災民避難收容所本身結構安全方面,本研究以「高程」、「耐震強度」及「防淹水 設施」3 個要項分別探討。
2.2.1 高程
由於颱洪災害造成淹水的災情,通常以河海水暴漲氾濫、降雨量太快造成排水不及 等因素影響所致,民眾居住所在地的高低位置也是影響淹水的重要因素之一。有關高程 之文獻資料整理如下:
一、內政部地政司衛星測量中心23:臺灣水準點之高程採用正高系統;同時高程基 準係定義在 1990 年 1 月 1 日標準大氣環境情況下,並採用基隆驗潮站 1957 年 至 1991 年之潮汐資料化算而得,並命名為 2001 臺灣高程基準(Taiwan Vertical Datum 2001,簡稱 TWVD 2001 )。絕對高程是以基隆驗潮站的潮位觀測紀錄,
以天體運行之運動週期 18.6 年為基礎,求得之平均海水面,作為高程計算之 依據。各點以此基準點起算之高程差即為絕對高程。
二、張嘉強於「GPS 定位與測量基準」一文中表示:台灣本島現行的高程基準是取 用平均海水面為起算依據,經由基隆驗潮站經長期觀測潮位昇降,取 18.6 年 潮位的平均值,並以基隆港內之 BM7 或基隆市 BM8 水準點為水準基點。澎 湖則以馬公的平均海水面起算。
基於垂直高程定義下,避難收容所應考慮暴雨排水不及、堤防溢堤、海平面上升或 河海水暴漲影響低漥地區狀況。
23 內政部地政司衛星測量中心網頁,http://www.gps.moi.gov.tw
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2.2.2 耐震強度
避難收容所本身建築結構的耐震強度可以為收容的災民遮風擋雨,亦可抵擋一定強 度的地震威脅,尤其需防止二次災害造成的損壞。故耐震強度應為避難收容所選擇之考 量因子,以下針對建築耐震強度之文獻資料彙整如下:
一、建築技術規則建築構造編24
我國有關建築物之耐震設計規定,於民國 63 年修正公佈之建築技術規則建築 構造編始有地震力之規定,地震力之計算除考量建築物之載重外並納入不同震區分 級(強震區、中震區及弱震區)及結構系統韌性參數,並依建築物高度不同採不同 之地震力。
本編第 42 條說明建築物構造之耐震設計、地震力及結構系統之規定如下(摘 錄部分條文):
一、耐震設計之基本原則,係使建築物結構體在中小度地震時保持在彈性限度 內,設計地震時得容許產生塑性變形,其韌性需求不得超過容許韌性容量,
最大考量地震時使用之韌性可以達其韌性容量。
二、建築物結構體、非結構構材與設備及非建築結構物,應設計、建造使其能 抵禦任何方向之地震力。
三、地震力應假設橫向作用於基面以上各層樓板及屋頂。
六、抵抗地震力之結構系統分左列六種:
(一) 承重牆系統:結構系統無完整承受垂直載重立體構架,承重牆或斜撐 系統須承受全部或大部分垂直載重,並以剪力牆或斜撐構架抵禦地震 力者。
(二) 構架系統:具承受垂直載重完整立體構架,以剪力牆或斜撐構架抵禦 地震力者。
(三) 抗彎矩構架系統:具承受垂直載重完整立體構架,以抗彎矩構架抵禦 地震力者。
(四) 二元系統:具有左列特性者:
1.完整立體構架以承受垂直載重。
2.以剪力牆、斜撐構架及韌性抗彎矩構架或混凝土部分韌性抗彎矩構架 抵禦地震水平力,其中抗彎矩構架應設計能單獨抵禦百分之二十五以 上的總橫力。
3.抗彎矩構架與剪力牆或抗彎矩構架與斜撐構架應設計使其能抵禦依相 對勁度所分配之地震力。
24 建築技術規則建築構造編,2011。
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(五) 未定義之結構系統:不屬於前四目之建築結構系統者。
(六) 非建築結構物系統:建築物以外自行承擔垂直載重與地震力之結構物 系統者。
二、建築物耐震能力評估及補強基準25
實施耐震能力詳細評估之建築物,其不需補強或補強後之耐震能力應達下列基 準:
(一)建築物之耐震能力以其能抵抗之最大地表加速度表示,其耐震能力應達 94 年 7 月 1 日實施「建築物耐震設計規範及解說」中所規定工址回歸期 475 年之設計地震地表加速度乘以用途係數 I。
(二)建築物亦得以性能目標作為耐震能力之檢核標準,確保該建物在工址回歸 期 475 年之設計地震力下所需達到之性能水準。
(三)進行結構耐震能力評估與補強設計時,應考慮非結構牆之效應,並檢討軟 弱層存在之情況。
三、鋼筋混凝土造建築物耐震能力評估
參考內政部建築建究所資料26,有關建築物耐震安全初步評估,又稱為危險度 初步評估法,係經參考國內外最新之資料,研擬出耐震能力及安全所須研判之重要 項目以有系統地列成表,如表 3 所示。表 3 中各項目依其重要性有其配分,配分之 總和為 100 分。各項目根據評估內容,就可決定權數,將權數乘以配分可得到該項 目的危險度評分。評估某一棟建築物,可能某些項次並不適用,此些項目當然不必 評估,但在計算危險度評分總計時,應將評估項目的配分總計調整為 100 分。危險 度評分總計若大於 60 分則表示該建築結構之耐震安全確有疑慮,應立即進行安全 詳細檢測及評估;若介於 30 分及 60 分之間則表示其耐震安全有疑慮,必要時應 進行詳細安全檢測及評估;若低於 30 分則表示目前耐震安全尚無疑慮,但須繼續 進行例行性檢測維護。
表 3 鋼筋混凝土造建築物耐震能力初步評估表
項
次 項目 配分 評估內容 權數 危險度評分
1 建築物設計年度 4 □63 年 2 月以前(1.0)□63 年 2 月~71 年 6 月(0.75)
□71 年 6 月~78 年 5 月(0.5)□78 年 5 月~86 年 5 月(0.25)
□86 年 5 月以後(0)
2 基礎地盤種類 5 □台北盆地(1.0)□第三類(0.8)□第二類(0.4)□第一類(0)
3 工址震區加速度係數 5 (Z-0.23)/0.1 ;其中 Z:震區加速度係數 z=0.33
4 地下室面積比,ra 4 0≦(1.5- ra)/1.5≦1.0 ; ra:地下室面積與建築面積之比
25 行政院,「建築物實施耐震能力評估及補強方案」,2008。
26 蔡益超、陳清泉,「鋼筋混凝土建築物耐震能力評估及推廣」,台北,內政部建築研究所,1999。
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4 □d≧4(1.0)□4>d≧2(0.5)□d<2(0)
16 現況檢視、裂縫鏽蝕、
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如下:
一、周芳如27
防洪補強措施是減輕高淹水潛勢區之建築物,及其內部設置物之損失的最佳途 逕。避難據點之補強措拖是指調整高淹水潛勢區內避難建築物基礎高程及其內部、
結構等設置,減少水災損失之非工程措施。針對補強措施大致分為三類:永久性、
臨時性和緊急性。
(一)永久性 1.遷居
遷居對防止洪水入侵是最有效且具安全保障之方法,但也是成本最高之方 法,但須顧慮搬遷所造成之財物損失。
2.調昇高程
抬昇建築物之基礎,使得建築物之底層地板標高位於水災水位以上。調昇 高程即是將建築物之基礎在原地面上全盤提昇至洪水位以上之一定高度,使得 建築物之底層地板標高位於水災水位以上。此為所有翻修改善技術中可一勞永 逸的防洪方案。
3.建築物防滲措施
不少建築物並不直接遭受洪水侵襲損失,而有可能是房屋的滲漏造成損失,
最常用的防滲措施是瀝青等防滲材料密封牆體,設置排水設備等。
4.建築物防水材料及施工
選擇適當的建築材料和施工方法,有利於減輕洪災造成的損失。如地板遇 水容易倒塌,可以採用防水材料等防止災情發生。
5.防洪牆
可以利用不同的方法或材料,進行建造保護建築物。例如將搗實之土壤,
填築在建築物的周圍,使成堤形,用以保護建築物而免受洪水侵害。設計防洪 牆不僅要保護建築物的安全,也可兼顧環境周遭的景觀。防洪牆保護的範圍較 廣、標準較高。
6.水災保險
利用火災保險機制,可透過保險之限制、鼓勵誘因或教育宣導等手法,促 使各保戶將投保物或其他貴重物品遷移至二樓以上空間,否則不予以理賠及不 予接受補償,使達到減輕災損之效果。
(二)臨時性 1.防洪圍牆
27 周芳如,「從都市型水災探討防救災避難圈規劃之研究」,中華大學土木工程研究所碩士論文,第 94-97 頁,2003。
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在建築物周圍建設圍牆,在圍牆的交通缺口和門牆上預留一定封堵門槽,
遭受水患威脅時加以封堵,使洪水不能進入圍牆內以避免水災損失之產生。圍 牆與河川防洪工程的堤防功能相似,所不同的是後者保護的範圍較廣、標準較 高,而圍牆一般高度不超過 2m。因此,各建築物設有防水侵入用途之圍牆,只 有稍加改造並加高加固即可滿足防洪要求。
2.防洪柵欄
建築物之出入口為防止洪水灌入,可以設置防洪柵欄,在高水位時可以及 時關閉,此法較為經濟。為保護民眾之安全,也可以在出入口之門檻設置止滑 墊。
3.門窗部位之封堵
為達到防洪目標,將建築物之缺口或門、窗上之開口處作特殊處理,安裝 可拆卸的擋水牆,加裝防水罩、防水門等,可以做成永久的或臨時的,遭受洪 水威脅時加以封堵,其中要注意擋水設施需能夠承受水壓力,防止門槽漏水,
使洪水不能進入建築物內以避免水災損失之產生。
(三)緊急性 1.遷移活動空間
將建築物之活動空間遷移到二樓以上樓層,如此一來,只有最嚴重之水患,
才有可能對民眾或建築物整理造成損害。
2.建築物內部設置
根據洪水的可能淹沒深度,將貴重財物放置在較高層以免水淹;電線線路 安置在高處等。工業或企業單位之總體設置,也要考慮防洪要求,將電力等重 要設施設置在較高位置。
2.2.4 小結
為使災民能有一個安全無慮的避難收容環境,其避難收容所本身之結構安全是重要 影響因子,除「高程」足以不至使淹水危及災民生活,建築本身「耐震強度」亦須能抵
為使災民能有一個安全無慮的避難收容環境,其避難收容所本身之結構安全是重要 影響因子,除「高程」足以不至使淹水危及災民生活,建築本身「耐震強度」亦須能抵