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住宅耐震等極大比拼!RC、SC、SRC建築結構到底差在哪裡?

編輯 Chole Jheng|圖片來源 尚藝室內設計,天沐設計,RENOSYマガジン, r-i.jp,中央氣象局
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不管是預售屋、危老改建或是新成屋,相信大部分的民眾一定很關心住宅是否有耐震 / 抗震結構吧!位處地震帶的台灣,經歷了921後,四月初又出現芮氏規模 7.2 的全台有感地震,後續大大小小的餘震不斷,過去不了解 RC、SC、SRC 結構差異的你,本篇可要好好筆記囉!簡單來說,鋼筋或鋼骨就是人的骨架,而混凝土就像是人體的肌肉,不同的結構各有優缺點和適用的房屋類型,安全性不只是三種結構的差異,也關係到施工品質。

 

Q1 建築結構分成哪些?

• RC 鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)/ RC結構 
主要建材是鋼筋&混凝土,是台灣建築中最常見的結構,也是業界技術最純熟的建築工法。這類的房子因為混凝土在建築結構中佔據比較多的比例,因此結構性質上比較剛硬,地震來時搖晃的幅度比較小,隔音性與防水性都不錯。台灣約九成的公寓與華廈多為RC結構,尤其是早期10樓以下的建築基本上都是RC鋼筋混凝土唷!

圖片來源:RENOSYマガジン
圖片來源:RENOSYマガジン

• SC 鋼骨結構(Steel Construction 或 SS Steel Structure)/ SC結構 
主要建材為鋼骨構造,台灣許多玻璃帷幕大樓決大部分都是SC 鋼骨結構。比起RC 鋼筋混凝土,SC 鋼構具有較強的韌性,但由於建材重量比較輕,因此地震或強風吹襲時高樓層晃動感比較強烈。為了解決晃動問題,在建造時會在SC結構外包覆一層混凝土增加結構剛性來降低搖晃感,也能增強防火性。

圖片來源:RENOSYマガジン
圖片來源:RENOSYマガジン

• SRC 鋼骨鋼筋混凝土 (Steel Reinforced Concrete)/ SRC結構 
SRC結構可以視為綜合RC 及 SC 結構耐震與住宅舒適度的特色,與RC結構相比,SRC多了內部鋼骨來增加結構韌性,也就是樑柱中間以有鋼骨支撐,鋼骨外圍再用15~20公分的水泥包覆加強防火效果,混凝土中也會有主鋼筋及箍筋,由鋼筋及鋼骨共同支撐讓建築有較強的韌性以及抗拉能力,在比較高的樓層可以稍微縮小柱子所佔據的空間面積,因此大部分15層以上的高樓都會採取SRC結構設計。

圖片來源:RENOSYマガジン
圖片來源:RENOSYマガジン

Q2 SR、SC、SRC施工方式差在哪?

• RC 鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)/ RC結構
RC 鋼筋混凝土施工方式主要分為4個步驟:RC結構的柱體會以4條細筋支撐主要結構樑柱,建築的主筋則圍繞樑柱四周,接著套好模板並澆灌混凝土,等到柱體灌入的混凝土凝固後再繼續向上疊加。RC結構是否抗震穩固的關鍵在於「135度箍筋」,保障建築不因搖晃等外力而斷裂。一般看到工地蓋房子一層一層長出來的,多半屬於RC結構。

• SC 鋼骨結構(Steel Construction 或 SS Steel Structure)/ SC結構
SC結構施工方式則是會在工廠預鑄好各類型的鋼骨,到了施工現場後再以螺栓、焊接的方式組合,接著灌漿作為樓板及以輕質材作為隔間牆。SC 鋼骨結構內部樑柱沒有水泥包覆,只有建築外觀周圍的樑柱會灌入水泥達到防火與防水效果。在工地看到一層一層的鋼骨結構堆疊,但還沒有樓板的設計多屬於SC結構。

• SRC 鋼骨鋼筋混凝土 (Steel Reinforced Concrete)/ SRC結構
SRC工法是來自於日本的技術,施工方式是先將定型用鋼骨組成樑柱內部的構架,鋼筋則立於鋼骨之外,接著架設模板灌入混凝土,來完成樑柱和樓板,也就是RC+SC的混合體,施工難度複雜且建造成本也較高。

圖片來源:r-i.jp
圖片來源:r-i.jp

Q3 什麼是耐震係數?

「耐震係數」也稱「防震係數」,是指地震區水平加速的係數,也代表著地震來臨時該地區可能發生的最大地表加速度值。由於地表加速度值和房屋會不會倒塌息息相關,因此地震的震度是以地表加速度值來分級(G:重力加速度)。新的地震震度分級表如下,最低零0級最高7級,0.08G以下屬於4級以下中震,0.08G~0.25G屬於5級強震、0.25G~0.4G屬於6級烈震,0.4G以上則是7級劇震。

圖片來源:中央氣象局現行與新制地震震度分級對照表
圖片來源:中央氣象局現行與新制地震震度分級對照表

Q4 房屋要耐震幾級才安全呢?

近年市售新建案主打耐震係數為5-6級,但係數只供參考用,主要還是要參考地理位置、建材跟工法。在買房時與其詢問代銷房子耐震幾級,不如問相較於耐震係數規範基準,此建案是否有特別提高耐震係數,以及提高了多少會讓人更安心。

※自從1999年921大地震後,建築本身規範的「耐震係數」逐年修改調整,根據是否靠近斷層、鄰近山區等不同地理條件,耐震係數會有所不同。以雙北為例,耐震係數規範為.24G 可耐5級震度。

耐震係數僅為參考用,主要還是要參考地理位置、建材跟工法。

Q5 耐震、制震、隔震分別代表什麼意思?

• 耐震
「耐震」=「抗震」,是指當地震來臨時,建築對抗地表搖晃的結構能力。

• 制震
「制震」=「減震」,是在建築結構中設計各種可以吸收地震力的韌性結構,阻尼器、制震壁、斜撐等…用來幫助建築結構吸收20%~30%地震釋放的能量,使房屋再遇到地震時晃動時間縮短、晃動幅度變小。

• 隔震
「隔震」=「免震」,直觀來解釋就是隔絕地震,是在建築的每一根樑柱底部和地面之間增加隔震層(鉛心橡膠支承墊Lead Rubber Bearing),由鋼片與橡膠層層交錯疊加,吸收地震水平加速度的能量、降低搖晃程度。

※目前建築物提高抗震能力的主要方式為「制震」和「隔震」。制震工法是透過吸收削減地震能量,隔震工法則透過隔絕地震時透過地面傳導來的能量。另外,隔震工法對上下震動的地震沒有防震效果, 20 層以上的建築物也不適用隔震設計。

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Q6 水泥、混凝土差在哪?鋼與鐵哪裡不一樣?

• 水泥VS混凝土
水泥只是混凝土中的一部分,並沒有辦法提供建築結構上的強度。混凝土的是水泥、小石頭(骨料)和水所組成,真正提供建築結構強度的是混凝土裡面的小石子,水泥則像是膠水一樣把所有材料黏在一起。

• 鋼VS鐵
鋼與鐵最大的差別在於「延展性」和「韌性」。鋼材比起鐵更有延展性與韌性,RC 的鋼筋以及 SC 鋼構所使用的是柔軟的鋼材。

水泥只是混凝土中的一部分,並沒有辦法提供建築結構上的強度。

Q7 RC、SC、SRC建造成本與常使用的樓層高度為何?

• RC 鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)/ RC結構
建造成本為三者最低,因為材料比較重,此工法常用於10層樓以下的建築。

• SC 鋼骨結構(Steel Construction 或 SS Steel Structure)/ SC結構
建造成本次之,因為材料較輕,常用於30層樓以上的建築。

• SRC 鋼骨鋼筋混凝土 (Steel Reinforced Concrete)/ SRC結構
建造成本最高,很考驗施工品質和經驗,常用於15~25層樓的建築。

RC、SC、SRC只是工法和材料不同,但皆有一定耐震力
RC、SC、SRC只是工法和材料不同,但皆有一定耐震力

Q8 哪種建築結構最耐震?

RC、SC、SRC只是工法和材料不同,但皆有一定耐震力!並非造價越高就越安全。以下彙整三種建築結構特色,幫助屋主了解各種工法的特性與優缺點。

• RC 鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)/ RC結構
優點:建造成本相對低、防水、防火、耐熱、隔音好
缺點:樑柱斷面大影響實際使用面積,施工品質很看營造商捆筋密度、水泥澆灌密度、和乾燥養護能力。

• SC 鋼骨結構(Steel Construction 或 SS Steel Structure)/ SC結構
優點:工程期最快、鋼骨體積小不佔據室內面積。
缺點:造價貴、抗熱效果差,容易因為高溫造成鋼筋變形,因此建造時多會增加「防火被覆」。

SRC 鋼骨鋼筋混凝土 (Steel Reinforced Concrete)/ SRC結構
優點:地震來臨時搖晃度低、隔音佳、防火能力好。
缺點:建造價格最貴、考驗施工團隊的品管與技術。

RC、SC、SRC三種建築結構說明表
RC、SC、SRC三種建築結構說明表
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