高樓明顯地震搖晃卻無通知 國震中心研發先進預警系統
〔記者吳柏軒/台北報導〕地震來臨時雖有國家級警報,但部分小地震並不通知,卻對高樓往往造成明顯搖晃,主因就是高樓有「共振效應」,且各大樓因結構而共振頻率不同,每個地震來都造成不一樣效果,為此,國震中心收集2年數據、研發1年,開發出「先進高樓強震預警系統」,讓民眾事先趴下掩護及穩住,避免被掉落物砸傷。
國家實驗研究院的國家地震工程研究中心鑽研地震防災科技,國震中心主任歐昱辰表示,每個地震都有特定頻率,而各種建築也因不同結構而有其各自的基本頻率,當地震跟某種建築的頻率週期較接近時,就會產生「共振效應」,導致晃動被放大,故有些地震對某些大樓造成顯著破壞,對其他大樓卻沒事,就是這個原因。
國震中心結構監測與控制組長趙書賢表示,透過中心開發的「智能結構監測技術」,安裝全台10多棟建築,包含公家機構與社會住宅等,量測建築結構的受震反應數據,包含加速度、位移、應變等,收集2年數據、1年研究,開發出高樓強震預警系統,可在地震波來之前,預估樓層震動量及建築的震動週期,達警戒標準就發布預警,屬各大樓的客製化系統,有別一般性的國家及警報。
趙書賢說,該系統包含結構震損警示分析,當地震之後,量測地震力、地震波功率、結構反映功率、最大層間變形量、殘餘層間變形量、振動週期等,提供建築的震損警示燈號,綠燈無損、黃燈輕微至中度震損、紅燈嚴重損壞至接近倒塌,也可即時提供民眾決策是否在第一波地震後趕緊逃離。
歐昱辰也舉例,新大樓防震結構好,但仍有明顯晃動問題,至於舊大樓,中心過去也曾協助某些私有建物安裝結構健康監測系統,該建物還沒決定是否耐震補強,但幾次地震後透過監測系統,讓業主清晰建物震動與危險,最後決定補強,代表系統有助了解建築物健康狀況,協助進一步是觀望或應變處理。
而有關價格,趙書賢計算,跟樓層高度及感測器數量有關,舉例10層樓約200到250萬元,20層樓約250萬到300萬元,目前將透過技轉授權廠商提供服務;國研院長蔡宏營指出,若按每戶2萬元成本,使用10年,一天平均5元,因跟性命攸關,希望未來大樓建物可評估安裝;更舉例高科技產業因晃動而導致晶片破損,日前台南地區地震,該系統提早3秒高樓晃動預警,多1、2秒停機,就省好幾億元,而高樓住戶則是需充裕預警時間,躲到桌子或庇護點,避免被東西砸傷。
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