為甚麼蘋果艙、太空艙比一般組合屋／貨櫃屋貴？【二】
第二章【結構設計與安全】
為什麼先談「結構」？
外殼就像一層保護膜，而結構決定安全與壽命的重要性。台灣常見颱風、地震與高濕環境，一套穩健的結構系統，會直接影響「可住、可營運的時間」與「維護成本」。本章不做華麗口號，只把我們在蘋果艙／太空艙上實際採用的結構邏輯講清楚。
大猷艙體的結構哲學
- 完整受力路徑（Load Path）
由外殼→環向圈梁→徑向肋拱→主框架→基座→地基，層層傳遞、處處有「接棒者」，避免將局部外力（風壓、撞擊、集中載重）直接灌入單薄板面。 - 閉合截面為主（Box/Tubular Sections）
主要構件大量採用方管、矩形管等閉合截面，較同厚的槽鋼/角鋼具更高抗扭剛度，對抗颱風產生的複合扭曲更有利。 - 肋拱＋弧梁的「殼體化」
蘋果艙/太空艙多為曲面或多邊形外形，我們以徑向肋拱（Ribs）+ 環向圈梁（Ring Beam）形成準殼體，讓外力在面內擴散，降低單點應力集中。 - 工廠化精準製作，現場快速組裝
大構件於工廠治具定位、數位切割、預配試裝，確保幾何精度；現場以**高強度螺栓＋定位焊（或全螺栓）**快速組合，縮短曝露期，降低焊接熱影響區的腐蝕風險。 - 結構與機能同步設計
結構件同時扮演線槽／管線通道、隔熱固定點、門窗承托件，避免後期「打洞找骨」的弱化作業。
與一般組合屋、貨櫃屋的差異
| 比較面向 | 大猷蘋果艙／太空艙 | 一般組合屋 | 貨櫃屋（改裝） |
|---|---|---|---|
| 結構出發點 | 依艙體外形建立肋拱＋主梁＋主框架 | 多為輕鋼骨平面架構 | 原設計為運輸堆疊（角柱承載） |
| 抗風抗震 | 閉合截面＋拉撐系統，扭轉剛度高 | 受立面開口影響大 | 裁切開口後需大量補強 |
| 大面開窗 | 由主梁導力，在開口周邊設加強框 | 需加貼鋼板或加密柱 | 大開口會破壞力流，補強複雜 |
| 熱橋控制 | 結構與內襯間設隔熱斷橋 | 視工法而定 | 原鋼板連續性強，熱橋明顯 |
| 模組連結 | 企口式／螺栓連結焊接加固，簡單精確 | 多為現地客製，整體性較弱 | 以角件連結，有幾何限制 |
| 壽命與維護 | 結構餘度高、維護節點可達 | 隨材料與工法差異大 | 金屬切割處易鏽，長期補強成本高 |
重點：貨櫃屋的「強」在角柱與邊梁的堆疊承載，不是在開大窗後的側向與扭轉；組合屋若為平面輕鋼骨，面外剛度與開口補強是關鍵。大猷艙體的設計，一開始就針對曲面外形＋大面採光而生。
架構配置（示意）
- 主框架：閉合截面主梁（底座框架＋門窗承重框）。
- 徑向肋拱：按外形弧度分區配置，控制1）外殼撓度 2）面板接合間距。
- 環向圈梁：在開口與轉角部位形成力流繞行，同時作為門窗、玻璃固定座。
- 拉撐系統：K 拉撐抑制側移與扭轉。
- 基座／錨定：見下節地基方案。
地基與錨定方案
不同基地條件對應不同做法，常見組合如下：
- 小型獨立基礎（獨立墩）：混凝土基礎＋預埋錨栓，適合一般土層。
- 微樁／地錨（螺旋樁）：降低開挖，適合地形敏感或暫時性場地。
- 條形基礎＋連梁：較大尺度或連排模組，提升整體性。
- 屋頂型安裝：加設分布梁＋載重轉移板，並依既有結構計算核可。
我們會依案場提供錨栓等級、佈點數量、抗拉設計拉力、膨脹螺栓規格與止水處理做法，特殊需求會提供特殊規格並附施工樣式圖。
設計載重與服務性（目標值）
下列為一般設計目標，實際值依地點、用途與審查規定調整與驗證。
- 樓（地）板活載：≥ 2.0–3.0 kPa（約200–300 kg/m²）依用途分級。
- 屋面活載：≥ 0.75–1.5 kPa（維修通行與極端氣候考量）。
- 層間位移／撓度控制：牆面/門窗周邊以舒適與不致龜裂為目標，常以L/240～L/360做服務性控管參考。
- 錨定拉力：依風區與地震區別，提供設計拉拔值與現場抽測方案。
連接與節點細節
- 高強度螺栓接合：主要結點採扭剪型或八級高強螺栓；搭配防鬆、隔離墊片，避免異種金屬電偶腐蝕。
- 焊接控制：工廠 CO₂／手工電弧焊，依件厚度制定WPS（焊接程序規範），現場以小範圍定位焊或全螺栓化降低熱影響。
- 封邊與止水：所有切割邊、穿孔位即時封邊；節點採階梯搭接＋雙道耐候膠，提高長期密封可靠度。
隔熱與熱橋的結構整合
- 斷橋設計：結構內外層之間以隔熱墊塊／隔熱龍骨斷開，降低結露與室內滴水風險。
- 設備承載：空調室外機、太陽能板等有專屬承重件，避免直接載於薄板或門窗框。
品質驗收與文件
- 材料證明：鋼材材質證明、鍍層規格、螺栓等級證明。
- 焊接與螺栓抽測：外觀、超音波或穿透檢測（依重要性等級），螺栓扭矩抽檢。
- 拉拔試驗：地錨／膨脹螺栓抽測紀錄。
- 防水測試：門窗、接縫噴淋試驗或實測記錄。
維護建議（年度）
- 檢查錨栓與主要節點的鬆動／鏽蝕情況，必要時複緊、補塗。
- 檢查門窗周邊密封膠與接縫，逾期即更換。
- 清理排水路徑與滴水線，避免積水長期浸蝕。
- 若基地近海，建議每半年做一次表面清洗與快修。
常見誤解（誤解 vs 事實）
- 誤解：曲面外形好看但結構一定弱。
現實：肋拱＋圈梁的準殼體可讓負載擴散，抗扭與抗風更有利，前提是受力路徑設計正確。 - 誤解：貨櫃本來就超強，不用管改造。
現實：貨櫃強在角柱堆疊；一旦大面開窗，原力流被切斷，必須重建框架與撐系統。 - 誤解：多螺栓＝安全。
現實：正確的是**「該有的地方有對的螺栓＋足夠邊距與板厚」**；盲目加螺栓反會產生切坑與腐蝕點。
可選加值包（依基地環境）
- 颱風再再加強包：提高錨栓等級與數量、加密拉撐、升級玻璃規格、增設防颱扣件。
- 屋頂安裝包：分布梁系統、抗震隔墊、振動減隔音處理。
- 近海鹽害包：不鏽鋼外露緊固件、強化封邊與定期維護組合。
結語
結構決定了艙體在真實環境中的安全感、安靜與耐用。大猷國際在結構上，不僅是「材料厚一點」，而是從受力路徑、構件形式、節點細節到基礎錨定全盤設計。這也是為什麼我們的蘋果艙／太空艙，即使初期投入較高，仍能在全生命週期裡，帶來更低的停用風險與維護成本。
下一章預告：隔熱與聲學——如何讓艙體冬暖夏涼、安靜節能，並兼顧室內空氣品質（IAQ）。
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