http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=20
作者： 姚忠达 淡江大学建筑技术系
建筑物与人
随着人类文明的进展，筑屋已由原始的挡风遮雨，逐渐演变成现代生活、工作与休憩的重
要场所。今天，一栋建筑物须有强健的构造系统，才能抵抗大风雨的侵袭或突如其来的地
震威胁；须有完善的机电系统，才能有效能地掌控屋内的电器设施；须有良好的运水干管
，人们才能舒服地在家里享受随时用水的便利性；须有快捷的上下输送升降管道，才能在
各楼层间垂直自由地行动；须有监视保安系统以防盗贼小偷的侵入，甚至也仿照人的头脑
，在建物内配置智慧型中央监控系统，以协助大楼的管理。
从建筑物的架构来说，房屋就跟人一样具有身体组织，例如人体是由骨骼搭配肉身而成，
房屋则是由梁、柱、板、墙等所组成；人有呼吸系统，房子则有空调系统调节室内的温度
及空气品质；人有神经系统感应环境，房子则有水电管线系统与外界生活设施连系；人需
要衣装打扮，房子则须借由不同的造型凸显它的独特风格。显然，人在科技与文明演进中
，不知不觉地仿照自身的机能，建造自己的栖身地。
房屋与结构
地球上的动物，依构造组成的不同，而有不同的形体。以骨骼为主要支撑的脊椎动物，因
其强健的骨架，使得牠们的体型可以超过以覆壳为主的甲壳类动物（如螃蟹、虾子），或
以软件为主的无脊椎动物（如乌贼、章鱼）。这可以由海上的大鲸鱼，或是亿万年前的大
恐龙遗骸得到印证。同样地，在人类的建筑中，完整的构架系统让建筑得以巨型高楼化，
例如台北 101 是目前世界第一高楼，它可以提供上万人在里面生活或工作。
然而，地球上的万物随时都在承受着来自地球的引力，而人之所以能够垂直站立，是因为
人体有强健的骨架做为全身重量的支撑系统。房屋也像人一样，要稳固地竖立在地球上，
就必须有良好的支撑系统，通常是由梁及柱所组成的构架系统。
所谓“梁”就是房屋中的水平支撑系统，它的作用就像人体的肋骨。而“柱”是把梁所承
受的负荷传导到地上，它的功能和人的脊柱及双脚一样，负责把身体的重量传到地上。而
人体骨骼间的关节连结单元，在房屋构架中，就是“梁柱接头”，它的作用虽然不如人的
关节那样灵活，却是连结柱子及横梁的重要关键性元件。至于人体的肉身部分，就有点像
是房子的板墙系统，它们主要在形成空间，以容纳屋内人员及相关设施。
关于墙的部分，依使用性能的不同，可分为隔间墙与承重墙（或称剪力墙）。隔间墙就是
我们熟知的室内分隔墙，原则上它并不负责承载房屋的重量。承重墙就须有承受垂直负载
的能力，甚至也须具备抗震的功能，它的功能与立柱类似，只不过量体比立柱来得大而已
。
也由于承重墙具有承载的功能，因此在进行建筑物室内空间调整时，它是绝对不能任意变
动的重要构件，这一点常在大楼整修时被忽略。921 大地震的惨痛经验很明确地告诉我们
，房子光是可以长期地承受垂直重量是不够的，它还必须能够禁得起短暂强烈地震力的考
验。
健康宝宝
母亲在怀孕时，对胎儿只有一个小小的心愿，就是希望生出来的是个健康、活泼、可爱的
婴儿。怀孕期间的产检，产后的细心照料，无不是为了让小婴儿健康，身体机能健全，将
来长大成人，有好的发展；活泼可爱，人见人喜欢，人生路走得更顺畅。但是，当新生儿
不幸出现肢体残障时，在往后的日子里，父母必须花更多的心力照顾他，相信这时他们最
大的心愿，就是盼望他们的小孩，未来人生路只要走得平安就好了。
同样地，一栋新建的房子就像新生的婴儿一样，从开始的规划设计，到最后完工，都需要
工程人员的全力投入。若在建物设计及施工阶段，一味地为吸引客户，只讲求华丽的造型
，省掉对建物抗震性能的检讨；为了节省成本，兴建时不按施工要领进行，以致把房子抗
震的健康问题，当做是最后选项，那这栋新屋将来肯定是经常生病的“弱体儿”或残缺的
“畸形儿”。
可以预知的，住在这种“不健康房子”里的住户，必须为这个“健康会出问题的宝宝”承
担更多的风险，或花更大的心力为它进行补强。因为抗震不足的房屋，很少能禁得起大地
震的严苛考验。
921大地震的震撼
人需要运动及均衡的饮食以维持健康，房子则要靠好的结构系统、施工品质、使用维修，
才能满足抗震的需求。人会因抵抗力不足而生病或因意外而受伤，同样地，房子也会因设
计不佳（专业能力可能有问题）、施工不良（偷工减料、不按图施工）、或使用不当（破
坏结构系统或任意变更用途），而产生支撑力不足的问题，以致禁不起大地震的来袭。
1999 年 9 月 21 日，对生活在台湾的人而言，是个永难磨灭的悲痛日子。那一天凌晨，
大地震撼动台湾中部，不但南投、台中多处房屋因而倒塌，甚至也波及台北县市及云嘉地
区，所造成的生命财产损失，至今仍是令人心痛的一页。大地震过后，人们再次意识到，
位处强烈地震带上的房子安全，必须建构在健康的抗震结构体上。这就如同以劳动为主的
工人，其工作活动力的表现，是建立在强健的身体及“耐操”的体能上。
房子的骨质疏松问题
建筑物里的梁柱结构系统，就有如人体的骨架系统。老人家常因年老钙质流失，导致骨骼
容易脆化，若不小心跌倒，就有骨折的危险，而房子也是类似的。
以目前常见的钢筋混凝土建筑物（Reinforced Concrete building，简称 RC 建物）来说
，由于钢筋具有抗拉的特性，而混凝土是抗压极佳的材料，因此结合两者的优点形成 RC
构造。在工程实务上，为了使 RC 梁柱内的钢筋与混凝土在受震过程中仍能有效结合，而
采用“箍筋”把钢筋与混凝土围束起来。
若没有箍筋妥善地把主钢筋及混凝土围束住，当面临大地震的考验时，这些混凝土便会因
为失去围束而出现爆裂分离，主钢筋也会因为没有箍筋的充分支撑而产生严重变形，于是
梁柱强度急速下降，终致崩塌。这可以从 921 地震中，许多遭震坏的 RC 梁柱得到印证
。这现象就好比得到骨质疏松症的人一样，禁不起摔倒的伤害。很显然地，适当地箍筋紧
密围束，有助于提高梁柱的耐震性能。
除了脆弱的骨头会有折断的危险外，关节也是人们活动中重要的元件之一。年轻好动，常
不小心造成关节损伤，若没有妥善治疗，等到年纪大时，便可能因骨质老化，导致关节炎
的痛苦。
同样地，房屋也有关节，它就是“梁柱接头”。在 921 大地震中，无论是半倒或全倒的
较高屋龄房子，其中最明显的一个破坏点，就是梁柱接头，导致房子产生严重倾斜或崩塌
。追究原因，就是在房子建构过程中，工程人员忽略梁柱接头处“紧密箍筋”的围束，以
致接头破裂，甚而让整个房子跟着崩塌。“紧密箍筋”是工程规范用语，目的在借由降低
箍筋的间距及牢实的弯钩施作，来强化箍筋对主钢筋与混凝土的围束能力。
“强柱弱梁”的耐震概念
基本上，房子受破坏，就跟人不小心跌倒受伤一样，有人会擦伤，有人会骨折，而对房子
而言，就是墙裂了，或是梁柱因裂开而折断。
在这些破坏机制中，柱断裂是最危险的，一旦发生柱折断，紧接着就是房子因少了垂直支
撑而发生立即性崩塌。这就如同人腿骨断掉一样，完全失去行动能力。至于梁出现断裂，
虽也有可能对房子造成局部破坏，却不至于发生房子全面倒塌，主因在于尚有立柱支撑著
整栋房子的重量，就好比人断了手臂，但因腿尚能活动，还有基本的行走能力，但是提物
就不行了。
比较两者，便可知道立柱在建物抗震上扮演着极重要的角色。因此工程师在设计房屋结构
时，都被要求对房子进行“强柱弱梁”的检讨，以提升建筑物的耐震能力。
紧急救灾
“人一旦因运动或意外发生骨折，可以利用板子、木棍等硬物固定骨折处，避免骨折易位
，然后尽速送医。经由骨科医师诊治，再决定是以石膏固定，或采用手术钢钉板固定。”
这是发生骨折时的基本防护措施及原则。
当房屋遭受大地震侵袭，出现可能发生倾倒的“危楼”状况时，紧急的处置方式也和人对
于骨折的紧急处理方式类似。只不过在救灾人员进出摇摇欲坠的房子时，必须在专业工程
（如结构、土木、建筑）人员的指导下，先进行临时支撑架的设置，以维护救难人员及困
在屋内灾民的安全。在这里，必须强调的是，大地震过后，来得及逃出的人，仍不可冒然
冲回已成危楼的房子进行财物抢救，因为紧接着大地震之后的强烈余震，仍有可能把摇摇
不稳的房子全面震倒。
“天有不测风云，人有旦夕祸福”，这是形容大自然的多变与人生的无常。天地虽无情，
人间却有爱，大地震无情地摧毁人们安身立命的房子，却也有一群人无私地奉献他们的爱
，为了救灾，不惧危险，他们奋不顾身的情景，令人动容。若设计、建造、使用三方可以
把房子当作自己的身体或孩子一样用心地爱护，相信我们居住的房子，必定禁得起大地震
的考验。
建筑物的真善美
在结束本文之前，让我们一起回顾经典的建筑：埃及金字塔所呈现的永恒性、北京天坛所
代表中国自古崇天的敬意、印度泰姬玛哈陵象征著世人对浪漫爱情的美丽憧憬、法国巴黎
铁塔则是现代高耸建筑的先驱。
它们除了是建筑界的绝色美人之外，也都拥有健康的体魄。在过去千百年的悠悠岁月中，
它们也曾历经大小不同的天灾考验，至今依然坚强地伫立在那里。它们除了外在“美”观
的造型外，也不时散发著设计者所要传达的内在“真”性情，而从它们身上，让人可以感
受到，当时建造者“善”于运用有限的工程技术能力，完成不朽建筑杰作的决心。这些建
筑经典，不就是当时人文艺术、工程科技与文明演进的辉煌展现吗？