丹娜絲/抗颱案例》颱風搖滾區的倖存者─潘爸的家農場溫室抗颱,成功心法公開
(續前文)丹娜絲颱風讓大量溫室倒塌,台大生物機電工程學系名譽教授方煒表示,政府應針對溫室結構、材質等制訂規範,才能提升我國溫室品質。在無法規之前,農民透過四處參訪優良溫室,透過觀摩、資訊分享,降低踩雷的機率。
位於嘉義東石的農場「潘爸的家」,是面對丹颱風的「海景第一排」,經強勁風力攻擊卻安然無恙,農場主人大方向《上下游》公開溫室設計心得,提供同行參考。
強固溫室抗颱效果好,但要揹數百萬貸款
災後需修復的溫室數量極高,溫室師傅國雄與團隊每天上午 5 點半開工,晚上 7 點才能下班,在各個溫室裡爬上爬下,頂著烈日修修補補。但他手上光是「維修」工作就已排到年底,若溫室需要的是「重建」,最快得等明年才能開工。
嘉義縣太保市青農聯誼會副會長楊柏宣擁有三座溫室,此次被吹倒一座,身上有 100 萬貸款要還。雖然仍有兩棟溫室可生產,但減少的收入勉強打平貸款和生活開銷。未來重建他打算蓋強固型溫室,但扣除農業部補助額後,他得揹上400萬貸款,「除非未來三年沒有天災毀掉溫室」,才有機會回本。
太保青農龔晉南經營五棟簡易型溫室,此次倒了三棟。他表示考慮到防災,接下來勢必要蓋強固型溫室,但每分地近 200 萬造價讓他躊躇不前,雖有農業部重建補助80%,其餘兩成的自備款仍讓他煩惱,因為增貸額度有限,而即使沒有風災,每三年更換塑膠布的費用也吃掉利潤,「現在有考慮離農。」
搖滾區的倖存者─潘爸的家,為抗颱特別設計
農民在排隊等待重建這段期間,忙著組隊到處觀摩。嘉義縣精緻農業協會理事長吳世彥表示,最近農民見面的話題都圍繞著溫室,包含材質、年限、倒塌狀況,以及設計缺陷。位於東石鄉的「潘爸的家」,雖位於颱風搖滾區第一排,卻結構毫髮無傷,成了青農觀摩對象。
潘春木(潘爸)、侯淑鈴(潘媽)夫婦謙虛地表示,「運氣好」,不過,溫室裡的種種細節都是專為抗災而設計,因為十多年前,兩人的舊溫室便被颱風吹倒過一次。
新溫室記取先前教訓,採南北向的鋼骨結構設施,考慮到東石鄉靠海,帶有鹽分的強勁海風吹拂,鋼材易受鹽分腐蝕,因此溫室的熱浸鍍鋅鋼材均經藥劑處理,南北向的迎風面屋頂處都有增加 45 度角斜支撐。
溫室側面除斜支撐外,立柱間也有 5 根橫鋼條,地基則深達 1.2 米。潘媽表示,先前溫室只有 3 根橫鋼條、地基僅 60 公分,新的設計讓溫室更牢固。
此外,新溫室也一拆為二,兩個溫室之間留有 1.2 米寬的通道,潘媽說明,因溫室旁為兩層樓高住家,面臨強風會造成風切,設計通道是讓面臨強風時,有引導、疏通之效。
水槽加寬排水,加強固定塑膠布、拉捲揚
潘媽表示,溫室一般高約 4 米,主結構考慮到未來強降雨可能愈加頻繁,為因應瞬間降雨量,溫室屋頂處的天溝長約 40 米,寬度加至 6 吋,前中後都加裝排水系統,連接的排水系統則為 4 吋 PVC 管。以一棟 1.5分溫室為例,便有 7 組排水系統。
除排水外,溫室的塑膠布採日系耐用材質,且覆蓋時,每兩個支架間,均以 2 條黑色塑膠條固定,減少風力造成搖晃,而當颱風來臨時,潘春木會放下迎風面側捲揚、打開背風面側捲揚,將溫室裡的風壓排除。
溫室結構關鍵:天溝、立柱、側支撐
什麼樣的溫室才能堅固防颱?台大生物機電工程學系名譽教授方煒說明,溫室設計必須考慮三種力的影響:壓縮力、拉張力和剪力。
好的溫室應是一個完整剛體,壓縮力取決於支柱,支柱間的繫材關乎拉張力,當溫室搖晃時,還會受到扭曲的剪力,因此,溫室的主體結構應避免打洞和鑽孔,負擔屋頂結構的天溝則需要堅固的鋼材,天溝本身應該避免受力。(教授提供完整說明檔案,點此下載)
溫室從上到側都有許多細節要注意,方煒表示,若要支撐起屋頂,屋頂的重力應該由立柱分擔,作爲主結構的天溝,與橫梁、斜支撐的雙向接點應盡可能集中,立柱與斜支撐的接點則要減少晃動的剪力,塑膠布溫室的圓拱屋頂可採 H、V、W 或 M 型支撐結構補強,溫室側面也必須補強,否則不堪一擊。
溫室側面的補強包含鋼材斜撐、風拉桿與側拉桿補強拉張力。方煒提醒,側牆的主體結構中,立柱與橫繫樑可用鋼片、螺絲釘固定,側面的風拉桿與側拉桿必須完整且連續,拉桿的連接處則需以螺絲、鋼索固定、盡可能減少晃動;兩側捲揚塑膠布的側邊建議包覆,避免強風灌入塑膠布內側。
我國溫室沒有定標準,施工品質參差不齊
目前國內法規並未針對溫室建造、結構、材質設定強制規範,僅有設計標準圖可參考。嘉義縣農業處農林作物科科長李秋瑩認為,政府制定法規當然是最好,但農民能否接受、有無檢核量能又是問題。
最常發生的狀況是,溫室蓋起來與農業部的標準圖很相似,但礙於預算,有些建材會更換,例如:螺絲釘,不同等級的螺絲釘耐用、容易生鏽程度落差非常大。
位於嘉義朴子的鑫振實業長年經營溫室建設,負責人涂郁嘉表示,每家廠商的建設方式不同,也因此會有不同報價,從過往經驗看,每當天災造成溫室倒塌、大量農民需要重建,一旦溫室公司無法滿足需求時,許多原本並非溫室背景的鐵工便會進場,以低價吸引農民,但施工品質、材料則參差不齊。
地方政府可用補助把關,青農規劃開課共學
雖無規範,但地方政府仍有把關的機會。李秋瑩表示,縣府會透過補助,鼓勵農民使用耐用材質,以塑膠布為例,嘉義縣會要求厚度達 0.15mm 以上、使用年限 3 年以上才可補助,對於較耐用的塑膠布也會提高補助金額。
台大生物機電工程學系名譽教授方煒則認為,長遠來看,政府不只要制定法規,設立溫室結構、材質、建造方式的基本底線,例如:材料截面積、厚度,材料能耐受的應力、剪力程度,也應對廠商進行基本教育。
目前嘉義縣政府提供表單,有溫網室重建需求的農民填寫後,嘉義縣政府幫忙媒合。雲林青年康慧賢跨區協助嘉南受災農戶,他預計透過課程形式,讓有意願重建的農民參加,課程中會針對農民需求,分析、說明強固型溫室的選材、設計,以及擴大設施容許等行政流程。
(教授提供完整說明檔案,點此下載)