【住展房屋網 何世昌】

台灣處於環太平洋地震帶上，每年平均發生近二萬次地震。因此購屋前必需考量，哪一種建築結構最耐震？耐震建築要怎麼選，確實讓人傷透腦筋；以下我們將為您一一解釋，助您買到一間真正耐震、安全的房屋……


台灣號稱寶島，四季如春，自然美景不勝枚舉，但在地表之下，卻潛藏著揮之不去的噩夢，那就是地震。台灣因處於環太平洋地震帶上，地震次數相當頻繁；據中央氣象局統計，台灣每年平均發生一萬八千五次地震，其中有感地震約一千次。

大多數的地震屬於正常能量釋放，不至於構成威脅，但若是芮氏規模六以上的強震，通常會帶來極重大的破壞，損害國人生命與財產。為了遠離地震的恐懼、保護自己與家人的生命安全，選擇一間好房子就至關重要；至於要房屋耐震的關鍵，就在於結構與抑制消能裝置（damper）。

鋼筋混凝土的優缺點

曾任台大土木系主任、現任國家地震工程研究中心主任的張國鎮教授說，我國現在主要的建築結構是鋼筋混凝土（RC）、鋼骨（SS）與鋼骨鋼筋混凝土（SRC）等三種構造。


張國鎮指出，RC建築是目前最常見的建築構造。研究發現，在施工品質無虞、符合法規規範的前提下，RC建築就足以抵擋絕大多數地震。民國八八年九二一大地震後倒塌的RC建築，其實都是設計或施工不良所致，與構造技術無關。


為解決工地現場施工不良的問題，『預鑄工法』是個較好的解決方案；預鑄工法就是先在工廠內先鑄造各式構件，然後再運送到工地現場接合。因製鋼筋用量、綁匝要求嚴謹，且構件在恆溫的工廠內鑄造，結構與品質更好，所以更為耐震；但缺點是預鑄工法所蓋的建築無法改變隔間，較不受國人歡迎。


雖說RC建築就足以對抗大多數地震，然缺點是過於厚重，不適合蓋得太高，若大樓高度過五十公尺〈約十六樓高〉、地下室超過兩樓以上，就不適合使用RC結構。


鋼骨建築則是用預鑄完成的型鋼，在工地現場再用螺栓、焊接等方式接合，結構完成後再以鋼浪板澆置混凝土鋪設樓板。雖然鋼骨耐震係數較高、施工期短，但造價較貴，當然賣價就會偏高。

鋼構建築非萬無一失

但話說到底，產品不同，客層就會不同，因此鋼骨建築最主要的問題並不在價格，而在於施工品質上。因型鋼接合技術較高，工程人員除須有證照，還要有耐心仔細施作，建築才能有效耐震。


至於採鋼骨建築的紐約世貿雙塔，因撞擊與大火悶燒而導致結構損毀，大樓在瞬間崩塌，是否意謂著鋼骨建築存在不耐熱的缺點？


對此張國鎮認為，世貿雙塔確實是個血淋淋的例子，但鋼骨建築只要有作防火披覆，基本上就沒什麼問題；且平心而論，無論是何種構造的大樓，凡受到極大外力衝擊、爆炸，與燃油高溫長時間悶燒，幾乎都會撐不住。


張國鎮倒是提醒，鋼骨結構使用大量鋼型構件，隔音效果比混凝土建築差；因此，工程界便催生出結合鋼骨耐震，與混凝土隔音優點的鋼骨鋼筋混凝土構造建築。而這類建築，因造價與賣價都相對高，在台灣儼然與豪宅畫上等號。然而張國鎮卻指出，SRC建築具有隔音佳、震動小的優點，對住戶來說比較『好用』；但因鋼構件被混凝土包覆，遇地震時反而建築物易裂，算是較大的缺點。

國家地震工程研究中心主任張國鎮建議，建築物壁面若不連續，耐震效果會大打折扣。

減震裝置應用面不同

為了增強建築物耐震能力，就必須倚賴地震工程科技。在國內目前技術可分為減震與隔震兩種；減震又稱制震，隔震日本人叫作免震。無論哪一項技術，都需要運用抑制消能裝置（damper）；而damper分為主動、半主動與被動，其中被動式裝置較成熟，成本較低，因此被廣泛應用，全世界約有百分之九九點九都使用被動式damper。


減震的原理就是消能，藉由damper的運動（變形），吸收部份結構振動能量，以達到減震效果。減震damper較常見的是阻尼器與鋼板減震器，而應用最廣的應屬液壓型阻尼器與制震壁，部份則使用斜撐裝置。


減震裝置雖能達到減震效果，但若是地震震度過大，或者damper裝太少甚至裝錯地方，房子仍會因位移而導致門窗或牆壁損壞，因此工程界不斷提出新的方式解決。其中一種方式，就是增加damper的變形能力。


『曾經承攬台灣高鐵、台北101的台灣威勝利公司結構技師張家禎表示，瑞士VSL與日本住友合作的VSL-SRI制震壁，採用特殊的高阻尼橡膠，將振動轉化為熱能。大地震來時可以大幅消散能量，建築物迅速恢復靜止。在中小地震或強風造成的振動，也有制震效果。老化試驗證實預期使用壽命達六十年以上。張技師表示，當初公司投入設計研發人力，集合VSL瑞士、香港與台灣的結構工程師與日本住友共同開發此產品，除了產品技術當然要達標準，考慮的是住屋者對於品牌的信賴。由於VSL與住友都是國際級大廠，VSL已經成立超過半世紀，住友的歷史更是超過一百多年。兩家聯手的品質保證與保固，對購屋者意義自然不同。』


另一種解決方案，則強調『治震』的策略。大地技師出身的台灣地動科技公司總經理李偉亮解釋，『治震』聚焦直接影響地震災害的建築變位，捨棄控制地震力的制震角度，要均衡對稱且正確的布置damper，才能讓建築擁有均衡避震、韌性耐震、消能減震條件。


李偉亮補充說，因為地震會攻擊建築結構的弱點，所以必須補強弱點，以保護結構安全。他建議，廠辦等大量體建築，應採用結構偏心斜撐策略；三十樓以下鋼筋或鋼骨混凝土住宅，可選柱型或金屬型damper；二十五至四十樓以上鋼骨住宅，可考慮柱型、黏彈性體或黏滯型damper。四十樓以上超高層建築，則適用黏滯型或斜撐damper。

圖1：油壓阻尼器。 圖2：隔震器
。圖3：隔震建築管線，須預留因地震位移時所需的伸縮長度。

隔震花費昂貴值得嗎

隔震則是將隔震墊放在層與層之間，地震時隔震墊能吸收能量，將地震時建築物晃動轉化成橫向位移，不致於破壞建築結構，但缺點是造價與維修成本昂貴。


隔震則有兩種方式，一種是『中間隔震』，另一種是『基礎隔震』。中間隔震是把隔震墊或隔震器裝在大樓中間樓層，基礎隔震則是裝下層結構體與上部結構之間。一般來說，基礎隔震的效果最好；而若是使用隔震墊，隔震層每根柱子一定都要裝隔震墊，消費者務必仔細檢查。


當然，減震與隔震有各自適合的用處，矮胖型的建築，或者像音樂廳、醫院等重要公共建築，較適合用隔震；但如果是垂直高度太大、或者太細長的建築物，高樓層搖晃度太大，反而較適合用減震。


上述介紹林林總總，或許您最想問，哪一種結構或防震技術的房子最值得買？張國鎮的回答令人驚訝，並不是現在最夯的SRC，而是『RC就夠用了！』如果消費者有需要，可以選擇RC加隔震的房子，就可以住得很安穩。舉例來說，從九二一的七級強震來觀察，位在震央附近施工品質良好的RC建築都未倒塌，所以消費者毋須擔心。


為何學界權威張國鎮會如此回答？他打個比方，假設RC建築總分有八十分，足以抵擋大多數地震，但若是花兩倍的錢去蓋鋼骨、裝damper，所提升的效果卻無法達到兩倍，可能只會增加到九十分，花費與得到的成果不成比例。但若消費者口袋夠深，當然可以考慮買更好的房子。

台灣地動科技公司總經理李偉亮認為提出『治震』概念，強調damper須對稱均佈，補強建築結構的弱點。

耐震要修繕不可少

選擇一間耐震的房子，當然不能只是『買』而已，定期檢查與維修也很重要。建築結構與damper會受到地震、火災等種種因素毀損，或導致功能降低，必須要妥善維修才能確保耐震能力。尤其若使用隔震，擋牆內的隔震縫絕對不能卡住，否則耐震效果就會大打折扣。


您或許會常聽到，某某制震或隔震系統可以用多久不壞，其實這多在沒有外力干擾下的情況方能如此，若遇地震或火災，Damper通常是最需要維修的。為了方便日後維修，台灣威勝利公司在安裝Damper時，就會依不同結構，設計不同的安裝及更換方式，讓以後的修繕更便利。

掌握耐震宅三大原則

要擁有一間耐震、安全的房子，必須要謹記『知、選、修』三個步驟。知是暸解耐震建築的內容，以免被賣方訛騙；選是選擇施工品質優良、符合自身經濟條件與需求的建築；修是搬進房子居住後，仍需注意建築結構與Damper有無損壞。


除此之外，國內因建築法規歷經多次修正並提升耐震係數，因此選擇民國八十六年以後興建的房子，耐震效果會較有保障。而在挑選房子時，必須仔細檢查建築壁面有無連續，若是壁面不連續，或者一樓作成開放空間，導致壁面中斷，這種建築耐震效果通常較差。


當然，如果您覺得耐震建築太過難懂，不妨就掌握三大原則：一是選擇信譽優良建商所蓋的房子，二是選擇購買獲得『耐震標章』的建案；三是儘量購買新成屋或預售屋，就可以住得安心快樂。


本文摘自6月5日出刊之《住展雜誌》379期專題報導，同期內容除本文外，並有「地上權的風險與機會」、「如何判斷房價是否合理？」、「小心偷雞不著蝕把米！」、「禽流感危機籠罩─房市皮皮挫？危機入市良機」、「國道計程收費
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