胡偉良／爲什麼大樓在地震時容易倒塌？

▲花蓮地區6日晚間發生強震，多棟大樓倒塌，造成人員傷亡。圖爲雲門翠堤大樓。（圖／記者季相儒攝）胡偉良／臺北市、新北市老屋改建發展協會理事長花蓮強震中四棟建築物倒塌並造成不少人員傷亡，再度引發了民衆對高樓建築物安全的關切，甚至讓民衆產生高樓比低樓不安全的感覺，追根究底來看，高樓的安全與否，其差異就存乎於：設計施工的水準。1、高樓建築整體規模的量體較大，重量較重（通常是4、5層樓的數倍甚至數十倍之多）；因此地震時引發的水平方向力量較大，再加上整體的重心高（例如10樓高華廈重心在5樓高度，4樓公寓的重心在2樓高度），高度效應導致建築物在地震時，搖晃更多，柱子受力也大。2、因爲上述原因，因此高樓每根柱子受力遠比低矮建築物（量體通常也比較小）大。3、當建築物的柱子在設計、施工存有瑕疵或不足，或因使用上的考量將結構體做了更改時，就會造成結構上的軟弱層，並因而在軟弱層崩壞，而導致致命的傷亡。這些設計上的瑕疵、不足、不當像是：柱子在設計上的抵抗力不足（尺寸太小、箍筋數量不足）、結構配置不當（造成特定柱子承受額外的負擔）。在施工上則包括了：施工上的瑕疵（混凝土加水（好施工，但結構體的強度因此大幅降低）、箍筋配置不足（間距過大或未配系筋）、不適當（彎鉤角度90度（應該在135度以上）。

使用上的疏漏則如：底層的用戶因爲使用上的考量（取得較大的無柱、牆空間或寬廣的視覺效果），把一些原有的柱樑或牆壁拿掉（開放空間），使得該層建築物變成軟弱層，也就是俗稱的軟腳蝦。至於爲什麼拿掉牆壁、柱子會這麼關鍵，主要是因爲：拿掉部分柱子會使其他柱子承擔更大的（額外）力量。而拿掉牆壁（主要指連結樑和柱子的部分）則會使整個結構物喪失原來可以抵抗（部分）地震水平力的功能（即失掉牆壁的協同抵抗）；而且柱子在少了牆壁的側向支撐後，其（軸向）抵抗能力會大幅衰退。再加上底樓的挑高，會使底樓柱的承載能力因此減弱。

上述也是倒塌案件中最常見的類型，上層結構比較密實（有樑柱牆壁、隔戶及外牆），到了一樓受力最大，但卻最脆弱（挑高柱、少牆體）的「頭重腳輕」型。再由於921地震之前的設計、施工規範原本就還不完善，施工更是普遍品質不佳，若建築物再有不規則的配置（外形不規則（L型、冂型、T型）時，杆件會因此承受額外的應力集中及扭曲，更容易使得構件因此受損，若該部分的設計、施工瑕疵沒有補強，就容易產生致命的傷害，地震時的災害風險大幅提高。反觀老舊公寓，一方面量體（面積範圍）較小，柱子承受荷重較小，加上基地相對比較方正、對稱，壁體量較多，因此在受到中小型地震時，反倒顯得相對安全。而50公尺以上的高層建築迄今在地震中少有災損，這也正足以打破一般低樓比高樓安全的謠傳，它較穏當的原因其實是因爲：1、結構系統的審查較爲嚴謹（有第三方專業審查）。2、建商及營造廠商的規模較大，財務、管理、及專業的水準均較高。以當今的營建技術來論，建築物要做到充分的抗震、耐震其實不難，但是考量到經濟的必要性（做的太安全，造價會變得太昂貴），使得當今的建築規範朝向「小震不壞、中震可修、大震不倒」的目標去做要求，因此，大樓之所以倒塌除了早期的規範（2000年以前）尚不夠嚴謹、周全外，最主要還是出自民衆的輕忽、自私和貪婪，在法規完善（2005年）之後，下一步要做的應該是人心的改革。

●臺北市老屋改建發展協會理事長鬍偉良畢業於臺大土木系。先後取得營建管理、商學、法學三博士學位。現任臺灣商務平臺創辦人、臺灣天使投資人協會理事長、品嘉建設創辦人、品嘉企管顧問有限公司首席顧問師、天使創新投資股份有限公司創辦人、以及臺北市／新北市老屋改建發展協會理事長。