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建築研究簡訊第107期 《業務報導》

大型家具與電器之防護策略

        震災時除建築物倒塌可能危及居民生命安全外,家具的危害也不可忽視,按日本統計大震災中有10%之人員罹難、30%至50%人員受傷,是因為家具傾倒、掉落或移動所造成。有鑑於其重要性,本所進行「大型室內家具與電器之震災安全防護對策」研究,蒐集國內外家具防震文獻與實施方法,並透過實驗模擬,以振動台地震動之動力加載試驗,確認防震措施對大型家具之防護效果與適用性,綜合歸納研究成果彙編「住宅空間大型室內家具與電器之震災安全防護對策手冊(草案)」,並將製作推廣影片擴大宣導,以協助國人提高防震準備,減少震災中的傷害。

一 家具地震危害特性

       地震時大型家具除了會因為傾倒、掉落直接造成人員受傷外,亦可能間接堵塞避難路徑或是引發火災,而導致嚴重的傷亡情況,絕不可低估其帶來之影響。依照交通部中央氣象局109.1.1公布修正前之震度分級表(如圖1),一般建築物在震度6-7會有倒塌、崩壞的危險然而,然而就住宅中普遍存在的大型家具與電器而言,在地震中的危害度不會因建築物新舊而有差異,但是樓層越高,因震度、振幅越大,家具傾倒情形越嚴重。 一般3樓以上於震度4開始會發生玻璃物品或餐具破損、掉落情形,而9樓以上高樓層之大型家具於震度5開始傾倒、掉落,成為傷人的凶器(圖2、3),以發生在2019年8月8日宜蘭外海清晨芮氏規模6的地震為例,新北市當時雖然只有震度4級,但中和一名60多歲婦人卻因為衣櫃倒塌壓傷無法移動,再加上衣服掉落導致缺氧而罹難,因此家具震害安全防護千萬不可掉以輕心。

 

 

圖1震度分級圖及所對應之破壞情況

 

 

圖2震度4造成物品掉落                                  圖3震度5造成家具傾倒

二.振動台模擬地震實驗結果分析

       本研究調查花蓮地震家具危害情形顯示,在沒有固定的情況下,櫃子損壞比例超過八成,是傾倒時容易造成危險的大型家具,而電器用品損壞的比例約4~6成,尤其電視櫃等易滑動家具易因地震搖晃快速移動造成衝擊傷害。因此本實驗將上述家具與電器列入實驗對象,放置於振動台模擬,加載輸入以正弦波為主,頻率共分為0.5Hz、1Hz、3Hz,分別模擬大約於建築物20樓、10樓與3樓之樓板震動頻率,比較家具在有、無固定的情況下,受到地震衝擊的差異。

 

圖4模擬10樓大型家具有無安裝固定裝置於震度6破壞差異

 

 

圖5模擬10樓,電視櫃有無安裝固定裝置於震度6破壞差異

 

        經振動台實驗,大型家具若無施加防護措施,在震度5(加速度達200gal)時即產生位移;施加防護措施後,耐震抗滑能力提高至震度6級(加速度達400gal);而若採施打矽利康於大型家具邊緣與牆壁接縫處之固定方式,則能有效提高耐震抗滑能力至震度7級(加速度達400gal以上)。電視等家電若無防震措施,約至300gal以上便發生傾倒現象,容易造成玻璃碎裂,導致人員傷亡且嚴重影響逃生路徑,電視櫃採鐵線進行固定,能有效提高抗位移能力至500gal以上仍無傾倒產生。

       而各種防震裝置以L型五金鐵件效果最好,其次依序是L型防震消能片、鏈條安全帶、伸縮桿、墊片。此外,以矽利康(Silicon)將家具黏著於牆壁上,防震效果也相當好。地坪材質對家具之防震能力影響很大,地毯的抗位移力明顯優於一般磁磚,若能再搭配前述適當防震措施,能有效提高大型家具之抗位移能力至600gal以上(震度7劇震400gal以上)。

       另外,安裝防震裝置時必須考量居家牆面、天花板及家具強度,以免無法發揮拉、撐的效用,在有防護狀況下震度6可保安全,震度7以上則需多種防震元件一起併用,防護較為安全。

若欲進一步了解實驗研究細節及結果分析可至本所網站參閱成果報告。

 

圖6常用防震元件裝置