木作與骨架估算

木作與骨架估算的量測參考,涵蓋木構與輕鋼構牆體、樓板及屋頂的數量如何計算:牆體量測所依據的基準線、開口的處理方式、立柱(stud)、橫板(plate)、樓板格柵(joist)與椽木(rafter)如何由間距推算、覆面板如何換算為片數,以及背後各項公開的標準。

木作與骨架估算是從建築物的平面圖與立面圖量測其結構骨架,再推算出建造所需的木料、面板與連接件。它涵蓋施工規範第 6 章(木構)與第 5 章(冷軋成型鋼構)。骨架工程主要是一門推算的行業:你只需描繪出一小組幾何形狀(牆段、樓板與屋頂平面、山牆三角形),幾乎所有計價項目都由此計算而來。立柱來自間距、橫板來自牆段長度、覆面板片數來自面積。

有兩件事使骨架估算容易出錯,本指南正是圍繞這兩點而寫。第一,你量測的數量與你下單採購的數量,是同一幾何形狀上的不同單位:投標報的是線性長度與覆面板面積,但材料訂單算的卻是木料的板英尺(board feet)、整片面板,以及一支支的立柱或鋼槽。第二,長度軸與面積軸對開口的處理方向恰好相反。開口從不縮短牆段長度,但確實會減少覆面板面積並增加骨架構件。本文是關於方法、單位與公開標準的參考,而非成本指南或投標教學。

基準線:骨架不量測到完成面

最常見的骨架長度錯誤,是把牆量到裝修工種所用的完成石膏板或粉刷面。骨架長度應依循立柱線,而北美的製圖慣例是不對稱的。外牆與承重牆以立柱外緣面(outside face of stud)為準,基礎、邊樑(rim)與覆面板都在此對齊。室內隔間牆則以中心線(centerline)為準,因為依中心線量測時,等中心間距能整除得乾淨,且交接處會自相平衡。較大型的商業案有時則以骨架面為隔間牆標註尺寸。選錯基準會使牆段長度在每一端偏差約半個立柱寬,並牽動每一項推算數量。

這項區分屬於北美既有的放樣慣例,而非成文規定,因此應以圖面所標註的基準面為準。在 RICS NRM2 之下這個問題自然消解:第 16 工作章節(Work Section 16)是以骨架構件在所述斷面下沿其長度量測,而中心線即是實務上的估算基準線。

中心線交接與半寬扣除

當中心線長度乘以牆寬時,在牆體交會處會多計,而其修正是工料測量實務的一項標準。L 形轉角會自相平衡:在一臂多計兩次的部分,恰好等於另一臂漏計的部分,因此無需調整。T 形交叉或橫斷牆則會多計,所以每一處交接要扣除半個牆寬。由於單一橫斷牆形成兩處交接,每道橫斷牆便扣除一整個牆寬。淨中心線長度=總中心線長度-(半牆寬 × 交接數)。

開口:絕不扣長度,永遠是扣面積並增加構件數

這就是骨架估算「長度對面積」的不對稱性,是必須牢牢把握的規則。橫板與鋼槽會連續貫穿每一個開口,且開口上方與下方的牆仍然存在,因此在任何方法下,開口都不會從線性牆段長度中扣除。RICS NRM2 與北美實務在此一致。開口真正造成的,是減少覆面板面積並增加骨架構件。

覆面板面積會被扣除,但僅限大型開口,因為繞著小開口裁切所耗的人工,會抵銷掉節省的材料。北美的片材慣例沿用石膏板的做法,會忽略面積約在一片 4×8 面板(約 32 平方英尺)以內的開口,超過此值才扣除,因此約 21 平方英尺的標準門仍計入。RICS NRM2 則會扣除大於其面積工作門檻(約 0.50 平方公尺)的板材空缺。同一標準體系中其他處的 1.00 平方公尺數值,是屬於片狀披覆、玻璃工程與防水襯裡章節,而非木板覆面,不應在此沿用。德國 VOB/C 木作(DIN 18334)則是另一套規範:對於以體積計的木料工程,它量測完整斷面,不扣除挖空部分。

骨架構件數會增加。每個開口會增加邊柱(king stud)、托柱(jack/trimmer stud)、過樑(header;在英國與公制市場稱為 lintel)、以及過樑上方的短柱(cripple),窗戶還會加上窗台板(sill)與窗台短柱。這些構件的角色為 IRC 所認可;典型的「兩支邊柱加兩支托柱,配一根過樑與若干短柱」之構件數則屬骨架慣例。

立柱、橫板、樓板格柵與椽木:由間距推算數量

無論垂直或水平骨架,核心推算方式都相同:構件數=長度÷等中心間距+1,再加上慣例的額外構件。間距這個除數列於規範表中;額外構件則屬實務慣例。

就立柱而言,先依間距算出場中立柱(field stud),再每轉角加 3 支、每隔間牆交接加 2 支、每牆端加 1 支、每開口加 2 支邊柱與 2 支托柱。IRC 與 IBC 表中的標準間距為等中心 16 英吋(406 公釐);進階骨架法(advanced framing)則允許 24 英吋(610 公釐)。立柱長度並非牆的標稱高度。標準 8 英尺牆使用 92 又 5/8 英吋的預裁立柱,搭配 1 又 1/2 英吋的下橫板與 3 英吋的雙層上橫板,整組組件即可達到天花板線;9 英尺與 10 英尺牆則分別使用 104 又 5/8 英吋與 116 又 5/8 英吋的立柱。

橫板木料=牆長 × 排數:預設為 3 排(一層下橫板加一層雙層上橫板),進階骨架法搭配單層上橫板時則為 2 排。樓板與天花板格柵沿樓板長度方向比照立柱排列方式設置,並在平行隔間牆下方加倍、在開口周圍以過樑與邊格柵(trimmer)加倍,以及在周邊設置邊樑格柵(rim joist)。椽木以屋頂長度÷間距、每個斜面再加 1 計算,但其長度須採真實斜長,而非水平長度。真實長度=水平長度 × 斜率係數(1 加上「升÷跑」平方後的平方根),再加上挑簷與屋脊餘量。斜脊椽與斜谷椽則各自採用其本身較長的斜率係數。

在 RICS NRM2 與 CIQS 適用地區,這套依數量推算的方式並不會出現在工程量清單(bill)中。立柱、格柵與椽木是以所述斷面、按線性公尺計的構件量測,而支數則由承包商自行推算。間距表屬規範;額外構件與三排橫板乘數則屬慣例。公制的間距預設值(英國 400 公釐、歐洲大陸 600 公釐、澳洲與紐西蘭依 AS 1684 為 450 公釐)是常見的模矩,而非強制數值,因為間距取決於跨距與載重,須由圖面判讀。

山牆與斜頂牆:階梯式立柱與三角形面積

山牆或斜頂牆的立柱由短端往頂點逐漸增高,每一支都比前一支長出「升÷跑 × 間距」的量。其支數仍是長度÷間距,但木料數量必須加總實際遞增的各支長度,而不能對每支立柱都套用頂點高度。常見的捷算法是以平均立柱長度(約為頂點高度的一半)乘以支數。山牆覆面板面積即三角形面積:底 × 高 ÷ 2。若把山牆當作以頂點高度計的矩形,則立柱與覆面板都會超量訂購。

覆面板:先定哪些面,再由面積換算片數

在進行任何「面積換算片數」之前,先確定哪些面要鋪覆面板,因為弄錯面的基準會造成兩倍的誤差。外牆通常只鋪一面,即外側。為了抗剪或防火等級而兩面都鋪的牆,面積會加倍。屋頂面板採真實斜面面積,樓板面板則採骨架樓板的平面面積。

接著把面積換算為片數。片數=鋪覆面板的面積÷每片面板面積,再無條件進位至整片。標準面板為 4×8 英尺,即 32 平方英尺,這是工程木材同業公會所公布的性能評等面板尺寸。公制市場使用 1.2×2.4 公尺的板材,約 2.88 平方公尺。開口面積的扣除應在進位之前進行。

連接件、緊固件與隔擋

骨架除構件本身外,還包含金屬連接件與緊固件:格柵吊架(joist hanger)、防颶風與抗上拔繫件(uplift tie)、骨架錨件,以及釘子或螺絲。原則是每個格柵對樑的接合用一個吊架,每處椽木或桁架支承用若干繫件,確切數量取自專案的連接件明細表與 IRC 緊固件明細表。RICS NRM2 將這些列為固定件(fixings)。其需求與構件角色由規範與標準錨定;精確數量則來自明細表。

符合規範的防火隔擋(fire-blocking)可推算而得。IRC R302.11 要求在可燃立柱牆的天花板與樓板高度處設置防火隔擋,水平方向間隔不得超過 10 英尺(3,048 公釐),並於簷底與樓梯斜樑處設置,因此水平構件約為「牆長÷10 英尺」加上各層的橫向段。這 10 英尺是作為除數使用的最大間隔,而非構件長度。IRC R302.12 的住宅防煙隔斷(draft-stopping)會將 1,000 平方英尺以下的隱蔽可燃樓板與天花板組件加以細分。另一項 3,000 平方英尺以下的閣樓防煙隔斷,則是 IBC 718.4.2 針對 R 類用途的商業規定,並非住宅的數值。

非規範要求的隔擋則由細部圖驅動:櫥櫃、扶手桿與設備的背襯與釘條,覆面板邊緣落在立柱之間時的板邊隔擋,以及樓板格柵的跨中橋接排(bridging),通常約每 8 英尺跨距設一排。並無成文條款規定其數量,因此須取自建築細部與面板或格柵的排佈,或併入一般木料的餘量中估列。

桁架、過樑與底板錨固

工程設計的屋頂與樓板桁架屬於有明細表、經設計的構件,因此是依桁架設計圖上的桁架標記逐支計數(包含一般型、斜脊型、大樑型、單斜型、剪刀型與山牆端型等),而非像逐根組裝(stick-framed)的椽木與格柵那樣由間距推算。其依據為 IRC 與桁架設計標準 TPI 1,而 RICS NRM2 則以數量計列桁架式椽木。

跨越開口的構件因地區不同而有不同的計算方式。北美輕構架牆使用以規格材疊合而成或工程材製成的過樑,計入骨架木料之中,其長度=開口寬度加上各托柱上的支承長度,再乘以疊合層數(ply)。英國與歐洲實務則常改用預製鋼或預鑄混凝土過樑,以所述基準的線性公尺量測,並另列章節計價。澳洲與紐西蘭依 AS 1684 的木構架使用木過樑,明細表要求處則使用鋼材。把其中一種誤建模成另一種,會使這個門頭構件落入錯誤的工程量清單與錯誤的材料。

底板(sill/sole-plate)錨栓可由下橫板長度依規範推算。IRC R403.1.6 規定錨栓等中心間距不得大於 6 英尺,每段橫板端部 12 英吋內須有一支錨栓,且每段橫板至少兩支,因此數量約為「橫板長度÷6 英尺」加 1,再加上端部錨栓。高地震與高風力地區會依當地修訂縮小間距並加裝橫板墊片。

輕鋼構、板英尺,以及「量測量對訂購量」之區分

冷軋成型鋼的估算方式與木構完全相同:以長度乘間距得出立柱,上、下兩道 U 形鋼槽構成上下橫槽(runner),按牆長的兩倍量測,並以 10 英尺的庫存長度訂購(兩排,等同於木構橫板的金屬版本)。但有三點不同。構件以 AISI 或 SSMA 代號標示:362S125-33 代表腹板(web)3.625 英吋、S 代表立柱(stud)、翼緣(flange)1.25 英吋、基材鋼厚 33 密耳(mil),其中非結構構件依 AISI S220 標示為 NS,結構構件則依循 AISI S240。鋼構沒有板英尺;它按支訂購,並依重量(每英尺斷面的磅數)計價。密耳厚度(33、43、54、68 或 97)取代了木料等級,須由規格判讀,而非由長度推算。

在北美,木料以板英尺(board foot)訂購與計價。一板英尺等於 144 立方英吋,板英尺=厚 × 寬 × 長 ÷ 144(所有尺寸均以英吋計)。規格骨架材採用標稱斷面,因此一根 2×4×8 換算為 5.33 板英尺,與鋸木廠計算軟木的方式一致;而 1.5×3.5 英吋的實際刨光尺寸會低估數量。板英尺是北美單位;公制市場依 RICS NRM2、CIQS 與 AS 1684,以所述鋸切斷面按線性公尺或立方公尺為木材計價。等級與樹種屬於估算的描述項:NRM2 要求須註明木材的斷面與特性,因此 SPF No. 2 與道格拉斯冷杉(Douglas Fir-Larch),或英國等級 C16 與 C24,不能併入同一條項目。每一種牆型都要當作獨立的牆段分開估算,因為各牆型在厚度、立柱尺寸與間距、橫板排數、防火等級、覆面板與基準線上皆有所不同。

最後的紀律,是把這兩套單位系統分開。量測量用於投標與範圍報告,是基準線上的牆段長度與覆面板面積,以線性英尺與平方英尺或平方公尺計,屬 NRM2 與 CIQS 的形式。訂購量用於採購,則把前者換算為板英尺、整片面板,以及一支支的立柱或鋼槽,再加上損耗:骨架木料通常加 10% 至 15%,覆面板約加 10%,且只加在訂購量上,絕不加在量測邊界上。這些損耗範圍是業界的經驗法則。把訂購量當作投標量報出會誇大範圍,而把量測量當作訂購量則會使工程供料不足。Exayard 會判讀圖面並自動套用這些規則,沿各牆段的基準線描繪、扣除超過所選門檻的開口,並為所使用的地區推算出立柱、橫板、格柵、椽木、覆面板與連接件。

各地區的差異

量測標準因市場而異。當你在 Exayard 中設定地區時,這些預設值會隨之切換。

差異項目地區預設值依據
骨架牆基準線(中心線 vs 立柱外緣面)美國外牆採立柱外緣面、室內採中心線(北美預設)美國骨架放樣慣例
骨架牆基準線(中心線 vs 立柱外緣面)加拿大外牆採立柱外緣面、室內採中心線(北美預設)加拿大骨架實務(NBC 間距幾何、英制木料)
骨架牆基準線(中心線 vs 立柱外緣面)英國所有牆皆採中心線RICS NRM2 WS16(木材以所述斷面沿其長度量測)
立柱數由牆長、間距與額外構件推算美國等中心 16 英吋+每轉角 3 支立柱、每 T 形交接 +2、每牆端 +1、每開口 +4IRC/IBC 等中心 16 英吋(幾何);美國骨架實務(額外構件)
立柱數由牆長、間距與額外構件推算加拿大等中心 16 英吋+每轉角 3 支立柱、每 T 形交接 +2、每牆端 +1、每開口 +4NBC 等中心 16 英吋(幾何);CIQS 量測方法(清單單位);英制木料
立柱數由牆長、間距與額外構件推算英國線性公尺構件(不作數量推算)RICS NRM2 WS16,立柱以所述斷面按線性公尺量測
開口上方:過樑 lintel(英國/公制)vs 木過樑 header(美國)美國疊合木/LVL 過樑(北美骨架木料)IRC 木/LVL 過樑
開口上方:過樑 lintel(英國/公制)vs 木過樑 header(美國)加拿大疊合木/LVL 過樑(北美骨架木料)NBC 輕構架木過樑
開口上方:過樑 lintel(英國/公制)vs 木過樑 header(美國)英國鋼/預鑄混凝土過樑(英國/公制,線性公尺)RICS NRM2,鋼/預鑄過樑以線性公尺計
開口上方:過樑 lintel(英國/公制)vs 木過樑 header(美國)歐洲鋼/預鑄混凝土過樑(英國/公制,線性公尺)各國 SMM,預鑄/鋼過樑以線性公尺計
開口上方:過樑 lintel(英國/公制)vs 木過樑 header(美國)澳洲/紐西蘭疊合木/LVL 過樑(北美骨架木料)AS 1684 木過樑/門頭;規定處用鋼
立柱/格柵等中心間距預設值美國406 公釐IRC/IBC(等中心 16 英吋)
立柱/格柵等中心間距預設值加拿大406 公釐NBC(等中心 16 英吋)
立柱/格柵等中心間距預設值英國400 公釐各國木構架實務
立柱/格柵等中心間距預設值歐洲600 公釐公制骨架模矩
立柱/格柵等中心間距預設值澳洲/紐西蘭450 公釐AS 1684 住宅木構架(450/600 公釐)
由牆高決定立柱長度(預裁立柱 vs 橫板疊層)英國由庫存材裁切配合(非標準高度)RICS NRM2 WS16,立柱以所述斷面按線性公尺量測
由牆高決定立柱長度(預裁立柱 vs 橫板疊層)歐洲由庫存材裁切配合(非標準高度)公制線性公尺,依細部高度計
由牆高決定立柱長度(預裁立柱 vs 橫板疊層)澳洲/紐西蘭由庫存材裁切配合(非標準高度)AS 1684,立柱依細部牆高計

關鍵術語

骨架牆基準線(中心線 vs 立柱外緣面)
骨架長度「不」量到裝修工種所用的完成面。
T 形/橫斷牆交接處的中心線半寬扣除
當中心線長度乘以牆寬以求得數量時,在牆體交會處中心線會多計。
門窗開口不從骨架牆「長度」中扣除
橫板/鋼槽連續貫穿每一個開口,且開口上方/下方的牆仍然存在,因此在任何方法下,開口都「絕不」從線性牆段長度中扣除。
立柱數由牆長、間距與額外構件推算
立柱數 = 牆長(LF) ÷ 等中心間距
每個開口增加的門框骨架(邊柱/托柱/過樑/短柱)
每個開口是「增加」骨架而非扣除牆:典型為 2 支邊柱(兩側各一支全高)+2 支托柱(支承過樑)+一根過樑+過樑上方的短柱(窗戶下方還有窗台板+短柱…
每個開口的過樑木料數量(線性英尺/層數,而非結構選型)
結構過樑的「尺寸」(構件高度、疊合層數、樹種/等級或工程材 LVL)由跨距表與工程師決定,不在單一估算預設的範圍內。
開口上方:過樑 lintel(英國/公制)vs 木過樑 header(美國)
同一個開口門頭構件因地區不同而有不同的計算方式。
橫板/底橫板與上橫板排數乘數
橫板木料(LF) = 牆長(LF) × 橫板排數。
金屬鋼槽/橫槽由牆段長度推算(上+下)
鋼構架牆有上、下各一道 U 形鋼槽。
立柱/格柵等中心間距預設值
間距是每一項立柱/格柵推算中的除數。
由牆高決定立柱長度(預裁立柱 vs 橫板疊層)
計數規則給出立柱「有幾支」;而木料訂購還需要每支立柱的「長度」。
樓板/天花板格柵數由跨距、間距與加倍推算
格柵數 = (與格柵跨距垂直的那個尺寸)÷ 等中心間距

參考標準

  • RICS NRM2
  • 公認的骨架/估算教科書實務,外牆取立柱外緣面、室內取中心線(北美放樣慣例)
  • 建築估算的中心線法,淨中心線=總長 − (½ × 牆寬 × 交接數);一道橫斷牆=兩處交接;L 形轉角不作交接扣除(標準的工料測量估算教學)
  • IRC / IBC, 立柱間距表(等中心 16 / 24 英吋)
  • ICC IRC,牆體骨架(開口處邊柱/托柱/短柱的構件角色), R602 牆體骨架
  • ICC IRC,牆體骨架
  • ICC IRC,上橫板/雙層上橫板規定
  • AISI S240,北美冷軋成型鋼結構骨架標準(鋼槽/橫槽構件)
  • 冷軋成型鋼骨架製造商技術產品資料(結構鋼槽以標準約 10 英尺庫存長度供應)
  • AS 1684,住宅木構架建築(構件間距)
  • ICC IRC,牆體骨架(橫板疊層:底橫板+雙層上橫板), R602.3
  • 規格材預裁立柱長度(92-5/8 / 104-5/8 / 116-5/8 英吋),軟木庫存材慣例
  • 屋頂骨架斜率係數幾何(真實長度 = 水平長度 × sqrt(1+(升/跑)^2)),公認的骨架/估算教科書
  • 板英尺定義(1 BF = 144 立方英吋 = 12×12×1 英吋);BF = 厚×寬×長 ÷ 144(英吋)或 ÷12(長度以英尺計),公認的估算教科書

常見問題

骨架牆的長度依循哪一條線:外牆取立柱外緣面、室內取中心線,還是全部取骨架面?

骨架長度「不」量到裝修工種所用的完成面。北美製圖慣例是不對稱的:外牆/承重牆以「立柱外緣面」為準(基礎、邊樑與覆面板都在此對齊),而室內隔間牆則取「中心線」(依中心線量測時等中心間距能整除得乾淨,且交接處會自相平衡)。較大型的商業案有時會以骨架面為隔間牆標註尺寸。選錯基準…

在以中心線量測的牆交接處,是否每處 T 形/橫斷牆交接要扣除半個牆寬(而 L 形轉角則不扣)?

當中心線長度乘以牆寬以求得數量時,在牆體交會處中心線會多計。L 形轉角會「自相平衡」(在一臂多計兩次的部分,恰好等於另一臂漏計的部分)-> 無需調整。T 形交叉/橫斷牆則會多計 -> 每一處交接扣除 ½ × 牆寬;單一橫斷牆形成「兩」處交接,因此每道橫斷牆扣除一整個牆寬。淨中心線 = 總中心線 − (½ × 牆寬 × 交接數)。

門窗開口是從線性牆段長度中扣除,還是只從覆面板面積中扣除,並以增加門框骨架的方式處理?

橫板/鋼槽連續貫穿每一個開口,且開口上方/下方的牆仍然存在,因此在任何方法下,開口都「絕不」從線性牆段長度中扣除。它只影響 (a) 覆面板/板材「面積」(大型時扣除)與 (b) 骨架「構件數」,開口會「增加」邊柱/托柱、一根過樑與若干短柱,與扣除恰好相反。這就是骨架估算典型的「長度對面積」不對稱性。

立柱如何由牆段推算:依間距算出場中立柱,再加上哪些轉角/T 形/牆端/開口的額外構件?

立柱數 = 牆長(LF) ÷ 等中心間距 + 1 支場中立柱,再加上慣例的額外構件:每轉角 +3(三立柱轉角)、每 T 形/隔間牆交接 +2、每牆端 +1、每開口 +2 支邊柱 + 2 支托柱(再加短柱)。間距由圖面/規格判讀(等中心 16 英吋為 IRC/IBC 預設;等中心 24 英吋為規範允許的進階骨架法);額外構件屬骨架慣例,非規範。在線性量測(NRM2/CIQS)規範下,立柱是以所述斷面按線性公尺計的構件估算…

每個門窗開口會增加多少額外骨架(邊柱+托柱、過樑、短柱)?

每個開口是「增加」骨架而非扣除牆:典型為 2 支邊柱(兩側各一支全高)+2 支托柱(支承過樑)+一根過樑+過樑上方的短柱(窗戶下方還有窗台板+短柱)。這是「開口不作長度扣除」規則中屬於計數的那一面。構件角色為規範所認可;確切的構件數量屬骨架慣例;過樑尺寸則為工程設計/規格決定。

在獨立於工程過樑「尺寸」的情況下,每個開口的過樑「木料」如何計量(線性英尺與疊合層數)?

結構過樑的「尺寸」(構件高度、疊合層數、樹種/等級或工程材 LVL)由跨距表與工程師決定,不在單一估算預設的範圍內。但「木料數量」是可推算的:每個開口的過樑線性英尺 ≈ 開口寬度 + 各托柱上的支承長度(過樑由托柱跨至托柱),再乘以疊合層數。預設會在明細表有提供時讀取層數/尺寸,否則假設為開口寬度加支承上的 2 層疊合過樑。

相關指南

瀏覽建築估算詞彙表中的每一個術語。

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