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「制震」、「隔震」利與弊 結構施工品質做到好 才能發揮抗震功效

2021-08-25 16:09:51聯合新聞網 建築安全履歷協會理事長戴雲發

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了嗎?

「建築安全履歷協會」創會理事長戴雲發表示,一棟結構安全的好宅,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。另外制震、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。

以下帶大家了解「制震」、「隔震」的差別及需要注意的事項:

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。

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...
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。
制震壁的形式就像一面牆,大多安裝於層樓的大梁之間。

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。

2.「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,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。

隔震墊定位安裝。
隔震墊定位安裝。
隔震墊定安裝完成。
隔震墊定安裝完成。

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。

建築安全房屋建物

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建築安全履歷協會理事長 戴雲發

【簡歷】 *姓名:戴雲發 *學歷:國立台灣大學土木工程研究所結構工程組碩士畢 *經歷: 現任職務 : Alfa Safe耐震系統工法 創辦人 中力建築系統有限公司 總經理 中力都市更新股份有限公司 總經理 社團法人建築安全履歷協會 創會理事長 中華民國消費者文教基金會房屋委員會 召集人 建築美學經濟文化協會常務理事 「國家卓越建設獎」評審委員會 施工品質類評審委員 台北市、新北市、桃園市、新竹縣不動產開發同業公會結構顧問 社團法人臺北市都市更新學會顧問、社團法人台北市估價師公會顧問、社團法人台北市室內設計公會顧問、中華民國危老都更協會顧問 曾任職務 : 戴雲發結構技師事務所主持結構技師 桃園市政府都市設計審議委員會委員 新北市政府建照審查結構部份之審查結構技師 新北市政府建築工程施工品質管理評鑑委員 新北市政府建築工程施工防救災委員 桃園市政府建築執照預審委員 桃園市政府新建公營住宅建築設計智庫小組委員 台灣省結構技師公會桃園辦事處主任 桃園市結構技師公會常務理事 台北市建築交集會理事長第十九屆、第二十屆理事長 中華民國工商建設研究會第三十期會長 社團法人中華民國建築經營協會第二十三屆、第二十四屆理事長 中壢高中校友會理事長 官網:《戴雲發 Alfa Safe》
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