[发明专利]建筑物轻钢架外墙结构

说明书

现今国内建筑物的外墙处理方式，约略可分二种类别，其一为红砖外墙或钢筋混凝土（R.C.）外墙，此为低楼层建筑物所采用。其二为帷幕墙（玻璃帷幕、金属板帷幕、预制混凝土板帷幕等），此为高楼层建筑物一般所采用。

红砖或钢筋混凝土外墙至今仍为国内最为广泛的建筑物外墙结构，但因其有以下缺点，因而在面临国内建筑物越盖越高的转换期，将来势必慢慢的为其他结构所取代。

（1）因红砖或R.C.外墙对于建筑物本身的静荷重增加甚大，导致建筑物设计强度的提高，建造成本的增加，等等，故对高楼层的建筑物或钢骨结构建筑物有着其先天上无法取用的缺点。

（2）因红砖或R.C.外墙皆为现场施工，其品质要求控制不易且工时无法缩短，故在现今社会对于品质要求越来越高的趋势潮流中，已无法满足人们的需要。

（3）红砖或R.C.外墙需要大量的技术人工加以施工制造，故在现今社会短缺技术人员及工资高涨的环境中，建筑业已急需寻求突破，寻求其他可以替代的外墙结构。

高楼层建筑及钢骨建筑物已是将来国内建筑的主流，而现今国内建筑界则以帷幕墙做为高层建筑的主要外墙结构，国内现今所用的帷幕墙大约可分为以下四类：

1.玻璃帷幕墙

2.金属板帷幕墙

3.预制R.C.板帷幕墙

4.轻钢架帷幕墙

以下针对上述四类帷幕墙简单叙述如下：

（一）第1类玻璃帷幕及第2类金属帷幕为国内高层建筑最为广泛使用的外墙结构，然其只限于方整的办公室或商场大楼，对于纯住宅大楼，则因要求外观变化、特殊造型，及阳台窗台等设施，有着先天上及安全上不易克服的缺点，故至今尚未有人将其使用在纯住宅大楼外墙上。

（二）第3类预制钢筋混凝土板外墙帷幕，是国内近几年来才开始流行的外墙结构，然因其单位静荷重大及刚性大的特性，恰好与钢骨结构的特性相背，且因其需要在工厂以模具制造，故倘住宅大楼外墙变化甚大或造型特殊，则将增加其制作的困难及成本的提高，另一方面突出建筑物外的场台及露台，因预制R.C.板的重量太大，使得突出的悬壁式构造无法承受其荷重，因此目前国内亦仅限于使用在方整变化甚小，造型简单的办公大楼或商场大楼上。

（三）轻钢架帷幕墙一所谓“轻钢架”，就是使用薄钢板（厚度小于1英寸）当基材（Base  Metal），经冷轧（Cold-Formed）成各类型的杆件后，再将其组合成可以承受外力的构架系统。

轻型钢架系统（Cold-Formed  Steel  Framing  Systems）早在公元1850年，美国和英国就已开始使用此类材料于建筑物中，但是并不普遍，经过长时间的研究和改进后，真正被工程界所接受，并广泛地使用在一般的建筑物中是在公元1940年以后，其主要的用途是做为外墙，内墙或天花板等的支撑构架。目前在台湾，轻钢架内墙隔间，及天花板支撑已随处可见，但轻钢架外墙则比较生疏，然而在国外光是美国地区，平均每年就有100栋楼高50公尺以上的高楼，或超高层建筑物采用此类轻钢架帷幕墙。

此类帷幕墙于1982年开始引进台湾，采用者，首推座落于台北市金华街的摩门教堂，紧接着，台北世界贸易中心展览大楼、台湾大学附设医院整建第二期工程的主体医学大楼、台北世贸中心国际会义厅、东帝士台北敦化南路摩天大楼等亦陆续采用。各该建筑物的主体结构包含有RC、SRC及钢结构等，目前最高楼高为74公尺。本系统帷幕墙之所以能风行于近代建筑物中，除因施工迅速轻便为其主要原因外，更具有经济、质轻耐震、隔热性佳、造形自由、品质控制简易……等等多项优点。

前述国内几栋建筑物所使用的轻钢架帷幕墙系统如附图3所示，其所主要使用的材料及施工方式大致如下：

现场放样→预埋固定铁件（未图示）→焊接连接铁件（未图示）→安装轻钢架（亦称墙骨）1→置入收边料2→锁定石膏板8→铺设防潮纸9→铺设铁丝钢10→粉刷水泥砂浆13→粘贴表面装饰材料（如磁砖及勾缝）14→施打填缝剂等防水弹性材料（未图示）→完成。

本发明乃本发明人潜心研究以上轻钢架系统的特性，特别针对其缺点加以研究改良所创作，如图1及图2所示，以使得其在施工迅速上、经济上、质轻耐震上、耐冲击能力上，防水隔热上、品质管理上更为适合台湾海岛型气候，潮湿多雨、夏长炎热、台风地震频繁的地区使用。

本发明所述的一种建筑物轻钢架外墙结构，包括：

轻钢架，它是以厚度小于1英寸的薄钢板为基材，经轧压而成为具有C型、W型、Z型或I型等各种不同断面的杆件后，再以焊接或锁接等方式组合而制成的可承受外力的一种结构物;