不只是因為「米崙斷層」,花蓮強震倒塌的大樓和「維冠」、「博士的家」同類型

不只是因為「米崙斷層」,花蓮強震倒塌的大樓和「維冠」、「博士的家」同類型
Photo credit: Chad Hsu

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專家分析,這次地震造成的主因,與「住商混用」的建物使用方式有關,導致地震來時,倒塌的狀況比4層以下公寓還要嚴重。

花蓮昨(6)日深夜發生規模6.0地震的強震,造成統帥飯店、雲門翠堤大樓傾斜倒榻,根據中央災害應變中心統計,截至7日晚間21:00為止,一共造成6人死亡、258人受傷,經過接近24小時的搶救與搜救,目前仍有67人失聯。

不過,這次倒塌的建築物,多為5層樓左右的住商大樓,受損狀況比旁邊4層樓的透天厝還要嚴重,到底是為什麼?

根據中央氣象局,這次花蓮近海地震,為菲律賓海板塊隱沒到歐亞大陸板塊,導致近地面板塊破碎而引發一連串地震。不過國家地震研究中心(以下簡稱國震中心)懷疑,「米崙斷層」與本次地震災情有強烈關聯性,目前研究團隊正針對米崙斷層露頭部分進行調查。

米崙斷層是位於花蓮縣的活動斷層,又稱花蓮斷層或美崙斷層。大致呈現南北走向,由花蓮縣七星潭海岸向南延伸至花蓮市美崙山西南側,長約8公里。

而這次花蓮地震,受損的建築物及地表破裂位置,比對地質圖,可以發現正是沿著米崙斷層。

地層

兩年前的同一日,2016年2月6日,高雄美濃區發生芮氏規模6.6的地震,台南市也有5級地震,造成當地維冠大樓倒塌。

中央大學地球科學系副教授李錫堤分析,這兩起地震的成因都是歐亞板塊內部斷層的錯動,導致維冠大樓直接躺平,統帥飯店也是一樓柱子直接崩掉,造成倒塌。

台南維冠大樓

李錫堤指出,雖然這次的規模較小,但統帥飯店離震央更靠近,導致產生相當程度的震度,進而造成大樓倒塌。

不過,除了位處斷層,國震中心也指出,高樓這與地震波產生共振效應,在本次地震受損狀況特別嚴重。而這一次倒塌、傾斜的建築物,高度都超過5層樓:

  • 統帥飯店(11層樓、地下1層):1、2樓層陷入地面以下
  • 雲門翠堤大樓(12層樓、地下1層):3樓以下塌陷、大樓嚴重傾斜
  • 國盛六街2、4號 白金雙星大樓(9層樓): 傾斜塌陷
  • 國盛六街41號 吾居吾宿大樓(6層樓):1樓停車場塌陷

根據國家地震中心所測得的進震源區地震波加速歷時,花蓮市所測到的地震當下瞬間震動週期為1秒鐘,而一般公寓大厦每增加一個樓層,震動的週期大約增加0.1秒,因此,在本次地震受損狀況特別嚴重。

台灣活動斷層(中央地質調查所)
台灣活動斷層觀測系統及便民查詢服務圖台

而除了建築物高度震動週期剛好與地震波產生共振之外,本次倒塌的大樓,剛好都是「住商混合」大樓。

和921、台南維冠大樓事件一樣,倒塌的都是「住商混合」大樓

《蘋果日報》報導,國震中心主任黃世建指出,昨晚花蓮規模7級的地震,造成多棟大樓嚴重傾倒,一方面除靠近震央之外,建築特性為「軟弱底層」也是另一主因。所謂的「軟弱底層」,就是統帥飯店這種住商混合大樓,因為一樓等底層為開放空間,牆壁不足,上層又是居住用途,形成類似「頭重腳輕」現象。

黃世建指出,這次倒塌的大樓與2016年台南大地震的維冠大樓、1999年921地震的東星大樓與博士的家,都有同樣特性,都是1999年以前的老舊建築物,因為耐震設計規範較低,且屬於住商混合大樓、飯店、集合住宅等「軟弱底層」大樓,加上又處在斷層附近,才會導致倒塌。

  • 台南維冠大樓(16層樓、地下1層):1至3樓分別是燦坤承租門市、眼科及耳鼻喉科,4樓以上是住宅,另還有1層地下室,大樓呈U字型,屬於住商混合大樓,約有90多戶、近200多人居住。地震發生後,接近三分之二樓體下陷或損毀。
  • 東星大樓(總樓層為地上12層、地下2層):用途為住商混合,包含旅館、位於1、2樓的第一商業銀行松山分行、公寓等。
  • 博士的家(總樓層為地上12層):住商混合大樓

黃世建說,這些軟弱底層大樓,通常一樓屬於開放性空間,因此沒有加粗柱子或增設牆壁量,加上上層屬於居住用途,增加底層結構的負荷,強震來時就有倒塌危險。

《風傳媒》報導,住商混合大樓、飯店、集合式住宅等建物,在分層空間使用上,除了地下室開挖作為停車場外,一樓空間作為營業空間,為了增加採光,會減少結構牆的設計,結果導致一樓與地下室的樑柱,較無法支撐二樓住宅外牆重量,加上部分住商混合大樓底下岩層較為鬆軟,結果導致地震來臨時,倒塌的狀況比4層以下公寓還要嚴重。

建築為什麼會傾斜?「重心偏移」的大樓,底層支撐不足

根據「花蓮電子報」臉書訊息,雲門翠堤大樓呈現30度傾斜,看起來就要崩塌。

花蓮縣建築師公會理事長劉燕湖今日表示,雲門翠堤大樓抵擋不了地震威力,可能是因為一樓部份是騎樓結構較脆弱,再加上位在斷層帶上,才會造成B1、1樓及2樓下壓。現場建築物主體保持完整,從裸露的鋼筋研判排除偷工減料。

《聯合報》報導,劉燕湖說,根據研判,建物施工過程沒問題,可能因單邊是騎樓,又正好位於斷層帶,強震一來攻擊大樓最脆弱的一環,才會傾斜,上面的重量又壓下來,才造成1到3樓被壓碎。

不過,台北市結構技師公會理事長婁光銘表示,「我不會稱之為單邊騎樓結構」。

《蘋果日報》報導,婁光銘指出,統帥大飯店的1、2樓是入口門廳,為挑高大空間,沒有牆體可以協助抵抗地震力,「完全由柱子承受」。而當建築物的重心偏移,當地震來時,建物隨著「勁度中心」扭轉,因此無法承受。

婁光銘認為,屋齡20多年的雲門翠堤大樓也與統帥大飯店一樣適用早期標準,由於設計年代較早,當時要求也沒那麼嚴謹,低樓層有阿官火鍋、漂亮生活旅店等,店面或飯店的開闊空間牆量相對較少,因此形成軟弱底層才傾斜。2年前維冠大樓倒塌,也是這個原因。

地震再來前,老舊建物要再補強「耐震度」

國震中心主任黃世建指出,政府推動老舊私有建築物耐震補強,始終停滯不前,主要原因是建物的所有權人多,要取得100%同意十分不容易,需要公權力介入,防災都更不應只是拆除重建,也要鼓勵耐震補強,建議立法簡化程序。

黃世建表示,由於拆除重建或全面補強取得共識不易,在達成共識前,建議先進行階段性補強,排除軟弱底層狀況。並要求這種住商混合型且具一定規模以上的建築,沒有經過確認耐震能力者,不得提供公眾使用。

高苑科技大學建築系助理教授江文理表示,台灣經歷921地震後,建築法規趨嚴,因此之後的新建築較不需擔心,921前蓋好的大樓,則要確定是否經過補強。

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核稿編輯:羊正鈺