【摘要】

　　地震的確是建築物最大的殺手，但是很不幸的是台灣位於環太平洋地震帶上，因此我們別無選擇，只好勇敢去面對它。尤其公共建築物是人民尋求庇護的最後一道防線，更應該特別重視建築物安全才對。而圖書館建築亦屬公共建築物的範疇，所以其領導者及成員自然需要對地震發生的原因及其破壞有所了解。以便在建築設計與管理上能夠做到「當大地震來臨時，建築物不會倒塌；中地震來襲時，建築物不會破壞；而弱地震發生時，建築物不會龜裂」的地步。

【Abstract】

　　Earthquake is surely the biggest destroyer of buildings. Unfortunately, Taiwan is geologically located on the circum-Pacific seismic zone. Therefore, we have to face the problem bravely in advance. Much attention is focus on public buildings, because they could be the last resort of homeless people as severe earthquake strike. The shock-proof of library building is important by its virtue of public building. We have to incorporate the knowledge of seismic resistant mechanism into the design of library buildings. The minimal requirements of library buildings are proposed as follows: The building won't collapse as severe earthquake strike, and it won't suffer dangerous damages as medium earthquake strike, and it appears no cracks as minor earthquake strike

關健詞：地震；圖書館建築

Keywords: earthquake; library building

一、前言

　　九二一大地震誠然是台灣地區人民心中無法抹滅的陰影和永遠的痛，雖然全國同胞在震災期間，表現出高度的同胞愛，國際間也伸出援手，但災後重建才是艱困的開始而已。在開始之前，最重要的是收集完整的資料，彙集各方的意見，徹底檢討造成災害的重大因素，並就這些因素，提出具體可行的方案，痛下決心，全力改善。否則，我們將無法擺脫地震的夢魘。尤其這一次中部災區的公共建築物，受損嚴重。人民不禁要問，國家的維生指揮系統如此薄弱，我們該怎麼辦？這些原本是人民在發生災變時尋求庇護或求助的地方，卻如此脆弱。無怪乎有人要說，幸虧地震發生在凌晨，且震央在偏僻的小村鎮，如果發生在大白天且震央在都會區的斷層時，那麼從倒塌的學校、機關、醫院及其他公共建築物如圖書館…等來推估的話，實際死傷人數定然遠超過目前的人數數倍以上。因此公共建築物的設計與管理，的確需要特別重視。

　　由於題目是從地震談起，為讓讀者瞭解起見，首先就地震學基本知識及這次地震的特點與其會對那些類型建築物造成重大傷害加以說明，其次再談與這些有關之建築設計、施工缺失形成的原因，再次談建築法規是否符合實際需求的問題，最後才觸及圖書館建築設計與管理。

二、地震學基本知識

　（一）地震：地殼或上部地涵之某一部分，突然發生急速激烈的變動，由此產生彈性波向各方傳播，引起地表面震動的現象稱之。（註1）
　（二）震源：地球內部產生彈性波處，通常假設為一點，此點稱之。（註2）
　（三）震央：由震源垂直向上與地表面的交點稱之。（註3）
　（四）震源深度：震源至震央之距離稱之。（註4）
　（五）主震或稱本震：在一系列地震發生時，其中規模最大者稱之。（註5）
　（六）前震：主震之前發生規模較小的地震稱之。（註6）
　（七）餘震：主震之後發生之較小規模的地震稱之。（註7）
　（八）地震規模（M）：地震本身的大小，通常用能量來表示，且一般以小數一位之無名數表示。（註8）
　　若依地震規模M來分
　　大地震　　　　M≧7.0
　　中地震　　　　7.0＞M≧5.0
　　小地震　　　　5.0＞M≧3.0
　　微小地震　　　3.0＞M≧1.0
　　極微小地震　　1.0＞M

地震規模（M）之大小及其影響

（註）目前紀錄上最大之地震規模曾高達8.9。（註9）

　（九）震度階級（簡稱震度）：地震動的強度，通常用加速度來表示，且一般以正之整數級表示。（註10）

　　根據中央氣象局89年8月8日宣布之地震震度分級表如下：

氣象局地震震度分級表

（註）gal=cm/sec2　　　　　　　　　1g=1000gal
　　　地震依其深度h，可分為
　　　極淺層地震　h≦33km　　　　　淺層地震　33km＜h≦70km
　　　中深度地震　70km＜h≦300km　　深層地震　h＞300km

　（十）逆斷層：當地表受力錯動時，如果接受的是「擠壓的力量」，被推擠的一方會向上錯動，造成地表明顯凸出形成地壘，稱之。
　（十一）土壤液化：簡單形容就是堅硬的土地「流砂化」。想像一下，在杯子裡裝入幾層不同密度的砂土，有的含水量高，有的比較乾而硬，用力搖晃杯子後，有些水被震到乾硬層的砂裡，整個杯子裡都變成流體狀的砂。土壤液化是一種自然現象，它的要素是鬆軟的土質、高度含水量及足夠的外力。一般而言在河岸、海岸及舊河道的砂質地或海埔新生地、砂質土壤的含水量通常比較高，被地震激烈搖晃後，砂粒間的孔隙水壓上升，砂與砂之間的結合力減少甚至消失，砂與水混合成泥漿般的液體。一旦地質發生土壤液化，蓋在其上的建築物便會失去承載上部結構的能力而像失去重心般地傾斜。如果砂土的孔隙水壓過高，砂土也會從地層裂縫向外衝，形成「噴砂」。
　（十二）活動斷層：世界各國與學界對此並沒有統一的定義與結論，不過談到活動斷層至少都會包括：近期曾發生錯動的時間基準、未來有再度發生活動的可能等條件。台灣斷層分為第一、二類以及存疑性活動斷層三種。其中第一類活動斷層（又稱全新世活動斷層），主要是指過去一萬年內曾經發生錯移的斷層，符合此一定義的斷層共有九條；第二類活動斷層（又稱更新世晚期活動斷層），主要是指過去十萬年來曾經發生錯移的斷層，或是錯移階地堆積物、台地堆積層的斷層，台灣島上此類的活動斷層共有十五條。台灣為數最多的存疑性斷層，則是指具活動斷層地形特徵，但缺乏地質資料佐證者，共有廿七條，大台北地區的斷層多屬此類，所以台灣島上共有五十一條斷層。
　（十三）地震帶：世界有三個主要地震帶分別為：

1. 環太平洋地震帶
   (1)包括環繞太平洋四周的大陸邊緣及島弧，起自南美洲西岸的智利，經祕魯、哥倫比亞至尼加拉瓜等國家，再繼續沿著北美洲西岸向北延伸至阿拉斯加南部，再向西越過阿留申群島、千島群島再往日本、琉球、台灣、菲律賓、印尼以迄紐西蘭。
   (2)全世界約有百分之八十的地震發生於此地震帶上。
   (3)台灣地震區，屬於此地震帶。
2. 歐亞地震帶
   (1)包括歐、亞兩大洲的南緣地帶。西起直布羅陀，向東通過地中海各國，再經土耳其、伊朗、巴基斯坦、喜馬拉雅山區，延至我國的四川、西康和雲南山區後，再南伸緬甸及印尼群島而和環太平洋地震帶會合於新幾內亞島附近。
   (2)全世界約有百分之十五的地震發源於此地震帶上。
3. 中洋脊地震帶
   (1)包括延綿大西洋、印度洋和北極海的中洋脊，長度達數萬公里，同時寬度很窄。
   (2)產生於此地震帶之地震次數不多，約佔全世界地震次數之百分之五。（註11）

　（十四）地震發生的原因：可歸納為兩種主要的因素

1. 岩漿活動即一般所言的火山爆發—乃是把地震視為一種由岩漿強行侵入已失去熱與壓力平衡之半凝固地殼，致使其中舊裂縫擴大或造成新裂縫，而引起地殼突變的現象。
2. 造山力作用之後果即一般所稱的板塊碰撞—由於造山力所引起，並積蓄過多能量於地殼中，又因地殼受應力作用，斷層發生錯動以致應變能突然釋放，並藉地震波向四面八方傳遞於地盤，而產生震動。

　　由於台灣的地震幾乎都是歸因於歐亞大陸板塊與菲律賓板塊推擠所致。多數地震發生於東部，因為是板塊直接接觸點，至於西部的地震，則因板塊推擠促使斷層釋出能量，震源較淺。因西部人口稠密，災情往往較為嚴重，而上圖台灣陸地及近海密集的點，代表曾發生過地震的震源位置。

三、921大地震的特點

1. 規模7.3，屬大地震。
2. 屬內陸直下型地震。
3. 是由地殼內部向上方滑動的「逆斷層」破壞型。
4. 釋放能量大，破壞力依日本專家指出約十倍於阪神大地震。
5. 震央深度原宣佈1公里，後來更正為8公里，屬極淺層地震。
6. 由於車籠埔斷層長80餘公里，地表是以每秒三公里左右的速度從震央由南向北破裂，就像連珠炮般一路點放，到台中後速度減慢為每秒二點五公里，所以主震時間長達二、三十秒。
7. 主震時出現最大地震重力加速度為0.983g，遠超過日本阪神大地震的0.83g。
8. 九二一大地震的禍首–車籠埔斷層，根據文獻記載上次發生。地震的時間是1916年底，南北走向的車籠埔斷層，從北端的豐原到南端的名間全長約五十公里。過去曾有研究認為，此斷層經豐原後，可能繼續向前走，跨越大甲溪，延伸到三義附近，但並未被學術界普遍接受。可是這次地震後，學者發現此斷層從南投縣的桶頭開始一路上往竹山、名間、南投、中興新村、草屯、霧峰、大里、太平、潭子、豐原後，並非直線往北，而是向東轉彎70度，橫越大甲溪，再穿過大安溪、切入苗栗縣卓蘭鎮內灣，最後到達東安。全長超過80公里，比文獻記載長度多了三十公里，很可能為全球突出地表長度最長的裸露斷層。
9. 震後位移，根據內政部地政司表示，從實際測的一千一百一十九個一、二、三、四等衛星控制點的結果顯示，台灣北部（台北縣市、桃園縣、新竹縣、宜蘭縣）、南部（台南縣市、高雄縣市、屏東及台東）以及金門地區並無顯著的位移。中部地區（苗栗縣、台中縣市、南投、彰化、雲林、嘉義縣市）有顯著位移，最大位移及上升發生在台中市東方與台中縣交界處之聚興山二等衛星控制點，朝西北方向位移九點○六公尺，上升三點九三公尺。最大下陷發生在南投縣員山二等衛星控制點，朝東方位移零點九九公尺，下陷一點一四公尺。九二一地震坍塌非常嚴重之九份二山村落附近的九份二山一等衛星控制點，朝西北方向位移二點八二公尺，上升零點五九公尺。另外東部地區花蓮縣海岸山脈的控制點則有向西北方向約三十公分的平均位移。地政司同時表示，從九二一大地震災區衛星控制點的水平位移圖和垂直位移圖來看，經大地震後，花蓮海岸山脈下沉且向西北方向位移；車籠埔斷層東邊上升且向西北方向位移，車籠埔斷層以西地區下沉且向東南或東南東方向位移。由上述可知車籠埔斷層屬北端錯動幅度，水平向左移達九公尺以上，垂直位移高達約四公尺，很可能創下全世界活動斷層的活動新紀錄。
10. 此次地震大茅埔–雙冬斷層除在南北兩端集集和東勢有些微破裂外，地表錯動並不明顯。可能與大茅埔–雙冬斷層大都從山裡面穿越有關，也造成沿線大規模山崩。由於車籠埔斷層從豐原東轉，與大茅埔–雙冬斷層從左右包挾東勢，兩條斷層錯動力量匯集同時「攻擊」東勢，造成災情慘重。中央大學地球物理研究所教授王乾盈強調，這種地震斷層轉向匯集現象，實在是全球罕見，極為奇特。
11. 根據中央氣象局地震測報中心資料分析發現，在921大地震發生後的廿一秒左右，先是在雲林草嶺地區誘發一起規模六點五左右地震，稍晚在卅秒左右，又在嘉義觸口斷層東邊發生一起規模六以上的地震，到了四十八秒左右，在新竹接近苗栗地區，再度誘發一起規模約六的地震。
12. 就能量釋放而言921大地震的威力相當於同時引爆三十到四十顆廣島原子彈一般。
13. 此次地震由於走山嚴重，震後河川山峽處被堵塞，上游水流儲於山區形成大湖稱為「震生湖」或「堰塞湖」，在中部山區，確實形成不少「震生湖」，如草嶺潭及國姓鄉南港村共有四個。
14. 震後部分地區，包括台中港碼頭部分及彰化員林、社頭均傳出土壤液化的現象，尤其以員林鎮崙雅里及其附近三個里，面積約三平方公里，台中港一至四號碼頭地表下陷二．三公尺，南投縣貓羅溪南岸，即軍功里、振興里，彰化縣伸港鄉大肚溪高灘地最嚴重。
15. 由於此地震災後土石鬆動、崩塌，一旦遭遇颱風、豪雨、極易發生土石流。農委會公布有廿五處可能暴發土石流，包括南投縣中寮鄉的和興、福盛、雙坑地區；國姓鄉全鄉，尤其南港地區；水里鄉新田、郡坑、新城地區；信義鄉豐丘、神木地區；嘉義縣梅山鄉之瑞里、太和地區；阿里山鄉豐山地區；竹崎鄉大坑地區；中埔鄉凍仔腳、澐水地區；雲林縣古坑鄉草嶺地區；彰化縣員林鎮山區及社頭地區；台中縣新社、東勢、神岡、和平等鄉及台中市大坑山區等。

四、地震會對那些類型的建築物造成重大傷害

　　這一部分我們要分兩方面來談，一是理論方面，另一則是實際情況而言。理論方面我們分別從平面以及立面形狀規劃原則兩方面來談。

　　平面形狀規劃的原則為：

　（一）力求簡單

　（二）儘量對稱

　（三）不要延伸太長
　　建築物延伸太長，易因不均勻沉陷，或溫差變化不均而開裂，最好在適當地點設置伸縮縫。

　（四）每一樓層質量或載重分布力求均勻、連貫
　　樓層平面上某處有特大之質量或載重，地震時會產生額外扭矩，故應避免之。

　（五）每一樓層勁度力求均勻
　　樓層平面上勁度分布不均勻，地震時會產生額外扭矩，故勁度分布應力求均勻。（註12）

　　立面形狀規劃的原則為：

　（一）建築物不宜太細高
　　建築物若過於細高（高度超過寬度之4倍）會有太大之側位移，抵抗傾覆之能力也會大為降低。

　（二）立面退縮不宜太大
　　立面退縮太大，因勁度變化太快，易於造成額加應力，此情況宜採動力分析，詳加計算。

　（三）牆或柱須連貫不宜中斷
　　RC牆不連貫，勁度變化太大，會有明顯之應力集中現象。

　（四）少用懸吊式立面

1. 建築物因懸臂而減少了跨距數，亦即減少結構物之靜不定度，使結構物構件發揮因塑性鉸產生破壞機構之功能減低。
2. 懸吊式立面會造成抵抗傾倒彎矩（Mov）之有效寬度（d）減少，在耐震功能上易造成不穩定，有如立正姿勢雖然優美，但不如雙腳微張之姿勢穩定。（註13）

　　另外因台灣位於環太平洋地震帶上，「形狀或構架不規則」之構造物是儘可能避免的。什麼是「形狀或構架不規則」之構造物（簡稱不規則結構），一般來說乃是一棟建築物內其載重、跨距、層高、樑柱斷面、樑柱版牆之連續性等有一項或多項發生「突然變化」者，依據美國加州結構工程師協會之建議列舉如下：

　（一）形狀不規則之構造物

1. 平面不規則
   
   
2. 立面不規則
   
   

　（二）構架不規則之構造物

1. 構件（樑、柱、牆、樓板）配置不連續者
   
   
2. 構件勁度變化過大者（註14）
   
   

　　而在地震中損害的型態和原因，理論如下：

　（一）柱的破壞

1. 撓曲彎矩過大。
2. 鋼筋達降伏。
3. 柱混凝土壓碎。
4. 短柱效應–因窗台等作用，使柱有效長度變短，勁度加大，致地震時，該柱承受過大之剪力而破壞。
5. 軸力及側移（P–△）效應–由於樓板及樑過於薄弱或破裂無法具有良好之支撐作用，使柱無支撐長度加大，而減弱柱之承載能力；又由於柱軸力與側移產生之額加彎矩（即P–△效應）也增加柱之負擔，致使柱挫屈或斷裂。

　（二）樑之剪力破壞
　　地震時會產生額外之剪力，而樑箍筋配置不足致產生剪力開裂。

　（三）磚牆之配置不適當
　　位於騎樓或街角（俗稱三角窗）一樓之外牆常被打穿，且一樓常被使用於店面，輒把內隔間之磚牆拆除，使二樓以上牆體佈置很多，一樓卻很少，致其勁度很小，地震時會因額外扭矩而產生應力集中，使一樓柱斷裂，或二樓以上樑剪力開裂。

　（四）頂層之破壞
　　高樓於地震時由於第二或第三振態之反應明顯會使頂層承受較大之地震力，尤其頂層常被加蓋違建或作屋頂花園或堆置重物等更易使頂層塌損。

　（五）鄰屋互撞破壞
　　因兩屋振動週期不同，且未留置適當之間隔，以致地震時相互碰撞破壞。

　（六）基礎之破壞
　　因地震使柱軸力突然變大致基礎版開裂，或因土壤發生液化現象致土壤承載力不足，使建築物傾斜。

　　另外地震時，建築物由於過大之側位移，屋頂水箱、電梯機房、隔間牆、樓梯、帷幕牆等附屬物及非結構體，最易發生開裂或損害。（註15）

　　而實際情況呢？根據行政院國家科學委員會國家地震研究中心的報告指出，此次地震建築物震害的原因包括：1.結構系統不良–除挑高挑空造成軟弱層外，並有短柱效應；2.結構細節設計及施工不良一箍筋間距太大，無耐震彎鉤，主筋搭接位置不當，搭接出現於同一斷面；3.樑柱內埋設管路，導致承載力降低；4.山坡地違法濫建，任意加蓋違建與任意改裝，影響建築物的耐震行為；5.學校新舊建築夾雜接續，耐震考量不足。（註16）而台北市結構技師公會理事長蔡榮根先生勘災後指出一樓挑高、挑空的大樓例如新莊「博士的家」、雲林斗六等地的建築物，在地震來時會比沒挑高的建築物承受更大的地震力。又松山的東星大樓，雖然一樓沒有挑高，但是拿來當金融機構營業廳使用，為使樓面寬廣，拆掉許多隔間牆，而三樓以上又因當賓館使用，隔間牆做得特別多，因此形成「頭重腳輕」的「軟腳蝦」式建築。（註17）當然在地震來臨時不堪一擊。另外台灣省土木技師公會更指出國內建築物經常有諸多缺點，包括：一樓屬於「軟腳蝦」的建築，五樓以下未經結構設計或只經建築師套圖配筋的建物、短樑或短柱效應屢見不鮮，頂樓違法加蓋、結構設計沒考慮柱子埋設暗管，以及高矮不一、勁度不同，年代不同的建築物之間，未留足夠的碰撞空間，更在台北都會區經常可見，這些都是不耐震的建築物。（註18）還有逢甲大學土木系教授許澤善、張志超，副教授康裕明、陳廣祥統計九二一地震後造成屋塌人亡的原因，歸納出三十二種，其中以「弱柱強樑」和「軟弱的地下室擴展空間」，分占造成單位面積內死亡人數最多的第一、二名。他們並指出弱柱強樑的現象大多數發生在一樓，又以地下室面積小於或等於一樓樓層面積的建築居多，主要肇因於房屋不當挑高，以及柱子面積太小。所以弱柱強樑的建築一旦出事，幾乎都是只有地面上的樓層倒塌，一樓的底版與頂版距離顯著縮小，如同三明治被擠壓一般，死亡人數最為可觀。其次，不少倒塌建築物的地下室擴展空間過於軟弱，擴展空間包括中庭、防火巷和兩個樓層間的空地，由於擴展空間的斷面和配筋不足，一旦發生災變，地上一樓和地下一樓的直立柱就會分叉，造成高樓瞬間傾斜下陷約兩層樓的深度，以上的樓層柱子也會由下而上相繼斷裂，在各樓層出現三明治擠壓效應。（註19）

　　由以上理論與實際來看，兩者確實相當吻合。尤其這次學校教室破壞幾乎都垮在「短柱效應」，一般建築大都在「弱柱強樑」下破壞。因此對「短柱效應」，本文擬再加以說明。一般而言學校建築為了採光均採大片窗戶設計如圖1所示，然而卻因此造成短柱效應，其因如下：

1. 因窗台之矮牆（磚牆或RC牆）對柱之側向束制作用，使柱子之實際高度（h）減少，變成極短柱，以致柱之勁度大為增加。（勁度K=I/h，I：柱斷面的慣性矩）
2. 地震時由於極短柱勁度很大，其震力會遠大於以高度ho設計之柱，因而造成剪力過大而開裂甚至破壞。

　　一九七八年日本宮城縣地震，仙台市圖南高級中學外構面震災示意圖如下，即可看出因窗台造成短柱效應，致引起柱開裂的嚴重性。（註20）可惜我國的建築師未能記取教訓，仍然我行我素，致九二一大地震造成學校如此大的災害發生，實在令人痛心。

　　至於「弱柱強樑」，本非設計者所願見，因為建築結構強調的是「強柱弱樑」，而且柱子破壞造成災害遠大於樑，所以重要性遠大於樑。但是設計者往往忽略下列幾點：

1. 承受軸力之柱受混凝土影響很大（因混凝土主要取其抗壓強度大），工地澆置混凝土品質較難控制；而樑（撓曲構件），其強度受鋼筋影響較大，且鋼筋施工較好控制。
2. 現場混凝土柱施工，混凝土材料易分離（因混凝土由上往下澆置於細長的柱模板內）。
3. 水、電管埋於柱內，減少受壓面積。讓柱設計與施工完成後的效果折減太大，致無法承受大地震，造成「弱柱強樑」的破壞，令人遺憾。

五、建築設計、施工上缺失形成的原因

　　「冰凍三尺，非一日之寒」，「軟腳蝦」式建築…等缺失，據筆者瞭解，均因「利」字所害。何以見得，以下就是本人的看法：民國七十六年，建築業景氣大好，建設公司如雨後春筍般冒出，競爭激烈，為了利潤及社會需求，店鋪每坪售價高出住家兩倍以上，住商合一的大樓，因而產生，而建築師們，即使在養成教育僅學些結構系統及基本結構理論也應知道這種「軟腳蝦」式的建築是不耐震的，卻甘為「利」字所驅使而予以配合，造成今日的痛。其次由於社會奢靡風氣所致，浮華不實成為人們追求的目標，於是大樓門廳從挑空二層、三層甚至四層都有，仲介業也均以此為廣告吸引顧客；為了美觀及空間利用，柱子間距要求越寬越好，柱子本身要越細越好；更因房價居高不下，夾層、挑高、樓中樓、外牆外移至陽台、違章建築…等需求都在建設公司要求下，建築師為了工作仍然配合之。更由於車輛成長太快，地下停車成了趨勢，為了車道而更動柱位更是屢見不鮮。這種為美觀而輕安全；為外觀氣派而無視結構需求，大大背離設計之道，孰令為之。還有在施工方面，由於當時建築工程需求量大增，工人不足，致技術養成未落實，工人專業認知錯誤，以為隨便蓋不會垮，在筆者從事建築工程工作達二十餘年之間，確實親身體驗工人由卑微服從而驕縱不聽使喚，趨勢如此，建築工程在利字下趕工如何不垮？這也無怪乎在災區有所謂的工程專家宣稱的完全無耐震設計卅餘年的老舊、醜陋、方正的房子不倒，而全新且豪華符合耐震設計的大樓塌了。筆者走筆至此，除了啞然失笑，慨嘆人心不古外，還能說些什麼。當然公共工程也是如此，重外表而輕內涵，綁標、綁規格，全因「利」字作怪而已。

六、當前建築法規是否符合實際需求

　　由此次地震看來，主震時最大地震重力加速度為0.983g，遠超過我國中央氣象局震度階級第六級加速度0.25g，因此有必要參考國外標準，對0.25g以上部分再細分，以避免同一級重力加速度相差數倍的情形發生。其次對於現行建築技術規則所劃分的強、中、弱震地區，有必要加以檢討調整以符合實際要求。至於建築技術規則在六十三年、七十一年、七十八年版，均有修訂但都沒有規範垂直地震力，直到八十六年因日本阪神地震的教訓而大幅修訂，最新版才加上垂直地震力條文，雖然要求尚不及日本，但已與美國同步。問題是在此次地震我們發現，建築物的韌性設計，可藉由建物有變形（韌性）吸收地震能量，建物破壞順序應為牆、樑、柱。可是在倒塌的大樓中卻存在著柱斷、樑未破壞或受損的奇特現象，表示現行規範有檢討之必要。很高興，中央氣象局於89年8月8日宣布將原有的震度六級地動加速度範圍改為250～400gal，並新增震度七級，其地動力速度為400gal以上。如此一來與日本分級制相同，更能細分受災地區不同的受災程度，將資源做適當的分配投入救災工作及加強防震工程。或許您會問地動加速度400gal和九二一大地震的983gal仍有一倍以上的差距，為何不再細分？不錯！國外尚有些分級制度在800gal時再細分一級，但是震度分級只是對地震動的強度加以粗略的表示，過度細分，並無太大意義。

七、圖書館設計及管理

　　前面為什麼用那麼多的篇幅來談一般建築呢？因為圖書館建築是公共建築的一環，而公共建築的設計基本原則仍然在一般建築範疇內，若有不同部分也是極其稀少的。因此我們僅就圖書館建築設計與管理上應注意事項做一探討。

　　由於圖書館的設立目的是服務廣大的讀者，所以設置地點，都在人口稠密地區。因此，颱風、豪雨等因素造成館舍毀損的機率甚小，唯一的考量就是地震。為此，我們在選址上須考慮的唯一因素是不要建築在斷層上，因為再好的結構也抵抗不了地層的斷裂。其次是地質，卵礫石層固然最好，若是萬一不幸碰到廢河道、沉泥層等容易液化土壤，甚至都會區機關用地最常見易沉陷的墳墓地，此時地質改良是必需花的經費，絕對不可忽視。再其次對於結構的設計絕對要秉持安全第一，舒適、方便、經濟其次，最後才是美觀。由於圖書館功能日漸擴張，因此設計規劃要有前瞻性，才能符合需求。一般而言圖書館建築主要的功能包括借還書的出納台、書庫、參考諮詢室、閱覽室、提供閱報的報紙室、期刊室、視聽室、會議室、電腦室、一般辦公室、特藏室、機房、展覽室、停車場、電梯間、樓梯間…等，功能複雜。因此在動線上應把握路徑最短、干擾最小、方便性最高、效率最好…等原則。尤其在結構設計上對於活載重高的書庫、車庫安排要格外注意。以下就先把建築技術規則構造篇第17條最低（均布）活載重摘錄列表如下供參考。

　　上表得知圖書館各室活載重除車庫500kg/M2、書庫600kg/M2外大都在300kg/M2。因此書庫車庫的位置必須如前面所討論的力求均勻連貫，才不會產生額外扭矩。且依建築技術規則構造篇第18條規定“載重標示”即承受重載之地版，如作業場、倉庫、書庫、車庫等，須以明顯耐久之標誌，在其應用位置標示，建築物使用人應負責使實用活載重不超過設計活載重。惟一般均未樹立此標誌，實在應該改善，且這一點同時也告訴我們，使用者不可任意調整位置，以免影響結構安全。除此之外平面、立面設計均應遵守前面所談的：平面1.力求簡單；2.儘量對稱；3.不要延伸太長；4.每一層質量或載重分布力求均勻、連貫；5.每一樓層勁度分布力求均勻。立面1.建築物不宜太細高；2.立面退縮不宜太大；3.牆或柱須連貫不宜中斷；4.少用懸吊式立面。其次在建材的選用上，公共建築物外牆應儘量如日本一樣使用石頭漆、崗岩漆之類建材，避免使用磁磚，以免脫落傷人。帷幕牆之類的建材在地震時，由於建物過大之側位移，最易發生開裂或損害，亦應避免使用，如此設計才會安全。而在管理使用上，國內最大的問題出在設計之前，沒有充分溝通，蓋好之後常發現不符使用，而管理者便會敲敲打打影響結構安全，因為任何隔間牆均會增加結構的橫向勁度，尤其是填充於構架各桿件間的隔牆，不僅會增加結構的勁度及阻尼，且會減低結構的基本振動週期，甚至會改變結構的反應模式，進而改變各構架受力的分配。因此任何的變動都會造成不利的影響。尤其是剪力牆，牆上開口當然會降低其耐震的效果。國內許茂雄博士在一次演講中說明了，不同開口位置對該牆的耐震效果也有顯著的差異，其圖如下

　　圖中有八種開口情況，其開口面積都是6m2，我們令A情況的耐震度為100％，則當開口移到角落B狀況，其耐震度可提高23％，另外若開口在中央而上下通過時，則左右兩片耐震壁合起來的耐震剛度共為84％，如C；最差的情況如F所示，其耐震效果只有40％。此外還要說明的是牆並不只限於鋼筋混凝土剪力牆，實際上只要具有耐震效果的都可視為耐震壁。（註21）

　　還有最重要的一點是建築規劃設計請建築師沒錯，但是監造則應委由土木結構…等技師才對，因為建築師專長在規劃設計，力學非其所長。應找力學專長的技師監造，如此才不會陷於又設計又監造，球員兼裁判的情形。更何況由力學專家監造可多一道檢查，多一層保障。

八、結論

　　地震無疑是建築物最大的殺手，可惜我們無法預測，只能預防，尤其公共建築物如圖書館因服務對象眾多，是不容許在地震中倒下的。因此在基本設計規劃上一定要達到「大震不倒，中震不壞，弱震不裂」的標準，使用管理上更應該以安全為最大考量，那麼建物安全一定會有保障。

【附註】

• 註1：徐明同，＜地震工程＞，（台北市：中國工程師學會，民國74年），頁1。
• 註2：同註1。
• 註3：同註1。
• 註4：同註1。
• 註5：同註1，頁15。
• 註6：同註5。
• 註7：同註5。
• 註8：同註1，頁25。
• 註9：蔡震邦，＜建築結構耐震設計觀念問答＞，（台北市：文笙書局，民國80年），頁20。
• 註10：同註8。
• 註11：同註9，頁14。
• 註12：同註9，頁26。
• 註13：同註9，頁28。
• 註14：同註9，頁30。
• 註15：同註9，頁52。
• 註16：＜工商時報＞88.10.31第9版。
• 註17：＜中國時報＞88.09.25第19版。
• 註18：＜工商時報＞88.10.10第6版。
• 註19：＜聯合報＞88.10.31第8版。
• 註20：同註9，頁56。
• 註21：廖煌煜，＜房屋結構與耐震設計＞，（台北市：文笙書局，民國75年），頁1-7。