蔡榮根觀點:我住的房屋可以抗幾級地震?

2024-04-11 06:55

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建築物只要確實遵照耐震規範設計和興建,它的梁柱等主結構體就會有穩定的大變形能力(稱之為韌性),在大地震中不會突然斷裂,當遭受到2500年一遇的罕見大地震侵擊時,房屋可能被震毀,但不會突然崩塌。不會有如921大地震時台北市東興大樓像千層派般的崩塌,倒塌後樓層間的空隙不到20公分,連災後搶救都困難。或者如2016年美濃地震時台南市維冠金龍大龍瞬間倒塌平躺在地上,讓裏面的住戶來不及逃生,此即所謂「大震不倒」。在建築物預期的50年使用年限內,遇到這樣罕見大地震侵襲的機率只有約2%。

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「小震不壞、中震可修、大震不倒」的房屋耐震設計標準。(作者取自國家地震工程研究中心)
「小震不壞、中震可修、大震不倒」的房屋耐震設計標準。(作者取自國家地震工程研究中心)

依照規範設計的建築物可以抗幾級地震

因為每一個地區過去觀測到的地震歷史紀錄不同,所以地震工程學家為每一個地區訂定的「設防震度」也不同。下表以台北市信義區、新竹市東區和花蓮縣玉里鎮為例,說明這些地區的「設防震度」所對應的地表震度級數。這些地區的房屋如果依照耐震規範設計興建,遇到平常的中小地震,應不會有任何損壞;當遇到超過「設防震度」的地震(如台北市信義區相當於5級地震震度,新竹市東區或花蓮縣玉里鎮相當於6級地震震度),雖然可能會產生一些損壞,但經過修復後仍可繼續居住。如果遇到超過「設防震度」很多的罕見大地震,房屋可能被震毀,但不會突然崩塌,能讓住戶有逃生的機會。這就是所謂「小震不壞、中震可修、大震不倒」的耐震設計基本原則。

因此我們可以這樣說:遵照耐震規範設計興建的新房屋,台北可以抗5級地震(震度),新竹或花蓮可以抗6級地震(震度)。若遇到更大的地震侵擊,房屋可以被震毀,但不會突然崩塌,能讓裡面的住戶有逃生的時間和空間;台北與新竹或花蓮的房屋雖然抗震級數不一樣,但他們在未來50年內,都只有10%的可能性會遇到超過它們抗震級數的地震,它們保障我們生命和財產安全的抗震設防標準是一樣的。

對應設計地震等級之有效地表加速度。(圖表製作:徐文基)
對應設計地震等級之有效地表加速度。(圖表製作:徐文基)

人類自1890年代起(台灣自1897年12月19日起)才開始有現代化地震觀測儀器,因此各地區的地震觀測紀錄歷史都不超過150年,地震工程學家只能利用有限的觀測紀錄來建立預測模型去推估475年一遇的最大地震,或2500年一遇的最大地震,其準確度自然受到限制。因此無論是日本1995年的阪神地震或2011年的東日本311地震、1999年台灣的921地震、2008年中國大陸的汶川地震,及2010年的海地大地震等都超過地震學家原先預估的規模,因此地震工程學家常常會根據新增加的觀測紀錄,建議提高建築規範的耐震設防標準,如我們在921地震後也大幅提高各地的耐震設計標準。

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