新RC結構 讓房子更高更壯

【文/住展雜誌】國內多數住宅建築,大多使用所謂RC,也就是鋼筋混凝土結構; 不過基於材料或工法上的限制,很少看到超高樓層的RC構建築。 然而,國內現已成功研發新RC結構,強度更高,營建品質也更能維持…

今年四月中,台灣再度發生大地震。這次的震央在花蓮,震度超過六級;人口稠密的台北地區,實際感受到的震度則約四到五級,其實不算是大,但在盆地擴散效應下,讓人感到搖晃劇烈,造成巨大的恐慌。

再加上,北市市中心有兩棟老舊建物因此傳出傾斜,雖後來經專業技師鑑定並無立即倒塌危險,但有關建物耐震及結構安全等相關話題,仍再度引發熱議,而不知是否是冥冥中的巧合;一週後,國家地震工程中心發表了宣稱強度更高的新結構,台灣也繼日本之後,成為亞洲第二個成功研發該工程技術的國家。

研發新RC 助都更推動

研發新結構的國震中心研究員,同時也是國立台灣科技大學營建工程系教授林克強指出,新建築的高度能比目前傳統結構高上一倍,也就是可以蓋超過五十層;而既然能蓋更高,就意味著結構強度必須再提升。

研發新RC結構的國震中心研究員林克強表示,當初目的之一,其實是協助推動都更。
研發新RC結構的國震中心研究員林克強表示,當初目的之一,其實是協助推動都更。

林克強表示,當初研發新,出發點有二;一、台灣都會區地狹人稠,拉高建築物高度是必然趨勢,況且建物拉高後建蔽率降低,公共空間增加,也有助於都市綠化提升。二、是協助推動都市更新;老舊建物重建,如能應用更先進的結構與技術,其耐震度提高,建築安全提升,這的確也是都市更新一項重要任務。

雖然是四月底才發表,但目前新的技術及建材研發都已近成熟階段;現階段(國震中心)主要是協助廠商制訂相關建材規格,通過官方(營建署)法定審查,使其能應用在實務(興建)面上。

新建材預鑄 催生新RC


新RC的結構強度能夠超越傳統,不同或說進化處,主要有三;一、竹節鋼筋換成為螺旋鋼筋(強度增加),二、(鋼材)套筒連接取代搭接,三、改變混凝土的組成成分、提高強度。但更重要的關鍵和差異,其實是預鑄。

所謂的預鑄,就是大部分的建材定型及加工,都在工廠內完成,工地現場只需進行建材設備的組裝;以鋼筋為例,傳統施工方式是在工地現場搭接及箍筋,預鑄則是(在工廠內)直接銲接閉合或由機器彎曲定形。兩者最大差別在於,預鑄將人為因素降到最低,進而控制施工及建材品質,使其維持一定水平以上。

不過,預鑄工法不夠普及,增加了推廣新的難度。久泰建設之「久泰逸品」專任技師鄭光宏就認為,新強度更高毋庸置疑。但國內目前預鑄廠極為有限、成本偏高,業者的使用意願當然就會降低;他建議可透過容積獎勵等方式鼓勵建商投入,進而擴大經濟規模,降低成本,自然就更容易普及和推廣。

透過建材升級和預鑄工法,新RC結構強度更高,建築高度因此能夠再拉高一倍。
透過建材升級和預鑄工法,新RC結構強度更高,建築高度因此能夠再拉高一倍。


新結構普及化 需更長時間

鄭光宏進一步指出,以過去鋼骨結構或地下室連續壁的發展歷程來看,任何一項新的工程技術,從制訂標準、實際應用,再到實務上完全成熟,大概都需要十年左右時間,新應該也不例外。

林克強則認為,短期內可用『預組』先替代預鑄。預組和傳統場鑄工法和建材其實相同,差別是前者將原本在工地現場的搭接綁紮,移到工廠施作,雖不是預鑄,但至少工廠環境絕對優於工地,同樣有助於營建品質管控。

新讓建築不但能長更高,且更強壯;但基於以上因素,短期內仍將只是極小眾市場。現階段集合住宅建築之主結構,除外,不外乎純鋼骨SS或兩者混血的。消費者應該都想知道,這三類建物主結構,哪一個抗震性能更好?

昇樺建設總經理,本身有結構技師背景的谷念勝分析,無論採用哪種主結構,耐震度都必須符合現行『耐震建築技術規則』要求或規定,因此從結構安全角度,並無孰優孰劣的問題。

昇樺建設總經理谷念勝表示,無論採用哪種建物結構,皆需符合相關技術規則之規範,耐震度都需在一定程度以上。
昇樺建設總經理谷念勝表示,無論採用哪種建物結構,皆需符合相關技術規則之規範,耐震度都需在一定程度以上。


哪種結構 屬市場考量

鄭光宏則指出,(業者)使用哪種結構時,除了基地條件(包含地質等)及符合法規外,主要還是看市場價格與成本;也就是,這塊基地的區位價值如果條件不錯,有機會以更高價格面市或創造更大的附加價值,(業者)就更有可能選擇強度更高、但成本可能也更高的主結構如。

不過不同結構,使用端上還是有差別。首先,相同的樑柱大小,基於材料強度,純鋼骨比強度更高;因此採用鋼骨結構的建築,往往能營造更寬闊的室內空間,因為相同強度下,室內柱體可縮小,不會占用過多室內面積。

然屬軟結構,外力(地震)發生時是靠搖晃來消減能量。而根據目前規範,建物遇外力時,搖晃幅度只要在建物高度的千分之五以內就算合法;以一百公尺的高樓為例,頂樓搖晃幅度不超過五十公分即可。

但這樣的搖晃幅度,室內居住者還是會相當不舒服;加上鋼骨結構不需另做結構牆,只需做輕隔間,但這樣會讓隔音變差。此外,相較於混凝土,鋼材較不耐高溫(火)。基於以上因素,純鋼骨多半運用在商用建築上,住宅較少使用。

住宅建築 多採RC結構

考量到舒適度、防火及隔音等和居住品質相關的因素下,屬硬結構的,至今仍是住宅建物主流結構。然另一種原因,還是成本;畢竟此結構工法發展最早,技術、材料都最成熟,造價成本也最低。目前技術面也早就能克服,讓結構能蓋三十層以上;但蓋得愈高,建物總重量愈重,樑柱就得做得更大,這必定會壓縮若干室內空間。

基於以上限制,因此出現所謂。鄭光宏指出,好處是,同樣建築強度之下,結構柱的尺寸會比小,室內空間較寬廣,建物重量也能減輕,就規劃面來說是一大優勢。另外,算韌性結構,因此外力作用後,綱構比回復力更強,也就是變形程度較低,事後需維修也比較容易。至於建物搖晃的問題,現在則可加裝制震壁或阻尼器來化解,但這當然又會額外增加成本。

不過林克強看法則稍不同。他認為,到底是不是真的是取兩者優點集大成,國內外相關研究其實不足,無法百分之百證明之。而這也代表,新結構未來發展的可能性更大。

選品牌建商 較有保障


只是,無論哪種結構,完工後都已包覆在混凝土或樑柱內,對消費者來說,根本看不出差別。真正影響建物結構安全的,則其實還是施工品質。

谷念勝建議消費者,可挑選建築開發到營造一條龍的業者,相對而言,蓋出來的房子品質會比較好。因為開發者本身也是營造者,就得從設計到施工全程負責,相較於外包給下游營造廠的情況相比,品質更能得到控制。

鄭光宏的看法也類似;簡單說,就是慎選建商品牌。他表示,如果該建商本身有下游的營造單位,至少監工部分是由專任技師負責,無營造單位的業者則(監工)是外包(給個體戶),但這外包的技師並不需要全程監工。顯而易見,當然是前者比較有保障。

久泰建設之「久泰逸品」專任技師鄭光宏指出,SRC雖然成本和技術門檻較高,但室內柱體可縮小,因此能營造更寬闊的室內空間。
久泰建設之「久泰逸品」專任技師鄭光宏指出,SRC雖然成本和技術門檻較高,但室內柱體可縮小,因此能營造更寬闊的室內空間。


推廣新RC 強化營建品質

回到新;林克強強調,研發推廣的另一個重點,實在於提升營建品質。無論預鑄或預組,都讓建材本身的品質更穩定;技術面提升,也代表需加入更多專業技術人員,這當然也有助於工地現場和營造工程的品質管控。林克強表示,目前遠東集團已確定在未來新建案採用新技術;不久的將來,大家應該就能看到新的優勢。

無可否認,新確實還需要一段時間才會普及;但經過近年發生多次地震,國人對建築安全要求已更高。而透過新的推廣,整體營建品質當能獲得相當程度提升。當然,開發商在商言商,因此仍有賴消費者最後一道把關,達到鼓勵優良業者,良幣逐劣幣的良性循環,我們也才能夠住得舒適且更安全!

圖片/住展房屋網提供
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