。
-
立面圖:以適當比例繪製主要朝向之立面圖,須標示預製帷幕單元的分割、外牆開口、門窗、遮陽、屋頂,並標註樓層高度。
-
帷幕單元設計圖:挑選具代表性之一種帷幕單元繪製概念設計圖,以適當比例與圖面標示出帷幕單元外觀完成面材質、開口、遮陽等設計即可,如能繪製剖面圖表現出帷幕單元內部構造尤佳。
基地示意圖:綠能園區、基地、道路、綠能園區;尺寸單位:公尺。
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核心觀念
本題是建築設計申論與製圖綜合題,重點包括:
- 基地配置與環境回應:依基地方向、濱海、高日照、強風、多雨及臨道路條件,安排建築物、車道、步道、植栽與鋪面。
- 機能分層與彈性使用:將展示、辦公研究、服務空間及停車分層配置,形成清楚的人車動線。
- 結構網格與平面模矩:以規則柱網支援彈性隔間,並配合預製帷幕單元尺寸。
- 永續帷幕系統:考慮遮陽、隔熱、通風、防水、氣密、耐風壓及濱海環境耐久性。
- 可更換之外牆產品展示:帷幕單元採乾式接合及標準化尺寸,方便工廠預製、運輸、吊裝與日後替換。
本題未要求特定法定建蔽率、容積率及停車尺寸計算,因此以下以「基地內可行、符合一般建築設計原則及相關建築技術規則」為設計假設。法規檢核以命題當年(民國112年)法規為準。
解題方法
一、先將面積需求轉換為樓層配置
題目要求:
- 辦公與研究空間:
- 展示空間:
- 地面層電動車充電車位:4 格
- 入口、樓梯、電梯、廁所及機電服務空間:適量
採三層配置:
| 樓層 | 主要機能 | 面積配置 |
|---|---|---|
| 地面層 | 展示空間、入口大廳、服務核心 | 展示空間約 |
| 二樓 | 辦公與研究空間 | 約 |
| 三樓 | 辦公與研究空間 | 約 |
| 地面戶外或半戶外 | 電動車充電車位 | 4格 |
辦公研究空間分置二、三樓,每層約 ,符合「可分不同樓層配置」及「彈性使用」的要求。
基地面積為:
建議採約 的建築量體,基地另一側保留作停車、入口廣場、綠地及設備空間。
二、基地配置
依題圖,基地長向為西南側,西南側面向臺灣海峽,並臨園區道路。因此將西南側設定為主要展示立面及主要人行入口。
配置原則
- 建築物配置於基地一側,形成完整且簡潔的矩形量體。
- 西南側設主要入口、展示大廳及產品展示立面,使公司帷幕產品直接面向道路及海側。
- 車道由園區道路進入基地,採人車分流。
- 四個電動車充電車位設於地面層有遮蔽的停車棚下,靠近入口但不干擾展示人流。
- 西南側設主要步道及入口廣場,採透水鋪面。
- 東北側及迎風側配置較高植栽、灌木及喬木,作為防風、減少鹽害及環境緩衝。
- 建築周邊設排水溝、雨水導排及雨水回收設施。
- 主要展示立面可採連續模矩分割,形成公司預製帷幕單元的實體展示牆。
配置圖應標示:
- 北向
- 或 比例尺
- 基地界線及 尺寸
- 10公尺園區道路
- 車道及迴轉空間
- 四個電動車充電車位
- 入口廣場及步道
- 綠地、植栽及透水鋪面
- 建築陰影,以表示建築物高度及量體關係
三、結構網格與平面規劃
建築物採 矩形平面,柱網採 。
柱網可標示為:
- 水平向:~,間距
- 垂直向:~,間距
總尺寸為:
此種柱網具有下列優點:
- 與辦公室隔間尺寸容易配合。
- 方便配置開放辦公、研究桌、會議室及實驗工作區。
- 避免大量落柱造成空間切割。
- 可配合寬度約 的帷幕單元。
- 有利於預製、吊裝及日後更換。
結構可採鋼筋混凝土柱梁系統或鋼骨梁柱系統,外掛預製帷幕單元。帷幕單元不承擔主要結構荷重,僅將自重、風壓及地震作用傳遞至主結構。
平面圖設計
一、地面層平面
地面層以展示為主,配置如下:
- 西南側設主要入口及入口大廳。
- 展示空間約 ,採大跨距、少柱及可變展示系統。
- 展示牆、產品樣品及帷幕單元模型採可移動展架。
- 入口附近設服務台、等候區及展示導覽空間。
- 建築核心配置樓梯、電梯、廁所、清潔間、茶水間及管道間。
- 電梯及樓梯應與主要展示空間清楚分隔,避免動線交叉。
- 電動車充電車位設於建築旁的地面層遮蔽停車棚,四格車位均配置充電設備。
- 停車棚上方可採太陽能光電板,供充電設備及公共照明使用。
展示空間採開放平面,僅以可移動隔屏、展架及活動家具分隔,以符合彈性使用需求。
二、二樓平面
二樓配置約 辦公與研究空間:
- 外圍採開放辦公區及研究工作區。
- 靠近採光面配置辦公、討論及研究桌。
- 靠近核心配置影印、儲藏、茶水及設備空間。
- 以活動隔間、玻璃隔間及可移動家具形成不同尺度的工作單元。
- 保留可調整的開放區,供團隊擴編、合作研究或臨時展示使用。
廁所及服務空間宜集中配置於垂直核心附近,使給排水及通風管線上下對位。
三、三樓平面
三樓同樣配置約 辦公與研究空間,但可安排較安靜的研究室、主管辦公、會議室及多功能工作區。
三樓可設:
- 開放研究區
- 小型研究室
- 會議室
- 多功能討論室
- 儲藏及設備空間
- 茶水間
- 男女廁所及無障礙廁所
二、三樓平面不宜採過多固定隔間,應以模矩化隔間及可拆卸牆體回應公司未來使用變化。
四、剖面及樓層高度
建議樓層高度如下: