最近全台接連的大地震,再次勾起了大家當年 921 大地震的回憶,許多人也因此趕緊檢視自己家中的結構有沒有損毀的狀況。處於地震帶的台灣,一年平均發生超過一百次地震,因此抗震建築在台灣也早已是設計的主流。但究竟抗震宅是用什麼方法達到抗震的?就要從建築物的結構來下手。
3 種抗震建築的結構設計,決定抗震能力
住在地震帶的台灣人,最擔心的就是自己家裡遇到地震的時候會倒塌,因此抗震宅在台灣早就已經是主流。不過抗震建築到底是用什麼方法來抗震的呢?其實都跟結構設計有關。
目前的主流抗震建築結構為以下三種:鋼筋混凝土(RC)、鋼骨鋼筋混凝土(SRC)、鋼骨(SC)。三種結構材料的特性、施工方法與抗震力皆有所不同,地震來的時候感受度也有差,因此要先了解自己對於防震的需求是什麼,再來決定要選哪一種結構的抗震宅。
第一種抗震宅結構:鋼筋混凝土(RC)
- 施工方式:以混凝土包覆鋼筋
- 施工難易度:較簡單
- 抗震度:較低
- 晃動度:較小
- 施工成本:較低
- 建築高度:低
鋼筋混凝土的建築,主要支撐力道來自於包覆鋼筋的混凝土,「剛性較強、柔軟度較差」的特性,讓建築物不會隨著地震晃動、搖擺,感受上較舒適。但這樣的特性同時也成為缺點,因為無法隨著地震的幅度擺動,建物結構就比較容易受到破壞。
因此 RC 建築不適合蓋得太高,以減輕主結構梁柱的承重力,藉此來提升抗震能力。
第二種抗震宅結構:鋼骨結構(SC)
- 施工方式:以鋼骨為建築結構
- 施工難易度:較簡單
- 抗震度:最高
- 晃動度:最大
- 施工成本:較高
- 建築高度:適合超高建築
SC 鋼骨結構的建築,其樑柱部分都是以「H型」鋼骨建造而成,外部不會再用混凝土包覆,因此節省了施工時間與建構重量。而且少了混凝土的包覆後,建築物的撓性與柔軟度都提升,因此可以隨著地震搖擺,抗震力極佳,因此適合超高樓層建築(如台北 101)使用。
但相對的,既然會隨著地震搖擺,那建築物內對於地震的感受就是最大的,因此對住在裡面的人來說可能很「驚悚」,因此像是台北一零一加裝了阻尼器來防震,或是其他的防震裝置,都是減輕鋼骨 RC 結構建物的晃動程度。
第三種抗震宅結構:鋼骨鋼筋混凝土結構(SRC)
- 施工方式:以鋼骨為樑柱結構,在外圍包覆鋼筋及灌入混凝土
- 施工難易度:最複雜
- 抗震度:高
- 晃動度:較大
- 施工成本:最高
- 建築高度:高樓層建築適用
在當今的建築市場上,最受歡迎的耐震建築結構屬於鋼骨鋼筋混凝土(SRC)。這種結構同時兼具了純鋼骨與鋼筋混凝土結構的優點,不但有高度的耐震撓性,也有不錯的剛性可以降低房子因地震而產生的搖晃程度。
但最大的缺點就是這種結構的成本極高,比起其他兩種結構成本高出 20 % 左右。不過因為台灣位處地震帶,因此就算成本較高,SRC 結構的建案仍最受歡迎,也成為建商打廣告最愛用的一點。
抗震建築的結構設計比較
純鋼骨 SC | 鋼筋混凝土 RC | 鋼骨鋼筋混凝土 SRC | |
施工方式 | 鋼骨為主要樑柱建材 | 鋼筋加混凝土 | 以鋼骨為樑柱結構,外圍包覆鋼筋並灌入混凝土 |
施工難度 | 較低 | 較低 | 較高 |
抗變形能力 | 較差 | 佳 | 最佳 |
耐震能力 | 高 | 低 | 中 |
晃動程度 | 大 | 低 | 中 |
施工成本 | 中 | 低 | 高 |
建築高度 | 超高大樓 | 較低 | 較高大樓 |