日治時期的磚造建築,真正支持建築物的結構,是垂直向的基礎(如:基腳、地樑)、屋身(如:柱、牆)以及樑架,最上層才是屋頂部分。由於此建築大部分是承重牆結構,故需要地樑和放腳承載建築物垂直的重力。
基腳的材料以磚和混凝土為主,由上而下分別為:柱腳、放腳、混凝土層、地表。在此,階梯狀的地方就是放腳,它具有傳遞力量的作用。在這棟建築物裡,放腳的層數有四層,也有六層,甚至有七層之多,可能是為了結構安全的考量。這棟建築的地板以混凝土為材料,厚度大約15公分,裡面包覆的網狀鋼筋,形狀和現今建築所用之鋼筋不同。
整棟建築的牆大多是承重牆,材料為磚,厚度為1.5B(36公分)至2.5B(60公分),裡面包覆的網狀鋼筋,形狀和現今建築所用之鋼筋不同。
雄偉的馬薩頂在1945年遭受盟軍炸燬,戰後空軍供應司令部進駐時期,因時局動盪而修建為簡易的平斜頂。馬薩頂內部其實有相當大的空間,可以容納空調及排煙的設備,或作為收納空間,而老虎窗和牛眼窗的實際用途,就是光線和空氣的進出口。
衛塔空間是整棟建築最迷人的地方。西洋建築在城堡或宮殿的角部常建造衛塔,以茲眺望或防衛。台南州廳的衛塔,矗立在主入口的兩側,除了具有擁襯中央主體的作用之外,也增添造型的趣味。
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