從我萌生購屋念頭開始，陸續看了幾十間房子後，終於在2022年初購買了人生中的第一間房，我買了一間預售屋！有些人認為新房的公設比很高，覺得花錢買公設很不值得，所以很多人會選擇購買「 中古屋 」換得室內使用空間，甚至我的親友中也有不少持這種觀點的。
這篇文章想要從結構技師的觀點，從「 結構安全要點 」及「 相關法規的演進 」來告訴大家為什麼我寧願捨棄部分室內使用空間，也要買新不買舊。
盤點常見的中古屋結構隱憂
１．軟弱層(軟腳蝦)
在多層的建築物中，某一層樓的剛度和強度(通常是底層或中間層)，明顯低於其他樓層，導致該層在地震或其他橫向力作用下發生過大的變形或破壞的現象。這種現象可能會導致變形及損壞會集中在軟弱層，降低結構的穩定性，嚴重的話可能會倒塌。這種現象常見於柱子或牆量較少的騎樓或是挑高的店面或大廳。
２．短柱效應
一般情況，柱子的長度原本是根據樓層的高度來設計的。但在實務中，有些柱子與窗台矮牆相連。由於窗台矮牆對柱子有側向的束制，導致柱子的有效長度縮短，大幅提高了柱子的側向勁度。因此，在地震發生時，這些短柱因勁度較大，相較於其他正常柱子，會承擔了更大的水平側向力。當這些短柱所承受的剪應力超過其負荷時，會出現開裂破壞，這就是短柱破壞或短柱效應。
３．屋頂增建
屋頂增建除了會增加柱子的負擔，也會增加整個建築物承受的地震力，當建築物的重量越重時，整體建築物所受到的地震力也會越大，因此在這棟建築物裡面的每一根梁柱的負擔都會加重，所以不要再覺得屋頂增建是樓上的事情。
４．地震力偏小
早期在計算建築物可能承受的地震力大小時，未能考慮到一些細部地震效應，如盆地效應、地盤土壤類型及近斷層效應等，這些效應會顯著增加建築物在地震中的受力。當建築物設計時所考慮的地震力小於實際建築物可能承受的地震力時，可能有耐震能力不足的情形。
５．鋼筋綁紮不當
在早期的建築施工中，由於技術和監管的不足，常常出現鋼筋綁紮不當的情況。例如早期柱主筋於柱底搭接、柱箍筋間距過大、圓形柱箍筋沒有彎鉤、結構任意開孔等。這些綁紮細節的疏忽會導致在地震來臨時，結構物無法有效地發揮應有的韌性和強度，使得結構容易在地震中破壞。對於結構開孔想進一步了解的讀者，可以參考我的另一篇文章《結構開孔該注意什麼？如何修補？》。
房屋結構安全三大關鍵要點
一個設計得宜的結構物，應該要具有足夠的強度及韌性來抵抗地震且不倒塌，房屋結構的安全取決於三大關鍵要點：
結構強度
當地震來時，房屋的結構強度要足夠抵抗地震力而不倒塌。但這時候很多人會有疑問，那要怎麼決定要抵抗多強的地震？結構物耐震能力要多強才稱為結構安全足夠呢？其實，我國法規對於結構物的設計地震力「下限」有明確的規定，隨著歷年的研究及災後探討，房屋結構所受的地震力大小會與所在地區、基礎的土壤、是否鄰近斷層等等因素相關。也因為我國對於地震工程的了解逐步提升，也幾次的針對耐震設計規範做大幅度的修訂及改良，這也呈現早期規範對地震力的下限值規定有不足的現象。
結構韌性
一個設計得宜的結構物，需有良好的結構韌性才能發揮前面提到的結構強度。當地震來時，房屋結構會產生變形來消散能量，具有韌性的結構在產生變形之後不會倒塌。此外，結構變形具有示警作用，讓居民感受到房屋變形後仍有足夠的時間逃離受損房屋。以鋼筋混凝土結構(RC)舉例，RC結構要具有足夠的韌性取決於鋼筋的配置細節，例如柱子的箍筋要有135度的彎鉤，當柱子隨著地震來回晃動時，柱箍筋會牢牢勾住主筋，而不會脫離主筋；另一個例子是，柱子要配置足量的柱箍筋，以免地震來時，柱子直接被地震的錯動而折斷剪壞，這時候柱子還沒有真正發揮強度，這類的結構破壞是瞬時的，通常沒有足夠的時間讓居民逃生。
施工確實
要讓房屋結構的強度及韌性發揮，很重要的一點是按圖施工。我國早期對於營造業的相關規尚未成熟，對於專業證照制度、權責劃分、品質管控等規定不明。我國民國92年正式通過「營造業法」，對於營造業才有詳盡的明文規定。
規範及工法在演進，代表中古屋結構安全可能有隱憂
我們對地震工程的了解與認知，多是透過試驗的研究或地震災害的觀察及探討。而國家規範的完善程度，也隨著我們對地震工程的理解而逐步的修訂及改良，這個過程是文明進步不可避免的一環。新版的耐震設計規範針對臺灣不同的地區做詳細的震區劃分，明訂了各地區設計地震力的大小，且也考量了盆地效應、地盤種類、近斷層等因素對地震力放大的影響。隨著耐震設計規範的演進，當建物在設計時，使用較新的耐震設計規範，對於耐震能力是有顯著的提升的。
營造業法的演進
早期我國營造業的相關法規尚未發展成熟，關於營造的規範僅有民國62年之「營造業管理規則」，此時的管理規則尚未有完善的規定去防範未按圖施工、偷工減料、品質控管不良等缺失，對於專業證照制度及權責劃分不清。之後不幸經歷了民國89年9月21日的921集集大地震，這一震才震出營造業種種工程弊端及法規制度的不足。於是我國於民國92年2月7日正式立法通過「營造業法」，營造業法總共73條規範。營造業法中，對於營造業的人員設置、契約承攬、工程監督及管理及罰則才有詳盡的規範。
耐震設計的演進
我國在民國78年前沒有考量盆地效應會有地震力放大的效應，在民國86年前沒有考慮地盤種類對地震波的影響，在民國94年前沒有考量斷層效應對鄰近區域的影響，這些效應對地震力的影響甚劇。
「盆地效應應該要被考量」。臺北盆地為鬆軟的沉積層，當地震波傳到盆地內時，盆地內地表震動的時間會拉長、且地震的強度會被放大，這種現象稱為「盆地效應」。這個盆地效應在民國75年時的某次花蓮地震，讓位於震央100多公里遠的台北建物倒塌。由此可知，盆地效應的影響程度甚大。而我國在民國78年將盆地效應納入耐震設計規範。
「地盤土壤的類型應該要被考量」。地震作用時，不同的地盤土壤會有不同的振動反應，地盤土層對地震波的放大效應取決於土層的分布、性質及厚度等等。研究顯示，越軟弱的地盤土層對地震波的放大效應越顯著，而我國在民國86年將地盤種類對地震波的效應納入耐震設計的考量。
「近斷層對建築物的影響應該要被考量」。沿著斷層破裂的方向，由於地震波的累加，造成地震波的能量隨著斷層破裂的發展而逐漸增加，這種現象稱為「破裂方向性效應」，此現象會造成地震力放大的效應。另外，由斷層活動引發的大規模地震往往會伴隨著地表的變形，種種的因素會造成近斷層區域的房屋很容易因瞬間的錯動而倒塌。我國的耐震設計規範在民國94年將近斷層的效應納入設計考量。
耐震設計規範的歷年修訂重點
以下是耐震設計規範的歷年修訂重點，大家可以從建照的年份，來判斷建物在當年設計時所依循的法規：(圖片來源：國家地震工程研究中心-建築物耐震設計規範的重要沿革)
- 民國63年(1974年)：開始有耐震設計的規定。將臺灣劃分為三個震區：強震、中震、輕震區
- 民國71年(1982年)：開始針對不同用途的建築物，制定重要等級及用途係數。將建築物用途分為四種並制定重要性分級，重要性越高的建築物，耐震等級的要求會越高：
- 第一級、災後須能維持機能的重要建築物
- 第二級：存有毒性或爆炸性物品之危險建築物
- 第三級：公共建築物
- 第四級：其他一般建築物
- 民國78年(1989年)：將臺北盆地劃分為特別震區，增訂盆地效應的考量。(此時開始考量盆地效應)
- 民國86年(1997年)：增訂土壤液化的評估方法，並將地盤概分為四種：堅實、中等、軟弱地盤和台北盆地。(此時開始考量地盤種類的效應)
- 民國88年(1999年)：將車籠埔斷層修訂為第一類活斷層。
- 民國94年(2005年)：地震力考量近斷層的效應，耐震設計規範也是在這年才真正趨於完整。(此時考量近斷層的效應)
- 民國95至今：建築物耐震設計規範及解說最新規範。
結語
在購屋時，結構安全無疑是最重要的考量之一。隨著耐震設計規範的逐步完善和施工品質的提升，新建房屋在安全性與使用性上有顯著的優勢。本文從結構設計方法及法規的演進方面，解析了新舊房屋的耐震性能差異，希望能夠幫助你在購屋時做出適合自己的選擇。想了解更多有關耐震設計和房屋安全的資訊，歡迎持續關注我的文章。
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