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第三章 都市管理海嘯之對策

第三節 建築計畫的海嘯管理對策

適當的建築設計與構造,可以減少海嘯風險對於社區造成的威脅;因此在海嘯 潛勢地區開發土地的建築計畫,也是紓緩災害工作中不可缺少的一環。以下分別探 討海嘯潛勢地區中的建築設計與構造的考量,如何影響海嘯風險;此外,討論建築 技術規則對於海嘯衝擊的潛在影響。

為了要透過建築設計與構造的過程降低海嘯風險,以下五個主要的考量必須納 入:第一,需要充分了解海嘯(與其他災害)對建築基地可能的影響,與影響程 度。在前兩節已經討論過減緩海嘯風險應有的考量,在此需要強調建築設計的過 程,必須逐一檢視設計的元素,與海嘯衝擊之間的關聯。因為每一棟建築物的基地 位置、使用方式、規模、材料...都與其他的建築物不同,在此需要以建築物為基礎 進行考慮;其中,「建築技術規則」就是設計與構造的主要依據。

第二,設定該種使用的建築物或結構,應達成的海嘯安全績效標的。雖然所有 位於海嘯潛勢地區的建築物,都必須滿足最基本的安全標準,然而某些建築物考量 安全的重要性,必須優於其他建築物的。例如,學校教室的建築物,需要提供學童 安全的保護、社區的緊急避難功能;醫院是提供安全、醫療照護的地點,這兩種建 築使用在考量海嘯的議題下,應該要有較高的標準。隨著建築物的功能、使用的活 動類型,造成對建築物安全績效具有差異的原因。因此建築設計要確保社區採用最 基本的安全標準,減緩當地災害(包括海嘯與其他災害)的風險與威脅。此外,要 決定部分建築物具有較高的重要程度,提高安全績效的標準,甚至增加審核與檢查 的工作,促使建築設計考量到災害威脅、構造的品質能夠達到設定的績效標準。

第三,避免在高海嘯風險建造新建築物與結構。在前述的都市規劃手段、敷地 計畫手段都提及相同的觀念:若有其他適當的地點,應減少使用海嘯潛勢地區。為 了達到這個目的,可以引用開發權移轉方式,減少曝露在海嘯威脅下的規模;也可 以使用建築物審查的機制,確保海嘯風險地區的建築開發妥善的考量風險規模。

第四,建築物基地墊高,至少超過設計的海嘯水位高度。這個考量的內容類似 管理洪水的形式;除了海嘯波浪所帶來的衝擊,同時也應考慮海嘯漂流物的衝擊力 量。此考量的例子包括:開放較低樓層的樓地板,不作居住或高使用價值的土地利

用。

最後,專為潛在海嘯地區的規範的建築物設計標準,與專責海嘯威脅之結構工 程師與建築師,負責建築物之設計與整修工作。好的設計與施工品質,可以大幅度 降低海嘯的衝擊。在建築設計與建造的過程中,雇用合格的(或是具充分經驗的)

專業人士,進行開發的工作。政府可以為專業人士的資格提供認証,專責保障海岸 地區民眾的居住品質。

建築技術規則

建築設計與施工的原則,是透過建築技術規則來進行管理。建築技術規則規範 建成的環境,維繫生命品質保障、財產損失、公共安全,與福利的基本標準。建築 技術規則的引用主要是針對新的建築開發,然而也同樣適用於既有建築物的重建、

改建與修繕。

各個地點面臨的災害風險不同,引用的建築技術規則是否需要隨風險類型與規 模進行改變,是應加以探討的。雖然台灣的土地面積不大,但是不同的地點,受到 不同的風險威脅;因應海嘯的衝擊,針對海岸地區建築開發,另訂或修訂建築技術 規則是可以檢討的。

海嘯管理與其他災害的關聯

海嘯是威脅人類聚落安全中許多災害的一種;在海岸地區潛在的威脅項目包括 地震、洪水、海岸沖蝕等,這些災害的影響條件與影響規模有很大的差異,然而利 用建築技術提增管理其他災害風險的程度,也同時會增加管理海嘯的能力。海嘯發 生機率很低,管理海嘯風險降低海嘯威脅的手段需要配合其他的災害管理。

海岸工程之指導綱領

美國聯邦緊急管理署為建築師與工程師們編製海岸營造手冊(Coastal

Construction Manual)。這本手冊提供潛在海嘯地區工程規範原則,提供建構完成 的操作手冊以及技術工程數據,協助工程師建造可以承受海嘯衝擊(tsunami resistant)的結構物 (Eisner, 2001)。

建築設計過程

海岸地區視區域的差異,加上每個基地所擁有不同的基地條件與土地資源特 性,面臨到海嘯的頻率與強度都有差異。強大的海嘯力量,可以將波浪推高二、三 層樓,水流的速度每秒鐘超過十公尺,推動數以噸計的砂石與垃圾;然而同一事件 影響其他鄰近地點,可能只是數十公分高、緩慢的水流。這種災害衝擊的差異,對 建築設計而言是關鍵的項目;同時,這種差異有非常大的不確定性。

建築物應保障人類居住社區的安全到何種水準?通常利用績效的標準決定需要 達到的安全水準,其中,績效標準就應考慮可能發生的機率、發生強度,以及達到 績效標的的信心水準。使用最簡單的質化方式來敘述,不外乎包括:避免大眾受到 傷害,維護大眾的健康(毒性化學物質的釋放),提供主要的公共緊急服務(警 察、消防...),避免環境的破壞(污染物的排放)等。

決定保障的安全水準後,再選擇設計事件的強度。小型海嘯通常不具有破壞 力,但是發生的頻率會大於大規模的海嘯;非常嚴重的事件發生機率極低,也不適 合作為設計海嘯事件的強度。針對一般的聚落,或許重現期 500 年的海嘯可作為設 計事件的強度;對於核電廠或是其他相關的重大設施,或許會用到更長的重現期海 嘯事件,作為防災準備的標的事件。

依照前述三項的工作:了解基地環境的特性、決定要滿足的水準,再選擇設計 事件的強度;依照這三項工作建立的知識與標準,可以透過技術規則的修改或其他 方法,建立建築設計與設計審核的標準程序。在已經開發的地點,可以建立特別的 規範標準,移除或是遷移既有的開發,也可以重新整建或補強既有建築物。

建築構造手段

設計、建造,或是補強建築物,都應該要了解海嘯所造成的水壓力、浮力、水 流與波浪,土石碎屑(debris)的衝擊。雖然並不是所有的海嘯事件都會造成的大 規模傷害,但是未經過妥善設計或補強的建築物的,面臨損失的機率會較高。表3-2 中,整理出海嘯所產生的影響因子,與可以用於解決海嘯影響的相關設計手法。

表3-2 海嘯影響因子與解決的設計手法

資料來源:(Eisner, 2001)