4 以植栽方式預留適度水平變位空間

（資料來源：本研究拍攝）

國內建築物耐震設計規範對隔震建築物間隔之規定，為避免地震 時引起之變形，造成鄰棟建築物間的相互碰撞，隔震建築物應留設適 當之間隔；另為避免地震時隔震建築物碰撞周遭擋土牆或其他阻礙 物，而影響隔震系統之功能，其最小間距須大於最大總位移。但是，

由於相鄰兩棟建築物同時發生反向運動與最大位移的機率不高，因此 同意間隔之距離，可做適度之折減。

圖 3-4 設計隔震建築物，應考慮避免地震時建築搖晃所產生的碰撞

（資料來源：本研究繪製）

第六節 隔震建築與樓層數規模

雖然，隔震建築之使用高度，目前法規上並無特殊之限制條件，

但是對於高度約超過 10 層樓或高寬比大於 4.0 的高層建築而言，建築 物本身的固有週期以較一般中低層建築為長，此種提高建築高度而延 長週期之情形，與隔震建築設法延長建築物固有週期之作法有點類 似；但是，此種以隔震設計於高層建築之使用，其隔震功能之發揮，

將變得非常有限且缺乏效率，有時還可能會產生一些負面效果；因此，

一般在無特殊之考量因素之下，隔震系統適用於 10 樓以下且較為堅硬 的建築物。

但是，當高層建築物使用隔震設計之時，應注意下述要點：

一、建築物的高寬比要小

一般而言，狹長型建築物的高寬比較大，地震時因傾倒力矩 造成柱子的軸力變動亦大，容易於隔震元件上產生拉扯力；因此，

當高層建築物使用隔震設計之時，應設法再延長隔震層週期，以

降低上部結構的地震受力，並考慮將隔震元件集中配置於建築物 四周，以承受較大之垂直壓力，以避免隔震元件產生過大的拉扯 力。

二、建築物上部結構的水平勁度要高

當隔震建築上部結構的水平勁度較高時，可使上部結構產生 接近剛體的水平運動，這種剛體運動可降低上部結構所承受之加 速度或地震力，而沿建築物高度方向之各樓層之層間變位，亦近 乎一致。當上部結構為純鋼骨結構之時，其水平勁度較低，將使 高樓層的層間變位反應較低樓層為大，愈高樓層其隔震效果愈 小，此時可考慮於樓層間配置斜撐，以提高上部結構的水平勁度，

控制高樓層的變位反應。

三、隔震元件之配置考量，應儘量使隔震器不要承受拉力。

圖 3-5 高層隔震建築應考慮將隔震元件配置於建築物四周

（資料來源：本研究繪製）

第七節 隔震元件與上部結構的力量傳遞

一般來說，必須在各柱之下各配置一個隔震元件（如圖 3-6(a)所 示），在此處以積層橡膠隔震元件為例，目的在於直接將建築物的重量 從柱子傳達到隔震元件，以確保力量傳達的順暢，對構造而言這是合 理的。

另一方面，隔震建築的特性是，與上部結構相較之下，隔震層的 水平勁度愈小，其隔震效果則愈佳。當建築物低樓層或重量較輕之時，

柱子所負擔軸力較小，隔震效果亦佳，可配合各柱之軸力，於其下方 各配置一個直徑較小的隔震元件，但由於隔震元件的變形能力與直徑 成比例，所以隔震層之變形能力不足；此時可考慮採用在上部結構最

下層設置較堅硬的底盤，再採取以一個大口徑的隔震元件支撐著數個 柱子的計畫（如圖 3-6(b)所示）。

圖 3-6 隔震元件的配置

（資料來源：本研究繪製）

此外，當柱子負擔的軸力極大時，可以考慮採用在一個柱子下面 設置數個隔震元件的計畫（如圖 3-6(c)所示）。例如：若取相當於 30 樓 層柱的軸力 18MN，假設其設計面壓為 9.8N/cm²，大約需要直徑為 1500mm 以上的大型積層橡膠隔震元件。但是，若改為一個柱的下方，

配置數個積隔震元件，就不必做到如此大的尺寸。

因此，無論是對於上部結構系統的配置計畫，或是隔震元件的選 用計畫等，將影響建築物的隔震性能與建造費用的甚大，所以在基本 規劃的階段，就必須充分考量相關的因素。

第八節 隔震建築的經濟效益

建築物整體生命週期的成本，主要可分為初始的建造成本（初始 成本）與營運成本等二個部分。

在建築之建造成本部分，若建築物實施隔震設計時，將會增加建 築隔震之設計費用，以及隔震元件與隔震層相關構造的建造費用。但 是，經由適當之設計與配置，隔震效果可以降低隔震建築上部結構的 建造成本。按國內施作隔震建築之工程經驗，若以隔震系統及其上部 結構屬規則性配置之鋼筋混凝土結構為例，較低樓層 3 至 6 層樓的建 築結構，建築結構體成本約增加 15 至 20%（不含裝修與機電工程之費 用），7 至 11 層樓結構體成本約增加 5 至 8%，而高樓層 12 至 15 層樓 的建築結構，結構體成本約增加 0 至 3%，樓層若在 15 至 30 層樓，成 本反而可減少 1 至 2%；亦即隔震建築 15 樓以下的建築物，初始建造

成本會增加幾個百分比，但是 15 樓以上的建築物，則幾乎沒有差異。

有關營運成本方面，包括維護管理費用與地震災害預估損失（為 地震後的復原成本與地震發生機率的乘積）。依據建築物耐震設計規範 之定義，假設建築物的使用壽命為 50 年，對於隔震建築之維護成本而 言，約只有隔震元件相關維護管理費用會增加，但隨著隔震建築的普 及，相關維護管理之費用，也會隨之降低。對於預估地震災害可能發 生的損失而言，將不僅侷限於建築結構體的整修或設備、家具等遭到 破壞的部分，還必須包括因停止營業等所造成的業務損失。

一般而言，隔震建築與一般非隔震建築相較，隔震建築之初始成 本略高，但是遭受地震災害的預期損失較少，所以建築物的使用壽命 愈久，在整體生命週期的花費費用也就愈低。對於地震發機率較高的 台灣地區而言，隔震建築的整體生命週期成本，反而較傳統建築更低 的許多，未來配合國內「住宅地震保險」制度的實施，隔震建築經評 估可調降其地震保險費率時，成本差距將會更大。

第四章 隔震建築的設計

第一節 隔震建築的設計依據

國內隔震建築構造之發展，大約僅有 20 棟左右之工程實績經驗，

目前亦處於初步應用階段；有關隔震建築構造之設計規定，早期為 2002 年 4 月 1 日公佈施行之「建築物隔震設計規範」，該規範現已廢止使用。

目前有關隔震建築之設計規定，主要為內政部於 2004 年 12 月 14 日以 台內營字第 0930088288 號令修正發布之「建築物耐震設計規範及解 說」，而改以專章方式將隔震建築納入規定，並自 2005 年 7 月 1 日施 行，亦使得國內對於隔震建築物之設計，有更為完整之依循。

第二節 隔震系統設計的基本要求

隔震系統為一種或多種隔震元件及（或）阻尼元件所組成，在地 震作用下，使結構週期延長，隔震元件及（或）阻尼元件消散大部分 地震能量之系統。其至少須具備下列基本要件：

一、在垂直方向上具有足夠的剛性及承載容量來承受上部結構的重 量。一個結構如不能安穩的承受本身的載重，則更不可能承受地 震力之破壞。

二、在強震作用下，水平方向具有足夠的柔性以延長結構週期，隔離 地震震波進入建築物，降低水平地震力。

三、具有消能裝置以控制建築物因週期延長所可能導致的位移增加。

由於隔震系統的高柔度，上部結構對於基礎可能會產生較大的相 對位移，當結構週期增加時加速度反應會減小，但位移反應反而 會增加。結構物的相對位移不能太大，否則會造成結構不穩定。

四、須具足夠之水平勁度以抵抗風力。雖然在抗震方面，隔震系統若 具有越低的水平勁度越好，但是它仍應具有最低適宜的水平勁度

以抵抗風力。

五、須具足夠的回復勁度，使隔震結構在經過地震後能夠回復到原來 位置。

六、基於耐震防災設計之需求，隔震系統得考量第二道之防制系統，

以免發生意外之狀況。

第三節 隔震建築的設計流程

有關隔震建築的設計作業，與一般建築一樣，約略可分成初步設 計與詳細設計，以下就各設計階段的要點，做簡單之說明：

一、初步設計階段

（一）擬定初步構架計畫：先初步確決定建築物之高寬比、構造 類別、有無地下室、隔震層位置等資訊。

（二）設定耐震性能目標：依據起造人與設計者協議，考慮建築 物用途與未來發生地震的機率，設定建築物之耐震性能目 標。

（三）進行概略設計：以便於定性地掌握做為隔震構造的性能。

以建築物的總重量與地基種類別做為賦予條件，依據原先 所選定之耐震性能目標，設定隔震層特性值（積層橡膠的 支撐力、水平勁度、變形能力、阻尼器的種類、降伏剪力 等）估算水平變位，設定間距等相關建築設計所需的數值，

以便定性地掌握隔震建築的性能。

（四）實施地震反應分析：在這個階段中，利用簡單的標準模型，

實施地震反應解析，以推定變形量。

隔震構造在初步設計階段之時，應實施較一般建築物更深的地質 調查，以瞭解工址地質的動態特性。此外，實施建築地周邊過去曾發 生地震或是有無活斷層等地震活動程度的調查，以設想建築周邊未來

可能發生的地震。

二、詳細設計階段：

（一）隔震元件的設計與選擇：實施隔震元件的設計、選擇、輸 入地震歷時的設定，進行地震反應分析。積層橡膠隔震元 件或阻尼器是採取避免隔震層發生變形震動的配置，採取

（一）隔震元件的設計與選擇：實施隔震元件的設計、選擇、輸 入地震歷時的設定，進行地震反應分析。積層橡膠隔震元 件或阻尼器是採取避免隔震層發生變形震動的配置，採取