http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=20
作者： 姚忠達 淡江大學建築技術系
建築物與人
隨著人類文明的進展，築屋已由原始的擋風遮雨，逐漸演變成現代生活、工作與休憩的重
要場所。今天，一棟建築物須有強健的構造系統，才能抵抗大風雨的侵襲或突如其來的地
震威脅；須有完善的機電系統，才能有效能地掌控屋內的電器設施；須有良好的運水幹管
，人們才能舒服地在家裡享受隨時用水的便利性；須有快捷的上下輸送升降管道，才能在
各樓層間垂直自由地行動；須有監視保安系統以防盜賊小偷的侵入，甚至也仿照人的頭腦
，在建物內配置智慧型中央監控系統，以協助大樓的管理。
從建築物的架構來說，房屋就跟人一樣具有身體組織，例如人體是由骨骼搭配肉身而成，
房屋則是由梁、柱、板、牆等所組成；人有呼吸系統，房子則有空調系統調節室內的溫度
及空氣品質；人有神經系統感應環境，房子則有水電管線系統與外界生活設施連繫；人需
要衣裝打扮，房子則須藉由不同的造型凸顯它的獨特風格。顯然，人在科技與文明演進中
，不知不覺地仿照自身的機能，建造自己的棲身地。
房屋與結構
地球上的動物，依構造組成的不同，而有不同的形體。以骨骼為主要支撐的脊椎動物，因
其強健的骨架，使得牠們的體型可以超過以覆殼為主的甲殼類動物（如螃蟹、蝦子），或
以軟體為主的無脊椎動物（如烏賊、章魚）。這可以由海上的大鯨魚，或是億萬年前的大
恐龍遺骸得到印證。同樣地，在人類的建築中，完整的構架系統讓建築得以巨型高樓化，
例如臺北 101 是目前世界第一高樓，它可以提供上萬人在裡面生活或工作。
然而，地球上的萬物隨時都在承受著來自地球的引力，而人之所以能夠垂直站立，是因為
人體有強健的骨架做為全身重量的支撐系統。房屋也像人一樣，要穩固地豎立在地球上，
就必須有良好的支撐系統，通常是由梁及柱所組成的構架系統。
所謂「梁」就是房屋中的水平支撐系統，它的作用就像人體的肋骨。而「柱」是把梁所承
受的負荷傳導到地上，它的功能和人的脊柱及雙腳一樣，負責把身體的重量傳到地上。而
人體骨骼間的關節連結單元，在房屋構架中，就是「梁柱接頭」，它的作用雖然不如人的
關節那樣靈活，卻是連結柱子及橫梁的重要關鍵性元件。至於人體的肉身部分，就有點像
是房子的板牆系統，它們主要在形成空間，以容納屋內人員及相關設施。
關於牆的部分，依使用性能的不同，可分為隔間牆與承重牆（或稱剪力牆）。隔間牆就是
我們熟知的室內分隔牆，原則上它並不負責承載房屋的重量。承重牆就須有承受垂直負載
的能力，甚至也須具備抗震的功能，它的功能與立柱類似，只不過量體比立柱來得大而已
。
也由於承重牆具有承載的功能，因此在進行建築物室內空間調整時，它是絕對不能任意變
動的重要構件，這一點常在大樓整修時被忽略。921 大地震的慘痛經驗很明確地告訴我們
，房子光是可以長期地承受垂直重量是不夠的，它還必須能夠禁得起短暫強烈地震力的考
驗。
健康寶寶
母親在懷孕時，對胎兒只有一個小小的心願，就是希望生出來的是個健康、活潑、可愛的
嬰兒。懷孕期間的產檢，產後的細心照料，無不是為了讓小嬰兒健康，身體機能健全，將
來長大成人，有好的發展；活潑可愛，人見人喜歡，人生路走得更順暢。但是，當新生兒
不幸出現肢體殘障時，在往後的日子裡，父母必須花更多的心力照顧他，相信這時他們最
大的心願，就是盼望他們的小孩，未來人生路只要走得平安就好了。
同樣地，一棟新建的房子就像新生的嬰兒一樣，從開始的規劃設計，到最後完工，都需要
工程人員的全力投入。若在建物設計及施工階段，一味地為吸引客戶，只講求華麗的造型
，省掉對建物抗震性能的檢討；為了節省成本，興建時不按施工要領進行，以致把房子抗
震的健康問題，當做是最後選項，那這棟新屋將來肯定是經常生病的「弱體兒」或殘缺的
「畸形兒」。
可以預知的，住在這種「不健康房子」裡的住戶，必須為這個「健康會出問題的寶寶」承
擔更多的風險，或花更大的心力為它進行補強。因為抗震不足的房屋，很少能禁得起大地
震的嚴苛考驗。
921大地震的震撼
人需要運動及均衡的飲食以維持健康，房子則要靠好的結構系統、施工品質、使用維修，
才能滿足抗震的需求。人會因抵抗力不足而生病或因意外而受傷，同樣地，房子也會因設
計不佳（專業能力可能有問題）、施工不良（偷工減料、不按圖施工）、或使用不當（破
壞結構系統或任意變更用途），而產生支撐力不足的問題，以致禁不起大地震的來襲。
1999 年 9 月 21 日，對生活在臺灣的人而言，是個永難磨滅的悲痛日子。那一天凌晨，
大地震撼動臺灣中部，不但南投、臺中多處房屋因而倒塌，甚至也波及臺北縣市及雲嘉地
區，所造成的生命財產損失，至今仍是令人心痛的一頁。大地震過後，人們再次意識到，
位處強烈地震帶上的房子安全，必須建構在健康的抗震結構體上。這就如同以勞動為主的
工人，其工作活動力的表現，是建立在強健的身體及「耐操」的體能上。
房子的骨質疏鬆問題
建築物裡的梁柱結構系統，就有如人體的骨架系統。老人家常因年老鈣質流失，導致骨骼
容易脆化，若不小心跌倒，就有骨折的危險，而房子也是類似的。
以目前常見的鋼筋混凝土建築物（Reinforced Concrete building，簡稱 RC 建物）來說
，由於鋼筋具有抗拉的特性，而混凝土是抗壓極佳的材料，因此結合兩者的優點形成 RC
構造。在工程實務上，為了使 RC 梁柱內的鋼筋與混凝土在受震過程中仍能有效結合，而
採用「箍筋」把鋼筋與混凝土圍束起來。
若沒有箍筋妥善地把主鋼筋及混凝土圍束住，當面臨大地震的考驗時，這些混凝土便會因
為失去圍束而出現爆裂分離，主鋼筋也會因為沒有箍筋的充分支撐而產生嚴重變形，於是
梁柱強度急速下降，終致崩塌。這可以從 921 地震中，許多遭震壞的 RC 梁柱得到印證
。這現象就好比得到骨質疏鬆症的人一樣，禁不起摔倒的傷害。很顯然地，適當地箍筋緊
密圍束，有助於提高梁柱的耐震性能。
除了脆弱的骨頭會有折斷的危險外，關節也是人們活動中重要的元件之一。年輕好動，常
不小心造成關節損傷，若沒有妥善治療，等到年紀大時，便可能因骨質老化，導致關節炎
的痛苦。
同樣地，房屋也有關節，它就是「梁柱接頭」。在 921 大地震中，無論是半倒或全倒的
較高屋齡房子，其中最明顯的一個破壞點，就是梁柱接頭，導致房子產生嚴重傾斜或崩塌
。追究原因，就是在房子建構過程中，工程人員忽略梁柱接頭處「緊密箍筋」的圍束，以
致接頭破裂，甚而讓整個房子跟著崩塌。「緊密箍筋」是工程規範用語，目的在藉由降低
箍筋的間距及牢實的彎鉤施作，來強化箍筋對主鋼筋與混凝土的圍束能力。
「強柱弱梁」的耐震概念
基本上，房子受破壞，就跟人不小心跌倒受傷一樣，有人會擦傷，有人會骨折，而對房子
而言，就是牆裂了，或是梁柱因裂開而折斷。
在這些破壞機制中，柱斷裂是最危險的，一旦發生柱折斷，緊接著就是房子因少了垂直支
撐而發生立即性崩塌。這就如同人腿骨斷掉一樣，完全失去行動能力。至於梁出現斷裂，
雖也有可能對房子造成局部破壞，卻不至於發生房子全面倒塌，主因在於尚有立柱支撐著
整棟房子的重量，就好比人斷了手臂，但因腿尚能活動，還有基本的行走能力，但是提物
就不行了。
比較兩者，便可知道立柱在建物抗震上扮演著極重要的角色。因此工程師在設計房屋結構
時，都被要求對房子進行「強柱弱梁」的檢討，以提升建築物的耐震能力。
緊急救災
「人一旦因運動或意外發生骨折，可以利用板子、木棍等硬物固定骨折處，避免骨折易位
，然後儘速送醫。經由骨科醫師診治，再決定是以石膏固定，或採用手術鋼釘板固定。」
這是發生骨折時的基本防護措施及原則。
當房屋遭受大地震侵襲，出現可能發生傾倒的「危樓」狀況時，緊急的處置方式也和人對
於骨折的緊急處理方式類似。只不過在救災人員進出搖搖欲墜的房子時，必須在專業工程
（如結構、土木、建築）人員的指導下，先進行臨時支撐架的設置，以維護救難人員及困
在屋內災民的安全。在這裡，必須強調的是，大地震過後，來得及逃出的人，仍不可冒然
衝回已成危樓的房子進行財物搶救，因為緊接著大地震之後的強烈餘震，仍有可能把搖搖
不穩的房子全面震倒。
「天有不測風雲，人有旦夕禍福」，這是形容大自然的多變與人生的無常。天地雖無情，
人間卻有愛，大地震無情地摧毀人們安身立命的房子，卻也有一群人無私地奉獻他們的愛
，為了救災，不懼危險，他們奮不顧身的情景，令人動容。若設計、建造、使用三方可以
把房子當作自己的身體或孩子一樣用心地愛護，相信我們居住的房子，必定禁得起大地震
的考驗。
建築物的真善美
在結束本文之前，讓我們一起回顧經典的建築：埃及金字塔所呈現的永恆性、北京天壇所
代表中國自古崇天的敬意、印度泰姬瑪哈陵象徵著世人對浪漫愛情的美麗憧憬、法國巴黎
鐵塔則是現代高聳建築的先驅。
它們除了是建築界的絕色美人之外，也都擁有健康的體魄。在過去千百年的悠悠歲月中，
它們也曾歷經大小不同的天災考驗，至今依然堅強地佇立在那裡。它們除了外在「美」觀
的造型外，也不時散發著設計者所要傳達的內在「真」性情，而從它們身上，讓人可以感
受到，當時建造者「善」於運用有限的工程技術能力，完成不朽建築傑作的決心。這些建
築經典，不就是當時人文藝術、工程科技與文明演進的輝煌展現嗎？