你的房子能抗幾級地震？921地震前興建的房子怎麼辦？

●本文摘選自天下文化出版之《尋找安全的家：結構技師蔡榮根教你選好宅》。👉 前往琅琅書店購買電子書，立即閱讀！

文／蔡榮根

我的房子能抗幾級地震？

2024年4月3日上午7點58分，花蓮外海發生芮氏規模7.2的地震，除了震央所在地花蓮有多棟房屋倒塌或震毀，造成人員傷亡外，各地也傳出不少災情。大家都很關心「我的房子能抗幾級地震？」這是結構技師常被問到的問題，但卻是很難用三言兩語說清楚。

在回答問題之前，我們先來弄清楚「地震規模」和「地震震度」兩者的區別，一般人很容易將它們混淆。

地震的「規模」與「震度」

每當地震來襲後，中央氣象署都會在三分鐘內發布地震位置、地震深度、地震「規模」和各地最大「震度」。以2024年4月3日花蓮外海發生的地震為例，在中央氣象署發布的即時地震報告中，芮氏規模為7.2，震度則以花蓮縣和平鄉觀測到的「6強」為最高，其他各地的震度以震央為中心，向外隨著距離變遠而逐漸遞減。

地震是因為地殼板塊運動相互擠壓，引起地殼岩層斷裂錯動，長期累積的能量瞬間釋放出來而發生。地震時岩層內最早發生錯動之處稱為「震源」，震源正上方的地表位置稱為「震央」，即中央氣象署地震報告中的「位置」。震央與震源之間的距離稱為「震源深度」，即地震報告中的「地震深度」，以公里為單位。

地震規模（magnitude）指地震「釋放出來的能量」，全球有數種量度規模的不同方法，臺灣採用「芮氏規模」，直接用數字表示而不加單位，並顯示到小數第一位，例如921集集地震為芮氏規模7.3。

地震規模每增加0.2，釋放的能量約增加1倍；規模相差1.0，釋放的能量相差約31.6倍；規模相差2.0，釋放的能量相差約1000倍。例如規模6.0的地震所釋放的能量，約為規模5.0的31.6倍；規模7.0的地震所釋放的能量，與規模5.0相差約1000倍。規模8.0的地震所釋放的能量，則與規模5.0相差高達3萬2000多倍。

中央氣象署常用相當於幾顆廣島原子彈爆炸的威力，來描述地震所釋放的能量，例如規模6.0相當於0.5顆、規模7.0相當於15.9顆、規模7.5相當於89.4顆、規模8.0相當於502.7顆等。

但地震「規模」無法反映地震時地表搖晃的程度和災情，例如規模7.0的地震，發生在距地表10公里內和發生在100公里深處，所引起的地表搖晃程度和造成的災害就相差很遠。規模達7.3的921地震，因為震央在陸地，且震源深度僅8公里，所以引發近代臺灣最嚴重的震災。

震源深度在0至30公里的極淺層地震，即使是中等規模，也會引起嚴重的震災，例如2011年紐西蘭基督城發生規模6.3的地震，因震源深度僅5公里，造成紐西蘭史上最嚴重的震災。2016年臺灣規模6.6的高雄美濃地震，和2018年規模6.2的花蓮地震，因震源深度分別僅為14.6公里與6.3公里，因此震央附近的震度都達到7級，造成屋倒人亡的嚴重災情。

震度（intensity）指地震時地面的「搖晃程度」及對人、房屋和地況的影響。我們在地震時感受的搖晃，是因為震源傳來的地震波，突然對地面造成往復的加速度所引發，地震學家因此用「地表加速度」的大小，來衡量地震「震度」的大小。歐美及中國大陸將震度分成0至12級，臺灣沿襲日治時代的習慣分成0至7級，0級為無感地震。但中央氣象署自2020年起，綜合考量地震時的「最大地表加速度」和「最大地表速度」兩項觀測數值，將5、6級再細分為5弱、5強及6弱、6強，最高震度仍為7級。

▲地震規模愈大、震源深度愈淺、離震央距離愈近、地質愈軟弱，感受到的震度愈大，對建築物的破壞力也愈大。

想像我們正在搭一輛以時速60公里行進的公車，如果司機突然緊急煞車，使車子在三秒內完全停止，此時在公車上感受到的衝擊，大約就相當於7級的地震震度。沒有繫安全帶的乘客，會整個人往前，撞擊到前方椅背或擋風玻璃，站著的乘客應該都會跌倒，即使沒受傷也會受到相當程度的驚嚇。

影響各地震度大小的因素包括地震規模、震源深度、與震央的距離、該地的地質特性等。一般來說，地震規模愈大、震源深度愈淺、離震央距離愈近，或是地質愈軟弱，感受到的震度愈大，對建築物的破壞力也愈大。

如前所述，地震「規模」的大小，無法反映地震時地表搖晃的程度和可能造成的災情，因此建築物耐震規範採用「震度」的大小，做為建築物的耐震設計標準。以下提到「地震」時，除非特別指明是規模，否則均指「地震震度」。

耐震設計基本原則

現行建築物耐震設計規範只訂定了「耐震設計基本原則」，沒有明文規定建築物必須抗幾級地震。一般人看不懂「耐震設計基本原則」裡的專業術語，政府和專家因此常用白話口訣「小震不壞、中震可修、大震不倒」來向社會大眾解釋其中意涵。

現在的科技雖然可以建造強固的建築，如核電廠機組的廠房，遇罕見大地震仍然不會壞。但考慮社會資源有限和購屋者的負擔能力，不可能將住屋都比照核電廠設計建造，因為這樣蓋出來的房子，梁柱都會很粗壯，牆也會像碉堡一樣厚，不但昂貴，而且占用很多使用空間，恐怕很少人願意住在裡面。因此全世界的耐震規範，都是在安全與經濟之間求取平衡點。

愈小的地震，發生頻率愈高。愈大的地震，重現週期愈長，在建築物使用年限內遇到的機率愈低。各國的耐震規範大多以每475年預期會發生一次的「最大地震震度」，做為建築物抗震設防的基準，這個基準在我國耐震規範中的正式名稱是「設計地震」，但為了有助於讀者了解，本書將其稱為「設防震度」。

設防震度如何訂定？由地震工程學家根據新建物所在地的地震觀測歷史紀錄、地盤構造、距活動斷層遠近及斷層活動性等資料，運用地震危害度分析方法訂定出來，所以每個地區的設防震度大小都不一樣。

假定新建物的預期使用年限為50年，新建物所在地在未來50年內，因地震侵襲所引發的震度，會超過475年一遇的「設防震度」的可能性只有10%，有90%的機率不會超過。

遵循耐震規範興建的建築物，如果遇到設防震度這樣大的地震，只會局部受損，主要結構體不會產生大的破壞，經過修繕或補強後仍可能繼續居住。換句話說，「設防震度」即白話口訣「中震可修」所稱的「中震」。

耐震設計不良的建築可能造成嚴重損傷，甚至倒塌，例如921大地震時，臺北市的東星大樓如千層派般崩塌，倒塌後樓層間的空隙不到20公分，連災後搶救都很困難；2016年美濃地震時，臺南市維冠金龍大樓瞬間倒塌平躺在地，裡面的住戶來不及逃生。

但只要確實遵照耐震規範設計和興建，梁柱等主結構體就會有穩定的大變形能力——也就是具有韌性，在大地震中不會突然斷裂。即使遭受2500年一遇的罕見大地震侵襲，房屋可能震毀，卻不會突然崩塌，此即所謂的「大震不倒」。在建築物預期的50年使用年限內，只有約2%的機率會遭到2500年一遇的罕見大地震侵襲。

依規範設計興建的建築可抗幾級地震？

因為每個地區過去觀測到的地震歷史紀錄不同，所以地震工程學家為每個地區訂定的「設防震度」也不同。以臺北盆地和花蓮市（假設距離最近的活動斷層不到一公里）為例，臺北盆地的設防震度為0.24 g ，相當於5級地震；花蓮市為0.456 g，相當於7級地震。換句話說，在花蓮市的房屋，必須設計成可抵抗更大的震度。

房屋如果依照耐震規範設計與興建，遇到平常的中小地震應不會有任何損壞；當遇到超過「設防震度」的地震，雖然可能產生一些損壞，但經過修復後仍可繼續居住。如果遇到超過「設防震度」很多的罕見大地震，房屋可能震毀，但不會突然崩塌，能讓住戶有逃生的機會。這就是所謂「小震不壞、中震可修、大震不倒」的耐震設計基本原則。

因此我們可以這樣說：遵照耐震規範設計興建的新房屋，在臺北盆地可以抗5級地震，在花蓮市（假設新房屋離活動斷層距離不到一公里）可以抗7級地震。若遇到更大的地震侵襲，房屋可能震毀，但不會突然崩塌。

臺北盆地與花蓮市的房屋雖然抗震級數不一樣，但在未來50年內，都只有10%的可能，會遇到超過它們抗震級數的地震，所以保障我們生命和財產安全的抗震設防標準是一樣的。

如前表所示，臺北盆地新建案的設防震度為0.24 g，相當於地表加速度為235 cm/sec2，即5級震度。有些建商會要求結構技師把設防震度提高1.07倍：

235 × 1.07 = 251 cm/sec2

剛好達6級震度標準。但實際上，建商只需要在梁柱內增加少許鋼筋。只增加些微成本，就對外廣告稱其建案可以抵抗6級地震，但建案的耐震能力其實並沒有顯著提升。

人類自1890年代起（臺灣自1897年12月19日起）才開始有現代化地震觀測儀器，因此各地區的地震觀測紀錄歷史都不超過150年，地震工程學家只能利用有限的觀測紀錄來建立預測模型，推估475年一遇的最大地震，或2500年一遇的最大地震，準確度自然受到限制。

無論是日本1995年的阪神地震或2011年的東日本311地震、臺灣1999年的921地震、中國大陸2008年的汶川地震，及海地2010年的大地震等，都超過地震學家原先預估的規模，因此地震工程學家常會根據新增加的觀測紀錄，建議提高建築物的耐震設防標準，如臺灣在921地震後，也大幅提高各地的耐震設計標準。

若不是921地震後興建的房子，怎麼辦？

1999年921地震後，政府全面提高建築物的設防震度，因此社會上普遍認為921地震後興建的房屋才是安全的，但921地震後興建的房屋僅占房市的一小部分，新建案的房價也不是所有人都負擔得起，那怎麼辦？

921地震前興建的房屋可能禁不起大地震的考驗，主要原因是未將1982年頒布的耐震規範落實在設計上，以及施工不確實。1995年日本阪神地震和2011年東日本大地震時，當地的震度都比耐震規範規定的設計標準大很多，但根據日本1981年規範興建的房屋並沒有造成太多人命傷亡，關鍵在於耐震規範能夠落實。

臺灣在921地震前興建的建築物，普遍沒有落實耐震規範的規定，但重災區的房屋還是有很多沒倒塌，這是什麼原因？其中一個原因是，很多在設計時沒計入貢獻的牆面幫忙發揮了抗震保命的功能，另一個原因是，沒倒塌的房屋大致上格局都比較對稱方正。

耐震規範最重要的基本原則是，避免建築物平面格局和立面外觀的不規則，這樣可避免地震力集中在少數梁柱上，造成局部的梁柱斷裂後發生連鎖反應，以致房屋倒塌。根據國家地震工程研究中心和結構技師公會等對921地震和後來幾次震災的調查，倒塌房屋的空間設計和梁柱配置，絕大部分嚴重違反耐震規範的基本原則，因此在選購中古屋時，應盡量選擇格局對稱方正的建築物，避免外觀和格局看起來有重大耐震缺陷的房屋。即使是選購921地震後興建的房屋，這一點仍然非常重要。

安全宅要點

1.地震破壞力要看「震度」：震度指地震時地面的「搖晃程度」及對人、房屋和地況的影響。地震規模愈大、震源深度愈淺、離震央距離愈近，或地質愈軟弱，震度愈大，對建築物的破壞力也愈大。

2.耐震設計基本原則：小震不壞、中震可修、大震不倒。以每475年預期會發生一次的「最大地震震度」做為建築物抗震設防基準。遵循耐震規範設計興建的建築，在此震度之下只會局部受損，若逢罕見大地震也不會突然崩塌。

3.每個地區的設防震度不同：每個地區過去觀測到的地震歷史紀錄不同，所以地震工程學家為每個地區訂定的「設防震度」也不同。房屋耐震設計需視地區而定。

4.震度總共分成0、1、2、3、4、5弱、5強、6弱、6強、7等十個等級。

5.g是重力加速度的意思。一個物體自空中落下，受地球重力影響時所產生的加速度為1 g，大小為981 cm/sec2。

●本文摘選自天下文化出版之《尋找安全的家：結構技師蔡榮根教你選好宅》。👉 前往琅琅書店購買電子書，立即閱讀！