112 地方特考四等 建築工程類科 施工與估價概要 考古題詳解
第 一 題25 分
近年來在全球暖化課題益發嚴峻的環境下，朝向淨零碳排目標的相關措施紛紛上路，我國目前也正規劃「低碳（低蘊含碳）建築」的相關評估系統及相關制度。
請問何謂建築物的「蘊含碳排」（Embodied Carbon）？何謂「低蘊含碳」建築？在建築物的規劃設計策略上如何朝向「低蘊含碳」建築規劃？請具體舉出其策略。
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核心觀念
本題考查建築全生命週期碳排的分類，以及如何在規劃設計階段降低建材與營建過程造成的碳排。建築碳排可概分為：
- 使用碳排：建築使用期間因空調、照明、設備等能源消耗所產生的碳排。
- 蘊含碳排（Embodied Carbon）：建築物在建材生產與運輸、施工、使用期間的更新修繕，以及拆除廢棄等生命週期階段所產生的溫室氣體排放，通常以二氧化碳當量（CO₂e）表示。
蘊含碳排可概括表示為：
實際評估時，還須依評估範圍納入運輸、施工、更新修繕及拆除處理等排放；構件若於建築生命週期內須更換，也應計入更新次數。
低蘊含碳建築，是指在滿足建築功能、安全、耐久及法規要求的前提下，透過設計、材料選用與施工管理，降低建築全生命週期蘊含碳排的建築。它著重降低興建、修繕與拆除等階段的碳排，與主要降低使用階段碳排的建築能效措施相互補充。
解題方法與設計策略
作答時先界定蘊含碳的範圍，再說明低蘊含碳建築的目標，最後從「減少材料需求、選用低碳材料、延長使用壽命、降低施工與拆除排放」提出具體策略。
-
保留既有建築，優先改造再利用 評估既有建築的結構安全與使用需求，採修繕、補強、用途調整等方式延長建築壽命，減少拆除重建所需的新材料及廢棄物。
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減少不必要的建築量體與材料用量 在滿足使用需求下，精簡平面與立面造型，避免過度裝飾及不必要的構件；以合理跨距、柱網、樓板厚度和結構配置，降低梁、柱、板、牆等主要構件用量。
第 二 題25 分
何謂鋼骨鋼筋混凝土（SRC）構造？請繪出其柱斷面說明其構法之組成，並說明 SRC 構造之優點及缺點、施工中應特別留意之事項。
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核心觀念
鋼骨鋼筋混凝土構造（Steel Reinforced Concrete，簡稱 SRC），是將鋼骨、鋼筋與混凝土組合成同一構件的複合構造。柱、梁等構件中的鋼骨與鋼筋共同承受作用力，外包混凝土則提供剛度、耐火保護並約束構件。SRC 並非單純把鋼骨埋進混凝土；設計與施工須使各材料能妥善傳遞應力、共同工作。
本題重點是說明 SRC 柱的組成，並從結構性能與施工性兩方面整理優缺點及施工注意事項。題目未要求計算或指定法條，以下說明其構造原理與施工要點。
解題方法：先畫清楚柱斷面，再依受力與施工整理
SRC 柱斷面可用「核心鋼骨、外圍主筋與箍筋、外包混凝土」三層來說明。鋼骨形式可採 H 型鋼、十字形鋼骨或箱型鋼骨；實際配置須依設計圖說，以下以 H 型鋼為例。
SRC 柱斷面（示意）
┌──────────────────┐
│ ● ● │ ← 縱向主筋
│ ┌────────────┐ │
│ │ ┌──┬──┐ │ │
│ │ │ │ │ │ │ ← H 型鋼骨
│ │ └──┴──┘ │ │
│ └────────────┘ │ ← 箍筋／繫筋（環繞主筋並約束核心）
│ ● ● │
└──────────────────┘
外包混凝土
圖中箍筋、繫筋與主筋的實際相對位置、間距及錨定方式，應依結構設計圖及施工詳圖配置；示意圖僅表達構成關係。
斷面構成
- 鋼骨：配置於柱核心，主要承受軸力與彎矩，並在施工及混凝土尚未達設計強度前提供一定的構件骨架。
- 縱向主筋：配置於柱周邊，與鋼骨、混凝土共同承受軸力及彎矩。
- 箍筋與繫筋：圍束混凝土核心、拘束縱向主筋，並協助提升柱的韌性；配置須避開鋼骨、接合板及其他埋設物的衝突。
- 外包混凝土：包覆鋼骨與鋼筋，參與承載，並提供鋼骨耐火保護及對核心的側向約束。
SRC 的受力依靠鋼骨、鋼筋與混凝土共同工作，構件中各材料間的力量須能傳遞，故鋼骨表面、接合細節、鋼筋錨定及混凝土品質均不可忽略。
SRC 構造的優點與缺點
優點
- 承載力與剛度高：鋼骨、鋼筋及混凝土共同受力，適合承受較大的軸力及彎矩。
- 兼具鋼構與 RC 的特性：鋼骨提供強度與韌性，混凝土提供剛度及對鋼骨的包覆、約束。
- 鋼骨有耐火保護：外包混凝土可降低鋼骨直接暴露於高溫的程度；實際耐火性能仍須符合設計及相關規定。
- 柱斷面可較有效率：相較僅以 RC 達成同等性能，SRC 柱有機會減少柱斷面，增加室內使用空間；能否縮小仍由設計條件決定。
第 三 題25 分
請針對混凝土工程中出現之施工縫，說明其定義、設置原因種類、設置位置之擇定原則。另請繪圖說明，若於版或梁上需設置施工縫時，其位置應設置於何處？
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核心觀念
施工縫（construction joint）是混凝土分段澆置時，因先澆混凝土已硬化或失去塑性，後續混凝土無法與其形成連續整體，而在兩次澆置交界處形成的接縫。施工縫是施工程序造成的接合面，與為控制混凝土收縮、溫度變化而預先規劃的伸縮縫或誘導縫不同。
本題重點有三項：說明施工縫的定義與設置原因、說明接縫位置如何選定，以及指出版或梁的適當設縫位置。施工縫的位置應盡量避開構件受力較大的區域，並配合結構設計、施工計畫及監造要求。
解題方法
依「為何需要設縫—位置怎麼選—版、梁設在哪裡」的順序作答：
- 先說明施工縫是分次澆置形成的接合面。
- 列出造成分次澆置的施工與管理因素。
- 說明位置選定須兼顧結構受力、施工性及接合品質。
- 套用梁、版的典型受力特性，將施工縫設於彎矩及剪力較小處；梁的示意位置取跨中附近，並避開梁柱接頭及支承附近的高剪力區。
定義與設置原因
施工縫係混凝土工程因施工中斷或分段澆置，使先澆混凝土與後澆混凝土交接而形成的施工接合面。其位置應在施工前妥為規劃；若因故必須中斷，也應依核定的施工計畫處理，不可任意停在受力不利的位置。
常見設置原因如下：
- 施工能力與澆置量限制：單次澆置量超過泵送、拌合、運輸或人力能力，須分區、分段施工。
- 施工時間及工作班限制：混凝土澆置需跨越工作班，或澆置作業因時間安排而分次進行。
- 構件與施工順序安排：為配合樓層、區段、模板支撐、鋼筋綁紮或施工動線，分階段澆置。
- 突發中斷：停電、機具故障、材料供應中斷、天候或其他不可預期因素，使連續澆置無法維持。
- 降低施工風險與確保品質：妥善分區施工可控制澆置、振動及養護作業，避免因施工能力不足造成蜂窩、冷縫或接合不良。
施工縫位置之擇定原則
- 避開受力較大處：優先設於構件彎矩、剪力較小的區域；設縫後仍須確認結構傳力及接合面處理符合設計要求。
- 配合結構設計及核定施工計畫：施工縫位置應依結構圖說、施工規範及監造要求辦理；不得只為施工方便而擅自變更。
第 四 題25 分
近年來建築物基礎工程之深開挖施工，常因地質不良或施工不當導致施工災害，故基礎開挖時應適時導入相關安全監測系統，以維護開挖工程及鄰近構造物之安全；請舉出 5 種常見的安全監測系統項目，分別說明其使用之設備、裝設之位置、所量測之資訊種類、觀測之重點。
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核心觀念
深開挖安全監測是以儀器持續量測擋土結構、支撐系統、開挖底部、地下水及鄰近地盤或建築物的變化，藉由量測趨勢及監測管理基準，及早發現異常並採取應變措施。此題重點是能將「監測項目、設備、裝設位置、量測資訊、觀測重點」逐一對應。
本題屬工程監測實務題，無須計算；監測數值應配合基地地質、開挖深度、支撐設計及鄰房條件訂定管理基準。
解題方法
可依深開挖的主要風險分類作答：擋土壁變形、支撐受力、地下水變化、開挖底部隆起，以及地表或鄰房沉陷。以下列出五種常見監測項目；地表沉陷與鄰房沉陷也可分別列為項目。
一、擋土壁及地中土層水平變位
- 設備： 傾度管（測斜管）及測斜儀。
- 裝設位置： 傾度管通常埋設於連續壁或其他擋土構造物內；如需掌握壁外土層變位，也可埋設於擋土壁外側的土層鑽孔中。管底應延伸至預期變位較小的深度，並固定妥當。
- 量測資訊： 測量不同深度的水平位移，整理成水平位移隨深度變化的分布。
- 觀測重點： 注意最大位移量、最大位移所在深度，以及各次量測的增量與變位趨勢；並配合開挖階段、支撐架設時機及設計預測值判讀。變位快速增加時，應檢討支撐、開挖順序與擋土系統狀況。
二、支撐軸力
- 設備： 支撐應變計或支撐荷重計；應變計通常以量測鋼構支撐應變換算軸力。
- 裝設位置： 設於代表性支撐構件上，常選擇長支撐、轉角附近、支撐受力較大的位置，並依支撐層次適當配置。
- 量測資訊： 支撐構件的應變或荷重，據以掌握支撐軸力。
- 觀測重點： 對照設計載重及容許值，留意軸力是否隨開挖階段異常增加、不同支撐間受力是否不均，以及是否有卸載、滑脫、屈曲或接頭異常跡象。
三、地下水位及水壓力
- 設備： 水位觀測井搭配水位計，或水壓計（孔隙水壓計）。
- 裝設位置： 水位觀測井設於基地內外具代表性的地點；