《建築構造的基本原則》

建築構造的基本原則：材料與工法

第五版前言

建築構造的基本原則：材料和工法，距離最初出版已有近二十五年的時間，而今已是第五版了，這本書在構造教育上，扮演著舉足輕重的革新角色。這本極有幫助的工具書，使得構造這個最初並不受到歡迎的領域，變得不僅令人感到愉悅，而且活潑了起來。它不僅打破之前與卓越設計對立的工程特色，並且使之與美好的建築設計連結在一起。本書以良好的設計、易讀的內容來取代枯燥且不吸引人的缺點，使學生們將之視為值得參考的工具書籍。在構造的領域中，本書是第一本涵蓋範圍不偏頗，並以豐富的圖說貫穿全書的書籍。本書也是第一本讓教師們不再視解釋本科目內容為其負擔的教科書，因此，教師們可以有更多時間在課堂上進行討論、案例研究、工地參觀和其他的輔助活動。

對於學習建築和工程或構造的學生來說，得到有關於建築構造材料和工法的有用資訊，是相當重要的，但是這也可能是個令人沮喪、卻步的工作。這個領域是相當龐大、多樣且複雜的，它的變化速度似乎令人無法掌控。本書之所以可以在這個領域具有顯著的領導地位，是因為內容的邏輯組織性、傑出的插畫圖片、清楚的文字描述、討喜的頁面編排和有哲學特色的敘述文字：

本書具有整體而完整的內容，將構造科學、材料科學、法令限制和建築工業等議題以單一方式敘述，讀者不需要閱讀不同的章節，就可將上述議題連結在一起。建築技術的呈現方式，則是以整體的工作系統來解說，而非呈現各個組成部分。
它是選擇性大於綜合性的，這一點可以讓讀者們獲得一些基本的工作知識，不必因為過多的細節和圖片而受到混淆驚嚇，進而造成不願學習構造這門科目的負面結果。閱讀其他書籍，就好像想從消防水管中飲水一般，但本書則能讓讀者盡情享受經過細心安排準備的一餐。

本書是具有執行力的，因為它以建築物的設計和構造程序為主體，建築系的學生們可以從中發現不同材料和系統的設計可能性。對於構造程序的構築或管理過程有興趣的學生，則能從本書中發掘極為重要的構造順序組織。
本書的內容多元豐富但不複雜，藉由基本構造系統的呈現，來避免花費過多時間在內容的理解上，並且可以將學生們帶領至知識運用與操作層次。如本書副標題所示者，這就是構造的基本原則。

本五版書與第四版書有許多不同點。第1章新增了建築物構造期間，營造商所扮演的角色。涵蓋於此章節中的，包括了在構造階段、營建管理和時程計畫、設計與構造之間的介面等不同的操作模式與合約形式。

另一個與正文有關的內容且需加以介紹的，就是建築外殼要素。這個議題與建築物立面外殼息息相關，因為諸如熱、空氣、濕氣等的流動方式，皆與建築物外牆和屋頂形式有關。

與永續建築和綠建築系統有關的討論內容，則在本版書中加以更新與擴大，此部分的內容可參見內文和不同材料的永續性考量等章節。

本書也收錄了一些營建工業的未來趨勢走向：永續設計逐漸成為主流，並且更為細緻。業主、建築師、營造商之間的新合約形式關係，使整個設計和構造過程變得更具效率和合作性。構造材料的持續發展，塑造許多高強度鋼筋和混凝土、高性能表面塗料、減少廢棄物與材料循環再利用等系統的使用。
我們持續採用如照片般真實的電腦動畫圖面，這些圖面在詮釋複雜建築細部的時候，扮演著重要的角色，不僅使讀者逐步瞭解作者的本意，也同時吸引讀者的目光。

我們持續善用網路的巨大功能，本書內文的豐富細部資訊以及為學生和老師們所提供的額外資源，很容易就可以藉由其專用網址取得。該處亦有許多測驗試題、簡報幻燈片、習題回顧、指導者手冊和其他更多資訊可供參考。合著者Joseph Iano的個人網站則提供建築構造領域最新的發展訊息和額外資料。本書每一章節末的參考資料所列出的網址，則提供其他網站的相關資源，以供學生們更進一步的參考和探索。

在這個版本中，我們完全依照現行最新的建築標準、法規、實務規定作為更新參考，確保書中內容具有最新、最正確的構造資訊來源。每一章節的內容皆符合最新的MasterFormat、美國國家建築法規（IBC）、LEED、ANSI和ASTM版本標準。本書內容亦符合諸如美國混凝土學會（ACI）、美國鋼構造協會（AISC）和美國建築製造商協會（AAMA）等特定的機構標準。

儘管本新版書內容涵蓋極廣，但是每個變更都已經經過作者和一個獨立的團隊仔細檢視過，以便確保書中的敘述文字是最新、最正確、並且與其最初原則相符合的。秉持著這種堅持，雖然書籍內容會隨著時間持續改變，但是使之成為成功的教育工具的基本本質，永遠會被保留並強化之。

作者必須特別感謝Lon R. Grohs，他在本版書中展現了極佳的電腦繪圖天分，除了書中如相片般真實的插圖之外，本書的封面也是出自他之手。我們也要感謝許多提供新資訊和插圖的攝影師們和公司組織。

John Wiley & Sons公司的員工總是具有極佳的專業精神。副總裁兼發行人Amanda L. Miller一直扮演智慧和支援的角色；編輯Paul Drougas的知識、耐心和幽默感，對我們來說，則是無價的，他是一位真摯的友人。助理開發編輯Lauren Olesky則在本書改版的整個過程中提供確實的幫助。資深產品編輯Donna Conte從之前的版本至今，持續以耐心和堅持來面對最困難的產品管理和時程控制等工作。

我們要特別感謝許多購買本書的老師、學生和專業人士們。讀者的滿意是我們最大的回報，我們非常感謝讀者的選購，也隨時歡迎讀者的意見。
在此，Joseph Iano將此第五版書獻給Lesley、Allen、Paul和Ethan。

E.A.，南拿提克市，麻賽諸塞州
J.I.，西雅圖市，華盛頓州

目錄

第一章　建築物的建造 1
學習建造 2
永續性 2
設計專業者的工作：建築系統的選擇 4
施工標準和資訊來源 11
施工專業者的工作：建築物的建造 12
設計和施工服務的遞送趨勢 17
關切的議題 18
第二章　基礎 23
基礎載重 24
基礎沈陷 24
土壤 25
整地，開挖和基礎工程的永續性考量 31
開挖 31
基礎 38
托底基礎 56
擋土牆 57
地下織布 58
防水和排水 59
地下室隔熱 64
防凍結淺基礎 64
回填 64
逆打工法 65
基礎設計 66
基礎設計和建築法規 66
第三章　木材 71
樹木 72
木構造的永續性考量 76
木材 76
木製品 87
自然生成的建築材料 89
塑膠木材 92
木板產品 92
化學處理方式 98
木材繫件 100
木製建築元件 104
木構造的種類 108
從概念到實務 — 住宅游泳池
周邊的構築方式 112
第四章　大木構架構造 117
大木（重木）構造材料的防火性 123
大木構造的永續性考量 123
易燃的大木構造建築物 132
大木構造建築物的側向支撐 132
大木構造建築物的設備系統 132
大木構造建築物的長跨距 133
大木結構的初步設計方式 137
大木構造和建築法規 137
大木構造的特性 137
第五章　輕木構架構造 143
歷史 145
平台式構架 145
輕木構架構造的永續性考量 147
輕木構架結構物的基礎 148
構架的建造 157
輕木構架構造的初步設計方式 178
輕木構架構造的變化 188
輕木構架構造和建築法規 190
輕木構架構造的特性 192
第六章　輕木構架構