(本文原發表於2016.12.9中原大學室內設計學系第十五屈國際學術研討會,經指導教授同意後增加照片補助說明,新增文字部份以深藍色表示。)
從施工界面探討天花板設計之考量因素
陳歷渝* 陳存舜**
中原大學室內設計學系
摘要
天花板在天、地、壁之空間構成要素中首居第一,在整體空間中佔有極大比例,然而關於天花板規劃設計,現有文獻大都以造型設計或功能兩個面向去探討,較少提及天花板上的設備種類及安裝界面,本研究旨在分析天花板中存在的各項設備,再進而探討規劃這些設備時所需要考量的因素,並就施工界面整理相關設計考量因素,以作為相關設計時參考依據。研究透過現有相關文獻整理,並分析裝修工程實務彙整構成。
研究發現,天花板設備依用途屬性歸納為電氣設備、給排水設備、消防設備、 空調設備、照明設備、影音設備與其他設備等七個種類;安裝設備與天花板之間的施工界面,可分為骨架補強、表面板材補強、設置活動檢修口、表面開孔、預留設備崁入孔及其他方式等六種界面的處理方式。天花板進行規劃設計階段,需要考慮到施工界面的四個重要因素:1.整體結構的穩定性 2.導入設備的完整性 3.使用操作的合理性 4.維修養護的方便性。
關鍵詞:天花板、裝修工程、施工界面、室內設計、維護管理
一、緒論
(一)研究動機
常走進某個住家空間往上看,通常是一片純白色天花板,有些崁燈穿插其中甚是好看。再走進了商店、百貨公司或捷運站,白色天花板又變成各式各樣的材質與顏色,上頭除了崁燈還安裝了許多不知名的機器與設備,它們的作用是什麼?又有哪些設備需要安裝在天花板上?
在室內設計中,常會把空間劃分為「天、地、壁」三個元素來思考,做為最重要的元素之一,天花板在整體空間的造型設計或是機能考量上,扮演著十分重要的角色,而天花板的構成內容,可以從造型設計、材料以及功能界面三個方向來探討。
坊間有許多書籍探討如何設計天花板、天花板的造型與功用。也有書籍在介紹天花板所使用的裝修材料,依材料及施工方式分為木作天花板、輕鋼架明架天花板、輕鋼架暗架天花板、輕鋼架金屬扣件天花板…等種類。
天花板上存在著各式各樣的設備與機器,涉及界面項目眾多,常常需要各種工班彼此配合以進行施工,工程複雜度高及牽涉範圍廣泛,因而在裝修工程進行期間,天花板施作往往是最優先進行,施工期間卻也最久的作業項目。從圖面設計到完工交屋是一段漫長的過程。整個作業流程從設計發想階段,進入施工圖說繪製再到工程施作監督,最後完工驗收移交給業主(陳歷渝,2011)。前置設計階段的遺漏與疏忽,會造成後續工程施作出現問題,天花板與設備界面處理不當,輕則影響設備正常運作、平日不易保養、降低機具壽命,重則故障無法維修,甚至需要修改或拆除天花板來重新施作,嚴重影響裝修施工品質、延誤工程進度或是造成工程糾紛的產生。
百貨公司的天花板上密密麻麻地安裝了各式各樣的設備,你認得出幾種呢?它們又各有什麼功用呢?
(二)研究目的
本研究擬透過文獻整理及工地現場實際探討,檢視各種天花板施工作業時所面臨的問題與解決方案,將天花板在室內設計規劃階段時,所需要考量的設備因素做整理歸納,以利於後續進行相關天花板設計時能作為參考依據,提升設計規劃的速度與效率,降低施工階段的錯誤與疏失,進而提高室內設計的完善與品質。主要研究目的有下:
1. 探討各項設備的性質並進行分類,歸納出有哪些設備需要安裝在天花板空間裡。
2. 分析並研究對於天花板設計所造成的影響,以及這些設備的施工界面有哪些? 安裝這些設備需要考量的因素。
3. 歸納出各種天花板設備的安裝施工界面和處理方式,並整理成相關表單以供參考。
二、天花板的構成
(一)天花板功能與設計
若將天花板分為功能與設計兩個角度切入,在規劃設計上,董勝忠(1999)提到天花板的設計,應該能適當遮蔽樑的出現以取得完整性和平衡性、並且改善室內高度長度的比例關係、以及因應設計需求,將天花板造型、照明燈具、冷氣、線板、窗簾盒位置、音響設備之管路一併考慮。另外,天花板在設計上可修飾建築結構、設備管線、平衡視覺、提供照明設備、調節室內溫度、以及隔熱隔音吸音的效果(傅善文,2012)
黃東啓、蔡明進(2005)則提到,天花板功能包括了增進美感、斷熱隔熱保溫、節約能源、排煙回風、裝置設備等功能。商業空間中懸吊式天花板常被當作機械管道、電氣線路、衛生設備、燈具設備、空調出風口、消防灑水頭、火災偵測裝置和音響系統等管道用途之隱藏空間。天花板材料若具有防火性、更可以提供上部支撐結構的防火保護。而天花板的高度會影響空間的照明水準及空調運作所需要的能源。(FRANCIS D.K. CHING & CORKY BINGGELI,2006)
綜觀以上各點,天花板的功能在設計上具備了協調整體造型、呼應設計語彙、區隔空間劃分等功能。而從功能界面角度來看,天花板更是包含了眾多項目:空間亮度控制與照明設備、室內溫度調整與空調設備、公共安全與消防警報設備、甚至是影音設備、裝飾的水晶吊燈或掛畫軌道,都跟天花板有密不可分的關係,也是進行設計時需要考量重要項目。
除了造型、材質、設計語彙等外觀因素外,天花板設計還有很多功能上的考量,修飾建築結構、容納各項設備、調整空間尺寸與配置…
(二)天花板常見構法
裝修天花板的材料有許多種選擇,可以分為結構材料及表面裝飾材料兩種(董勝忠,2010)。如果依材質結構來區分,可分為木作角料、輕鋼架明架、輕鋼架暗架、金屬天花板等結構,各有不同特性及適合場所。表面材料常見有矽酸鈣板、石膏板、夾板、礦纖板、卡麗板等材料。
1. 木作角料
可依造型大約分為平頂天花以及造形天花板,使用角料為骨架表面再封夾板,透過白膠與鋼釘作結合(王乙芳,2001)。以柳安角材、集成角材或是塑料角料,在現場依尺寸裁切製作,特性是適用於平頂或造型天花板結構,角料可依空間需求進行防腐或防火浸泡加工作業。表面材料依設計或防火需求,裝釘纖維板、塑膠企口板、木皮板、美耐板、PS板、矽酸鈣板等封面材料,美觀造型多變化,適用於大部分空間使用(鐘友待,2012)。
木作結構天花板,可以說是最傳統的材料與工法,造型無限制、表面材料多種變化。
2. 輕鋼架明架
以冷軋薄型鋼片製成,利用插梢方式組成,分為主架、副架及懸吊線、收邊材等零件組成(廖仕田,2010)。生產時有固定尺寸,現場只需簡單裁切安裝,表面常鋪設礦纖板或石膏板。特性是適用於平頂天花板、或與木作撘配作造型。組裝便利施工速度極快,同時具有價位低廉、免除油漆步驟等特性,適用於追求低成本或大面積空間使用,如辦公室、賣場。
輕鋼架明架 構造簡單、施工容易快速、相關配件齊全
3. 輕鋼架暗架
以熱渡鍍鋅鋼板製成,分為暗支撐架、暗主架、及吊筋、收邊條等零件。工廠生產後運送至工地裁切組裝,表面鎖扣石膏板後批土油漆,特性是構造簡單、平整美觀、作業迅速且成本低廉,並具有防火防潮耐候性佳等條件,適用於公眾場所、百貨公司、大批量裝修單位。
從天花板裡看暗架的結構;施工快速、造價低廉、外觀漂亮 (油漆),建設公司裝修戶的最愛
另一種暗架結構:使用C型槽鐵+四齒夾
4. 金屬天花板結構
使用熱浸鍍鋅鋼板製成,組成構造類似輕鋼架暗架,唯表面材料豐富多變,常使用卡麗板、金屬板、鋁扣板等金屬材質安裝。特性施工快速、免除油漆步驟、防火防潮耐候性佳,養護維修容易且造型變化多元,適用於公眾場所、百貨公司、商業空間。
由上往下:金屬企口板結構 金屬卡麗板結構 金屬障板結構
大陸普遍採用的「鋁吊頂」,也是金屬天花板結構的一種 (= =”好華麗的天花板啊 )
鋁吊頂天花板的細部結構,跟一般金屬天花板最大的差異就是可以做到上下層的立體結構,缺點是表面的鋁扣板為固定尺寸,無法裁切配合現場收邊。
表1:天花板常見構法比較表(本研究整理)
種類 |
木作角料 |
輕鋼架明架 |
輕鋼架暗架 |
金屬天花板 |
構成材質 |
柳安、集成角材 |
冷軋薄型鋼片 |
熱渡鍍鋅鋼板 |
熱渡鍍鋅鋼板 |
表面材質 |
矽酸鈣板 夾板 |
礦纖板 石膏板 |
石膏板 |
卡麗板(鋁製) 障板(鋁製) |
施工速度 |
慢 |
最快 |
中 |
快 |
施工費用 |
高 |
最低 |
低 |
中 |
優點 |
1.造型變化多 |
1.經濟實惠 施工快速 |
1.施工快速 2.成本低廉 |
1.款式多樣 |
缺點 |
1.仰賴施作技術 |
1.呆板無設計感 |
1.平頂無造型 |
1.質感較粗糙 |
特性 |
適合設計複雜的造型天花板 |
辦公室應用 最廣泛 |
平頂天花板首選 |
公共空間 應用廣泛 |
(三)施工界面
在天花板設計過程中需要考量到其他工程或設備安裝的影響,需要在施作上相互配合,除了作業時間上的前後分配外,也需要清楚天花板與各種設備之間適當的處理方式。
郭哲明、吳毓勳(1999)指出,所謂施工界面指的是工作流程中重疊的部份,也就是在每一個作業前,考量可能影響作業本身的項目及下個作業之先行作業項目,每個作業與下一個作業中間的銜接點,是施工前可以預知防範的。
兩個或以上之施工構件實體聯結、或兩個以上之施工作業間之接觸、或因不良設計,造成之施工性問題或設計圖說之衝突等,均可視為施工界面。(賴宇亭&王維志,2005)
本文定義所謂的施工界面,指天花板在實際施作時,需要相互配合的其他工程或設備,在天花板進行設計時需要考量的設備項目與施工界面處理方法。
平頂與造型的界面、空調出回風口種類與界面、燈具種類與安裝方式、消防設備的界面…各種設備 X 施工界面 X 天板材質結構 ........( = =”設計師:全部平頂算了....)
三、天花板施工界面探討
天花板介於室內空間與建築結構之間,本身除了美化樑、柱、樓板結構之外,還整合了許多設備在內,設備種類不同對於界面整合的需求也不同,依據設備屬性項目概分為下:
(一)電氣設備
傳統RC建築物的電氣設備與管路,通常由水電作業人員在配筋完成後釘立模板灌漿前進行管路綑綁,待灌漿拆模後再進行配線。隨著建築結構的改變,近年來部份新建鋼構建築物是待灌漿完成後,將電氣設備設置在樓板底下,以加快營建速度及配線作業更便於日後維護。
這些電氣設備,包括了電纜線槽、線架、管路、連接盒、出線盒等單元。線槽及線架使用吊筋或全牙螺桿固定在樓板上,所在位置或管線路徑則會直接影響天花板的高低位置和造型,在前置規劃時就必須清楚這些設備位置以納入整體考量。天花板結構在施作時不需要再特別補強,但一定距離需要設置檢修口以便於日後維護。
個別的電源管路與出線盒,則通常配合室內設計所配置而設,包括燈具設備、鐵捲門、電動門、風扇、窗簾電動馬達、無線網路分享器、閉路監視器…等需要電力驅動的設備。現場會勘時應記錄這些線路的位置、分配、規格、用途等相關資訊,在前置規劃一併做整合,於施工圖面繪製時清楚標示出用途、出線方式、預留長度…等。
現場施作時線路外表多以EMT管(薄鋼導線管)、CD管(可撓性配電導管)或PVC管(塑膠管)等材料包覆並固定。待天花板骨架完成後,將線路或纏繞在一起的軟管鬆開,依施工圖說固定在適當位置。末端岀線部份視施工圖要求直接於表面板材出線或補強骨架後安裝出線盒。出線長度應預留日後進行安裝時產生的損耗,避免線路長度不足而重複連接。
樓板下的管線:貼著樓板灰色的EMT管、纏繞成一圈圈的是可繞金屬管:紅白綠是電源線、藍色是網路線、黑色是電視訊號線…。若有眾多的線路排列時,就需要管槽來置放線路。對天花板設計的影響不光是高度需要考量,總共有多少組線路、線路末端的出線盒安裝位置,設計時圖面上都必須交待清楚。
預留線路時應考量出線長度及安裝設備所需損耗一次保留,避免長度不足時再接一段線路的情況發生。
(二)給排水設備
1. 給水及熱水設備
在建築物給水排水設備設計技術規範提到,所謂給水設備,是在建築物內基地範圍內,所使用管類、接頭類、閥類、水槽類、機器等用以供應水之設備總稱。給水設備管路一般是鋪設在室內地台上、地舖面下,但由於檢查維修不易,某些建築物是設置在樓板下方,進戶端設置控制水閥後進到用水設備位置後再從牆面延伸下來,此樓建築物在樓板下可以看到給水設備的管路,管路材質以披覆鋼管為主。在規劃設計時需要考量管路高度與天花板高度及造型的關係,而在玄關門口內外的樓板下常設有控制水閥,下方天花板應設置活動檢修口以便檢修。
若浴室規劃使用儲熱式或是即熱式熱水器,需要考量儲熱式熱水器所需要的安裝空間、冷熱管路會影響天花板高低及造型,耗電量大設置專用迴路的配管作業。而在熱水器下方、洩壓閥開口處均需設置保養維護的活動檢修口。
儲電式電熱水器利用電能發熱,設置於浴室上方或附近天花板,好處是縮短陽台熱水器到出水端前的管路長度減少浪費水源和熱能散失,缺點是機器很大一顆,置放在天花板上需要40~50公分高度(視容量大小)。即便不考慮機器更換,控制面板、進出水口仍要設置檢修口檢查維護。
要把它藏起來可要傷一番腦筋啊 ^^"
2. 排水設備
地台上有設置排水孔的地方,該位置的樓板下方通常就有排水管路設備,在「建築物給水排水設備設計技術規範」中也有提及,完整的排水通氣設備,包括了括排水口、存水彎、排水管、通氣管、截留器、清潔口等共同組成。以上眾多設備會出現在如浴室、廚房、陽台、工作陽台等地方。因此設計該區域天花板的時候,就需要特別考量:
(1)設備位置對於天花板高低與造型的影響:
天花板設計的高度,首先需要配合樓板下的排水設備的高度,而在這些設備的正下方應設置活動檢修口,便以維護檢查排水設備。排水系統在運作時可能會發出噪音和震動影響安寧,如果希望改善此一情形。可以在管路上包覆隔音棉、或是在天花板表面增加一到數層不等的表面封板材料,以降低噪音或震動的傳遞。
(2)設備檢修口位置、尺寸與周遭其他設備之相互影響:
以設備較多的浴室為例,通常浴室天花板除了上述的排水設備外、還有冷暖抽換空氣的風扇、照明設備的崁燈或燈槽、淋浴花灑、熱水器…等,每個設備都需要開孔或需要置放空間,在考量天花板設計之餘,也需要考量這些設備如何排列置放。
樓上排水設備的倒吊管,位於存水彎下方應有清潔口。雖然是塞住是樓上的事,但有點良心還是該設置檢修口以免日後…。而依據「下水道用戶排水設備標準」規定,汙水管為塑化類管應為橘紅色。
不想要樓上鄰居通知你半夜起床上廁所,以隔音棉類材質包覆管路彎處或加封一層板材是其中一種經濟的作法
浴室天花板通常是住家裡最複雜的界面:樓上的排水管路、本層的冷熱給水管、抽風機的風管&崁入孔、加上照明燈具線路、花灑預埋構件…那要不要再來個造型設計呢!?
(三)消防設備
1. 自動灑水系統
為了保障民眾安全,建築物在法規規定範圍內的場所或樓層必需設置自動撒水設備,撒水頭配置會依建築物構造、使用類別、面積大小與設立位置而作考量與計算,並在完工後進行加壓試驗。換而言之,末端撒水頭種類、高度及位置是經過計算後所設置,在設計室內天花板高度時,應注意到現有撒水頭高度及位置,天花板尺寸是否能符合。若需要修改應由消防設備師(士)進行。如果是場所變更用途的時候,依法也要請消防設備師(士)重新檢討消防設備的設置。而現場若有控制水閥開關,下方均應設置活動檢修口。
2. 火警探測器/瓦斯漏氣檢知器
位於室內的火警探測器,以及位於廚房的瓦斯漏氣檢知器,由消防設備師(士)依據相關法規計算安裝位置及數量設置而成,在進行天花板設計時,應注意到原有探測器/檢知器之位置所在,避免因設計或造型使得探測器/檢知器移位或改變數量。天花板表面封板施工時應將設備置放於定位以避免漏失,待後續油漆完工後再以螺絲鎖在天花板表面固定。
3. 出口標示燈/避難方向指示燈
依法需要設置指示燈的場所,應該在規劃設計階段時就參考相關法規或會同消防設備師(士)檢討,確認指示燈設立位置並在圖面上標註,並應同時預留線路配置電源插座。天花板施作骨架時電源線路定位並加強結構,表面封板後開孔安裝插座蓋板,指示燈安裝固定後插上電源進行運作測試。
以住家來說,天花板的消防設備最重要非灑水頭莫屬,「理論上」消防設備、灑水頭的修改調整應該由消防設備師/士來規畫進行。
廚房的火警警報器、瓦斯偵測器一定要固定在天花板表面,不可藏在裡頭或廢棄不用。若一些舊公寓原本沒有偵測器,也可以透過安裝無線偵測器增加居家安全
若是供公眾使用的場所消防設備的檢討就更加嚴格了。灑水頭、火警警報器、火警警鈴、避難方向指示燈、防煙垂壁、排煙閘口…照片中你認得出幾樣呢?
(四)空調設備
空調設備從早期的窗型冷氣,直到晚近大量普遍使用的分離式空調,設備不同對於環境的要求也不同,窗型冷氣構造簡單,只需要在牆面上開孔安裝配置排水管即可,對天花板影響不大。反觀現在分離式空調系統組件多,尤其以吊隱式空調設備大都隱藏在天花板上,故設計天花板時造成影響也比較多,以安裝吊隱式空調為例,需要考慮的因素,包含了室外機、冷媒管、室內風機、排水管、風管&出回風口等單元。在近幾年新建建築物通常已經有規劃好擺放位置,利於通風散熱、配置好專用電源迴路,連冷媒管的路徑(預設套管)也已規劃好在結構上,這種空調配置在設計天花板時,只需注意排水管的位置來判別室內機是壁掛式或吊隱,並注意冷媒管路徑不要拉太遠即可。比較需要考慮的是在舊建築物上增設或修改空調設備。
1. 冷氣室外機
室外機置放是第一個考慮因素,需要考量現場的通風散熱、空調電源迴路配給、排水孔配置、冷媒管路徑與距離、機器對於建築結構的影響、運作時的噪音和振動、和室內機的高低落差等因素,雖不會直接影響天花板設計,但卻會影響到室內機的配置位置。
2. 冷媒配管路徑
第一個需要考量因素是安排冷媒管通過的路徑,冷媒管本身有厚度,目前空調所使用的冷媒種類,以R22(早期冷媒舊規格)、R407及R410為主,所搭配銅管依機器約可為3分5分、2分4分、2分3分等規格,管徑大小從Ø 6.4到Ø 31.8mm不等。首先需要考量天花板高度與樓板下空間是否夠容納冷媒管配置,其次需要考量當冷媒管路遇到牆壁或樑柱時如何通過,冷媒管由銅管及保溫層組合不適合過度曲折或轉彎。若是非承重牆壁或許可以直接在牆上以鑽孔機取洞,但遇到結構體或樑的時候就無法施作,只能將冷媒管置放在樑下與天花板之間,因此樑下高度加上配置冷媒管所需要的高度,就會直接影響天花板高度。最後需要考量則是冷媒管從室外機到室內機的距離,冷媒管內有壓力,當冷媒管路徑超過十米長時,空調效率會降低,需要增加冷媒填充量到標準值。
3. 室內風機
首要考量機器尺寸,吊掛在樓板下的室內風機高度從30到40公分不等,再加上與樓板之間的距離、以及下方天花板骨架的厚度,置放機器之位置必需要有足夠高度方可吊掛。室內機需要定時清洗濾網以及保養維修,故機器下方應設置活動檢修口,檢修口的尺寸最小應合乎身體能進入活動,且檢修口應便於開啟,必要時得補強周遭天花板結構以符合使用安全。吊隱式風機往往需要搭配風管運作。因此除了考慮天花板高度是否足夠安裝機器,也需要考量上方空間是否足夠配置風管。
以新建案來說,預留的室外機置放位置、樑柱預留套管、排水管位置,其實早已經決定了空調管路的分佈,而排水管位置也決定用吊隱式還是用壁掛式室內機。在設計時要先考量到空間大小所使用的噸數和機器尺寸、接著是吊隱式機器的位置與方向,再配合造型決定出風口的型式( 下吹or側吹? )以及直接出風或是配置風管到集風箱再出風。
4. 風管與出風口
風管依照型式可分為圓形、矩形與橢圓形風管,又可依材質分為金屬、塑膠及玻璃纖維類。為了達到最佳冷房效果,通常會依空間大小設置多處出風口及回風口,風管末端再設置格柵或出風孔蓋板。風管尺寸會依風速、風壓、出風量等考量因素而制定合適之尺寸,天花板上方需要保留足夠的空間以進行配管。而末端出回風口,則需要在天花板結構上開孔或製作崁入孔安裝蓋板,當蓋板尺寸過大或過長時,天花板結構都需要進行補強以免變形。
5. 排水管
室內機在運作時產生冷凝水需要配置排水管連接至排水系統,通常自室內機設置排水管路時需考量洩水坡度(通常為1/100)並留設通氣管。故天花板設計時現有排水孔的位置與高低,如不符合設計需求,應該重新配管調整位置高低,或是將室內機改為壁掛式。
其中一種側吹的方式,機器正對立面以帆布黏著於角料上,為了美觀通常將出風口設計成細長型,超過出風口的範圍則當回風使用,機器下方設置檢修口時,檢修口的位置要能容易操作面板(或清潔濾網)
利用保溫風管搭配集風箱的好處是出風口型式靈活,冷房效率比單一出風來得高,但缺點是設備會佔據天花板內部空間
(五)照明設備
天花板最主要的設備非照明燈具莫屬,若以燈具類型對天花板設計所造成的影響及界面處理,可分為吸頂燈&吊燈、開孔崁燈、間接照明、流明天花板幾種形式,分明說明如下:
1. 吸頂燈具
使用T8、T5燈管的山牆燈、陽台浴室的吸頂燈、軌道燈具、或是常用的水晶吊燈,這類燈具特性是使用金屬構件或螺絲鎖在天花板表面,利用樓板結構或天花板吊掛燈具。在設計規劃使用這樣的燈具時,首先需要考慮燈具吊掛的表面材質為何,一種是原始樓板結構,通常燈具會直接鎖在BOX(岀線盒)上,出線盒位置固定燈具無法調整,另一種則是鎖在裝修天花板表面,只要補強結構燈具位置可任意調整。接著需要考量燈具重量與天花板承載能力,小型的吸頂燈重量較輕,通常在天花板骨架裡補板材再釘著面材,增加厚度以加強螺絲的咬合力,同時避免天花板因重量而變形。愈大型的燈具就需要愈大的承載力,如水晶吊燈,加強的方法最常見在周邊增加吊筋數量,或使用膨脹螺絲打入樓板後以全牙螺桿吊掛燈具,最後在表面開孔讓燈具迴路出線。
若是一般的吸頂吊燈,在結構中加強吊筋以及補上板材提供螺絲鎖合即可,光靠表面的板材是鎖不住的
如果是大型的水晶吊燈,不只是結構要嚴密設計,吊掛也要確認用何種方式比較好(全牙螺桿? 預埋錨栓?)
2. 開孔崁燈
從早期BB燈管(PL-BB)、鹵素燈泡(MR16)(AR111)所需要的圓型崁入孔,到現在流行的方型、長方型崁燈,這些燈具為了美觀會把燈具結構藏在天花板內表面只露出燈泡。在設計使用這樣的開孔崁燈時,首先要考慮天花板上部空間及高度是否夠容納燈具安裝,保險起見應該在開工前確認燈具規格與尺寸。如果一個空間崁燈數量過多,另外需要考量該分為幾組迴路控制。開孔崁燈位置往往講究排列或對稱,在設計時應該考量天花板結構與崁燈孔位置的關係,在圖面上標示清楚崁燈孔的位置,以便施工時天花板結構可以避開崁燈開孔位置,並在開孔周邊補強。而選擇燈具時應注意燈具的尺寸大小及重量,崁燈尺寸太大太重時天花板周邊需要補強以免結構變形。
嗯…你看吧,在設計天花板圖時應考慮好崁燈安裝的位置以及美觀很重要吧....XD
近年流行的方型盒燈,若超過兩顆以上的組合就要考慮結構補強了
3. 間接照明
間接照明是將燈具藏在天花板上或是安裝於燈槽中,透過燈光反射方式達到照明效果。燈槽的寬度、開口的高度會影響燈光的照明效果,也會影響燈具在後續維修更換的方便性,因而在設計時需注意間接照明燈槽與上層天花板之高度是否恰當。
4. 流明天花板
將燈具固定在上層天花板中,透過下層半透明材質板材散發中光亮,由於不是直接面對光源,光線較為柔和,透過不同顏色或造型來傳達設計理念。常見半透明材質為壓克力、玻璃、PC板等材質。使用流明天花板進行相關設計時,首先需要考量整體結構上,下方板材應為活動式可取出,以便於上方燈具更換與維修。再來板材本身長度和尺寸有規格限制,當超出既定規格時需考量銜接方式,銜接不當容易漏光或板材重疊造成光線不均,而壓克力材料質地較軟,若開口面積過大需要考量可能會有變形之虞。
照明設計和燈具選用,其實是另一門更高深的學門呀
(六)影音設備
1. 音響喇叭
喇叭安裝位置需考量整體音響規劃的方式,以聆聽者座位(俗稱皇帝位)或沙發為中心去計算每顆喇叭的位置及方向,因此在進行天花板設計時首先應考量喇叭位置與空間配置之關係,確認位置後進一步考量音響線路的配置,隱藏在天花板或裝修裡的喇叭線應以適當且寬鬆之管材包覆,保護線材不受破壞同時也為未來業主若需更換線材預先保留管道。
整體音響設備中,前置、左、中、右、重低音喇叭多半置放於檯面地面或壁面,需要懸掛的多為中置或後置喇叭,喇叭懸吊在天花板固定方式有兩種,一種是使用五金吊掛架固定在天花板表面,在天花板施作時骨架需加強結構堅固、增加角料及吊筋數量,表面板材需要增加厚度以加強螺絲的咬合力並減少震動產生,同時承受喇叭本身的重量,喇叭線出線口應安裝蓋板固定。另一種崁入式喇叭則是在天花板骨架中預留置放喇叭的位置,四周骨架補強結構並確認線路到位,表面材料安裝後再固定喇叭並鎖上表面蓋板。無論喇叭採取何式固定方式,建議在規劃設計階段先確認音響種類與配置的方式及尺寸,以免施工後才又修改。
要在天花板安裝音箱時,建議先了解清楚崁入式喇叭的尺寸與線材的規格,以及安裝的方式,如果業主是發燒友日後會抽線換喇叭的話,更要保留日後調整的空間
2. 投影機
當天花板需設置投影機時,需考量投影機種類與布幕之間距離後確認機器位置,接著考慮機器採固定式或是馬達昇降式置放;固定式利用五金安裝於樓板下穿過天花板或直接安裝於天花板下,天花板骨架需加強結構以支撐機器之重量。另外需要考量電源線、訊號線等出線方式,於天花板骨架施工時預埋出線盒以配置線路,或是天花板製作活動蓋板或檢修口以便安裝。
利用馬達控制昇降的投影機則需考量較多因素,首先考量機器收縮進天花板的空間是否足夠,內部需要預留升降機高度,降下來後也需考量高度是否過低。其次考量升降機固定方法,直接以膨脹螺絲安裝於樓板下,或是補強天花板骨架後安裝,無論選擇何種方式安裝,均需考量升降機加上投影機之重量,以及運轉時產生之震動,機器定位調校好後,為了美觀會在升降機底部安裝與天花板表面相同的材質修飾。
除了升降機開口外,旁邊天花板應設置活動檢修口,以便檢修馬達與升降機。而電源線及訊號線應預留長度以供應升降機活動。以及在天花板表面開孔出線安裝搖控接收感應器。投影機在操作時會產生熱度需要適當空間散熱,故機器四周不宜設計過於複雜的造型妨礙通風,亦應避免過於靠近火警探測器與自動灑水頭、且表面板材應選用不燃材料為佳。
3. 投影機布幕
配合投影機使用的布幕,平常為了美觀會收至天花板溝槽內,待使用時再以馬達驅動放下。在規劃設計使用投影機應同時考慮布幕位置與尺寸,若需要收納捲起布幕的功能,天花板需加設溝槽或盒子供布幕捲起收納。在天花板骨架中需增加吊筋數量及補強結構,馬達的電源需配置到位,下方或旁邊需設置可拆卸下來的活動檢修口。另外需考量投影位置與天花板高度之關係:天花板愈高,捲起放下行程愈長,布幕愈厚愈重愈大,盒子空間需足夠,馬達也要更加有力。
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(七)其他設備
1. 保全監控系統
在規劃設計時應考量監視器設置的位置,電源及訊號線需要配線到位,監視器若需要連線回監控主機,線路也要預先規劃好。監視器多為固定在天花板表面,天花板骨架補強及表面板材增加厚度後以螺絲安裝固定,線路可於一旁開一小孔出線連結,或開孔設置蓋板鑽孔以作修飾。
2. 無線基地台/路由器
在規劃設計時應優先考量隔間材質對訊號的阻擋及干擾、以及無線基地台位置對每個角度訊號之強弱。確認位置後需要電源及網路線配線到位,無線基地台重量較輕直接鎖在天花板表面,可不補強骨架直接安裝。唯無線基地台在運作時常有當機或過熱之情況需要關機再開,可將電源開關迴路設於下方或附近牆面上,以便於操作機器。
3. 吊畫/拉門軌道
吊掛於牆面的畫飾,部份裝修為了美觀會使用隱藏在天花板上的吊畫軌道,或是拉門結構採用吊掛式五金安裝時,需要在天花板埋設軌道。這類五金軌道通常為鋁製材質穿孔後以螺絲固定在上方角料中。因此在規劃設計時首先需考量拉門的造型與材質,了解門片重量後再增加吊筋數量,或用承載力較佳的全牙螺桿補強在骨架之中。鋁製軌道需要分出一段可拆卸,以便日後拆卸門片更換吊掛滑輪五金。
埋藏於天花板內的軌道,應充分考慮結構的載重、五金的安裝拆卸方式
透過分析上述各種設備以及處理方式,可歸納出天花板骨架補強及增加吊筋數量、表面板材增加厚度、設置活動檢修口、表面出線安裝蓋板、預留設備崁入孔及其他處理方式等六種處理方式,綜合整理至下方表格。
表2:設備界面與處理方式(本研究整理)
設備 種類 |
設備名稱/ 處理方式 |
骨架 補強 |
表面 補強 |
設置 檢修口 |
表面 出線 |
預留 崁入孔 |
其他 方式 |
電氣設備 |
線槽、電源線路 |
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給排水設備 |
給水及熱水設備 |
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排水設備 |
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包覆隔音棉 |
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消防設備 |
自動灑水系統 |
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火警探測器 |
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出口標示燈 |
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空調設備 |
冷氣室外機 |
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冷媒配管路徑 |
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室內風機 |
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風管與出風口 |
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排水管 |
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設置通氣口 |
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照明設備 |
吸頂燈&吊燈 |
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開孔崁燈 |
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間接照明 |
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保留高度 |
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流明天花板 |
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影音設備 |
音響喇叭 |
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投影機 |
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投影機布幕 |
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其他設備 |
保全監控系統 |
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無線基地台/路由器 |
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吊畫/拉門軌道 |
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四、施工界面考慮因素
位於天花板的設備如此眾多且界面複雜,常造成設計人員與施作工班之困擾,然而從上述各種設備安裝的考慮層面來看,則似乎都有順序和共通因素。首先不論安裝何種設備,需要考慮的都是原本結構是否可負擔增加設備的重量,因而先著手結構的改善或補強。結構穩定無虞後,接著需要考量設備內容包括哪些項目、有哪些配件需要一併處理,以融入整體設計方案中。待整體設備都完整且完善後,進而需要思考當設備在運作時,是否會產生振動、噪音、熱氣等情況,再回顧到設計之中尋得解決方案。最後得考量設備的維護與保養方式,在天花板設置適當的檢修裝置。分析處理順序及各種設備在設計規劃階段時所需要考量因素,可整理下列出幾項共通要點:
(一)整體結構的穩定性
天花板安裝於空間上方本身即需要堅固結構以支撐其重量與穩固,導入各項設備時首先需考量天花板承載力以及設備重量,進而補強骨架及增加吊筋數量,同時亦需考量當設備在運轉時所產生的震動對結構的影響,或運作時所需要的緩衝空間。安裝於天花板表面時,表面板材亦需加厚或內部加墊板材,以增加螺絲的咬合力及避免表面因重量而變形。
(二)導入設備的完整性
各種設備中可以分為機器主體、附屬零件及控制單元,機器主體需要考量安裝空間、結構穩定、施工界面等因素,比較容易忽略的是附屬零件的安裝,它們同樣需要考量上列因素,甚至會有更複雜的界面問題。因此在規劃設計階段,需要考量整體設備導入的完整性。
(三)使用操作的合理性
規劃設計天花板時導入的各項設備,需考慮建築物原始結構、天花板穩定、設備安裝等因素外,還得考量提供使用人正常運作設備的條件。設備如何安裝會影響它壽命、效率及正常運作與否,如空調出回口風比例與位置影響冷房效率、喇叭方向與角度影響聆聽效果、投影機通風與散熱空間影響機器壽命等,設備與周邊配件都確定位置與安裝方式後,仍需預先考量運作時可能面臨的狀況、操控時的便利性,或是機器運轉的效率。
(四)維修養護的方便性
任何設備都需要保養維修和壽命期限,隱藏於天花板內的設備平常不易觀察接觸到,更需要在天花板表面設置活動開口以便檢修作業。每種天花板構法都有其檢修口構造不逕相同,而各種設備需要開口進行檢修的位置,以及檢修口尺寸大小、開啟方式也不一樣,明架輕鋼架及金屬天花板可輕易卸下任何一片表面材料進行維修,若為木作或暗架輕鋼架,則需要特別規劃活動檢修口。而設置檢修口在考量可容納人身進入工作時,同時需要考量未來若機器故障需要卸下維修時,大小是否可容納機器通過。
看到這種天花板,再加上空調、照明…等設備,( 業主:設計師要做漂亮一點喔 )..頭皮都發麻了,是要挖多少洞?
五、結論
天花板在空間裡佔了一大部份面積與比例,在設計上可以呼應空間主題、定義區域、美化室內空間;在功能上許多設備安裝需要天花板支撐,或是融合在整體天花板裡。空間用途不同所需要的設備亦不相同,各種設備與天花板整合的介面經過整過分析後,依設備用途屬性分為電氣、消防、給排水、空調、照明、影音及其他種類設備。經過各項整理分析後,可以得知在設計規劃階段時,需考量整體結構的穩定性、導入設備的完整性和使用操作的合理性及維修養護的方便性四個考量因素,需要進行的介面與處理則可以歸納為結構補強、維護檢修口、開孔出線等方式。
參考文獻
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