111 經濟部聯招(台電、中油、台水、台糖)新進職員 建築 國營事業聯招 (建築結構、構造與施工、建築環境控制) 考古題詳解

核心觀念

本題考查**卜作崙材料（Pozzolanic Materials）——飛灰（Fly Ash）**在混凝土中的物理、化學特性及其工程應用：

1. 來源與形態：火力發電廠燃煤副產物，顆粒多呈球形玻璃質微粒。
2. 卜作崙反應（Pozzolanic Reaction）：飛灰中的活性二氧化矽（$\text{SiO}_2$）與氧化鋁（$\text{Al}_2\text{O}_3$）在常溫下與水泥水化析出的氫氧化鈣 $\text{Ca(OH)}_2$ 反應，生成具膠結能力的矽酸鈣水化物（$\text{C-S-H}$ 凝膠）： $\text{Ca(OH)}_2 + \text{SiO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C-S-H}$
3. 力學與熱學特性：早期水化速率慢、水化熱低、早期強度較低，但晚期強度發展良好且持續增長。
4. 巨積混凝土應用：巨積混凝土（如水壩、厚大基礎）極易因水泥水化熱累積產生內外溫差裂縫，摻用飛灰能有效延緩放熱並降低總溫升。

解題方法

分析飛灰對新拌及硬固混凝土的三大效應：

• 物理效應（滾珠效應、微填充效應）：球形顆粒改善工作性、減少拌合水需求、抑制泌水與粒料析離。
• 化學效應（二次水化／卜作崙反應）：反應速率慢，消耗 $\text{Ca(OH)}_2$ 填補微孔隙，顯著提升混凝土晚期強度、水密性與耐久性。
• 熱學效應（低水化熱）：延緩放熱峰值並降低最高溫升，是巨積混凝土（如水壩工程）不可或缺的摻料。

對照各選項關於「巨積混凝土適用性」與「晚期強度表現」之敘述，即可精準揪出錯誤選項。

選項分析

核心觀念

當建築物地下室開挖較深且地下水位較高時，地下水對基礎底面會產生向上的靜水壓力（即水浮力 $U$）。若結構物總重不足以抵抗浮力，建築物將發生向上浮起、不均勻隆起或底板破裂等破壞。

依據建築物基礎構造設計規範，抗浮安全檢討之基本平衡關係式為： $FS = \frac{\sum W + \sum R}{U} \ge 1.2 \sim 1.5$

• $\sum W$：結構物常時有效垂直載重（含結構自重、永久回填壓重等）。
• $\sum R$：地層提供之向上拔起抗力（如連續壁側摩擦阻抗、抗拔基樁、抗浮地錨等）。
• $U$：總向上水浮力（$U = \gamma_w \cdot V_{\text{sub}}$，其中 $\gamma_w$ 為水單位重，$V_{\text{sub}}$ 為地下水位以下排開之體積）。

抗浮設計之有效對策主要分為兩大方向：

1. 增加常時垂直自重（壓重法）：於筏基內槽填入單位重顯著大於水的高密度重質材料（如混凝土、礫石、鐵砂等）。
2. 增加抗拔阻抗（摩擦／錨定法）：利用連續壁側表面摩擦力、打設抗拔樁或施作抗浮地錨。

解題方法

抗浮設計所採用的「壓重」必須具備**常態存在（不可隨意排空）且單位重遠大於水（$\gamma > 1.0 \text{ tf/m}^3$）**的特質；阻抗措施則必須能提供穩定之向下抗拔拉力。

本題透過檢視各選項所採取的工程措施，判斷其是否能常時、有效地提供「向下壓重」或「向上抗拔阻抗」。

選項分析

• (A) 於筏基內槽回填礫石及混凝土（正確措施，不選） 級配礫石（$\gamma \approx 1.8 \sim 2.0 \text{ tf/m}^3$）與無筋

核心觀念

本題考查大地工程與建築施工中地下水位控制與開挖排水工法之選擇原則。解題時需依據命題當年（民國 111 年）之《建築物基礎構造設計規範》與大地工程學理進行分析，核心觀念包含：

1. 地層透水性與排水工法適用範圍：依據地層之滲透係數 $k$（Permeability Coefficient），排水工法分為重力排水（如集水坑明排水、深井法、普通點井法）與非重力排水（如真空點井法、電滲法）。當滲透係數過低時（$k \le 10^{-4}\ \mathrm{cm/sec}$），孔隙水受毛細管力與極細孔隙阻礙，無法順利靠重力自然排出。
2. 開挖面降水深度規範：為維持開挖面乾爽及防止湧水、底湧（Bottom Heaving）或管湧（Piping），施工實務上地下水位須降至開挖面下方 $1 \sim 2$ 公尺。
3. 有效應力原理與固結沉陷：由 Terzaghi 有效應力公式 $\sigma' = \sigma - u$，地下水位下降會使孔隙水壓 $u$ 減少，導致有效應力 $\sigma'$ 增加，在軟弱高壓縮性黏土地層易引發固結沉陷（Consolidation Settlement）。

解題方法

本題為施工與大地工程觀念判斷題，切入點如下：

1. 比對滲透係數與排水工法之對應關係：檢視 $k = 1\times10^{-4}\ \mathrm{cm/sec}$ 的粉土與黏土地層是否具備足夠透水性進行重力排水。
2. 檢視水位降深實務要求：確認開挖面下降水深度是否符合 $1 \sim 2$ 公尺之標準施工實務。
3. 評估降水引致之力學行為：依有效應力增量判斷對軟弱黏土地層沉陷之影響。

選項分析

• (A) 敘述有誤（本題選此項） 當地層之滲透係數 $k \le 1\times10^{-4}\ \mathrm{cm/sec}$ 時（屬於細粉土或黏土），土顆粒極細微且比表面積大，水分多受毛細力與水膜吸附力作用，水頭梯度傳遞極慢。若採用重力排水（如集水坑明排水、普通深井或普通點井），地層出水量極微且降水效果極差。

核心觀念

本題考查木構造建築物在《建築技術規則建築設計施工編》與《木構造建築物設計及施工技術規範》中關於防火區劃面積限制、木構件殘餘斷面耐火設計，以及金屬扣件防火保護之規定。本詳解以命題當年（民國 111 年）法規為準（現行法規條文亦維持一致）。

相關法規要點如下：

1. 防火區劃面積限制（《建築技術規則建築設計施工編》第 79 條）：

• 防火構造建築物：總樓地板面積每 $1500\text{ m}^2$ 應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備與該處防火構造之樓地板區劃分隔。
• 非防火構造建築物：
• 主要結構為木造等可燃材料者：應按其總樓地板面積每 $500\text{ m}^2$ 以具有一小時以上防火時效之牆壁區劃分隔。
• 主要結構為不燃材料者：應按其總樓地板面積每 $1000\text{ m}^2$ 以具有一小時以上防火時效之牆壁及防火門窗區劃分隔。

2. 木構材與接合部防火設計（《木構造建築物設計及施工技術規範》第九章）：

• 殘餘斷面法：木材受火燃燒時表層會形成炭化層，具有阻止熱量快速深入內部之效果。大斷面木構件在設定之防火時效內扣除炭化深度後之「殘餘斷面」，必須仍能滿足結構承載能力所需之最小斷面。
• 金屬扣件保護：金屬材料導熱迅速且在高溫下強度急劇下降，若接合部採用金屬扣件，必須以防火被覆材包覆，或將扣件深埋於符合防火時效要求之木材安全斷面（保護層）內部。

解題方法

本題為選擇題，切入點為比對法規中對於「木構造」在「防火構造」與「非防火構造」下的防火區劃面積數值：

1. 先審視區劃面積限制：主要結構為木構且屬「非防火構造」者，法規規定的防火區劃面積上限為每 $500\text{ m}^2$；選項 (B) 寫為每 $1000\text{ m}^2$（此為不燃材料非防火構造之標準），明顯與法規不符。

核心觀念

本題測驗「木質構造（Wood Construction）」材料之力學特性、建築法規對構造分類之定義、承重牆（耐震壁/剪力牆）之結構耐震配置原則，以及木材防腐與保護工法。本題解題以命題當年（民國 111 年）《建築技術規則建築構造編》第四章「木構造」與《木構造建築物設計及施工規範》為依據。

解題方法

1. 分析材料力學行為：評估木材在受拉與受彎載重下的應力-應變關係（$\sigma-\epsilon$）與破壞模式。
2. 對照建築法規定義：檢視《建築技術規則建築構造編》第 170 條對於「異種構造」之法定定義。
3. 檢視耐震傳力路徑：依據結構耐震設計原理，評估承重牆在立面與平面配置時之力量傳遞連續性。
4. 比對施工工法實務：評估木材防腐保養與處理之常見作法。

選項分析

• (A) 正確：木材屬於天然纖維複合材料，在受拉張（Tension）或彎曲拉應力時，應力與應變呈近乎線性關係，不具備如低碳鋼般明顯的「降伏點（Yield Point）」。當應力達到極限強度時會突然斷裂，塑性變形與伸長量極小，屬於典型的脆性破壞（Brittle Failure）。

核心觀念

本題考查**大氣邊界層風速垂直分布規律（冪次法則 Power Law）**與《建築物耐風設計規範與解說》中關於風速高度分布公式相關符號之定義（以命題當年民國 111 年法規／規範為準）。

在大氣邊界層內，風速因受到地面摩擦阻力作用，會隨高度增加而遞增。當高度增加至邊界層頂端時，地表摩擦力的影響可忽略不計，風速不再隨高度增加而顯著變化，此臨界高度即稱為梯度高度（Gradient Height，符號為 $z_g$），而在此高度所達到之風速則稱為梯度風速（Gradient Wind Speed，符號為 $V_g$）。

風速垂直分布公式 $V_z = V_{10}\left(\frac{z}{10}\right)^\alpha$（當 $0 \le z \le z_g$ 時）中各符號意義如下：

• $V_z$：離地面高度 $z$ 公尺處之設計平均風速 $(\mathrm{m/s})$
• $V_{10}$：離地面 $10\text{ m}$ 高處之基準平均風速 $(\mathrm{m/s})$
• $z$：離地面之垂直高度 $(\mathrm{m})$
• $\alpha$：地況冪數（地表粗糙度指數）
• $z_g$：地表影響範圍上限之梯度高度 $(\mathrm{m})$

解題方法

本題為名詞定義與規範符號辨識題，切入點為分析公式適用的高度區間限制「$0 \le z \le z_g$」：

1. 大氣邊界層受地表粗糙度影響的範圍自地面（$z = 0$）開始，至邊界層頂端（$z = z_g$）為止。
2. 在此區間內（$0 \le z \le z_g$），風速與高度之關係呈冪次函數分布。

核心觀念

本題考查營造施工安全管理中「墜落災害防止」之法定高度起算基準（以命題當年民國 111 年法規為準）。

依據《營造安全衛生設施標準》第 19 條第 1 項規定，雇主對於高度在一定基準以上之工作場所邊緣及開口部分，勞工作業有墜落之虞者，應採取適當之墜落災害防止設施（如設置護欄、護圍、覆蓋或張掛安全網等）。該法定臨界高度門檻為 $2$ 公尺。

解題方法

本題屬營造法規之記憶型實務題，解題切入點為精準掌握《營造安全衛生設施標準》之核心數據：

1. 定位適用法規：題目明確指定依據《營造安全衛生設施標準》。
2. 核對法條數字：依《營造安全衛生設施標準》第 19 條第 1 項：「雇主對於高度 $2$ 公尺以上之工作場所邊緣及開口部分，勞工作業有墜落之虞者，應設有適當強度之圍欄、握把、覆蓋等設施。」（《職業安全衛生設施標準》第 225 條亦有同等高度規範）。
3. 對照選項：法定高度界線為 $2$ 公尺，故選 (C)。

核心觀念

本題考查《營造安全衛生設施標準》中，模板支撐支柱的防移位措施。

依命題當年（民國111年）法規規定，一般鋼管作為模板支撐之支柱時，應於支柱高度每隔二公尺內設置具有足夠強度的：

• 縱向水平繫條；
• 橫向水平繫條。

此外，水平繫條還須與牆、柱、橋墩等構造物，或穩固的牆模、柱模妥實連結，以防止模板支柱移位。

解題方法

題幹的關鍵語句是：

「一般鋼管為模板支撐之支柱時，高度每隔幾公尺內」

法規所定距離為二公尺，因此直接判定：

故正確選項為 $(C)$。

選項分析

• (A) $1$ 公尺：錯誤。 $1$ 公尺雖然比法規要求的 $2$ 公尺更密，從安全角度看並非較寬鬆的違規間距，但題目詢問法規明定的數值，並非選擇小於法定上限的任意數值，因此不

核心觀念

本題考查危險性機械中起重機之作業安全規劃，重點包括：

1. 起重機及其操作、吊掛人員應具備相應資格或合格證明。
2. 起重機應設置防止過度捲揚之安全裝置。
3. 吊鉤應設置防止吊掛物脫落之防滑舌片。
4. 使用外伸撐座時，應充分伸展以增加支撐寬度及整體穩定性。

法規判斷以命題當年（民國111年）之規定與安全實務為準。現行法規及各事業單位之安全管理規範可能已有調整，但不影響本題判斷。

解題方法

本題問「何者有誤」，逐項檢查各敘述是否符合起重機作業之基本安全要求。

其中最容易混淆的是「一機三證」。起重機作業所稱之「三證」，核心是機械本身、操作人員及吊掛作業人員的合格證明；雇主投保雇主意外責任險，屬於保險及風險管理措施，並非「一機三證」中的一項。因此可直接判定 (A) 錯誤。

選項分析

(A) 錯誤

「一機三證」通常係指：

• 起重機檢查合格證；
• 起重機操作人員合格證或操作資格證明；
• 吊掛作業人員合格證或受訓合格證明。

雇主投保操作人員之雇主意外責任險，雖可作為雇主風險管理及勞工保障措施，但並不是起重機「一機三證」的法定構成證件。故本選項將保險證明誤列為第三證，敘述錯誤。

(B) 正確

核心觀念

本題旨在考查內政部頒布之《混凝土結構設計規範》（本題以命題當年，即民國 111 年法規為準）中，關於**預力混凝土（Prestressed Concrete, PC）**構材材料強度的法定最低限制。

混凝土規定抗壓強度 $f'_c$ 係指混凝土在標準養護條件下達 $28$ 日齡期時之試體極限抗壓強度。由於預力混凝土構件在張拉預力鋼索時，錨錠區與截面需承受極大的集中張拉反力及持續預壓應力，若混凝土強度不足，極易發生張拉時的端部劈裂、壓碎破壞，或因過大的乾縮與徐變（Creep）導致預力嚴重損失。因此，規範針對預力混凝土設定了高於一般鋼筋混凝土的材料強度最低門檻。

解題方法

本題屬結構設計法規與材料規範之標準記憶型題目，解題關鍵在於區分「一般鋼筋混凝土（RC）」與「預力混凝土（PC）」在規範中的最低強度差異：

1. 一般鋼筋混凝土構材：規定抗壓強度 $f'_c$ 不得小於 $175 \mathrm{kgf/cm^2}$（耐震結構等特定用途通常要求不小於 $210 \mathrm{kgf/cm^2}$）。
2. 預力混凝土構材：依據《混凝土結構設計規範》規定，預力混凝土之規定抗壓強度 $f'_c$ 不得小於 $280 \mathrm{kgf/cm^2}$（約相當於公制單位 $28 \mathrm{MPa}$）。

核心觀念

本題考查「懸吊式輕鋼架天花板耐震施工指南」對於耐震天花板主架懸吊線的規定，包括：

• 懸吊線直徑：不得小於 $3.4\ \mathrm{mm}$，即 #10 鍍鋅鋼線。
• 懸吊線間距：最大不得超過 $120\ \mathrm{cm}$。

其中，$3.4\ \mathrm{mm}$ 是懸吊線的線徑要求；$120\ \mathrm{cm}$ 是懸吊線沿主架配置時的最大間距，兩者屬於不同的施工控制項目。

本題依命題當年（民國 111 年）相關施工指南內容作答。

解題方法

題幹已明確指出耐震天花板主架懸吊線採用直徑不小於 $3.4\ \mathrm{mm}$ 的鍍鋅鋼線，接著詢問其最大間距。

依耐震施工規定：

因此，主架懸吊線的配置間距不可大於 $120\ \mathrm{cm}$。若採用 $150\ \mathrm{cm}$ 或 $180\ \mathrm{cm}$，即超過規定上限，不符合耐震天花板施工要求。

選項分析

• (A) $90\ \mathrm{cm}$：錯誤。 $90\ \mathrm{cm}$ 小於規定的最大間距，雖然在施工上屬於較密的配置，並未超過上限，但本題詢問的是「最大可為幾公分」，標

核心觀念

本題考查建築物耐震設計中「垂直向不規則性」的分類，重點在於區分：

• 軟層（Soft Story）：以側向勁度判定。
• 弱層（Weak Story）：以層間強度判定。
• 質量不規則性：以樓層質量差異判定。

以下以命題當年（民國 111 年）《建築物耐震設計規範及解說》為準。

解題方法

判斷本題各選項時，先掌握三項標準：

1. 軟層：該層側向勁度低於其上一層的 $70\%$，或低於其上三層平均側向勁度的 $80\%$。
2. 弱層：該層層間強度低於其上一層層間強度的 $80\%$。
3. 質量不規則性：任一樓層有效質量超過相鄰樓層的 $150\%$。

因此，選項若將「勁度」與「強度」混用，或將軟層、弱層的定義對調，即屬錯誤。

選項分析

(A) $921$ 集集大地震中，即有許多因弱層效應而造成建築物倒塌的案例

正確。

九二一集集大地震中，部分建築物因一樓挑高、開放空間、騎樓或停車空間等配置，使一樓柱梁牆構件數量減少，造成底層層間強度明顯不足，形成弱層。當地震層剪力集中於弱層時，容易產生嚴重側移、柱構件破壞，甚至導致整棟建築物倒塌。

因此，九二一地震確有許多可歸因於弱層效應的建築物破壞案例。

(B) 弱層者係指該層之側向勁度低於其上一層者之 $70\%$ 或其上三層平均勁度之 $80\%$

錯誤。

題述的判定標準是「軟層」而非「弱層」，且軟層是以側向勁度判定：

或

核心觀念

本題考查耐震設計中結構系統「韌性容量」的定義。韌性主要表示結構進入降伏後，仍能持續變形至崩塌前的能力。

依圖示：

• $\Delta_y$：結構降伏時的側位移
• $\Delta_u$：達崩塌或極限狀態時的側位移

韌性容量 $R$ 以極限側位移與降伏側位移之比表示：

本題以命題當年（民國111年）《建築物耐震設計規範及解說》內容為準。

解題方法

直接套用韌性容量的位移比定義：

因此，判斷重點是選項是否表示「極限位移 ÷ 降伏位移」。

選項分析

核心觀念

本題考查鋼骨（鋼構）I 形斷面的「肢材寬厚比」定義，用以判斷翼板或腹板是否屬於寬薄構件，進而影響局部挫屈及斷面分類。

依圖示：

• $b$：翼板由腹板中心線至自由邊的寬度
• $t_f$：翼板厚度
• $h_c$：腹板有效高度
• $t_w$：腹板厚度

翼板肢材的寬厚比為：

本題涉及鋼結構設計規定，應以命題當年（民國111年）法規為準。

解題方法

判斷「肢材寬厚比」時，分子必須是構件的有效寬度，分母則是該肢材本身的厚度。

圖中翼板的有效寬度為 $b$，翼板厚度為 $t_f$，因此：

選項分析

• (A) $\boldsymbol{b/t_f}$：正確。 $b$ 為翼板肢材寬度，$t_f$ 為翼板厚度，符合寬厚比定義。

核心觀念

本題考查桁架「零力桿」的判定。桁架各節點符合平面力系平衡：

$\sum F_x=0,\qquad \sum F_y=0$

常用判斷規則：

1. 無外力、無支承反力的節點，若僅連接兩根不共線桿件，則兩桿皆為零力桿。
2. 支承節點若水平方向沒有支承反力，且僅有水平桿與垂直桿相接，則水平桿為零力桿。

解題方法

依圖將桁架節點標示如下：

• 左上節點：連接左側垂直桿與上弦水平桿。
• 右上節點：受水平力 $P$。
• 左下節點：鉸支承。
• 右下節點：滾支承。

第一步，判斷左上節點。

左上節點沒有外力或支承反力，且僅連接兩根不共線桿件，因此依節點平衡條件：

$N_{\text{左側垂直桿}}=0$

$N_{\text{上弦水平桿}}=0$

第二步，判斷右下滾支承節點。

核心觀念

本題考查不同支承條件與載重型式下，梁中央最大彎矩的計算公式。

圖示中：

• ①：簡支梁，承受均布載重 $w=2\ \text{kN/m}$
• ②：簡支梁，中央承受集中載重 $P=10\ \text{kN}$
• ③：兩端固定梁，承受均布載重 $w=2\ \text{kN/m}$
• ④：兩端固定梁，中央承受集中載重 $P=10\ \text{kN}$
• 梁長皆為 $L=5\ \text{m}$

解題方法

各種梁中央彎矩公式如下：

1. 簡支梁承受均布載重：

2. 簡支梁中央集中載重：

3. 兩端固定梁承受均布載重：

4. 兩端固定梁中央集中載重：

分別計算：

① 簡支梁＋均布載重

② 簡支梁＋中央集中載重

核心觀念

本題考查「靜定剛架」的彎矩圖。判斷重點有三：

1. 各桿件應分別依其受力狀態繪製彎矩圖。
2. 均佈載重下，彎矩圖為二次曲線。
3. 固定端柱 $AC$ 的彎矩，可由整體結構對 $A$ 點取矩求得。

以命題當年（民國 111 年）結構力學觀念為準。

解題方法

梁段 $BD$ 全長為：

均佈載重合力為：

合力作用點位於 $BD$ 中央，即距離 $B$ 點 $2\ \text{m}$，也就是距離柱線 $AC$ 右側 $1\ \text{m}$。

因此，整體對固定端 $A$ 的外力矩為：

由於柱 $AC$ 沒有水平外力及橫向分布載重，其剪力為零，因此柱內彎矩沿全長保持常數：

梁段 $BC$

$BC$ 為左端自由、右端接於 $C$ 的懸臂段，長度 $1\ \text{m}$。在距離自由端 $B$ 為 $x$ 處：

在 $C$ 點：

因此，$BC$ 段彎矩圖為三角形，最大值為 $2.5\ \text{kN}\cdot\text{m}$。

梁段 $CD$

$CD$ 為右端自由的懸臂段，長度 $3\ \text{m}$。在 $C$ 點的彎矩為：

核心觀念

本題考查：

• 內鉸接點 $B$ 不傳遞彎矩，因此 $M_B=0$。
• 內鉸可將結構分成 $AB$ 與 $BC$ 兩部分分別分析。
• 均布載重合力為「載重強度 × 跨度」，作用於跨中央。
• $A$ 點彎矩須由 $AB$ 梁上的均布載重，以及 $B$ 點傳來的集中力共同造成。

圖示均布載重強度為 $W$，作用於全長 $AC$；$AB=L/3$，$BC=L$。

解題方法

先分析右側梁段 $BC$。

$BC$ 為兩端受支承、跨距 $L$ 的梁，承受均布載重 $W$，其總載重為 $WL$。由對稱性，$B$ 點反力為

此反力向上作用於 $BC$，因此依作用力與反作用力，$BC$ 對左側 $AB$ 在 $B$ 點施加向下集中力

接著分析左側梁段 $AB$。

$AB$ 長度為

其均布載重所造成的 $A$ 點彎矩為

其中均布載重合力為 $W(L/3)$，作用點距離 $A$ 為 $L/6$。

$B$ 點向下集中力對 $A$ 點造成的彎矩為

核心觀念

本題考查「內鉸構架」的靜力平衡。內鉸點不傳遞彎矩，因此可對內鉸點取矩，消去內鉸反力。

設梁頂端內鉸為 $C$，支承 $B$ 的反力分量為 $B_x、B_y$。

由圖可知：

• $CB$ 水平距離為 $3\text{ m}$
• $C$ 至 $B$ 垂直距離為 $4\text{ m}$
• 水平力 $P$ 作用於左側頂端
• $A$ 至 $B$ 的水平、垂直距離皆為 $8\text{ m}$

解題方法

取右側構架 $CBD$，對內鉸 $C$ 點取矩。內鉸力通過 $C$，不產生力矩，因此：

整理得：

再對整個構架取 $A$ 點力矩：

• $B_y$ 對 $A$ 產生逆時針力矩：$8B_y$
• $B_x$ 對 $A$ 產生順時針力矩：$8B_x$
• 外力 $P$ 作用線距離 $A$ 為 $12\text{ m}$，產生順時針力矩：$12P$

因此：

除以 $8$：

核心觀念

本題考查鋼筋混凝土梁、柱的基本設計觀念，包括：

1. 梁之彎矩配筋位置與剪力箍筋配置。
2. 平衡鋼筋量與梁之延性行為。
3. 耐震設計的「強柱弱梁」原則。
4. 鋼筋規定降伏強度之上限。

其中最關鍵的是「平衡鋼筋量」：

• 當混凝土受壓區達到極限壓應變時，受拉鋼筋同時達到降伏，稱為平衡狀態。
• 鋼筋量小於平衡鋼筋量，稱為少筋梁或受拉控制梁，鋼筋會先降伏，具有較佳延性。
• 鋼筋量大於平衡鋼筋量，稱為超筋梁或受壓控制梁，混凝土可能先壓碎，破壞較突然且延性較差。

因此，配筋「稍高於平衡鋼筋量」並不會增加韌性，反而會使梁趨向脆性破壞。

解題方法

本題為判斷題，逐項檢查各敘述是否符合鋼筋混凝土及耐震設計原理即可。

判斷重點如下：

• 由梁的彎矩圖判斷主筋位置。
• 由剪力圖判斷箍筋密度。
• 由平衡配筋概念判斷梁的延性。
• 由耐震設計中梁柱接頭的強度關係判斷「強柱弱梁」。
• 檢核鋼筋規定降伏強度上限。

選項分析

(A) 正確

簡支梁承受均佈載重時，跨中產生正彎矩，梁下緣受拉，因此主要受拉鋼筋應配置於梁底部。

均佈載重下，簡支梁的剪力最大值發生在兩端支承附近，向跨中逐漸減小。因此，支承端附近需要承擔較大的剪力，箍筋間距通常應較中央區密集。

故本選項正確。

(B) 錯誤

平衡鋼筋量 $A_{sb}$ 是指：

時，受拉鋼筋恰好達到降伏應變的配筋量。

若梁之受拉鋼筋量稍高於平衡鋼筋量，即：

則受壓區混凝土會先達到極限壓應變並壓碎，而受拉鋼筋尚未充分降伏。此種破壞屬於受壓控制破壞，具有下列缺點：

• 破壞前變形較小；
• 預警性較差；
• 能量消散能力較弱；
• 破壞較突然，延性較差。

具有較佳韌性的設計通常應採少筋梁，使受拉鋼筋先降伏：

核心觀念

本題考查梁的彎曲正應力公式：

其中：

• $\sigma_{\max}$：最大彎曲應力
• $M_{\max}$：最大彎矩
• $Z$：斷面模數

矩形梁斷面的斷面模數為：

因此，梁深 $h$ 增加時，抗彎能力會以 $h^2$ 的比例增加。

解題方法

為使梁安全，最大彎曲應力不得超過最大容許彎曲應力：

設計最小梁深時取臨界狀態：

先求所需斷面模數：

將單位統一為公尺：

因此：

梁寬為：

代入矩形斷面模數公式：

解得：

核心觀念

本題考查後拉預力梁中「預留鋼鍵管（預力筋管道）」的最佳配置，以及預力筋偏心距對梁受力的影響。

簡支梁承受自重或樓板荷載時，跨中正彎矩最大，因此預力筋應配置成：

• 支承處位置較高；
• 跨中位置較低；
• 大致呈向下彎曲的拋物線形。

如此可利用預力筋的曲線效應產生向上的等效荷載，抵消部分梁所承受的向下荷載，並有效降低跨中正彎矩與撓度。

預力筋產生的等效分布荷載，可概念性表示為：

其中 $P$ 為預力，$y$ 為預力筋曲線位置。預力筋曲率越明顯，所產生的垂直分力越大。

解題方法

簡支梁在均布荷載作用下，彎矩圖呈拋物線形，且跨中彎矩最大。因此，預力筋的偏心距應配合彎矩分布：

1. 支承處彎矩接近零，預力筋宜接近梁的中性軸或偏心距較小。
2. 跨中彎矩最大，預力筋宜配置在梁的下部，使其偏心距最大。
3. 預力筋由支承處向跨中逐漸下垂，再向另一端上升，形成跨中低、兩端高的曲線。

核心觀念

鋼筋混凝土設計方法主要分為：

1. 工作應力法（Working Stress Design, WSD） 以彈性分析為基礎，將荷載作用下的材料應力控制在容許應力內：

$\sigma_{\text{service}} \leq \sigma_{\text{allowable}}$

通常採用較大的安全係數，設計結果較保守，構件斷面也較大。

2. 強度設計法（Strength Design Method） 先將使用荷載乘以荷載係數，計算極限狀態下的設計強度，並要求：

$\phi M_n \geq M_u$

其中 $M_u$ 為 factored load 所產生的設計彎矩，$M_n$ 為標稱強度，$\phi$ 為強度折減係數。此法著重構件達到極限狀態時的安全性與破壞模式。

解題方法

本題屬於工作應力法與強度設計法的觀念比較題，判斷重點如下：

• 工作應力法：以使用荷載及彈性應力控制為主，設計較保守。
• 強度設計法：以極限強度及荷載係數為主，通常可減少材料用量與構件斷面。
• 強度設計法須重視延性、韌性及破壞前的警示性。
• 疲勞效應通常須另行進行疲勞設計，不能僅依一般靜力設計方法直接涵蓋。

選項分析

(A) 「強度設計法」通常比「工作應力法」設計出較小的斷面，因此會有較大的位移

正確。

工作應力法採用容許應力控制，安全係數通常較大，設計所得構件尺寸偏大。強度設計法依極限狀態設計，通常能較有效利用材料，因此構件斷面可能較小。

構件斷面縮小後，剛度 $EI$ 通常降低，而撓曲位移與剛度成反比，概念上可表示為：

核心觀念

本題考查地震力作用下建築物的「層間相對側向位移角」限制。

每一樓層相對於其上、下鄰層的側向位移差，稱為層間相對側向位移；除以該樓層高度後，即得層間相對側向位移角：

其中：

• $\theta$：層間相對側向位移角
• $\Delta$：該樓層與相鄰樓層間的相對側向位移
• $h$：該樓層高度

依命題當年（民國 111 年）《建築物耐震設計規範及解說》的規定，建築物在地震力作用下，其層間相對側向位移角不得超過：

亦即每 $1$ 單位樓層高度，其層間相對側向位移不得超過 $0.005$ 單位。

解題方法

題目已直接給出層間相對側向位移角的定義，判斷重點在於記憶規範所定的上限值。

規範限制為：

因此正確數值為 $0.005$，選擇選項 (B)。

例如樓層高度為 $h=3\text{ m}$，則允許的最大層間相對側向位移為：

核心觀念

本題考查鋼結構材料的殘餘應力、鋼材性質、耐震斜撐架構，以及韌性接頭的設計原則。判斷重點如下：

1. 鋼材製作及焊接過程中的不均勻加熱、冷卻，會造成殘餘應力。
2. 鋼材含碳量增加時，強度通常提高，但延性與韌性會降低。
3. 偏心斜撐架構可利用梁段塑性變形作為消能機構。
4. 韌性接頭設計的目的，是使塑性鉸在預定位置形成，避免梁柱接頭或柱構件脆性破壞。

本題須以命題當年（民國 111 年）法規及鋼結構設計原則為準。

解題方法

本題屬於觀念判斷題，採逐項檢核方式：

• A 檢查殘餘應力與冷卻速度的關係。
• B 檢查含碳量對韌性的影響。
• C 檢查偏心斜撐的耐震消能機制。
• D 檢查梁柱韌性接頭的補強方式。

其中，殘餘應力的快速判斷原則是：構件不同部位冷卻速度不同時，冷卻過程中的收縮受到周圍材料拘束，最後形成拉、壓殘餘應力。一般而言，最慢冷卻部分的收縮量較小，容易形成壓應力，而非拉應力。

選項分析

(A) 鋼構會因為製作過程中產生殘餘應力，其最慢冷卻部分會產生拉應力

錯誤。

鋼材在軋製、焊接或熱處理過程中，若各部位冷卻速度不同，會因熱收縮不一致而產生殘餘應力。

冷卻較快的部位先行收縮，受到尚未冷卻部分的拘束；冷卻較慢的部位最後冷卻收縮時，又受到周圍已冷卻部位的限制。就一般殘餘應力分布而言，最慢冷卻部分通常形成壓應力，較快冷卻部分則可能形成拉應力。

因此，「最慢冷卻部分會產生拉應力」的敘述錯誤。

(B) 一般而言，建築用鋼材含碳量越高，韌性越差

正確。

碳是影響鋼材性質的重要元素。含碳量增加通常會使鋼材：

核心觀念

本題考查台灣綠建築評估系統（EEWH）九大指標中**「廢棄物減量指標」與「$\text{CO}_2$ 減量指標」**之評估項目範疇界定。本題以命題當年（民國 111 年）適用之內政部建築研究所《綠建築評估手冊－基本型（EEWH-BC）》為準。

綠建築九大指標中：

1. 廢棄物減量指標：指建築在施工、拆除及土方開挖過程中，為減少固體廢棄物產生與粉塵空氣污染所採取的減廢、防塵措施。其評估範疇主要涵蓋四大項目：

• 工程不平衡土方（基地土方平衡與再利用）
• 施工廢棄物減量（乾式工法、系統模板、輕隔間等減廢工法）
• 拆除廢棄物減量（舊建築再利用或拆除物分類回收）
• 施工空氣污染防制（工區防塵遮阻、洗車設備、防塵網等懸浮微粒抑制）

2. $\text{CO}_2$ 減量指標：著重於建材生命週期的隱含碳排放控制，其評估項目包含：結構合理化、建築輕量化、耐久性設計、木構造採用、再生建材使用等。

解題方法

解題切入點在於區分「固體垃圾／粉塵管理」與「材料生命週期碳排放」之指標歸屬：

1. 檢視各選項之評估目標：屬於「工地現場實質廢棄物／揚塵控制」者歸入「廢棄物減量指標」。
2. 屬於「透過材料品質與構造防護延長建築壽命、減緩重建頻率」者，歸入「$\text{CO}_2$ 減量指標」之「耐久性設計」。

核心觀念

本題考查我國綠建築基準中關於「建築節水」之法定指標門檻。 以命題當年（民國 111 年）法規為準，法源依據為《建築技術規則建築設計施工編》第十七章「綠建築基準」第二節「建築節水」第 315 條（現行法規定亦同）：

「建築物應就設置雨水貯留利用系統或生活雜排水回收再利用系統，擇一設置。設置雨水貯留利用系統者，其雨水貯留利用率應大於百分之四；設置生活雜排水回收再利用系統者，其生活雜排水回收再利用率應大於百分之三十。」

解題方法

本題為法規數字記憶題，解題切入點在於精確掌握《建築技術規則》針對兩類節水再利用系統之法定指標數值：

1. 雨水貯留利用系統：雨水貯留利用率應大於 $4\%$。
2. 生活雜排水回收再利用系統：生活雜排水回收再利用率應大於 $30\%$。

題目詢問「設置雨水貯留利用系統者，其雨水貯留利用率應大於多少」，依法規明定為 $4\%$。

核心觀念

熱傳導係數（Thermal Conductivity，常符號表示為 $k$ 或 $\lambda$）是衡量材料傳導熱量能力的重要物理量。其定義為：當材料兩側存在 $1\text{ K}$（或 $1^\circ\text{C}$）的溫差時，在單位時間內通過單位厚度、單位截面積所傳導的熱量，國際單位制（SI）單位為 $\text{W/m}\cdot\text{K}$（或 $\text{kcal/m}\cdot\text{h}\cdot^\circ\text{C}$）。

1. 材料傳熱本質：熱傳導係數取決於材料內部的微觀構造與物理狀態。金屬藉由自由電子與晶格振動傳熱，導熱率最高；緻密的無機非金屬材料次之；而內部富含靜止空氣隙的多孔或纖維狀材料導熱率最低。
2. 熱阻與厚度關係：材料的熱阻值 $R$ 與厚度 $d$ 成正比、與熱傳導係數 $k$ 成反比，公式為： $R = \frac{d}{k}$ 當厚度 $d$ 相同時，熱傳導係數 $k$ 越低，熱阻 $R$ 越大，材料的隔熱（保溫）效能越佳。

解題方法

本題旨在比較四種常用建築材料在相同厚度下的「熱傳導係數（$k$ 值）」。

解題切入點為依據材料的微觀構造與組織緻密度進行分類比較：

1. 金屬材料（不銹鋼板）：具有極高密度的自由電子，導熱能力極強。
2. 緻密天然石材（大理石）：結晶質結構緊密，無氣孔隔熱機制，導熱能力高。
3. 無機水硬性材料（混凝土）：結構密實，導熱能力中等偏高。
4. 多孔纖維隔熱材料（玻璃棉）：由極細玻璃纖維交織而成，夾雜大量微小靜止空氣隙。靜止空氣的熱傳導係數極低（約 $0.026\text{ W/m}\cdot\text{K}$），使得玻璃棉整體熱傳導係數大幅降低。

比較各材料的熱傳導係數數值範圍後，即可判斷出熱傳導係數最低的材料。

選項分析

核心觀念

本題測驗建築物理環境控制中「採光與照明」的基本光度學物理量定義及其度量單位。

光度學包含四大基本物理量：

1. 光通量（Luminous Flux, $\Phi$ 或 $F$）：光源每秒向所有方向發出的可見光總能量，單位為流明（$\mathrm{lm}$）。
2. 發光強度／光度（Luminous Intensity, $I$）：光源在特定方向上每單位立體角所發出的光通量，公式為 $I = \frac{d\Phi}{d\omega}$，單位為燭光（$\mathrm{cd}$）。
3. 照度（Illuminance, $E$）：受照物體表面每單位面積所接收到的光通量，公式為 $E = \frac{d\Phi}{dA}$，單位為勒克斯（$\mathrm{lx} = \mathrm{lm/m^2}$）。
4. 輝度／亮度（Luminance, $L$）：發光面或反射面在特定視線方向上，每單位投影面積的發光強度（光度），公式為： $L = \frac{dI}{dA \cdot \cos\theta}$ 其法定國際標準制（SI）單位為燭光／平方公尺（$\mathrm{cd/m^2}$），又稱尼特（$\mathrm{nit}$）。

解題方法

本題要求選出關於「亮度（輝度）」敘述錯誤的選項。解題切入點在於檢驗物理量的「幾何維度」與「物理意義」：

• 輝度所考慮的是視線方向上的「表面投影面積」，其面積維度為平方公尺（$\mathrm{m^2}$）。
• 檢視各選項中單位的因次，若出現立方公尺（$\mathrm{m^3}$）即屬維度錯誤。

選項分析

• (A) 正確：自然界中除了自發光體（如太陽、燈泡）外，一般物體本身不發光。人眼能察覺物體的存在、形狀與顏色，是由於光源投射於物體表面後產生漫反射，反射光線進入人眼視網膜成像所致。

核心觀念

本題測驗「建築環境控制（建築物理環境）」中人工照明之室內空間照度基準（以命題當年民國 111 年適用之國家標準 CNS 12112《室內工作場所照明》及建築照明規劃準則為準）。

室內照度（Illuminance，符號 $E$，單位為勒克斯 $\text{lx}$）的設計基準主要取決於該空間進行之視覺作業精細度、危險性及停留時間：

• 視覺作業越精密、辨識要求越高，所需基準照度越高。
• 僅供過渡、休息或一般等待之空間，所需基準照度較低。

解題方法

依據 CNS 12112 及建築設備照度規劃手冊，比對醫院及一般建築各空間之典型照度標準：

1. 手術室（Operating Room）：

• 手術台（手術野局部照明）：需極高精細辨識度，照度通常在 $10,000 \sim 100,000\text{ lx}$ 以上。
• 手術室全般照明（周圍環境）：為避免視野對比過大造成視覺疲勞，全般照度亦需維持在 $750 \sim 1,000\text{ lx}$。
• 屬於極高照度空間。

2. 辦公室（Office / 醫護行政辦公）：

• 供打字、閱讀、書寫及一般電腦行政作業使用。
• 維持作業效率與舒適之標準照度為 $300 \sim 500\text{ lx}$（標準設計常取 $500\text{ lx}$）。

3. 候診室（Waiting Room）：

• 主要機能為病患與家屬等候、休息，非高度專注之精細視覺作業場所。
• 一般設計照度約為 $100 \sim 200\text{ lx}$（標準設計常取 $150\text{ lx}$）。

核心觀念

本題考查**建築環境控制（建築物理環境－建築聲學）**中之基礎聲波物理特性公式。 聲速（$c$）、頻率（$f$）與波長（$\lambda$）三者之關係式為： $c = f \cdot \lambda \quad \Longleftrightarrow \quad \lambda = \frac{c}{f}$

• $c$：聲波傳播速度（$\mathrm{m/s}$）
• $f$：聲波頻率（$\mathrm{Hz}$ 或 $1/\mathrm{s}$）
• $\lambda$：聲波波長（$\mathrm{m}$）

在同一介質與環境條件下，聲速 $c$ 視為定值，故聲波之波長與頻率成反比（頻率越低，波長越長；頻率越高，波長越短）。

解題方法

1. 計算頻率 $f_1 = 160\ \mathrm{Hz}$ 所對應之波長 $\lambda_1$： $\lambda_1 = \frac{c}{f_1} = \frac{280}{160} = \frac{7}{4} = 1.75\ \mathrm{m}$

2. 計算頻率 $f_2 = 350\ \mathrm{Hz}$ 所對應之波長 $\lambda_2$： $\lambda_2 = \frac{c}{f_2} = \frac{280}{350} = \frac{4}{5} = 0.80\ \mathrm{m}$

3. 計算兩頻率之波長相差值 $\Delta \lambda$： $\Delta \lambda = \lambda_1 - \lambda_2 = 1.75 - 0.80 = 0.95\ \mathrm{m}$

核心觀念

本題考查**建築環境控制（建築聲學）**中基本聲學物理量（音功率、音壓、音強度）及其對數級數（音功率級、音壓級）的定義與物理單位。

聲學基礎物理量與單位之定義如下：

1. 音功率（Sound Power, $W$）：聲源在單位時間內向外輻射出的總聲能量，單位為瓦特（$\mathrm{W}$）。
2. 音壓（Sound Pressure, $p$）：聲波傳播時引起介質（空氣）大氣壓力的微小脈動量（有效音壓 RMS），單位為帕斯卡（$\mathrm{Pa}$）或牛頓/平方公尺（$\mathrm{N/m^2}$），其中 $1\ \mathrm{Pa} = 1\ \mathrm{N/m^2}$。
3. 音強度（Sound Intensity, $I$）：單位時間內通過垂直於聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位為瓦特/平方公尺（$\mathrm{W/m^2}$）。
4. 聲學量級（Level, $\mathrm{dB}$）：由於人耳對聲音強弱的感受呈對數關係，且聲學物理量變化跨越數個數量級，故將物理量與基準值取對數後表示，單位一律為分貝（$\mathrm{dB}$）：

• 音功率級：$L_w = 10 \log_{10} \left(\frac{W}{W_0}\right) \quad (\mathrm{dB})$，基準音功率 $W_0 = 10^{-12}\ \mathrm{W}$。
• 音壓級：$L_p = 20 \log_{10} \left(\frac{p}{p_0}\right) \quad (\mathrm{dB})$，基準音壓 $p_0 = 2 \times 10^{-5}\ \mathrm{Pa}$（$20\ \mu\mathrm{Pa}$）。

解題方法

本題切入點為比對聲學物理量名稱與國際單位制（SI單位）之對應關係：

1. 檢視純物理量（音功率、音壓）之物理單位是否正確（能量/時間單位為 $\mathrm{W}$；壓力單位為 $\mathrm{Pa}$）。

核心觀念 本題考查建築環境控制中物理聲學（建築聲學）之基本觀念——樂音的三要素（Three Elements of Sound）。

樂音（Musical Sound）係指發聲體進行規律振動所產生的聲音。人類聽覺對樂音之感受，主要由以下三個物理特性及其對應的生理感受所決定：

1. 音調（Pitch）：由聲波振動的**頻率（Frequency, $f$）**決定，單位為赫茲（$\text{Hz}$）。頻率越高，聲音越尖銳（高音）；頻率越低，聲音越沉重（低音）。
2. 響度（Loudness）：由聲波振動的**振幅（Amplitude）**與能量強度（聲壓級 Sound Pressure Level, $\text{SPL}$）決定，單位通常以分貝（$\text{dB}$）或響度單位（$\text{sone}$ / $\text{phon}$）衡量。振幅越大、能量越強，聲音聽起來越響亮。
3. 音色（Timbre / Tone Color）：由聲波的**波形（Waveform）與基音、泛音（Overtones / Harmonics）**之組合與比例決定。即使不同樂器發出相同頻率與響度的聲音，因其波形與泛音結構不同，聽者仍能分辨出樂器的種類。

核心觀念

本題考查建築環境控制中「醫療建築空調系統之氣壓控制與通風設計（正壓與負壓隔離原則）」。

醫療空間依據防護目的不同，其空調氣壓控制主要分為兩大類：

1. 負壓控制（Negative Pressure）：使室內氣壓低於相鄰區域（$\Delta P < 0$）。目的為「防止污染物外洩」，將含致病菌之空氣封鎖於房間內，並透過專用排風管道實施強制排氣（氣流經高效過濾器 HEPA 處理後排出戶外）。主要適用於空氣傳染病房、肺結核病房、解剖室等。
2. 正壓控制（Positive Pressure）：使室內氣壓高於相鄰區域（$\Delta P > 0$）。目的為「防止外部污染侵入」，保持室內空間無菌與潔淨。主要適用於手術室（開刀房）、燙傷病房、骨髓移植病房等保護性隔離空間。

(註：醫療空調規範以命題當年民國 111 年適用之醫療機構設置標準與建築環境控制技術規範為準。)

解題方法

解題切入點為判斷該醫療空間的防護對象是**「保護外界（隔離傳染源）」還是「保護病人（阻絕外來菌）」**：

• 若為空氣傳染性疾病空間，為防止病原體隨空氣氣流擴散至走廊或鄰近病房，氣流方向必須由「潔淨區（走廊）吹向污染區（病房）」，亦即病房內必須維持負壓，並配備強制排氣專管排出。
• 若為易受感染之病患或無菌操作空間，氣流方向必須「由室內吹向室外」，亦即室內必須維持正壓。

核心觀念

能源效率比（Energy Efficiency Ratio，簡稱 EER）是衡量冷氣機與空調系統製冷效率的重要指標。其標準定義為：空調設備在規定工況下運轉時，總冷氣能力（Cooling Capacity）與有效輸入功率（總消耗電量，Power Input）的比值。

其數學公式表示為： $EER = \frac{\text{總冷氣能力}}{\text{總消耗電量}}$

• 單位關係：
• 若總冷氣能力單位採用千卡／小時（$\text{kcal/h}$），總消耗電量單位採用瓦特（$\text{W}$），則 $EER$ 單位為 $\text{kcal/(h}\cdot\text{W)}$。
• 若總冷氣能力與總消耗電量皆採用瓦特（$\text{W}$）或千瓦（$\text{kW}$），則 $EER$ 為無因次比值（$\text{W/W}$）。
• 工程意義：$EER$ 數值越高，代表該空調設備在消耗相同電量時能提供越大的冷房能力，即越省電、能源效率越佳。

解題方法

本題旨在考查建築環境控制與空調設備的基本物理量定義：

1. 確立定義公式：明確空調能源效率比的算式結構為 $\text{EER} = \frac{\text{產出（冷氣能力）}}{\text{投入（消耗功率）}}$。
2. 對照題幹敘述：題幹提及「何者與有效輸入（輸出）功率之比值」，即詢問位於分子位置的物理量為何。
3. 得出結論：與有效輸入功率進行比值的項目即為分子項「總冷氣能力」。

核心觀念

本題考驗建築環境控制中「給水設備」的水壓控制規範與分區給水設計原則。

法規依據以命題當年（民國 111 年）法規為準，《建築物給水排水設備設計技術規範》第二章給水設備中明確規定，建築物一般給水系統之水壓若過高，易引發水錘作用（Water Hammer）、管線震動與噪音、衛生器具沖噴飛濺、密封組件損壞洩漏及水資源浪費。因此規範訂有給水壓力上限，當給水壓力超過 $3.5\ \mathrm{kg/cm^2}$（相當於 $0.35\ \mathrm{MPa}$ 或 $35\ \mathrm{m}$ 水頭）時，即應設置中間水槽（垂直分區重力給水）或減壓閥（Pressure Reducing Valve, PRV）進行減壓調整。

解題方法

本題為法規數值記憶與觀念理解題，解題切入點如下：

1. 檢視規範壓力控制限制：依據《建築物給水排水設備設計技術規範》，給水系統在維護管線安全與使用品質的前提下，設定一般給水壓力的上限門檻為 $3.5\ \mathrm{kg/cm^2}$。
2. 判斷減壓措施啟用時機：當給水壓力超過 $3.5\ \mathrm{kg/cm^2}$ 時，系統設計必須採用減壓手段（例如透過中間水槽進行垂直區分供水高程，或於適當管路位置安裝減壓閥）。
3. 對照選項：確定規範法定臨界數值為 $3.5\ \mathrm{kg/cm^2}$，故正確選項為 (C)。

選項分析

• (A) $1.5\ \mathrm{kg/cm^2}$：錯誤。 此數值屬於衛生設備正常運作之適當給水水壓範圍（一般常用良好供水壓力約為 $1.5 \sim 2.5\ \mathrm{kg/cm^2}$），非規範強制的減壓壓力上限。

核心觀念

本題考查建築給排水設備中「配管計畫的一般原則」，重點包括：

1. 飲用水管與排水管的衛生隔離。
2. 水錘作用的防止。
3. 給水管、熱水管的排氣與避免氣囊。
4. 配管管徑與衛生器具接續口徑的關係。

涉及法規判斷時，以命題當年（民國 111 年）法規及建築設備配管的一般設計原則為準。

解題方法

本題屬於配管基本原則判斷題，可依「衛生安全、設備保護、水流順暢、管徑合理」四個方向逐項檢核：

• 飲用水管必須避免受到污水、排水污染。
• 水流突然停止或改變方向時，須防止水錘破壞管路及器具。
• 配管須避免空氣滯留，以維持正常供水及熱水循環。
• 接續衛生器具時，管徑不得小於器具接續口徑。

其中，凡涉及飲用水管與排水管「共溝」的敘述，應優先從防止污染及交叉污染角度判斷。

選項分析

(A) 飲用水配管須與基地排水管在同一溝槽內配管

錯誤。

飲用水管與基地排水管具有不同的衛生安全性質，飲用水管應避免與排水管共用同一溝槽，以防止排水管破損、滲漏或污水污染飲用水管。

尤其在地下配管中，若飲用水管與排水管配置過近，排水管內的污水可能因管壁破損、接頭漏水或周圍土壤污染而影響飲用水安全。因此，兩者應保持適當間隔，並依配管條件採取分槽、隔離或適當防護措施。

選項使用「須」字，表示飲用水管必須與基地排水管同溝，與衛生隔離原則相反，故為本題錯誤選項。

(B) 發生水錘作用時，或有發生水錘作用之可能性時，應裝設空氣室等裝置防止之

正確。

核心觀念

本題考查《建築物給水排水設備設計技術規範》（排水設備篇）中關於排水橫支管與橫主管之最小排水坡度規定。

在建築排水系統中，水流主要依靠重力（Gravity Flow）流動。為了防止流速過慢導致污水中的固體懸浮物沉澱淤積在管底，規範針對不同管徑訂定相對應的「最小傾斜坡度」，以維持管路具備良好的「自清作用」（Self-cleansing Effect）。

法規依據（以命題當年民國 111 年法規為準）： 依據《建築物給水排水設備設計技術規範》規定，建築物排水管之橫支管及橫主管坡度限制如下：

1. 管徑小於或等於 $75\text{ mm}$（公釐）時：其排水坡度不得小於 $1/50$。
2. 管徑超過 $75\text{ mm}$ 時：其排水坡度不得小於 $1/100$。

現行規範關於排水橫管坡度之標準與民國 111 年命題時完全一致，並無修訂變更。

解題方法

本題為法規條文數值記憶題，解題切入點為比對法規中「管徑分界點」與「相對應坡度限制」：

1. 鎖定題目關鍵字：「排水管之橫支管及橫主管」、「坡度不得小於 $1/50$」、「小於或等於多少公釐」。
2. 理清流體力學與法規邏輯：

• 當管徑 $D \le 75\text{ mm}$ 時，流體之水力半徑較小、管壁摩擦阻力相對較大，需要較陡的坡度（$1/50$）以產生足夠的排水流速（維持自清流速達 $0.6\text{ m/s}$ 以上），防止固體雜物沉澱。
• 當管徑 $D > 75\text{ mm}$ 時，水流量增加且阻力影響減小，最小坡度限制放寬為 $1/100$。

3. 確定臨界面界值：對應坡度 $1/50$ 的管徑上限臨界值即為 $75$ 公釐。

選項分析

核心觀念

本題考查《建築物給水排水設備設計技術規範》對排水及通氣管路耐壓試驗之規定。

排水管路與通氣管路完成後，須進行加水壓試驗，以確認管路接頭、管材及相關連接部位是否有滲漏。試驗結果須符合：

加水壓後保持一定時間，且試驗期間無滲漏現象，始屬合格。

以命題當年（民國 111 年）法規為準，規定之保持時間為 30 分鐘。

解題方法

本題屬於法規數字記憶題，解題重點在於掌握「排水及通氣管路」與「耐壓試驗保持時間」的對應關係：

因此直接選擇 30 分鐘即可。

選項分析

核心觀念

本題考查電功率與電能的基本定義及單位辨識。

電功率 $P$ 表示單位時間內消耗或產生的電能：

因此，電能 $E$ 可表示為：

其中：

• $P$：電功率，單位為瓦特（$\mathrm{W}$）或千瓦（$\mathrm{kW}$）
• $t$：時間，單位可為秒（$\mathrm{s}$）或小時（$\mathrm{h}$）
• $E$：電能，單位為焦耳（$\mathrm{J}$）或千瓦‧時（$\mathrm{kW\cdot h}$）

所以，$\mathrm{kW\cdot h}$ 是「功率乘以時間」所得到的單位，代表電能。

解題方法

直接依據電能公式判斷：

當電器以 $1\ \mathrm{kW}$ 的功率連續使用 $1\ \mathrm{h}$ 時，消耗的電能為：

因此，千瓦‧時是電能的單位。

此外，千瓦‧時也可換算為焦耳：