國內建築物風災損害案例調查- 國內建築物風災損害案例調查-花蓮和平電廠煤倉

由台灣水泥公司與香港「中電亞洲有限公司」合作投資的花蓮和平電廠，

其 座 落 於 花 蓮 縣 秀 林 鄉 和 平 村 和 平 工 業 區 內 ， 擁 有 三 座 大 型 儲 煤 倉 庫 Dome，其屋頂直徑皆超過 140 公尺，儲煤倉庫屋頂為採用進口鋁合金浪板特 殊的材料設計，因成本偏高，在前後兩次的颱風侵襲下，受到非常大的損失。

受風災破壞前的和平電廠煤倉 Dome，屋頂外層是由金屬桿件所支撐，內層 則是由國外進口的鋁合金浪板所包覆組成，如圖 4-9。

圖 4-9 花蓮和平電廠煤倉 Dome 受風災損壞前

2004 年 10 月 25 日侵臺的納坦颱風是中央氣象局至有紀錄以來，在 10 月份第一個登入臺灣的颱風，並在同年的 12 月南瑪都也隨之侵臺，納坦颱風 (編號 0424)，其形成的地點位於關島東方海面上，形成後由西轉西北西移動，

到達臺灣東南方海面後轉向西北，25 日 10 時 30 分左右於頭城至三貂角間登 陸，於 13 時 15 分左右在淡水至富貴角一帶進入臺灣北部海面，轉向東北加 速朝琉球北方海面移動。納坦颱風(中度颱風)，七級風暴風半徑為 250 公里，

十級風暴風半徑為 100 公里，其近中心最大風速為每秒 43.0 公尺(約每小時 154.8 公里)，相當於 14 級風；其最大瞬間風速每秒 53 公尺(約 190 公里)，相 當於 16 級風；花蓮和平電廠因受到納坦颱風侵襲導致煤倉 Dome B 屋頂的上 半部結構崩壞。如圖 4-10 所示受到破壞的為 Dome B，右上方為 Dome A，左 上方為 Dome C。

圖 4-10 花蓮和平電廠煤倉 Dome B 受納坦颱風破壞後之空照圖

於 2004 年納坦颱風後，相隔不到一年的時間，和平電廠在 2005 年 7 月 18 日再次遭受到海棠颱風 (強烈颱風)的侵襲，此次受損程度更為嚴重，分別 為煤倉 Dome A 與煤倉 Dome C 圓頂遭到破壞。根據中央氣象局資料，海棠 颱風(編號 0505)其形成的地點位於館島北北東方海面上，海棠生成後向西南 西轉西北西方向移動，接近臺灣時在花蓮外海逆時鐘打轉一圈，於 18 日 14 時 50 分左右在宜蘭東澳附近登陸，22 時左右於苗栗後龍附近進入臺灣海峽，

繼續向西北移動，在馬祖附近進入大陸。其七級暴風半徑為 280 公里，十級 暴風半徑為 120 公里，近中心最大風速為每秒 55 公尺(約為每小時 198 公里)，

相當於 16 級風；最大瞬間風速為每秒 68 公尺(約 245 公里)，相當於十七級 風以上；此次海棠颱風帶來比納坦颱風更驚人的風速，對和平電廠的煤倉 Dome A 跟煤倉 Dome C 的屋頂的上半部結構造成嚴重破壞。

圖 4-11 和平電廠煤倉受海棠颱風破壞後之側面圖

根據內部人員說法，由於 2004 年 10 月受到納坦颱風侵襲造成嚴重的損 失，於海棠颱風來襲時，有人建議將部份的門開起讓風可以流通，以避免造 成像去年一樣的災情，因為此提議使得煤倉 Dome 處於「部份封閉式」，而帶 來更嚴重的損失。遠處左側為煤倉 Dome A 在此次風災受嚴重損壞，近處右 側則為煤倉 Dome B 在 2004 年 10 月份受到納坦颱風破壞尚未修復完成，如 圖 4-11。

圖 4-12 和平電廠煤倉受納坦颱風破壞後之遠視圖

花蓮縣和平電廠煤倉 Dome B，於 2004 年 10 月 25 日，上午約 9 點的時 候發生崩壞，根據杜風工程顧問有限公司的評估報告[8]，煤倉 Dome B 會崩 壞的原因，由於原設計廠商的原設計有所疏失，導致煤倉 Dome B 並未到達 合約要求之設計值就開始產生崩壞。可以明顯的看出，煤倉 Dome 所受到破 壞的位置，皆位於屋頂的部分，其下半部的結構體並無受到風災的明顯損壞，

如圖 4-11、圖 4-12。

圖 4-13 和平電廠煤倉外部受災後之圖

圖 4-14 和平電廠煤倉內部受災後之情形 1

圖 4-15 和平電廠煤倉內部受災後之情形 2

和平電廠與統包廠商 ACSTORM 所簽訂合約所規範之「和平電廠之設計 風速為每秒 60 公尺（三秒鐘陣風風速）」，原設計結構書中的設計風速為每秒 58.9 公尺（三秒鐘陣風風速），而臺灣風力規範規定花蓮地區設計風速為每秒 61.3 公尺（三秒鐘陣風風速），由上面所述雖然原設計風速雖低於合約規範與 臺灣風力規範，但落差並不會太多；依距離和平電廠僅 100 公尺的和平測站 於納坦颱風所測得的氣象數據，當時最大風速為每秒 32 公尺(一分鐘平均風 速)，藉此經由計算推估，Dome B 倒塌時之風速為每秒 35.2 公尺(三秒鐘陣風

速度)，皆小於原設計與臺灣風力規範，故風速設計並非為煤倉 Dome B 倒塌

圖 4-16 風洞試驗採用的 1：250 模型縮尺

圖 4-17 風洞試驗場地

(資料來源：淡江大學風工程研究中心)

由實驗[19]結果中得知，各風向尖峰載重中，煤倉 Dome A 挑選最大水平 載重 12000KN 及最大垂直載重-49000KN，做為設計依據，因風向角 190 度 之受風力最接近設計載重，故根據風向角 190 度之風壓分布為設計風載重之 風壓分布依據；煤倉 Dome B 挑選最大水平載重 12000KN 及最大垂直載重 -51000KN，做為設計依據，因風向角 60 度之受風力最接近設計載重，故根 據風向角 60 度之風壓分布為設計風載重之風壓分布依據。此外，為考量輸送 風壓約為-6.5~-10kPa。正風壓部分，煤倉本體靠近地面處約為 7.5kPa，向上 漸增至 3.5kPa，而輸送帶兩側約達 8 .5kPa，而在頂蓋部分，幾乎無正風壓存 在。並且從而得知煤倉 Dome 本身並非是完全封閉的建築物，且煤倉 Dome 的內部是完全沒有隔間的空間，如果有外物撞擊造成外部披覆物有破損，則

外部的壓力可以傳遞到內部的各個區域，因此不可將煤倉 Dome 是為「封閉 式建築物」。

由上述之評估報告[8]與試驗報告[19]，皆認定煤倉的結構型式應為「部 分封閉式建築物」，而非煤倉之原設計廠商當初所認定的「封閉式建築物」，

由於原設計廠商對於結構型式的錯誤判定，使得原本對於煤倉的設計風壓強 度過於不保守，導致煤倉於前後兩次的風災接受到嚴重的損毀。且如果原設 計廠商認定其為「封閉式建築物」，亦應該考慮到如有外物撞擊煤倉造成有破 損時，此時之結構型式則由「封閉式建築物」轉為「部分封閉式建築物」時，

煤倉對於設計風壓強度之需求。因此當煤倉 Dome 處於「部份封閉型式」的 條件下，才會造成嚴重的破壞。

圖 4-18 和平電廠煤倉修復完成圖 1

圖 4-19 和平電廠煤倉修復完成圖 2

第三節