112 鐵路特考員級 建築工程 建築圖學概要 考古題詳解

112 年・鐵路特考・員級・建築工程
試題代碼 建築圖學概要

第 一 題100 分

某一行政單位希望在行政辦公室入口處增設一遮雨棚,同時解決入口無障礙坡道的需求。行政辦公室為 3 層樓鋼筋混凝土構造建築,主要出入口面朝南。目前大門入口處淨寬 5 公尺,入口玄關內縮深度 2.5 公尺,大門為兩門 4 扇;入口高度為地面高 25 公分,入口淨高度 3.5 公尺(如簡圖所示)。

行政單位預計規劃設計之遮雨棚為 4 柱支撐輕鋼架構造的單坡斜屋頂,柱結構及基礎均採用鋼筋混凝土。柱心距離面寬方向為 6 公尺,進深方向為 3 公尺。遮雨棚之地面高度與辦公室入口的高度相同,均為地面高 25 公分。此外,為解決入口的高差,必須設置無障礙室外通路坡道。

請依據前述需求提出合理的建議,進行分析、設計,並依據中華民國國家標準(CNS)建築製圖繪製圖面:

(一)針對下列事項進行說明,並分析設計時需考慮的重點;必要時可增加簡圖或以圖示輔助說明。

  1. 相關法規。
  2. 構造及結構。

(本小題配分 20 分。)

(二)建築圖面繪製:

  1. 以 1:20 比例繪製平面圖、兩向立面圖、屋頂平面及剖面圖(需包含基礎)。(本項配分 40 分。)
  2. 以 1:10 比例繪製屋頂與柱面及辦公室入口銜接細部圖(須標示材質及尺寸)。(本項配分 20 分。)
  3. 以 1:5 比例繪製無障礙室外通路坡道之細部圖。(本項配分 20 分。)
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這一題的完整詳解

核心觀念

本題同時考查:

  1. 建築物入口遮雨棚的法規、無障礙設計與防水排水。
  2. 鋼筋混凝土柱基礎搭配輕鋼架屋頂的構造整合。
  3. 建築圖面之平面、立面、剖面、屋頂平面及構造細部表達。
  4. 比例換算與 CNS 建築製圖標註。

以下法規內容以命題當年民國 112 年規定為準;現行法規及無障礙設計規定已持續修正,實務應依最新版本辦理。


一、法規與設計分析

1. 建築相關法規

應依下列法規及標準檢討:

  • 建築法。
  • 建築技術規則建築設計施工編。
  • 建築技術規則之無障礙建築物相關規定。
  • 建築物無障礙設施設計規範。
  • 建築物耐震設計規範及相關結構設計規範。
  • CNS 建築製圖標準。
  • 消防、用電、雨水排水及公共安全相關規定。

遮雨棚屬建築物增建或附屬構造物,應檢討其是否涉及建築執照、建蔽率、容積率、道路及法定空地限制。不得阻礙既有避難、防火、消防救災及通行空間。

2. 無障礙坡道

入口高差為:

h=25 cm=0.25 mh=25\text{ cm}=0.25\text{ m}

無障礙室外通路坡度採最大 1:121:12,所需坡道水平長度為:

L=0.251/12=3.0 mL=\frac{0.25}{1/12}=3.0\text{ m}

因此坡道至少須有:

  • 淨寬:建議 1.50 m1.50\text{ m},便於輪椅雙向通行。
  • 坡度:1:121:12。
  • 坡道長度:3.00 m3.00\text{ m}。
  • 坡道上、下端設水平平台。
  • 平台淨長度:建議 1.50 m1.50\text{ m}。
  • 坡道兩側設連續扶手、邊緣防護及防滑面層。
  • 扶手端部應回轉或延伸,避免形成突出危險。
  • 坡道不得侵占大門開啟範圍,平台也不得妨礙人流疏散。

本案遮雨棚進深僅 3.00 m3.00\text{ m},剛好等於坡道斜面長度,無法同時容納完整的上、下平台。因此坡道不宜直接配置在遮雨棚中央進深方向,應將坡道沿遮雨棚側邊配置,或將入口前方平台及遮雨棚範圍適度外加,以確保坡道、平台及大門前等候空間均符合無障礙需求。

3. 入口及通行空間

既有入口淨寬為 5.00 m5.00\text{ m},雙門四扇,入口淨高為 3.50 m3.50\text{ m}。設計時應注意:

  • 遮雨棚柱不得侵入 5.00 m5.00\text{ m} 大門淨寬。
  • 柱位依柱心間距配置,面寬方向為 6.00 m6.00\text{ m},可使柱位位於入口兩側。
  • 入口前須保留輪椅迴轉及人員停留空間。
  • 屋頂或落水管不得將雨水排向坡道及大門。
  • 坡道表面應採防滑、耐候材料,並避免積水。

二、構造及結構設計

1. 基本構造

採用四柱支撐之輕鋼架單坡屋頂:

  • 柱:鋼筋混凝土柱,建議初步繪製為 30×30 cm30\times30\text{ cm}。
  • 基礎:四座獨立基礎,尺寸須依地質、柱軸力及地震力計算。
  • 主梁:H 型鋼或箱型鋼梁。
  • 次梁及檁條:C 型鋼或矩形鋼管。
  • 屋面:鋁鋅鋼板、金屬浪板或夾芯金屬板。
  • 屋面下方:可設鋼板收邊及防結露層。
  • 牆面銜接:設泛水板、防水壓條及彈性填縫膠。
  • 屋簷:設天溝及落水管,集中排水至既有雨水系統。

2. 柱位

柱心距離為:

  • 面寬方向:6.00 m6.00\text{ m}。
  • 進深方向:3.00 m3.00\text{ m}。

平面上四柱形成 6.00 m×3.00 m6.00\text{ m}\times3.00\text{ m} 矩形柱網。柱外緣不得縮減入口淨寬,柱腳應避開大門扇、坡道及輪椅動線。

3. 屋頂坡度

單坡屋頂應將雨水導向入口外側,避免流向辦公室門口。繪圖時可採屋面坡度 1:101:10:

Δh=3.0010=0.30 m\Delta h=\frac{3.00}{10}=0.30\text{ m}

若靠建築物側屋頂底部高度採 3.80 m3.80\text{ m},前緣屋頂底部約為:

3.80−0.30=3.50 m3.80-0.30=3.50\text{ m}

可維持入口淨高 3.50 m3.50\text{ m},並於前緣加設天溝及滴水收邊。

實際鋼梁尺寸、柱筋、箍筋、基礎尺寸及錨栓,須由結構技師依風力、地震力、積載重、屋面重量及地基承載力計算確認。考試圖面可註明「尺寸為初步設計,實際依結構計算調整」。


三、比例及圖面配置

比例換算公式為:

圖上尺寸=實際尺寸比例分母圖上尺寸=\frac{實際尺寸}{比例分母}

主要尺寸換算如下:

實際尺寸1:20 圖上尺寸1:10 圖上尺寸1:5 圖上尺寸
6.00 m6.00\text{ m}30.0 cm30.0\text{ cm}60.0 cm60.0\text{ cm}—
3.00 m3.00\text{ m}15.0 cm15.0\text{ cm}30.0 cm30.0\text{ cm}—
5.00 m5.00\text{ m}25.0 cm25.0\text{ cm}50.0 cm50.0\text{ cm}—
3.50 m3.50\text{ m}17.5 cm17.5\text{ cm}35.0 cm35.0\text{ cm}—
25 cm25\text{ cm}1.25 cm1.25\text{ cm}2.5 cm2.5\text{ cm}5.0 cm5.0\text{ cm}
1.50 m1.50\text{ m}7.5 cm7.5\text{ cm}15.0 cm15.0\text{ cm}30.0 cm30.0\text{ cm}

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