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雙北有感晃不停!「盆地效應」的危險與建築結構安全

2022-01-27 16:11:46聯合新聞網 建築安全履歷協會理事長戴雲發

今年2022的第一起超有感地震,位在花蓮縣外海出現規模「6.0」的地震,而台北顯示的震度為「4級」,明明不算大,但為什麼能感受到強烈的晃度呢?

台灣特殊的地理位置,豐富了台灣的地表景觀,板塊之間互相擠壓形成諸多高聳山脈,同時也存在著平原、丘陵、台地與盆地等地形變化,也因此地震發生十分頻繁,在不同的地形條件下,地震所產生的災害程度也會有所不同。

什麼是「盆地效應」

一般地震震度是以靠近震央的地方震度越大,然而若是盆地地形,盆地四周為堅硬的地盤,盆地內為鬆軟的沉積層,受到地震能量來襲時,地震波傳到盆地更容易聚焦,鬆軟的地質會產生明顯的搖晃,而周圍堅硬的地盤使得地震波陷在盆底裡來回震盪,地震強度就會明顯放大,在盆地地表所受地震震動的時間也會拉長、搖晃感受時間更久,所以在台北盆地內的民眾於地震發生時更加「有感」,此即為「盆地效應」。

「盆地效應」典型案例在墨西哥亦發生同樣情況,1985年9月墨西哥太平洋外海發生7.8的地震,距離震央約400公里的墨西哥市,因位於盆地上,市中心部分建築物在地震中受損及倒塌。如同1986年11月15日,花蓮外海發生芮氏規模6.8的地震,鄰近震央的花蓮地區未發生太大災情,但距離較遠的台北地區,卻發生許多大樓倒塌的災情,其原因就是因為盆地效應所造成。

「耐震係數」依各地地形而有不同規範

雙北除了盆地效應影響外,耐震不足的老舊房屋隨處可見,民眾對於建築物的耐震力也逐漸重視。「耐震係數」也稱為「防震係數」,係指震區水平加速度的係數,亦即預估地震時該地區可能發生的最大地表加速度值,因地表加速度值與建築是否倒塌息息相關,因此地震震度會以地表加速度值來分級,例如0.08G以下屬於4級以下中震,0.08G~0.25G屬於5級強震、0.25G~0.4G屬於6級烈震,0.4G以上則是7級劇震。

921大地震後,建築本身規範的「耐震係數」逐年修改調整,各地的耐震係數都不同,有些因為是否靠近斷層、是否鄰近山區,耐震係數就會有所不同。以雙北而言,建築的耐震係數規範為0.24G(可耐5級強震),不過,當地震發生時,建築物是否會因地震產生影響的關鍵其實在於「建築物的結構安全」。

其實只要是符合「耐震係數規範」,單純以建築本身的梁、柱、牆等結構來吸收地震能量的建築,都算是具有耐震力的建築,但影響建築物結構安全的因素,除了前端規劃設計外,施工也占了很大的比例,建造過程只要有「人」的變數存在,施工品質就難以掌控,也是最難以檢視的部分。想要建造出百年安心又耐震的好宅,必須要著重「優良的結構規劃設計」及「精準確實的施工品質」這兩大要點,且缺一不可,才是安全耐震的根本與關鍵。

因為土壤軟弱的因素,法規放大很多地震力的設計,像雙北耐震係數0.24G設計,其梁柱鋼筋是相當密集,梁柱尺寸非常的大,甚至比耐震係數0.32G的花蓮,還要更大的柱子及配置更多的鋼筋。倘若要提升至相當6級耐震設計,將每支或部分梁柱鋼筋平均略增加一些,耐震級數超過0.25G一些,不難發現其對於實質的安全提升、效果卻是有限的,更何況還需將原本已經很密集的鋼筋數量再往上增加,對於施工作業上是否有品質保障,還有待商榷。

建築安全履歷協會」創會理事長戴雲發建議,建築結構安全要確實做到「優良的結構規劃設計」及「精準確實的施工品質」兩大要點,可以採用創新建築4.0的系統工法,得以有效解決人為施工品質瑕疵的問題,使建物耐震韌性大幅提升,有效改善施工品質。

▌採用系統工法施工,事先經過嚴密規劃設計,降低施工現場不確定因素,使建築物耐震韌...
▌採用系統工法施工,事先經過嚴密規劃設計,降低施工現場不確定因素,使建築物耐震韌性大幅提升,施工品質確實並透明化呈現,鋼筋綁紮如同藝術品般,每個細節都不馬虎。

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建築安全履歷協會理事長 戴雲發

戴雲發簡介履歷
學歷: ※國立台灣大學土木工程研究所結構工程組碩士畢
現任職務: ※社團法人台灣建築安全履歷協會理事長 ※台灣省結構技師公會理事 ※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 ※中華民國消費者文教基金會房屋委員 ※『國家卓越建設獎』評審委員會施工品質類之評審委員 ※中華民國不動產協進會-建築美學經濟結構安全專業智庫暨評審委員 ※經濟部標準局-土木及建築國家標準技術委員會委員
曾任職務: ※台北縣政府建照審查結構部份之審查結構技師 ※台北縣政府建築工程施工品質管理評鑑委員 ※台北縣政府建築工程施工防救災委員 ※桃園縣政府建築執照預審委員 ※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
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