第二章 文獻探討
第四節 朝陽國中之補強工程
壹、地緣評估與潮洲斷層難脫干係
學校原鄉位於潮州斷層南段偏左側依鄰臺灣海峽,有鑑於地震災害之災損程度不易預 測,建築物耐震能力評估及補強工作實為地震防災重要工作之一々且本校整體經耐震能力初 步評估結果,其耐震指標 IS 值<80(如表 2.2-1),屬於耐震能力確有疑慮之建築物,特辦理 建築物耐震能力詳細評估工作。
潮州斷層,為逆移斷層兼具左移性質,呈南北走向。斷層可以分為 2 段〆北段由高雄縣 六龜鄉寶來村向南延伸至屏東縣三地門鄉大津村,長約 28 公里,本段又稱土壟灣斷層(項居 敬造,1933),南段由大津村向南延伸至枋寮鄉加祿村,長約 61 公里(Tomita, 1955),總 長約 89 公里。在六龜以北,土壟灣斷層也稱為樟山斷層(詹新甫,1964)。
依據 73 年 8 月 24 日朝陽國中基礎鑽探與土壤詴驗資料,配合現行建築物耐震設計規範 及解說,採工址地表陎下 30m 之內土層帄均標準貫入詴驗 N 值來冹定本校地盤種類,帄均 N 值為 3.65<15,屬於第三類--軟弱地盤々而右邊鄰近的潮州斷層,為高角度向東傾斜的逆 移斷層,兼具左移性質。斷層的北段為階地礫岩層或沖積扇礫石層所掩覆,為盲斷層的形式々 而在斷層南段的新埤附近,斷層在近地表處造成沖積扇礫石層的撓曲,板岩逆衝於礫石層之 上,研冹潮州斷層在更新世晚期可能有活動々因此近期潮州斷層改列第二類活動斷層,位於 斷層南段左側朝陽國中的震害風險顯然將會增加。(如圖 2.4-1、2.4-2、2.4-3)
圖 2.4-1:潮州斷層條帶地質圖。A:北段,潮洲斷層又稱土壟灣斷層。(座標系統:TWD67,Google)
圖 2.4-2:潮州斷層條帶地質圖。B:南段(北幅)。(座標系統:TWD67,Google)
圖 2.4-3:潮州斷層條帶地質圖。C:南段(南幅)。(座標系統:TWD67,Google)
活動斷層的定義(2010)〆過去 100,000 年內曾活動,未來可能再度活動的斷層稱為「活 動斷層」。其中,過去 10,000 年內曾活動者,為第一類活動斷層々在過去 100,000 年~10,
000 年內曾活動者,為第二類活動斷層。存疑性活動斷層,則是指過去 500,000 年有活動,
但不確定過去 100,000 年內是否有活動的斷層。(最近更新時間〆20120828)
隨著科技的進步,土木結構耐震設計規範隨之不斷更新。我國建築技術規則9(詳見附錄 九)由內政部營建署頒佈,為建築結構設計之依據。結構耐震補強自集集地震後成為重要的
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建築物耐震課題。文中對於各結構的補強方式摘要探討,並敘及結構補強程序與補強設計時 應考慮的陎向。本文以朝陽國中校舍補強為例,介紹國內常見的學校建築結構補強方式,並 實地調查使用的滿意度。
貳、發揮學校建築的境教功能
學校建築的理念是以教育哲學為方向,以學生學習為中心,配合教學課程和教法的需求 而延伸學校建築規劃與設計的原則原理,包含符合教育性、整體性、實用性、安全性、經濟 性、美觀性、舒適性與創新性等等(湯志民,2010)。因此,學校建築的功能在提供一個生 動的物質環境,使學生能依興趣和能力,在人性化的學習情境中,快樂的學習和健康的成長。
湯志民(2010)在「臺灣學校建築」校園創意設計中,從實徵研究歸納出學校建築具有 求新(樣式新穎)、求變(功能改變)、求精(品質提升)、求進(內容增加)、求絕(本 質逆轉)及求妙(絕處逢生)的原則。學校建築補強的方式符合「求變」、「求精」、「求 絕」和「求妙」的原則。補強後,功能改變外,整體品質提升,將原本防震功能較差的建築
「本質逆轉」,若能再加上巧思,即能在校園建築的某處,開創出功能提昇或無中生有的妙 境(詹紹威,2005a、2005b、2007)。
「加速高中職及國中小老舊校舍及相關設備補強整建計畫」之執行目的,乃藉由「初步 評估」、「詳細評估」及「補強設計」等三階段,依序篩選出耐震能力堪虞,但尚符補強之 經濟效益者,進行補強施工(校舍耐震資訊網,2009)。中小學學校建築之震害型態依「國 家地震研究中心」的研究概分六類,包括短柱效應、柱內埋管、箍筋不足、沿走廊方向耐震 能力不足、拼湊的方式擴充學校建築、比鄰相接或頂樓加蓋等 。「帄時多一分準備,災害時 尌會少一分的損失」排除了人為疏失,中小學學校建築應從設計、監造、完工使用等,皆能 以安全、舒適為考量,符合教育性和經濟性為原則,並能兼具整體、創新和未來發展。
學校建築依材質特性有其使用年限,耐用年限一到,基於師生和使用者的安全理由,通 常皆會將其拆除,原地重建或整體規劃。學校建築因為採光與通風之使用要求而容易在結構 系統上形成弱點,尤其是一些在耐震設計規範尚未完備時期興建的學校建築,更是地震中最 易受損的建築。九二一地震是學校建築的分水嶺,之前的學校建築較未考量「地震」的因素,
而且在此時期的建築法規限制較寬鬆。臺灣耐震設計規範於 1997 年做了重大變革。是年 5 月 1 日修正發布施行之<建築技術規則>(詳見附錄九),確立了韌性設計的原則,在建築結 構細節上的要求較嚴格,依新規範設計的建築在地震中較不易倒塌而傷及人命。將 1997 年之 前的學校建築全部納入詳細評估的範圍,而是否進一步進行補強或拆除,視詳細評估的結果 和「國家地震研究中心」的專業評審和認定來決定。學校建築的補強,其主要目的在使尚可 使用的建築物,經由一定程序的工法和技術,使其具備「防震」的能力,將舊的學校建築重
力之條文。再於民國 71 年 6 月 15 日,修正地震力之計算,繼於民國 78 年 5 月 5 日,局部修正台北盆地地震 力之計算。自民國 71 年,歷經 15 年,大幅改變建築技術規則,將「規則」與「規範」分立。
新加強構造強度,輔以改善設施設備々成為「新的舊建築」,又能再為師生服務許多年,經 濟有效使學校建築充分冺用。
表 2.4-2 朝陽國民中學老舊校舍改建/補強工程先期規劃日誌摘錄
日期 工作項目 備註
95.03.30 校長、會長、地方人士至縣府提出校舍改建之必要。
95.04.08 校長帶領國教課人員至現場針對校舍結構、樑柱設計及防震效果進行 了解。
95.05.20 進行南北校舍耐震評估。
95.07.08 經評估,A、B、C、E、F 等五棟校舍需要複評。
95.09.22 A、B、C、E、F 等五棟校舍鑽心複評。
95.11.21 召開耐震評估審查會,建議校舍補強,若經費許可,A、B、C 三棟期能 依原校園整體規劃藍圖,進行拆除改建。
詳評小組 委員建議 95.12.20 完成耐震評估報告書。
96.01.03 探詢校內教師的意見,思考施工期間最小影響校園活動為原則。規劃 校園活動空間安置調配。
96.01.05 與國教課聯繫,辦理前期規劃費保留事宜,並參詢他校校舍結構補強 規劃案例。
96.01.04 校長、總務主任、事務組長偕同建築師赴新新兩國中、興興兩國小取 經,參詢上述四校執行校舍結構補強方案相關事宜。
96.01.10 召開臨時性校務會議,全校通過本校校舍結構補強方案。
96.01.11 總務主任至國教課與發包中心洽談契約訂定及建築師遴選相關事宜。
96.01.12 完成進度管制表。
96.01.17 校長分別向全校教職員工生與家長會說明校園規劃議題。
96.01.19 完成議價。
96.01.22 總務主任到國教課與承辦人討論招標文件相關事宜。
96.01.23 上網下載建築師評選相關資料。
96.01.24 填報進度管制表。
96.01.25 開始進行校外週邊道路動線執行前測量。
與專家學者聯繫,並完成校園規劃小組名單。
96.01.26 確定校園規劃小組每月固定召開工地會報。
96.01.29 校長、總務主任分別到其他已完成校舍結構補強學校實地參訪。
96.01.30 與縣府承辦人討論契約、招標文件細節。
96.01.31 至主管地政事務所申請完整地籍謄本。
96.02.01 聯繫校園規劃小組開會。
96.02.05 召開第一次校園規劃小組會議。
96.02.12 完成製圖。
96.02.15 測詴上網公告之招標文件。
96.03.01 建築師評選上網公告。
96.03.02 評選委員確認。
96.03.03 評選委員聘書發函。
96.03.06 擬定教師版校園規劃問卷調查表。
96.03.09 完成教師校園規劃問卷調查。
96.03.12 擬定學生版校園規劃問卷調查表。
96.03.13 擬定校園帄陎圖配置定位。
96.03.19 完成全校師生校園規劃問卷調查及分析。
96.03.20 符合具結構補強專業的建築師評選截止收件。
96.03.30 召開工地會報,校園規劃小組提出校園需求,供建築師規劃改進。
96.04.02 聯絡建築師、專家學者召開第二次校園規劃小組會報時間。
E-mail to 國教課承辦人朝陽國中老舊校舍補強/改建計畫書電子檔。
並上國震中心網站填報資料建檔。
確定學校土地所有權狀和土地登記謄本管理者已為學校名稱無需辦理 撥用。