建物結構補強之地震風險變動分析…

在都市規劃中，常使用的地震減災方案為補強建物結構，提高耐震強度，以 降低地震之建物倒塌或損壞的風險。故本節之目的，亦以士林區為例，針對士林 區現況（以下簡稱現況）（主要模擬結果說明於第四章）及提高士林區所有建物 為高強度防震結構（以下簡稱補強方案）兩個方案，評估其地震災害風險變動，

以助於 HAZ-Taiwan 應用方法論的建立。關於評估結果，可從建物損壞機率估計 與建物直接經濟損失兩方面說明之。

一、建物損壞機率

同樣在第四章設定之三個地震事件的條件下，進行境況模擬。士林區土地（建 物）使用現況，在三個事件造成的建物損壞機率可示之於表 5-11。三地震事件模 擬結果，建物嚴重與完全損壞機率皆為住宅、商業與工業使用較高。嚴重損壞以 上之累計機率分別為新城斷層事件：住(39.91%)、商(39.42%)、工(40.48%)，高於 該區平均值(37.75%)；宜蘭外海事件：住(40.50%)、商(40.35%)、工(41.35%)，高 於該區平均值(39.11%)；獅潭斷層事件：住(8.42%)、教育(8.66%)、農(15.06%)，

高於該區平均值(8.17%)。

在所有建物皆提高為高強度防震結構時，從表 5-12 的估計結果，可顯現三個 地震事件造成之建物損害機率分布。如實施補強方案，可發現建物完全損壞之機 率，在三個地震事件中皆降低。就完全損壞機率之平均值而言，三個地震事件分 別降低 2.5%、1.8%與 1.43%。三個地震事件之建物嚴重損害以上的累計機率平均 值，分別為：新城斷層事件：36.23%、宜蘭外海事件：38.14%與獅潭斷層事件：

6.19%，分別下降 1.52%、0.97%與 1.98%（兩個方案比較可參見圖 5-6），降低之 程度與地震損害規模呈反比，亦即損害規模愈小者，降低之損害機率愈高。

37.75 39.11

8.17

36.23 37.14

6.19 0

10 20 30 40 50

新城斷層 宜蘭外海 獅潭斷層

%

現況 補強

圖 5-6 現況與補強方案之建物嚴重損害以上累計機率比較

表 5-11 一般建物損害機率之估計（現況）

損壞機率(%) 樓地板面積

（仟平方公尺） 沒有損壞 輕度損害 中度損害 嚴重損害 完全損害 農業 323 50.45 2.49 9.38 14.68 23.07 商業 332 50.17 2.39 8.04 12.86 26.56 教育 576 50.14 2.42 10.4 13.82 23.11 政府 497 50.96 4.35 12.68 12.96 19.03 工業 436 50.13 2.44 7.46 13.20 27.28 住宅 5912 49.84 2.00 8.03 13.18 26.73 新

層 斷 層

平均值 8076(總計) 50.28 2.68 9.33 13.45 24.30 農業 323 50.08 2.03 8.10 14.73 24.96 商業 332 50.09 2.07 7.69 13.46 26.89 教育 576 50.04 2.13 9.37 14.29 24.04 政府 497 50.62 3.21 11.98 14.09 19.96 工業 436 50.00 1.93 7.28 13.91 27.44 住宅 5912 49.78 1.80 7.34 13.50 27.34 宜

蘭 外 海

平均值 8076(總計) 50.10 2.20 8.63 14.00 25.11 農業 323 60.64 10.11 14.26 10.64 4.42 商業 332 59.50 11.97 21.41 4.60 2.34 教育 576 59.24 10.75 21.18 6.71 1.95 政府 497 65.00 12.68 18.76 3.17 0.52 工業 436 58.31 12.86 22.57 3.95 2.31 住宅 5912 57.50 11.27 22.66 5.90 2.52 獅

潭 斷 層

平均值 8076(總計) 60.04 11.59 20.14 5.83 2.34 從兩個方案在三個地震事件模擬結果的比較，建物嚴重與完全損壞以上的累

表 5-12 一般建物損害機率之估計（補強方案）

損壞機率(%) 樓地板面積

（仟平方公尺） 沒有損壞 輕度損害 中度損害 嚴重損害 完全損害 農業 323 50.57 3.03 12.66 15.96 17.82 商業 332 50.14 2.63 9.22 14.00 24.07 教育 576 50.15 2.55 11.21 14.59 21.22 政府 497 50.98 4.41 12.90 12.98 18.58 工業 436 50.17 2.48 8.08 14.33 25.20 住宅 5912 49.87 2.11 9.11 14.63 23.94 新

城 斷 層

平均值 8076(總計) 50.31 2.87 10.53 14.42 21.81 農業 323 50.28 2.31 10.71 16.35 20.28 商業 332 49.86 2.29 8.48 14.39 25.06 教育 576 50.00 2.13 9.78 14.97 22.82 政府 497 50.58 3.25 11.92 14.07 20.27 工業 436 50.02 1.97 7.48 14.60 26.10 住宅 5912 49.77 1.81 8.13 14.68 25.25 宜

蘭 外 海

平均值 8076(總計) 50.09 2.29 9.42 14.84 23.30 農業 323 59.38 10.89 18.10 8.51 3.03 商業 332 59.69 13.08 22.92 3.85 0.32 教育 576 59.01 10.94 22.08 6.87 0.87 政府 497 65.07 12.78 18.82 3.07 0.52 工業 436 58.20 13.48 24.64 3.75 0.31 住宅 5912 57.31 11.89 24.53 5.63 0.38 獅

潭 斷 層

平均值 8076(總計) 59.78 12.18 21.85 5.28 0.91

二、建物直接經濟損失

依三個地震事件，士林區現況模擬之建物資產損失，新城斷層事件（事件 A）： 842.86 億元；宜蘭外海事件（事件 B）：861.00 億元；獅潭斷層事件（事件 C）：

189.94 億元。總體建物直接經濟損失，三個地震事件分別為：974.21 億元、995.37 億元、228.92 億元（參見表 5-13）。

事件 A 308.17 387.17 147.52 0.00030 34.27 97.46 4.45 6.56 22.98 974.31 事件 B 315.23 394.94 150.83 0.00032 35.00 99.49 4.64 6.76 23.47 995.37 事件 C 76.47 86.87 26.60 0.00001 8.05 29.73 1.08 1.22 6.97 228.92

如推動建物補強方案，依表 5-14 所示，建物之資產損失，三個地震事件分別

事件 A 284.16 370.22 143.82 0.00026 32.25 91.24 3.94 6.26 21.87 921.51 事件 B 295.96 385.08 148.97 0.00029 33.57 94.64 4.19 6.63 22.59 958.05 事件 C 55.57 68.42 23.49 0.00000 6.11 24.52 0.74 1.08 5.56 179.38

0

圖 5-8 士林區建物直接經濟損失分佈（補強方案）（事件 A）

如實施補強方案，三個事件之地震經濟損失最嚴重者，依舊為三玉里；損失 較嚴重之里，仍為三玉里、蘭雅里、蘭興里等。從圖 5-8 –圖 5-10 之觀察，發現 損失風險較高之里，仍然多集中在天母生活圈與士林生活圈。然從損失風險降低 的觀點，士林 50 個里於新城斷層事件中，每個里可平均降低 1.06 億元之損失風 險，宜蘭外海與獅潭斷層則分別降低 0.75 億元與 0.99 億元。其中風險損失降低 較多之里，在宜蘭外海事件為芝山里（3.3 億元）、翠山里（2.68 億元）、天福里

（2.32 億元）；新城斷層事件為芝山里（4.81 億元）、天福里（3.45 億元）、翠山 里（2.76 億元）；獅潭斷層事件為三玉里（3.30 億元）、蘭雅里（3.13 億元），這 些里多集中在天母、士林與外雙溪生活圈。然在損害規模較小之地震（如獅潭斷 層事件），補強方案對於天母生活圈（如三玉、蘭雅等里）的損失風險降低，具 有非常明顯之幫助。

在士林區發展現況之境況模擬，如從損失–成本比的觀點檢視建物損失風險 分佈，三個地震事件之相對風險度較高者三事件依序為：新城斷層：舊佳里 (66.09%)、社子里（62.12%）、福佳里(58.07%)；宜蘭外海：舊佳里(66.83%)、社 子里(61.92%)、福佳里(57.97%)；獅潭斷層：舊佳里(17.75%)、社子里(17.39%)、

葫蘆里(16.63%)，多落在社子、士林與天母生活圈。

補強方案之地震損失–成本比境況模擬結果，可從圖 5-11 –圖 5-13 發現，三 個地震事件相對風險較高之里為：新城斷層：舊佳里(64.36%)、社子里（60.78%）、 富洲里(56.99%)；宜蘭外海：舊佳里(65.76%)、社子里(60.41%)、福佳里(57.07%)；

獅潭斷層：富洲里（13.60%）、舊佳里(13.41%)、社子里(12.74%)，亦多落在社子 與士林生活圈。

比較地震損失–成本比的兩個方案模擬結果，補強方案可降低損失佔全里建 物總暴露價值的損失–成本比率。補強方案降低個里損失風險的比率，在新城斷 層事件中，最多者為明勝里(21.17%)、溪山里（19.48%）、翠山里（17.86%）；宜 蘭外海事件為明勝里(27.42%)、溪山里（27.04%）、翠山里（24.61%）；獅潭斷層 事件為仁勇里（30.54%）、德華里（30.47%）、忠誠里（29.32%）。模擬結果發現，

地震損失規模較大之事件，損失風險降低比率較高之里，反而集中在損失較不嚴 重的生活圈（如外雙溪生活圈），只有損失規模較小之地震，損失風險降低較顯 著者會集中在人口較稠密（或開發強度較高）之士林與天母生活圈。

圖 5-11 士林區建物直接經濟損失-成本比（補強方案）（事件 A）

三、人員傷亡估計

現況與補償方案實施在地震人員傷亡的差異，依第四章的估計結果，在現況 係以凌晨兩點的傷亡最嚴重，故兩個方案的比較，亦只以凌晨兩點做為比較基 準。現況之三個地震事件可能造成人員傷亡，分別為：新城斷層事件：13,742 人；

宜蘭外海事件：13,902 人；獅潭斷層事件：2,067 人，佔士林區人口總數依次為：

4.72%、4.77%、0.71%。

從表 5-15 之補強方案模擬結果與表 5-16 之兩方案比較，發現三個地震事件 之傷亡，分別為新城斷層事件：11,934 人；宜蘭外海事件：12,484 人；獅潭斷層 事件：583 人。三個地震事件降低的傷亡總人口，分別為 1,808 人、1,418 人與 1,484 人，而降低傷亡人口之比率，則分別為 13.16%、10.20%與 71.79%。由此成果可 見，補強方案如實施，對於地震損害規模愈小之地震，降低之傷亡比率愈顯著。

圖 4-11 凌晨二時各里人員總傷亡分佈（事件 A）

表 5-16 兩方案傷亡人員估計比較 單位：人

地震事件 新城斷層總傷亡 宜蘭外海總傷亡 獅潭斷層

補強方案 現況 降低 補強方案 現況 降低 補強方案 現況 降低

一級傷害 9,585 11,017 1,432 10,023 11,145 1,122 509 1,690 1,181 二級傷害 1,873 2,169 296 1,963 2,195 232 65 304 239

三級傷害 238 278 40 250 281 31 5 36 31

四級傷害 238 278 40 250 281 31 5 36 31

總計 11,934 13,742 1,808 12,486 13,902 1,416 584 2,066 1,482

四、庇護所需求

如依現況進行模擬，士林區無家可歸家庭數與短期庇護所需求人數。其中無 家可歸戶數，三事件分別為新城斷層事件：9,050 戶；宜蘭外海事件：9,225 戶；

獅潭斷層事件：1,308 戶，分佔士林區總家庭數分別為：9.79%、9.98%、1.42%。

短期庇護所需求人數，三個地震事件分別為 4,090 人、4,167 人、610 人，分佔該 區總人口數 1.40%、1.43%、0.21%。

如依補強方案實施進行模擬，從表 5-17 的歸納，可發現三個地震事件之無家 可歸戶數分別降低：新城斷層事件：1,163 戶(降低 12.85%)；宜蘭外海事件：996 戶(降低 10.80%)；獅潭斷層事件：945 戶（72.25%）。可見對於地震損害規模較低 之獅潭斷層事件，亦具有非常顯著的無家可歸戶數降低效應。另在短期庇護所需 求人數，補強方案在三個地震事件模擬結果，可分別降低：新城斷層事件：528 人(降低 12.90%)；宜蘭外海事件：451 人(降低 10.61%)；獅潭斷層事件：423 人

（69.34%）。

短期庇護所需求於各里之分布，在現況的模擬結果，需求較高之里，於三個 地震事件中，皆為社新里、蘭雅里、福華里、福佳里等，仍多集中在社子、士林 與天母生活圈。補強方案如實施，三個地震事件在各里之短期庇護所需求，亦多 集中在社新里、蘭雅里、福佳里、後港里等（參見圖 5-17 –圖 5-19），區位變化 不大，然補強方案可降低這些里的短期庇護所需求從 60% - 85%，對於庇護所需 求的降低有明顯的功效。

圖 4-32 短期庇護需求人數分佈（事件 A）

表 5-17 庇護所需求估計（補強方案）

無家可歸家庭戶數 短期庇護所需求人數

補強方案 現況 降低 補強方案 現況 降低

新城斷層 7,887 戶 9,050 戶 1,163（12.85%） 3,562 4,090 528（12.90%）

宜蘭外海 8,229 戶 9,225 戶 996（10.80%） 3,725 4,167 442（10.61%）

獅潭斷層 3,63 戶 1,308 戶 945（72.25%） 187 610 423（69.34%）

透過現況與建物補強方案，於建物損害機率、建物直接經濟損失風險、傷亡 人口與庇護所需求的差異比較。發現補強方案，不但可降低三個地震事件之建物 損害危險度與風險，且可有效降低傷亡與短期庇護所需求。就降低的效能而言，

則與地震損害規模呈反比，亦即地震損害規模愈小者（如獅潭斷層事件），所發 揮的地震危險與風險損害功能愈顯著。

根據第一節所彙整之士林地區防災規劃內容，以及表 5-1 士林地區近年重要 發展計畫，若對照本節所模擬之地震可能損失之區位分佈，吾人可以發現，士林 區近年來得發展重心，大多分佈在可能災損較高的地區，包括福華里、後港里、

百齡里等，同時對照第四章之地震風險分析，士林區在社新里、蘭雅里、福佳里、

福華里、後港里、福志里等範圍內因災損較嚴重，相對地在救災資源的需求上，

亦較其他地區為多，因此在雙重作用下，未來對於此範圍內有關避難救災資源的 提供與規劃上，應有較妥善之設計。

圖 5-17 至圖 5-19 所模擬之短期庇護人數多集中在社新里、蘭雅里、福華里、

福佳里等地區，而圖 5-4 所顯示在此等地區之公園綠地數量與面積較少，以短期 庇護的需求特性而言，公園綠地或廣場等為較適合之場所，因此，在此等地區之 庇護空間規劃上，應有進一步的規劃。

整體而言，在地震風險分析的三個事件模擬結果，均呈現士林區西南部分是 損失程度最為嚴重的地區，即天母、士林、社子三個地區，惟目前之士林地區防 災空間計畫內容，並未針對此一高損失與高風險地區進行強化的減災措施，僅以 一般性的準則進行防災規劃，同時，在新的開發計畫中，亦未特別強調或預先對 因新的發展，可能加重地區災害損失的部分，預先規劃防範，此為士林區在發展

整體而言，在地震風險分析的三個事件模擬結果，均呈現士林區西南部分是 損失程度最為嚴重的地區，即天母、士林、社子三個地區，惟目前之士林地區防 災空間計畫內容，並未針對此一高損失與高風險地區進行強化的減災措施，僅以 一般性的準則進行防災規劃，同時，在新的開發計畫中，亦未特別強調或預先對 因新的發展，可能加重地區災害損失的部分，預先規劃防範，此為士林區在發展