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  由於台灣地理位置因素,地震發生頻繁,經歷幾次慘痛經驗後,也震出了民眾對建築是否耐震的重視,因此為因應市場需求,許多住宅建商標榜以耐震、制震、防震、抗震…等訴求,這類型的新建案如雨後春筍般出現,雖然造價成本較高,卻也能受到市場青睞。

  其實只要是符合耐震規範,單純以建築本身的梁、柱、牆等結構來吸收地震能量的建築,都算是「耐震」建築,最重要的是建築結構確實做到「優良的結構規劃設計」及「精準確實的施工品質」才是好房安全耐震的根本。

  制震、隔震都是好的建築工法,而房屋倒塌更多原因是來自建築本身的不安全,才會危及生命財產安全,倘若建築團隊花大錢引進制震、隔震技術,卻忽略了規劃設計及施工品質的重要性,那麼這棟建築也沒有辦法發揮其應有的抗震效能,地震來襲時還是有可能不堪一擊。

 

制震設計

  「制震」為日文漢字直譯,正式中文名稱為「減震」。「制震設計」是在建築梁柱構架中安裝一種或多種的制震元件(耐震規範中稱為「消能」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」,目的是希望地震來襲時,制震器可幫助結構吸收地震能量,好處是可以吸收能量、控制搖晃,減低來回震動時的不舒適感,同時降低建築物的變形,而不同類型的制震設計於結構設計時可針對不同需求使用。

  制震裝置基本概念建議裝建築物的二分之一高度到三分之二高度左右,因為地震是有兩個方向,所以必須兩向都要去加裝制震設施,在遭遇大地震時,設計上希望制震器能先發揮功能,讓地震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。而最好的制震建築是梁柱架構,外表是玻璃帷幕裡面是輕隔間,這樣的建築裝制震,效果才能夠發揮到最大化。

A.斜撐式制震器:

  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。

▌斜撐為位移型的制震器,一般多用於鋼構的個案,在接合處較好施工,若受到地震力破壞產生變形位移,還可拆卸維修。

 

B.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。

▌制震壁的形式就像一面牆,大多安裝於層樓的大梁之間。

 

隔震設計

  中文稱之為的「隔震」,是以日文漢字「免震」直譯。「隔震設計」是在建築的基礎層或低樓層的某一層當隔震層,並從當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,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。

▌隔震墊定位安裝。

▌隔震墊定安裝完成。

 

隔震墊有不同的放置,如以下示意圖:

▌基礎隔震示意圖在底部。(無地下室結構體)

 

▌基礎隔震示意圖在地底部。(有地下室結構體)*地下擋土措施須考慮地錨設計,地質軟弱及緊臨地界較不適用。

 

▌中間層隔震示意圖在一樓平面。

 

▌中間層隔震示意圖 放置一、二樓間。(台灣目前之住宅案隔震層主要規劃在一、二樓之間。因為在此施作隔震層較單純,無地下層之擋土問題、中庭進出之界面及水患之顧慮。)

 

  坊間常標榜的制震、隔震宅兩者並無法就結構安全來比較哪一個特別安全,而是要看使用的工法和建材適不適合。倘若今天是一個瘦高的房子,就適合用制震的概念;若是,矮胖型的房子則適合隔震的形式。

  其他其實還有很多耐震設計,即使不加裝制震、隔震,也能非常有效提升住宅耐震力,成本也無需增加太多。比如將梁柱尺寸略微加大、在不影響使用的地方局部增加梁柱數、增加剪力牆等,都能有效達到建築安全耐震的效果。

 

制震、隔震設計須注意事項

  制震、隔震建築在規劃時,應一併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。而制震的裝設也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;另外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。

  房屋的結構安全是設計、鋼筋、混凝土、工法、施工人員技術的整體考量,絕對不是有做「制震、隔震」就有安全品質保證。一定要在已經能確保施工品質與結構設計都是最佳選擇後,再來多做其他完整、正統的制震、隔震、剪力牆等加強的抗震設計,這樣才能真正達到抗震安全的實質效果。否則就算抗震設計做得多高、制震隔震建材用的再貴、再好,若只是當作銷售賣點使用只做半套,那對建築安全而言,可能也都是徒勞無功,地震來襲依舊岌岌可危。

 

 

 

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