从施工界面探讨天花板设计之考量因素(图文版)
(本文原发表于2016.12.9中原大学室内设计学系第十五屈国际学术研讨会,经指导教授同意后增加照片补助说明,新增文字部份以深蓝色表示。)
从施工界面探讨天花板设计之考量因素
陈历渝* 陈存舜**
中原大学室内设计学系
摘要
天花板在天、地、壁之空间构成要素中首居第一,在整体空间中占有极大比例,然而关于天花板规划设计,现有文献大都以造型设计或功能两个面向去探讨,较少提及天花板上的设备种类及安装界面,本研究旨在分析天花板中存在的各项设备,再进而探讨规划这些设备时所需要考量的因素,并就施工界面整理相关设计考量因素,以作为相关设计时参考依据。研究透过现有相关文献整理,并分析装修工程实务汇整构成。
研究发现,天花板设备依用途属性归纳为电气设备、给排水设备、消防设备、 空调设备、照明设备、影音设备与其他设备等七个种类;安装设备与天花板之间的施工界面,可分为骨架补强、表面板材补强、设置活动检修口、表面开孔、预留设备崁入孔及其他方式等六种界面的处理方式。天花板进行规划设计阶段,需要考虑到施工界面的四个重要因素:1.整体结构的稳定性 2.导入设备的完整性 3.使用操作的合理性 4.维修养护的方便性。
关键词:天花板、装修工程、施工界面、室内设计、维护管理
一、绪论
(一)研究动机
常走进某个住家空间往上看,通常是一片纯白色天花板,有些崁灯穿插其中甚是好看。再走进了商店、百货公司或捷运站,白色天花板又变成各式各样的材质与颜色,上头除了崁灯还安装了许多不知名的机器与设备,它们的作用是什么?又有哪些设备需要安装在天花板上?
在室内设计中,常会把空间划分为「天、地、壁」三个元素来思考,做为最重要的元素之一,天花板在整体空间的造型设计或是机能考量上,扮演著十分重要的角色,而天花板的构成内容,可以从造型设计、材料以及功能界面三个方向来探讨。
坊间有许多书籍探讨如何设计天花板、天花板的造型与功用。也有书籍在介绍天花板所使用的装修材料,依材料及施工方式分为木作天花板、轻钢架明架天花板、轻钢架暗架天花板、轻钢架金属扣件天花板…等种类。
天花板上存在著各式各样的设备与机器,涉及界面项目众多,常常需要各种工班彼此配合以进行施工,工程复杂度高及牵涉范围广泛,因而在装修工程进行期间,天花板施作往往是最优先进行,施工期间却也最久的作业项目。从图面设计到完工交屋是一段漫长的过程。整个作业流程从设计发想阶段,进入施工图说绘制再到工程施作监督,最后完工验收移交给业主(陈历渝,2011)。前置设计阶段的遗漏与疏忽,会造成后续工程施作出现问题,天花板与设备界面处理不当,轻则影响设备正常运作、平日不易保养、降低机具寿命,重则故障无法维修,甚至需要修改或拆除天花板来重新施作,严重影响装修施工品质、延误工程进度或是造成工程纠纷的产生。
百货公司的天花板上密密麻麻地安装了各式各样的设备,你认得出几种呢?它们又各有什么功用呢?
(二)研究目的
本研究拟透过文献整理及工地现场实际探讨,检视各种天花板施工作业时所面临的问题与解决方案,将天花板在室内设计规划阶段时,所需要考量的设备因素做整理归纳,以利于后续进行相关天花板设计时能作为参考依据,提升设计规划的速度与效率,降低施工阶段的错误与疏失,进而提高室内设计的完善与品质。主要研究目的有下:
1. 探讨各项设备的性质并进行分类,归纳出有哪些设备需要安装在天花板空间里。
2. 分析并研究对于天花板设计所造成的影响,以及这些设备的施工界面有哪些? 安装这些设备需要考量的因素。
3. 归纳出各种天花板设备的安装施工界面和处理方式,并整理成相关表单以供参考。
二、天花板的构成
(一)天花板功能与设计
若将天花板分为功能与设计两个角度切入,在规划设计上,董胜忠(1999)提到天花板的设计,应该能适当遮蔽梁的出现以取得完整性和平衡性、并且改善室内高度长度的比例关系、以及因应设计需求,将天花板造型、照明灯具、冷气、线板、窗帘盒位置、音响设备之管路一并考虑。另外,天花板在设计上可修饰建筑结构、设备管线、平衡视觉、提供照明设备、调节室内温度、以及隔热隔音吸音的效果(傅善文,2012)
黄东启、蔡明进(2005)则提到,天花板功能包括了增进美感、断热隔热保温、节约能源、排烟回风、装置设备等功能。商业空间中悬吊式天花板常被当作机械管道、电气线路、卫生设备、灯具设备、空调出风口、消防洒水头、火灾侦测装置和音响系统等管道用途之隐藏空间。天花板材料若具有防火性、更可以提供上部支撑结构的防火保护。而天花板的高度会影响空间的照明水准及空调运作所需要的能源。(FRANCIS D.K. CHING & CORKY BINGGELI,2006)
综观以上各点,天花板的功能在设计上具备了协调整体造型、呼应设计语汇、区隔空间划分等功能。而从功能界面角度来看,天花板更是包含了众多项目:空间亮度控制与照明设备、室内温度调整与空调设备、公共安全与消防警报设备、甚至是影音设备、装饰的水晶吊灯或挂画轨道,都跟天花板有密不可分的关系,也是进行设计时需要考量重要项目。
除了造型、材质、设计语汇等外观因素外,天花板设计还有很多功能上的考量,修饰建筑结构、容纳各项设备、调整空间尺寸与配置…
(二)天花板常见构法
装修天花板的材料有许多种选择,可以分为结构材料及表面装饰材料两种(董胜忠,2010)。如果依材质结构来区分,可分为木作角料、轻钢架明架、轻钢架暗架、金属天花板等结构,各有不同特性及适合场所。表面材料常见有矽酸钙板、石膏板、夹板、矿纤板、卡丽板等材料。
1. 木作角料
可依造型大约分为平顶天花以及造形天花板,使用角料为骨架表面再封夹板,透过白胶与钢钉作结合(王乙芳,2001)。以柳安角材、集成角材或是塑料角料,在现场依尺寸裁切制作,特性是适用于平顶或造型天花板结构,角料可依空间需求进行防腐或防火浸泡加工作业。表面材料依设计或防火需求,装钉纤维板、塑胶企口板、木皮板、美耐板、PS板、矽酸钙板等封面材料,美观造型多变化,适用于大部分空间使用(钟友待,2012)。
木作结构天花板,可以说是最传统的材料与工法,造型无限制、表面材料多种变化。
2. 轻钢架明架
以冷轧薄型钢片制成,利用插梢方式组成,分为主架、副架及悬吊线、收边材等零件组成(廖仕田,2010)。生产时有固定尺寸,现场只需简单裁切安装,表面常铺设矿纤板或石膏板。特性是适用于平顶天花板、或与木作撘配作造型。组装便利施工速度极快,同时具有价位低廉、免除油漆步骤等特性,适用于追求低成本或大面积空间使用,如办公室、卖场。
轻钢架明架 构造简单、施工容易快速、相关配件齐全
3. 轻钢架暗架
以热渡镀锌钢板制成,分为暗支撑架、暗主架、及吊筋、收边条等零件。工厂生产后运送至工地裁切组装,表面锁扣石膏板后批土油漆,特性是构造简单、平整美观、作业迅速且成本低廉,并具有防火防潮耐候性佳等条件,适用于公众场所、百货公司、大批量装修单位。
从天花板里看暗架的结构;施工快速、造价低廉、外观漂亮 (油漆),建设公司装修户的最爱
另一种暗架结构:使用C型槽铁+四齿夹
4. 金属天花板结构
使用热浸镀锌钢板制成,组成构造类似轻钢架暗架,唯表面材料丰富多变,常使用卡丽板、金属板、铝扣板等金属材质安装。特性施工快速、免除油漆步骤、防火防潮耐候性佳,养护维修容易且造型变化多元,适用于公众场所、百货公司、商业空间。
由上往下:金属企口板结构 金属卡丽板结构 金属障板结构
大陆普遍采用的「铝吊顶」,也是金属天花板结构的一种 (= =”好华丽的天花板啊 )
铝吊顶天花板的细部结构,跟一般金属天花板最大的差异就是可以做到上下层的立体结构,缺点是表面的铝扣板为固定尺寸,无法裁切配合现场收边。
表1:天花板常见构法比较表(本研究整理)
种类 |
木作角料 |
轻钢架明架 |
轻钢架暗架 |
金属天花板 |
构成材质 |
柳安、集成角材 |
冷轧薄型钢片 |
热渡镀锌钢板 |
热渡镀锌钢板 |
表面材质 |
矽酸钙板 夹板 |
矿纤板 石膏板 |
石膏板 |
卡丽板(铝制) 障板(铝制) |
施工速度 |
慢 |
最快 |
中 |
快 |
施工费用 |
高 |
最低 |
低 |
中 |
优点 |
1.造型变化多 |
1.经济实惠 施工快速 |
1.施工快速 2.成本低廉 |
1.款式多样 |
缺点 |
1.仰赖施作技术 |
1.呆板无设计感 |
1.平顶无造型 |
1.质感较粗糙 |
特性 |
适合设计复杂的造型天花板 |
办公室应用 最广泛 |
平顶天花板首选 |
公共空间 应用广泛 |
(三)施工界面
在天花板设计过程中需要考量到其他工程或设备安装的影响,需要在施作上相互配合,除了作业时间上的前后分配外,也需要清楚天花板与各种设备之间适当的处理方式。
郭哲明、吴毓勋(1999)指出,所谓施工界面指的是工作流程中重叠的部份,也就是在每一个作业前,考量可能影响作业本身的项目及下个作业之先行作业项目,每个作业与下一个作业中间的衔接点,是施工前可以预知防范的。
兩个或以上之施工构件实体聯结、或兩个以上之施工作业间之接触、或因不良设计,造成之施工性问题或设计图說之冲突等,均可视为施工界面。(赖宇亭&王维志,2005)
本文定义所谓的施工界面,指天花板在实际施作时,需要相互配合的其他工程或设备,在天花板进行设计时需要考量的设备项目与施工界面处理方法。
平顶与造型的界面、空调出回风口种类与界面、灯具种类与安装方式、消防设备的界面…各种设备 X 施工界面 X 天板材质结构 ........( = =”设计师:全部平顶算了....)
三、天花板施工界面探讨
天花板介于室内空间与建筑结构之间,本身除了美化梁、柱、楼板结构之外,还整合了许多设备在内,设备种类不同对于界面整合的需求也不同,依据设备属性项目概分为下:
(一)电气设备
传统RC建筑物的电气设备与管路,通常由水电作业人员在配筋完成后钉立模板灌浆前进行管路捆绑,待灌浆拆模后再进行配线。随著建筑结构的改变,近年来部份新建钢构建筑物是待灌浆完成后,将电气设备设置在楼板底下,以加快营建速度及配线作业更便于日后维护。
这些电气设备,包括了电缆线槽、线架、管路、连接盒、出线盒等单元。线槽及线架使用吊筋或全牙螺杆固定在楼板上,所在位置或管线路径则会直接影响天花板的高低位置和造型,在前置规划时就必须清楚这些设备位置以纳入整体考量。天花板结构在施作时不需要再特别补强,但一定距离需要设置检修口以便于日后维护。
个别的电源管路与出线盒,则通常配合室内设计所配置而设,包括灯具设备、铁卷门、电动门、风扇、窗帘电动马达、无线网路分享器、闭路监视器…等需要电力驱动的设备。现场会勘时应记录这些线路的位置、分配、规格、用途等相关资讯,在前置规划一并做整合,于施工图面绘制时清楚标示出用途、出线方式、预留长度…等。
现场施作时线路外表多以EMT管(薄钢导线管)、CD管(可挠性配电导管)或PVC管(塑胶管)等材料包覆并固定。待天花板骨架完成后,将线路或缠绕在一起的软管松开,依施工图说固定在适当位置。末端岀线部份视施工图要求直接于表面板材出线或补强骨架后安装出线盒。出线长度应预留日后进行安装时产生的损耗,避免线路长度不足而重复连接。
楼板下的管线:贴著楼板灰色的EMT管、缠绕成一圈圈的是可绕金属管:红白绿是电源线、蓝色是网路线、黑色是电视讯号线…。若有众多的线路排列时,就需要管槽来置放线路。对天花板设计的影响不光是高度需要考量,总共有多少组线路、线路末端的出线盒安装位置,设计时图面上都必须交待清楚。
预留线路时应考量出线长度及安装设备所需损耗一次保留,避免长度不足时再接一段线路的情况发生。
(二)给排水设备
1. 给水及热水设备
在建筑物给水排水设备设计技术规范提到,所谓给水设备,是在建筑物内基地范围内,所使用管類、接头類、阀類、水槽類、机器等用以供应水之设备总称。给水设备管路一般是铺设在室内地台上、地舖面下,但由于检查维修不易,某些建筑物是设置在楼板下方,进户端设置控制水阀后进到用水设备位置后再从墙面延伸下来,此楼建筑物在楼板下可以看到给水设备的管路,管路材质以披覆钢管为主。在规划设计时需要考量管路高度与天花板高度及造型的关系,而在玄关门口内外的楼板下常设有控制水阀,下方天花板应设置活动检修口以便检修。
若浴室规划使用储热式或是即热式热水器,需要考量储热式热水器所需要的安装空间、冷热管路会影响天花板高低及造型,耗电量大设置专用回路的配管作业。而在热水器下方、泄压阀开口处均需设置保养维护的活动检修口。
储电式电热水器利用电能发热,设置于浴室上方或附近天花板,好处是缩短阳台热水器到出水端前的管路长度减少浪费水源和热能散失,缺点是机器很大一颗,置放在天花板上需要40~50公分高度(视容量大小)。即便不考虑机器更换,控制面板、进出水口仍要设置检修口检查维护。
要把它藏起来可要伤一番脑筋啊 ^^"
2. 排水设备
地台上有设置排水孔的地方,该位置的楼板下方通常就有排水管路设备,在「建筑物给水排水设备设计技术规范」中也有提及,完整的排水通气设备,包括了括排水口、存水弯、排水管、通气管、截留器、清洁口等共同组成。以上众多设备会出现在如浴室、厨房、阳台、工作阳台等地方。因此设计该区域天花板的时候,就需要特别考量:
(1)设备位置对于天花板高低与造型的影响:
天花板设计的高度,首先需要配合楼板下的排水设备的高度,而在这些设备的正下方应设置活动检修口,便以维护检查排水设备。排水系统在运作时可能会发出噪音和震动影响安宁,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数层不等的表面封板材料,以降低噪音或震动的传递。
(2)设备检修口位置、尺寸与周遭其他设备之相互影响:
以设备较多的浴室为例,通常浴室天花板除了上述的排水设备外、还有冷暖抽换空气的风扇、照明设备的崁灯或灯槽、淋浴花洒、热水器…等,每个设备都需要开孔或需要置放空间,在考量天花板设计之余,也需要考量这些设备如何排列置放。
楼上排水设备的倒吊管,位于存水弯下方应有清洁口。虽然是塞住是楼上的事,但有点良心还是该设置检修口以免日后…。而依据「下水道用户排水设备标准」规定,污水管为塑化类管应为橘红色。
不想要楼上邻居通知你半夜起床上厕所,以隔音棉类材质包覆管路弯处或加封一层板材是其中一种经济的作法
浴室天花板通常是住家里最复杂的界面:楼上的排水管路、本层的冷热给水管、抽风机的风管&崁入孔、加上照明灯具线路、花洒预埋构件…那要不要再来个造型设计呢!?
(三)消防设备
1. 自动洒水系统
为了保障民众安全,建筑物在法规规定范围内的场所或楼层必需设置自动撒水设备,撒水头配置会依建筑物构造、使用类别、面积大小与设立位置而作考量与计算,并在完工后进行加压试验。换而言之,末端撒水头种类、高度及位置是经过计算后所设置,在设计室内天花板高度时,应注意到现有撒水头高度及位置,天花板尺寸是否能符合。若需要修改应由消防设备师(士)进行。如果是场所变更用途的时候,依法也要请消防设备师(士)重新检讨消防设备的设置。而现场若有控制水阀开关,下方均应设置活动检修口。
2. 火警探测器/瓦斯漏气检知器
位于室内的火警探测器,以及位于厨房的瓦斯漏气检知器,由消防设备师(士)依据相关法规计算安装位置及数量设置而成,在进行天花板设计时,应注意到原有探测器/检知器之位置所在,避免因设计或造型使得探测器/检知器移位或改变数量。天花板表面封板施工时应将设备置放于定位以避免漏失,待后续油漆完工后再以螺丝锁在天花板表面固定。
3. 出口标示灯/避难方向指示灯
依法需要设置指示灯的场所,应该在规划设计阶段时就参考相关法规或会同消防设备师(士)检讨,确认指示灯设立位置并在图面上标注,并应同时预留线路配置电源插座。天花板施作骨架时电源线路定位并加强结构,表面封板后开孔安装插座盖板,指示灯安装固定后插上电源进行运作测试。
以住家来说,天花板的消防设备最重要非洒水头莫属,「理论上」消防设备、洒水头的修改调整应该由消防设备师/士来规画进行。
厨房的火警警报器、瓦斯侦测器一定要固定在天花板表面,不可藏在里头或废弃不用。若一些旧公寓原本没有侦测器,也可以透过安装无线侦测器增加居家安全
若是供公众使用的场所消防设备的检讨就更加严格了。洒水头、火警警报器、火警警铃、避难方向指示灯、防烟垂壁、排烟闸口…照片中你认得出几样呢?
(四)空调设备
空调设备从早期的窗型冷气,直到晚近大量普遍使用的分离式空调,设备不同对于环境的要求也不同,窗型冷气构造简单,只需要在墙面上开孔安装配置排水管即可,对天花板影响不大。反观现在分离式空调系统组件多,尤其以吊隐式空调设备大都隐藏在天花板上,故设计天花板时造成影响也比较多,以安装吊隐式空调为例,需要考虑的因素,包含了室外机、冷媒管、室内风机、排水管、风管&出回风口等单元。在近几年新建建筑物通常已经有规划好摆放位置,利于通风散热、配置好专用电源回路,连冷媒管的路径(预设套管)也已规划好在结构上,这种空调配置在设计天花板时,只需注意排水管的位置来判别室内机是壁挂式或吊隐,并注意冷媒管路径不要拉太远即可。比较需要考虑的是在旧建筑物上增设或修改空调设备。
1. 冷气室外机
室外机置放是第一个考虑因素,需要考量现场的通风散热、空调电源回路配给、排水孔配置、冷媒管路径与距离、机器对于建筑结构的影响、运作时的噪音和振动、和室内机的高低落差等因素,虽不会直接影响天花板设计,但却会影响到室内机的配置位置。
2. 冷媒配管路径
第一个需要考量因素是安排冷媒管通过的路径,冷媒管本身有厚度,目前空调所使用的冷媒种类,以R22(早期冷媒旧规格)、R407及R410为主,所搭配铜管依机器约可为3分5分、2分4分、2分3分等规格,管径大小从Ø 6.4到Ø 31.8mm不等。首先需要考量天花板高度与楼板下空间是否够容纳冷媒管配置,其次需要考量当冷媒管路遇到墙壁或梁柱时如何通过,冷媒管由铜管及保温层组合不适合过度曲折或转弯。若是非承重墙壁或许可以直接在墙上以钻孔机取洞,但遇到结构体或梁的时候就无法施作,只能将冷媒管置放在梁下与天花板之间,因此梁下高度加上配置冷媒管所需要的高度,就会直接影响天花板高度。最后需要考量则是冷媒管从室外机到室内机的距离,冷媒管内有压力,当冷媒管路径超过十米长时,空调效率会降低,需要增加冷媒填充量到标准值。
3. 室内风机
首要考量机器尺寸,吊挂在楼板下的室内风机高度从30到40公分不等,再加上与楼板之间的距离、以及下方天花板骨架的厚度,置放机器之位置必需要有足够高度方可吊挂。室内机需要定时清洗滤网以及保养维修,故机器下方应设置活动检修口,检修口的尺寸最小应合乎身体能进入活动,且检修口应便于开启,必要时得补强周遭天花板结构以符合使用安全。吊隐式风机往往需要搭配风管运作。因此除了考虑天花板高度是否足够安装机器,也需要考量上方空间是否足够配置风管。
以新建案来说,预留的室外机置放位置、梁柱预留套管、排水管位置,其实早已经决定了空调管路的分布,而排水管位置也决定用吊隐式还是用壁挂式室内机。在设计时要先考量到空间大小所使用的吨数和机器尺寸、接著是吊隐式机器的位置与方向,再配合造型决定出风口的型式( 下吹or侧吹? )以及直接出风或是配置风管到集风箱再出风。
4. 风管与出风口
风管依照型式可分为圆形、矩形与椭圆形风管,又可依材质分为金属、塑胶及玻璃纤维类。为了达到最佳冷房效果,通常会依空间大小设置多处出风口及回风口,风管末端再设置格栅或出风孔盖板。风管尺寸会依风速、风压、出风量等考量因素而制定合适之尺寸,天花板上方需要保留足够的空间以进行配管。而末端出回风口,则需要在天花板结构上开孔或制作崁入孔安装盖板,当盖板尺寸过大或过长时,天花板结构都需要进行补强以免变形。
5. 排水管
室内机在运作时产生冷凝水需要配置排水管连接至排水系统,通常自室内机设置排水管路时需考量泄水坡度(通常为1/100)并留设通气管。故天花板设计时现有排水孔的位置与高低,如不符合设计需求,应该重新配管调整位置高低,或是将室内机改为壁挂式。
其中一种侧吹的方式,机器正对立面以帆布黏著于角料上,为了美观通常将出风口设计成细长型,超过出风口的范围则当回风使用,机器下方设置检修口时,检修口的位置要能容易操作面板(或清洁滤网)
利用保温风管搭配集风箱的好处是出风口型式灵活,冷房效率比单一出风来得高,但缺点是设备会占据天花板内部空间
(五)照明设备
天花板最主要的设备非照明灯具莫属,若以灯具类型对天花板设计所造成的影响及界面处理,可分为吸顶灯&吊灯、开孔崁灯、间接照明、流明天花板几种形式,分明说明如下:
1. 吸顶灯具
使用T8、T5灯管的山墙灯、阳台浴室的吸顶灯、轨道灯具、或是常用的水晶吊灯,这类灯具特性是使用金属构件或螺丝锁在天花板表面,利用楼板结构或天花板吊挂灯具。在设计规划使用这样的灯具时,首先需要考虑灯具吊挂的表面材质为何,一种是原始楼板结构,通常灯具会直接锁在BOX(岀线盒)上,出线盒位置固定灯具无法调整,另一种则是锁在装修天花板表面,只要补强结构灯具位置可任意调整。接著需要考量灯具重量与天花板承载能力,小型的吸顶灯重量较轻,通常在天花板骨架里补板材再钉著面材,增加厚度以加强螺丝的咬合力,同时避免天花板因重量而变形。愈大型的灯具就需要愈大的承载力,如水晶吊灯,加强的方法最常见在周边增加吊筋数量,或使用膨胀螺丝打入楼板后以全牙螺杆吊挂灯具,最后在表面开孔让灯具回路出线。
若是一般的吸顶吊灯,在结构中加强吊筋以及补上板材提供螺丝锁合即可,光靠表面的板材是锁不住的
如果是大型的水晶吊灯,不只是结构要严密设计,吊挂也要确认用何种方式比较好(全牙螺杆? 预埋锚栓?)
2. 开孔崁灯
从早期BB灯管(PL-BB)、卤素灯泡(MR16)(AR111)所需要的圆型崁入孔,到现在流行的方型、长方型崁灯,这些灯具为了美观会把灯具结构藏在天花板内表面只露出灯泡。在设计使用这样的开孔崁灯时,首先要考虑天花板上部空间及高度是否够容纳灯具安装,保险起见应该在开工前确认灯具规格与尺寸。如果一个空间崁灯数量过多,另外需要考量该分为几组回路控制。开孔崁灯位置往往讲究排列或对称,在设计时应该考量天花板结构与崁灯孔位置的关系,在图面上标示清楚崁灯孔的位置,以便施工时天花板结构可以避开崁灯开孔位置,并在开孔周边补强。而选择灯具时应注意灯具的尺寸大小及重量,崁灯尺寸太大太重时天花板周边需要补强以免结构变形。
嗯…你看吧,在设计天花板图时应考虑好崁灯安装的位置以及美观很重要吧....XD
近年流行的方型盒灯,若超过两颗以上的组合就要考虑结构补强了
3. 间接照明
间接照明是将灯具藏在天花板上或是安装于灯槽中,透过灯光反射方式达到照明效果。灯槽的宽度、开口的高度会影响灯光的照明效果,也会影响灯具在后续维修更换的方便性,因而在设计时需注意间接照明灯槽与上层天花板之高度是否恰当。
4. 流明天花板
将灯具固定在上层天花板中,透过下层半透明材质板材散发中光亮,由于不是直接面对光源,光线较为柔和,透过不同颜色或造型来传达设计理念。常见半透明材质为压克力、玻璃、PC板等材质。使用流明天花板进行相关设计时,首先需要考量整体结构上,下方板材应为活动式可取出,以便于上方灯具更换与维修。再来板材本身长度和尺寸有规格限制,当超出既定规格时需考量衔接方式,衔接不当容易漏光或板材重叠造成光线不均,而压克力材料质地较软,若开口面积过大需要考量可能会有变形之虞。
照明设计和灯具选用,其实是另一门更高深的学门呀
(六)影音设备
1. 音响喇叭
喇叭安装位置需考量整体音响规划的方式,以聆听者座位(俗称皇帝位)或沙发为中心去计算每颗喇叭的位置及方向,因此在进行天花板设计时首先应考量喇叭位置与空间配置之关系,确认位置后进一步考量音响线路的配置,隐藏在天花板或装修里的喇叭线应以适当且宽松之管材包覆,保护线材不受破坏同时也为未来业主若需更换线材预先保留管道。
整体音响设备中,前置、左、中、右、重低音喇叭多半置放于台面地面或壁面,需要悬挂的多为中置或后置喇叭,喇叭悬吊在天花板固定方式有两种,一种是使用五金吊挂架固定在天花板表面,在天花板施作时骨架需加强结构坚固、增加角料及吊筋数量,表面板材需要增加厚度以加强螺丝的咬合力并减少震动产生,同时承受喇叭本身的重量,喇叭线出线口应安装盖板固定。另一种崁入式喇叭则是在天花板骨架中预留置放喇叭的位置,四周骨架补强结构并确认线路到位,表面材料安装后再固定喇叭并锁上表面盖板。无论喇叭采取何式固定方式,建议在规划设计阶段先确认音响种类与配置的方式及尺寸,以免施工后才又修改。
要在天花板安装音箱时,建议先了解清楚崁入式喇叭的尺寸与线材的规格,以及安装的方式,如果业主是发烧友日后会抽线换喇叭的话,更要保留日后调整的空间
2. 投影机
当天花板需设置投影机时,需考量投影机种类与布幕之间距离后确认机器位置,接著考虑机器采固定式或是马达升降式置放;固定式利用五金安装于楼板下穿过天花板或直接安装于天花板下,天花板骨架需加强结构以支撑机器之重量。另外需要考量电源线、讯号线等出线方式,于天花板骨架施工时预埋出线盒以配置线路,或是天花板制作活动盖板或检修口以便安装。
利用马达控制升降的投影机则需考量较多因素,首先考量机器收缩进天花板的空间是否足够,内部需要预留升降机高度,降下来后也需考量高度是否过低。其次考量升降机固定方法,直接以膨胀螺丝安装于楼板下,或是补强天花板骨架后安装,无论选择何种方式安装,均需考量升降机加上投影机之重量,以及运转时产生之震动,机器定位调校好后,为了美观会在升降机底部安装与天花板表面相同的材质修饰。
除了升降机开口外,旁边天花板应设置活动检修口,以便检修马达与升降机。而电源线及讯号线应预留长度以供应升降机活动。以及在天花板表面开孔出线安装摇控接收感应器。投影机在操作时会产生热度需要适当空间散热,故机器四周不宜设计过于复杂的造型妨碍通风,亦应避免过于靠近火警探测器与自动洒水头、且表面板材应选用不燃材料为佳。
3. 投影机布幕
配合投影机使用的布幕,平常为了美观会收至天花板沟槽内,待使用时再以马达驱动放下。在规划设计使用投影机应同时考虑布幕位置与尺寸,若需要收纳卷起布幕的功能,天花板需加设沟槽或盒子供布幕卷起收纳。在天花板骨架中需增加吊筋数量及补强结构,马达的电源需配置到位,下方或旁边需设置可拆卸下来的活动检修口。另外需考量投影位置与天花板高度之关系:天花板愈高,卷起放下行程愈长,布幕愈厚愈重愈大,盒子空间需足够,马达也要更加有力。
高流明? 短焦? 超短距? 今天你想装哪一种?
(七)其他设备
1. 保全监控系统
在规划设计时应考量监视器设置的位置,电源及讯号线需要配线到位,监视器若需要连线回监控主机,线路也要预先规划好。监视器多为固定在天花板表面,天花板骨架补强及表面板材增加厚度后以螺丝安装固定,线路可于一旁开一小孔出线连结,或开孔设置盖板钻孔以作修饰。
2. 无线基地台/路由器
在规划设计时应优先考量隔间材质对讯号的阻挡及干扰、以及无线基地台位置对每个角度讯号之强弱。确认位置后需要电源及网路线配线到位,无线基地台重量较轻直接锁在天花板表面,可不补强骨架直接安装。唯无线基地台在运作时常有当机或过热之情况需要关机再开,可将电源开关回路设于下方或附近墙面上,以便于操作机器。
3. 吊画/拉门轨道
吊挂于墙面的画饰,部份装修为了美观会使用隐藏在天花板上的吊画轨道,或是拉门结构采用吊挂式五金安装时,需要在天花板埋设轨道。这类五金轨道通常为铝制材质穿孔后以螺丝固定在上方角料中。因此在规划设计时首先需考量拉门的造型与材质,了解门片重量后再增加吊筋数量,或用承载力较佳的全牙螺杆补强在骨架之中。铝制轨道需要分出一段可拆卸,以便日后拆卸门片更换吊挂滑轮五金。
埋藏于天花板内的轨道,应充分考虑结构的载重、五金的安装拆卸方式
透过分析上述各种设备以及处理方式,可归纳出天花板骨架补强及增加吊筋数量、表面板材增加厚度、设置活动检修口、表面出线安装盖板、预留设备崁入孔及其他处理方式等六种处理方式,综合整理至下方表格。
表2:设备界面与处理方式(本研究整理)
设备 种类 |
设备名称/ 处理方式 |
骨架 补强 |
表面 补强 |
设置 检修口 |
表面 出线 |
预留 崁入孔 |
其他 方式 |
电气设备 |
线槽、电源线路 |
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给排水设备 |
给水及热水设备 |
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排水设备 |
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包覆隔音棉 |
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消防设备 |
自动洒水系统 |
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火警探测器 |
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出口标示灯 |
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空调设备 |
冷气室外机 |
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冷媒配管路径 |
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室内风机 |
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风管与出风口 |
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排水管 |
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设置通气口 |
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照明设备 |
吸顶灯&吊灯 |
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开孔崁灯 |
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间接照明 |
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保留高度 |
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流明天花板 |
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影音设备 |
音响喇叭 |
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投影机 |
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投影机布幕 |
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其他设备 |
保全监控系统 |
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无线基地台/路由器 |
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吊画/拉门轨道 |
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四、施工界面考虑因素
位于天花板的设备如此众多且界面复杂,常造成设计人员与施作工班之困扰,然而从上述各种设备安装的考虑层面来看,则似乎都有顺序和共通因素。首先不论安装何种设备,需要考虑的都是原本结构是否可负担增加设备的重量,因而先著手结构的改善或补强。结构稳定无虞后,接著需要考量设备内容包括哪些项目、有哪些配件需要一并处理,以融入整体设计方案中。待整体设备都完整且完善后,进而需要思考当设备在运作时,是否会产生振动、噪音、热气等情况,再回顾到设计之中寻得解决方案。最后得考量设备的维护与保养方式,在天花板设置适当的检修装置。分析处理顺序及各种设备在设计规划阶段时所需要考量因素,可整理下列出几项共通要点:
(一)整体结构的稳定性
天花板安装于空间上方本身即需要坚固结构以支撑其重量与稳固,导入各项设备时首先需考量天花板承载力以及设备重量,进而补强骨架及增加吊筋数量,同时亦需考量当设备在运转时所产生的震动对结构的影响,或运作时所需要的缓冲空间。安装于天花板表面时,表面板材亦需加厚或内部加垫板材,以增加螺丝的咬合力及避免表面因重量而变形。
(二)导入设备的完整性
各种设备中可以分为机器主体、附属零件及控制单元,机器主体需要考量安装空间、结构稳定、施工界面等因素,比较容易忽略的是附属零件的安装,它们同样需要考量上列因素,甚至会有更复杂的界面问题。因此在规划设计阶段,需要考量整体设备导入的完整性。
(三)使用操作的合理性
规划设计天花板时导入的各项设备,需考虑建筑物原始结构、天花板稳定、设备安装等因素外,还得考量提供使用人正常运作设备的条件。设备如何安装会影响它寿命、效率及正常运作与否,如空调出回口风比例与位置影响冷房效率、喇叭方向与角度影响聆听效果、投影机通风与散热空间影响机器寿命等,设备与周边配件都确定位置与安装方式后,仍需预先考量运作时可能面临的状况、操控时的便利性,或是机器运转的效率。
(四)维修养护的方便性
任何设备都需要保养维修和寿命期限,隐藏于天花板内的设备平常不易观察接触到,更需要在天花板表面设置活动开口以便检修作业。每种天花板构法都有其检修口构造不迳相同,而各种设备需要开口进行检修的位置,以及检修口尺寸大小、开启方式也不一样,明架轻钢架及金属天花板可轻易卸下任何一片表面材料进行维修,若为木作或暗架轻钢架,则需要特别规划活动检修口。而设置检修口在考量可容纳人身进入工作时,同时需要考量未来若机器故障需要卸下维修时,大小是否可容纳机器通过。
看到这种天花板,再加上空调、照明…等设备,( 业主:设计师要做漂亮一点喔 )..头皮都发麻了,是要挖多少洞?
五、结论
天花板在空间里占了一大部份面积与比例,在设计上可以呼应空间主题、定义区域、美化室内空间;在功能上许多设备安装需要天花板支撑,或是融合在整体天花板里。空间用途不同所需要的设备亦不相同,各种设备与天花板整合的介面经过整过分析后,依设备用途属性分为电气、消防、给排水、空调、照明、影音及其他种类设备。经过各项整理分析后,可以得知在设计规划阶段时,需考量整体结构的稳定性、导入设备的完整性和使用操作的合理性及维修养护的方便性四个考量因素,需要进行的介面与处理则可以归纳为结构补强、维护检修口、开孔出线等方式。
参考文献
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