斷層下的台灣啟示錄！「耐震、制震、隔震」工法讓建築越來越抗震

台灣位於地震帶，地震的威脅是日常生活中無可避免的一部分。4月3日花蓮芮氏規模7.2大地震，僅次於1999年921大地震規模7.3，是台灣25年來最大的一次，8層樓高的華廈有如玩具一般應聲倒塌，可愛家園8秒鐘瞬間只剩斷垣殘壁。然而，近年來研發的「耐震、制震、隔震」工法，已讓建築有了更強的抵抗地震的能力。 1999年的921大地震，造成了2425人死亡，51人失蹤，11000多人受傷，並且導致大量的建築物倒塌，經濟損失估計高達三千億台幣。也讓政府意識到了建築物抗震能力的重要性。因此，地震之後，政府成立了國家地震工程研究中心，並於2005年訂定了「建築物耐震設計規範」，以求加強建築物對於地震的防禦能力。 即使有了這些措施，地震仍然是一個不可忽視的威脅。今年4月3日的花蓮芮氏規模7.2大地震，仍然再次提醒我們，地震對於建築物的破壞力是巨大的。因此，如何提高建築物的抗震能力，已成為一個重要的課題。結構技師戴雲發表示，「目前法規所制定已經有了相當高的抗震標準。這不僅包括了考慮到水平地震力，也包括了垂直地震力的考量。同時，政府也考慮到了土壤液化的問題，但因為施工困難降低建築安全係數，「現很多倒塌的建築物，其實是因為鋼筋的使用太過密集，導致工人綁不好，反而變得不安全。他認為，現在的問題並不再是鋼筋用量太少，而是如何有效地使用鋼筋，這才是重要的問題。」 另一方面，隔震技術品牌執行董事盧榮琳則認為，台灣的法規應該要強制要求建築物必須要有隔震設施。他表示，「我們的客戶主要是全球其他地震帶國家，他們都透過法律制定建築的隔震、抗震需求，但反觀台灣卻沒有。雖然隔震設施的成本較高，但其實它可以大大降低地震對建築物的破壞力，是非常重要的一項設施。」 在台灣，地震是一種常見的自然災害，因此，對於建築物的耐震設計，更是人們關注的重點。最常見的「耐震宅」主要是透過樑、柱以及建築主體來吸收地震能量。「制震宅」則是在建築物外加裝制震器或阻尼器等裝置，以減少地震對建築物的影響，像是仁愛帝寶就是採用這種設計的建築之一。另外，「隔震宅」則是在大樓底部加裝隔震系統「摩擦單擺隔震器」，這種設計可以降低約90%的地震力，有效地保護建築物和居住者的安全。然而，這種設計的成本相對較高，價格也較為昂貴。像是旋轉豪宅陶朱隱園就是採用隔震系統的建築之一。 實際上，台灣已有部分的建築物開始導入隔震工法，但仍然是少數。例如，信義區旋轉豪宅「陶朱隱園」、桃園小檜溪的「定泰臻翫」等，就是在大樓底部加裝與NASA維修中心、美國蘋果同等級的「摩擦單擺隔震器」。業者直言，403地震後建設公司詢問度大增，但就怕只是曇花一現。畢竟地震是天災可以理解無法避免，但你的住家可以選擇建築具耐震、制震甚至是隔震力度，都為生命安全增添一分保障。 原文網址：https://house.ettoday.net/news/2736116#ettoday

耐震、減震、隔震？一次搞懂建築耐震原理！

板塊運動使全世界許多國家與地區，同樣面對地震隨時來襲的威脅，各國政府莫不謹慎因應，擬定相關防震救災計劃。另一方面，都市發展下，越來越多人口集中於都市，促使建築物越蓋越高、交通道路日易繁忙、橋梁與管線日易複雜。因此，地震工程科技必須不斷地提升，以因應更多樣、更有效的地震安全需求。 地震工程科技涵蓋的層面很廣，除了建築物的耐震科技之外，還包括橋梁、電廠、鐵路、醫院、自來水、瓦斯管線等耐震技術，以及利用電腦運算技術快速評估地震災情，以便在最短的時間內提供救災資訊等。大體而言，凡能減輕震災程度，迅速恢復社會機能的工程技術和資訊傳播，都屬於地震工程科技的範疇。 樓房建築耐震原理 地震震度與建築耐震能力，可用水桶和水族箱來類比：水桶中的水如同地表震動能量，水越多，震動能量越大；水族箱的容量如同建築的耐震能力，容量越大，耐震能力越大。下文藉水桶與水族箱的關係來說明耐震建築、不耐震建築、減震建築、隔震建築、補強建築等原理。 ● 耐震建築：如同水族箱容量夠大，即使水桶中的水倒盡，水也不會溢出水族箱。耐震建築是依據新版規範興建的，建築具高標準的耐震能力，大地震發生時，建築不會輕易倒塌。 ● 不耐震建築：如同水族箱的容量過小，水桶中的水倒盡時，水會溢出水族箱。不耐震建築會在大地震時倒塌，不耐震的原因可能是施工不良，或者是興建當時的規範標準較低。 ● 減震建築：在水族箱底部裝設一個水龍頭，桶中的水倒入時，同時將水龍頭打開，水龍頭的排水功能能減緩水位上升速度，水溢出箱外的機率極低。加裝減震裝置的建築，如同水族箱加裝水龍頭一樣，發生大地震時，減震裝置可以消散部分的地震能量，減小建築的振動。 ● 隔震建築：水族箱上方加裝雙導管漏斗，水桶裡的水倒入水族箱時，大部分的水從粗導管直接排掉，僅有少部分經由細導管進入水族箱，因而水溢出箱外的機率極低。隔震裝置對建築的功用，如同雙導管漏斗，能過濾掉大部分的地震能量，大幅減輕地震對建築物的衝擊。 ● 補強建築：如果現有的水族箱容量過小，但卻不想丟棄時，可以加深水族箱的深度，以增加蓄水量。舊建築也一樣，如果不合於現在的耐震標準，可在專業技師檢查評估後，選擇合適的補強方法，提高舊建築的耐震能力。 原文網址：https://www.niar.org.tw/xcscience/cont?xsmsid=0I148638629329404252&sid=0I164530024551048848

解析「制震」與「隔震」優缺點，結構施工影響建築耐震能力

地震頻傳的台灣，讓民眾對於建築安全的意識提升，建築業者也針對地震提出「制震」、「隔震」等抗震設備的宣傳，但這些設備安置在建築上就一定安全嗎？ 優良的結構系統規劃設計＋精準確實的施工品質 一棟結構安全的建築物，除了必須符合耐震規範，最重要是建築結構安全中的「優良的結構系統規劃設計」及「精準確實的施工品質」這兩大要點同時做到，才是耐震安全的根本；做好了這兩點，這些「制震」、「隔震」設備才能更完整的發揮它應有的功效。 制震、隔震建築在規劃時，需要考慮日後這些設施的保養、檢修、維護，甚至更換的問題，否則日後也會衍生很多無法處理的後遺症。 什麼是制震、隔震？差別及注意事項 1. 制震設計 制震建築就是在建築物的骨架內，安裝一種或多種的制震元件，簡單可分成兩大類，一種是位移型的制震器，另一種為速度型制震器用，用以降低建築物的搖晃程度。 好處是可吸收能量、控制搖晃的建築物，以減低來回震動時的不舒適感，同時降低建築物的變形，不同類型的制震器於結構設計時可針對不同的需求使用。在遭遇大地震時，目標是希望制震器會先發揮功能，不致損及主結構體本身，而在大地震過後，再針對制震器進行檢測，若制震器有所損壞再進行更換，建築物即可恢復原有安全狀態。 2. 斜撐式制震器 斜撐式制震器的外觀就如同汽車的避震器一般，是採用「對稱」的方式，分佈在建築中，並與柱子及大梁做連結，在遭遇地震時，才能發揮作用。 此制震器屬於「位移型」，大多用於鋼構的案子，因為在接合點的地方才較好施作，而裝置制震斜撐處的空間，應避免設置過多的裝潢，並需保留檢視及修繕的空間，有利於檢查制震器在地震過後，是否有偏移或變形的可能。 3. 制震壁 制震壁的形式就像一面牆，大多安裝於兩樓層的大梁之間，壁式制震器多為「速度型」的形式，當地震發生時，可以發揮阻尼效用，並可以依照結構設計的強度，把地震力產生搖晃力及建物擺動幅度降低，一般常用於鋼骨及鋼筋混凝土結構的建築中。 制震的裝設應考量整體結構設計，絕不可未經專業設計計算即任意加裝在建築結構上，以免因結構應力集中的地方沒有加強設計，反而造成原有結構的破壞，影響建築之安全。 4. 隔震設計 所謂的「隔震設計」是在建築的基礎層或低樓層的某一層作為「隔震層」，並從該層每根柱子下方裝設隔震設施，藉此隔震設施吸收地震能量，通常可隔絕六○％以上地震波，減少因地震所發生的建築物之搖晃，提高建築物的安全性。隔震層不像一般樓層那麼高，台灣目前以放置在二樓或三樓為主，主要為安裝隔震墊並連接上下建築結構可平行錯開移動使用，其內部必須完全防火並管制，以保護隔震墊免於遭破壞，管路則以懸吊方式，使其可隨地震搖晃不受拉扯。 隔震設計在日本神戶大地震時發揮很大效果，減少許多建築物的損毀，日本特別重視公家單位的建築抗震能力，例如醫院和消防局以及一些政府單位等，都採用隔震建築。 隔震的規劃設計及施工品質更應特別加強要求，否則若因施工不精準或基礎不均勻沈陷等，造成大樓有傾斜問題，地震過後沒辦法回到原位時，對建築安全更是一大隱憂。 建築物不論採用哪種抗震設備，最重要的是先把建築結構系統規劃設計做好、平面配置能四平八穩、設計時能考慮施工性、施工工人能按圖施做、每個細節的施工品質都做到精準確實，並在規劃房屋的結構設計時，納入考量結構力學規劃設計、結構鋼筋系統化設計、防裂與防漏水設計以及現場施工技術做相互整合，以達到施工期短、成本合理、品質確保、耐震強度提升。關鍵是如何依個案設計適當的工法，注重「優良的結構系統規劃設計」及「精準確實的施工品質」兩大必要要素，即能造就真正安全耐震的房屋。 原文網址：https://forgemind.net/media/制震-隔震-優缺點-結構施工-建築耐震能力/#google_vignette