胡伟良／为什么大楼在地震时容易倒塌？

▲花莲地区6日晚间发生强震，多栋大楼倒塌，造成人员伤亡。图为云门翠堤大楼。（图／记者季相儒摄）胡伟良／台北市、新北市老屋改建发展协会理事长花莲强震中四栋建筑物倒塌并造成不少人员伤亡，再度引发了民众对高楼建筑物安全的关切，甚至让民众产生高楼比低楼不安全的感觉，追根究底来看，高楼的安全与否，其差异就存乎于：设计施工的水准。1、高楼建筑整体规模的量体较大，重量较重（通常是4、5层楼的数倍甚至数十倍之多）；因此地震时引发的水平方向力量较大，再加上整体的重心高（例如10楼高华厦重心在5楼高度，4楼公寓的重心在2楼高度），高度效应导致建筑物在地震时，摇晃更多，柱子受力也大。2、因为上述原因，因此高楼每根柱子受力远比低矮建筑物（量体通常也比较小）大。3、当建筑物的柱子在设计、施工存有瑕疵或不足，或因使用上的考量将结构体做了更改时，就会造成结构上的软弱层，并因而在软弱层崩坏，而导致致命的伤亡。这些设计上的瑕疵、不足、不当像是：柱子在设计上的抵抗力不足（尺寸太小、箍筋数量不足）、结构配置不当（造成特定柱子承受额外的负担）。在施工上则包括了：施工上的瑕疵（混凝土加水（好施工，但结构体的强度因此大幅降低）、箍筋配置不足（间距过大或未配系筋）、不适当（弯钩角度90度（应该在135度以上）。

使用上的疏漏则如：底层的用户因为使用上的考量（取得较大的无柱、墙空间或宽广的视觉效果），把一些原有的柱梁或墙壁拿掉（开放空间），使得该层建筑物变成软弱层，也就是俗称的软脚虾。至于为什么拿掉墙壁、柱子会这么关键，主要是因为：拿掉部分柱子会使其他柱子承担更大的（额外）力量。而拿掉墙壁（主要指连结梁和柱子的部分）则会使整个结构物丧失原来可以抵抗（部分）地震水平力的功能（即失掉墙壁的协同抵抗）；而且柱子在少了墙壁的侧向支撑后，其（轴向）抵抗能力会大幅衰退。再加上底楼的挑高，会使底楼柱的承载能力因此减弱。

上述也是倒塌案件中最常见的类型，上层结构比较密实（有梁柱墙壁、隔户及外墙），到了一楼受力最大，但却最脆弱（挑高柱、少墙体）的「头重脚轻」型。再由于921地震之前的设计、施工规范原本就还不完善，施工更是普遍品质不佳，若建筑物再有不规则的配置（外形不规则（L型、冂型、T型）时，杆件会因此承受额外的应力集中及扭曲，更容易使得构件因此受损，若该部分的设计、施工瑕疵没有补强，就容易产生致命的伤害，地震时的灾害风险大幅提高。反观老旧公寓，一方面量体（面积范围）较小，柱子承受荷重较小，加上基地相对比较方正、对称，壁体量较多，因此在受到中小型地震时，反倒显得相对安全。而50公尺以上的高层建筑迄今在地震中少有灾损，这也正足以打破一般低楼比高楼安全的谣传，它较穏当的原因其实是因为：1、结构系统的审查较为严谨（有第三方专业审查）。2、建商及营造厂商的规模较大，财务、管理、及专业的水准均较高。以当今的营建技术来论，建筑物要做到充分的抗震、耐震其实不难，但是考量到经济的必要性（做的太安全，造价会变得太昂贵），使得当今的建筑规范朝向「小震不坏、中震可修、大震不倒」的目标去做要求，因此，大楼之所以倒塌除了早期的规范（2000年以前）尚不够严谨、周全外，最主要还是出自民众的轻忽、自私和贪婪，在法规完善（2005年）之后，下一步要做的应该是人心的改革。

●台北市老屋改建发展协会理事长胡伟良毕业于台大土木系。先后取得营建管理、商学、法学三博士学位。现任台湾商务平台创办人、台湾天使投资人协会理事长、品嘉建设创办人、品嘉企管顾问有限公司首席顾问师、天使创新投资股份有限公司创办人、以及台北市／新北市老屋改建发展协会理事长。