1. 什麼是預製鋼結構建築？

預製鋼結構建築 – Pre-engineering building (PEB) 是一種由鋼構件製成的建築，根據指定的建築和工程圖紙進行製造與安裝。

預製鋼結構建築產品的實施分為三個主要階段：設計、構件加工以及現場安裝。

2. 預製鋼結構建築的形成與發展歷史

隨著建築技術與科技的發展，預製鋼結構建築解決方案於 20 世紀初傳入越南，當時越南正處於法國殖民時期。該時期的大多數建築均由法國人建造，例如：大劇院、電影院、火車工廠、造船廠、紡織廠、煤礦廠等。

1950 年代 – 1960 年代

越南北部獨立時期，在社會主義國家的支持與協助下，該階段建設了一些大型預製鋼結構建築，如：林滔磷肥廠、太原鋼鐵廠、河內機械廠等。

1954 年 – 1975 年

此時期建築規模較小，要求快速組裝與拆卸，以適應疏散及戰時需求，如倉庫、桁架廠房等。

1975 年 – 1990 年代

1975 年國家統一後，建築工程主要以修復、重建為主，並利用外國人遺留的建築來服務生產。

1990 年至今

這是建築業強勁增長與發展的時期。隨著經濟與建築業的蓬勃發展，越南該階段的大型工程主要採用鋼結構建造，例如：南定體育館、團洲海豚表演館、河內博物館、萬豪酒店等。

3. 預製鋼結構建築的基本構造

基礎結構系統

與鋼筋混凝土建築一樣，預製鋼結構建築的基礎系統同樣採用鋼筋混凝土結構。該系統的作用是將上部荷載傳遞至下方的堅硬地基，根據地質條件與工程荷載，基礎可分為獨立基礎、條形基礎、筏板基礎等。

在澆築基礎混凝土之前，地腳螺栓（或錨栓）需與基礎鋼筋系統精確且牢固地連接。安裝地腳螺栓是一個關鍵步驟，要求極高的精確度，以確保後續柱、樑等鋼結構件的安裝順利且精準。常用的地腳螺栓包括M22、M24、M30等，強度等級為6.6、8.8、10.9等，具體取決於工程計算。

廠房地面

廠房地面通常在底層鋪設碎石墊層並壓實後澆築混凝土。混凝土厚度取決於廠房內的機械荷載與車輛行駛需求。地面通常會進行拋光或塗刷環氧樹脂（Epoxy），以確保使用過程中表面光潔乾淨。

根據地質條件及地面的承載特性，選擇合適的地基加固方式（鋼筋混凝土地面、無鋼筋混凝土地面，甚至採用混凝土樁加固的地面）。

主結構框架系統（包括柱、梁、鋼桁架）

鋼柱與桁架是預製鋼結構建築的主要構造，設計上具備足夠的承載能力，並可根據各廠房的需求實現高達 100 米的大跨度。

柱與桁架通常設計為變截面 H 型鋼或桁架結構。柱與桁架之間的連接通常採用節點板，並通過高強度螺栓進行連接。

天窗與雨棚

天窗通常設置在廠房頂部，用於採光與通風，有助於生產過程中保持廠房空氣流通。

雨棚是門廊屋頂系統，具有遮陽擋雨功能，採用鋼結構，外層可使用鋁塑板、彩鋼瓦或玻璃覆蓋。

檁條與支撐系統

鍍鋅鋼檁條通常為 C 型、Z 型、U 型等，根據柱距與荷載的不同，具有多種高度與厚度規格，檁條間距通常為 1 米至 1.4 米。檁條通過焊接在桁架上的節點板與螺栓連接，主要作用是支撐上方的彩鋼屋面系統。

山牆支撐、屋面支撐、檁條支撐系統增強了框架之間的連接能力，確保了結構框架在安裝過程及使用期間的穩定性。

彩鋼瓦、圍護夾芯板

廠房的彩鋼屋面或夾芯板種類繁多，但最常見的是彩鋼板，夾芯板則額外增加一層氣泡膜或玻璃棉隔熱層，有助於廠房隔熱與隔音。

4. 預製鋼結構建築的基本建築材料類型

預製鋼結構建築有三種基本建築材料：鋼框架、屋頂浪板和圍護板。

鋼框架

鋼框架可以說是預製鋼結構建築中不可或缺的主要材料之一。根據每個項目的用途，業主可以選擇不同尺寸的鋼框架。

整個鋼結構可以在工廠同步預製，然後運送到現場進行安裝。因此，施工時間得以縮短。此外，鋼材重量比混凝土輕，從而減輕了各方面的負載壓力。

屋頂浪板

除了鋼框架外，浪板還用於大多數工業建築的遮蔽和屋頂覆蓋，例如：廠房、倉庫、車庫等。由於浪板重量輕、顏色多樣，因此越來越受歡迎。浪板種類繁多，可根據每個項目做出合適的選擇。

目前有三種常見的浪板：三層隔熱浪板、普通單層浪板和採光浪板。然而，浪板不具備隔音能力，因此降噪效果有限。

圍護板、定型板

在有了主框架和屋頂後，圍護牆是預製建築中不可或缺的一部分。為了確保堅固性，過去人們通常選擇磚塊來建造牆壁和隔斷。但磚塊需要從自然界開採並經過燒製，這會影響環境保護和自然資源。此外，傳統磚塊重量大，施工過程緩慢。因此，如今人們通常使用浪板、夾芯板或其他預製材料製成的圍護板來替代這種傳統燒結磚。這種材料比其他材料重量更輕，有助於減輕建築物各方面的負載壓力。

5. 預製鋼結構建築的優缺點

預製鋼結構建築相較於鋼筋混凝土建築的優點

特性	預製鋼結構建築	鋼筋混凝土建築
建築成本	得益於系統化的實施方法，設計、生產和安裝成本顯著降低。每平方米的總成本可比鋼筋混凝土建築的施工價格降低 30%	成本較高
承重能力	易於計算和設計負載。所有構件均在工廠受控條件下利用現代技術預先製造，確保了品質	易於計算和設計負載，但由於在施工現場進行，如果沒有嚴格的施工過程監督措施，很難保證產品品質。
施工時間	製造、組裝和施工時間比鋼筋混凝土建築快 50%。只需幾週，如果人力趕工，甚至幾天內就能完成一座預製鋼結構建築	緩慢且耗時
工程品質	構件在工廠通過嚴格的流程、標準和品質控制進行加工，然後再運至現場施工	如果沒有嚴格的檢查和監督措施，直接在現場施工很難保證像工廠加工那樣的品質。施工過程中出現缺陷的產品難以修復且成本高昂
升級、維護、保養、維修工作	易於升級，維護成本低。通過增加額外的鋼框架，可以靈活地擴展空間	難以修復，如果進行修改，需要花費時間拆除、鑿除，且成本高昂
建築設計	構件已根據預先批准的圖紙在工廠生產，難以製作出如曲線、線條裝飾等造型	設計靈活，易於塑造流暢、柔和的曲線造型
項目壽命	大多數預製鋼結構建築的壽命在 100 年以上，例如：1891 年完工的聖塞巴斯蒂安教堂 (San Sebastian Church)、1883 年完工的布魯克林大橋等。	根據投資額和項目品質，建築壽命在 40 – 100 年之間
環境衛生	預製鋼結構建築的構件是在工廠生產的，因此所有輔助材料都可以被利用和回收，從而顯著減少了建築垃圾的產生	通常會浪費的材料，施工現場的污染，以及導致水源污染的灰塵與污垢

預製鋼結構建築的缺點

除了顯著的優點外，預製鋼結構建築也存在以下一些缺點：

序號	缺點	解決方案
1	鋼框架的耐熱性比鋼筋混凝土差。	防火塗料，此類塗料可承受高達 1000 攝氏度的高溫；混凝土、陶瓷、防火材料包裹等。此外，工程還需遵守消防設備的相關要求。
2	在潮濕炎熱的環境下容易腐蝕或氧化	防鏽漆，既能確保鋼材不被氧化和生鏽，又能提升工程的美觀度。