柔佛地震促馬來西亞檢討建築耐震規範

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柔佛地震促馬來西亞檢討建築耐震規範

柔佛震動打破零風險迷思

柔佛罕見地在一週內接連發生地震,撼動了馬來西亞長期以來認為自身不受地震威脅的看法。8月24日至31日,馬來西亞氣象局(MetMalaysia)記錄到7次震動,其中包括一場規模4.1、震央位於柔佛北部昔加末附近的地震。永平、居鑾和峇株巴轄也感受到較弱震動。地方當局通報,零星地區的建築物出現細微裂縫,地面也有裂隙。當局未發布海嘯威脅警報,目前仍持續監測。

目錄
  1. 柔佛震動打破零風險迷思
  2. 柔佛地震揭示當地斷層的哪些情況
  3. 馬來西亞建築規範的耐震要求有多嚴格
  4. 歐洲規範第8號對工程師的要求
  5. 法規執行與老舊建築存量
  6. 推動更新標準與評估
  7. 優先保護關鍵基礎設施
  8. 有效的設計與補強技術
  9. 繪製風險地圖並加強監測
  10. 地震後的山崩、邊坡與水壩
  11. 區域視角:新加坡也持續關注
  12. 居民和建築物所有人現在可以採取的行動
  13. 重點整理

馬來西亞位於太平洋火環帶之外,因此許多人一直認為馬來半島是安全地帶。但這種看法正在改變。沙巴過去曾發生較強地震,包括2015年造成數十棟建築受損的蘭瑙地震。數十年來,馬來半島也記錄過規模較小的地震,震央通報地點包括武吉丁宜、瓜拉庇勞、肯逸、曼絨和天猛莪。蘇門答臘和菲律賓的遠距地震也可能使震動傳到本區。工程師和地質學家指出,近期柔佛地震群顯示當地斷層可能重新活動,規劃時必須將低但確實存在的地震風險納入考量。

馬來西亞國民大學工程地質與土壤力學專家Nor Shahidah Mohd Nazer表示,最新地震活動應促使政策轉變。她呼籲在危害較高的地區進行針對性升級,並優先保障關鍵生命線設施。

我們無法預測地震,但可以根據歷史紀錄和目前資料,為地震發生的可能性做好準備。

柔佛地震揭示當地斷層的哪些情況

地球科學家認為,昔加末地震序列很可能是由麻坡斷層重新活動引發。8月24日發生規模4.1的主震,之後又出現規模2.8和3.2的餘震。馬來西亞工藝大學研究人員表示,這種模式顯示斷層重新活動,值得進一步繪製地圖並布設監測儀器。柔佛堅硬而古老的地殼能讓地震能量傳得更遠、衰減較少,因此震央區以外的居鑾、麻坡,甚至馬六甲部分地區也有震感。

馬來西亞境內已知的古老斷層線包括文冬-勞勿縫合帶、武吉丁宜-雲頂、曼絨-霹靂河,以及肯逸一帶。地震工程專家提醒,蘇門答臘或菲律賓的大地震可能透過應力轉移,促使這些古老斷層活動。研究顯示,北緯2至4度之間的一條地帶,包括巴生、吉隆坡、芙蓉、馬六甲、麻坡、峇株巴轄、昔加末和居鑾,其地表最大加速度(PGA)值高於半島其他地區。專家主張在2025年更新國家地震危害圖,並在新山、昔加末、居鑾、巴生谷、馬六甲、芙蓉、怡保和檳城等都會區進行微分區研究,將可能放大震動的當地土壤條件納入設計參數。

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馬來西亞建築規範的耐震要求有多嚴格

2015年蘭瑙地震後,馬來西亞開始在主流建築實務中採用耐震設計。2017年推出的《馬來西亞國家附錄:歐洲規範第8號》(MS EN 1998-1),訂定建築物應如何設計以承受地面震動。《統一建築附屬法規》納入了耐震條文,但實際落實取決於各州是否公告施行相關修訂。工程界團體表示,各地採用情況仍不一致。業界估計,新建工程遵循耐震規定,成本約增加建築預算的5%至15%,實際幅度則取決於場址條件和建築類型。既有建築的耐震補強可能更複雜,有時還需要暫時疏散住戶。

歐洲規範第8號對工程師的要求

歐洲規範第8號以保障生命安全為核心,要求結構能抵抗地震造成的側向力,並以可控方式變形而不致倒塌。工程師將這種特性稱為延性,也就是能彎曲而不斷裂。規範訂有細部設計規則,確保柱、梁和接頭能吸收能量。在許多情況下,工程師必須進行動力分析,預測建築物在地震時如何搖晃;也必須考量當地土壤效應,因為鬆軟地層可能比岩盤更容易放大震動。

馬來西亞國家附錄調整了歐洲規範第8號的部分內容,以符合當地實際情況。研究人員指出,當地地震資料有限是一項挑戰,因此建議設定最低危害程度,避免設計強度不足。他們也提出更實用的場址分類方式,依據場址的自然週期分類,更能反映土壤如何回應震動。由於許多當地工程師過去不熟悉延性細部設計,研究人員為延性中等級(DCM)的鋼筋混凝土設計開發了簡化工具。為提升分析品質,他們也引入一種稱為廣義力法(Generalised Force Method)的基準驗證方法,協助檢核動力模型。

法規執行與老舊建築存量

許多2015年前興建的建築依循英國標準設計,結構尺寸主要考量風力和假設側向荷載。部分建築本身具備一定的側向剛度,能承受輕微震動。較令人憂慮的是較強的當地震動,因為缺乏延性細部設計、首層較軟,以及以脆性砌體填充的鋼筋混凝土構架,都可能造成全球中度地震中常見的損害模式。補強方式包括增設斜撐構架或剪力牆、以纖維強化聚合物或鋼套包覆柱體,以及加強樓板水平隔板與垂直牆體之間的連結。

聯邦指令推動公部門工程提升法規遵循程度,私部門的情況則不一。建築業發展局已加強稽核,採用建築施工品質評估制度(Qlassix),但法規執行仍取決於地方當局。老舊私人建築的升級改造仍面臨困難,業主可能受限於成本,也可能遭遇法律障礙,包括拆除重建須取得廣泛同意的規定。工程師建議對高風險地區的重要建築進行脆弱度篩查,並以系統化方式推動補強工程。

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推動更新標準與評估

馬來西亞工程師學會表示,近期柔佛震動適逢其時,應藉此修訂國家耐震設計架構,並與新一代歐洲規範第8號接軌。學會領導階層指出,許多老舊建築雖未專為耐震設計,但因原本考量風力,往往也具備一定的側向抵抗能力。這種固有強度有助於承受輕微震動。當地面運動頻率與建築物的自然頻率一致時,風險便會升高。10至20層的建築可能對當地震動較敏感,而極高層建築則可能更容易受到遠距大型地震影響。場址條件與建築高度同樣重要。學會主張,地震發生且民眾有感後,應迅速進行全市危害評估,找出可能脆弱的建築並排定檢查優先順序。

政府官員強調,新建高樓具有韌性。房屋及地方政府部長表示,2016年以後興建的高樓必須符合嚴格要求,並依相關指引設計,以抵抗強烈震動。2019年後興建的所有新政府建築也都必須具備耐震能力。工程師提醒,設計時採用的參數並非地震規模,重要的是場址的地表加速度和設計反應譜。修訂《統一建築附屬法規》並更新國家附錄,有助於提高規範一致性,但執行責任仍在地方當局。

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優先保護關鍵基礎設施

馬來西亞專家在優先順序上看法一致:醫院、學校、水壩、大型橋梁和緊急應變設施,應列為任何耐震升級計畫的首要對象。這些建築在地震期間及震後都必須維持運作。因此,必須確保結構構架的細部設計穩健,固定懸吊天花板和管線等非結構構件,穩固錨定發電機與水箱,並保護緊急疏散通道。荷重傳遞路徑也必須具備備援能力,確保某個構件失效時,其他構件能分擔荷重。

有效的設計與補強技術

新建的地標性或關鍵建築可採用基礎隔震及其他隔震系統,濾除部分地面運動,減少傳至結構的震動。黏滯阻尼器或摩擦阻尼器等附加消能裝置,能消散能量並縮短建築物的受震時間。補強方式包括以纖維強化聚合物或鋼材包覆柱體,以及增設斜撐構架或剪力牆,提供明確的側向強度。妥善設計樓梯連接、支撐隔間牆,並固定機電設備,可限制損害並協助建築維持運作。管線和水槽可透過使用柔性接頭與錨定措施避免破裂。工程師估計,新建建築採取耐震措施,成本約增加5%至15%。分階段補強則可分攤成本並減少干擾。

繪製風險地圖並加強監測

近年來,馬來西亞已強化監測工作。馬來西亞氣象局營運全國地震感測網,並與區域機構協調合作。若偵測到可能引發海嘯的地震,馬來西亞海嘯預警系統可在數分鐘內向民眾發布警報。礦物及地球科學局已安裝數十台儀器監測當地斷層,包括雪蘭莪州的吉隆坡斷層。當局於2019年公布馬來半島、沙巴和砂拉越的地震危害圖,作為設計與災害規劃的參考。

地震學家建議利用2025年資料更新這些地圖,同時反映蘇門答臘地震源與當地板內斷層的情況。在巴生谷、新山和檳城等人口密集城市進行微分區研究,可逐一掌握各地區的土壤放大效應。這些資料可用於工程師採用的地表最大加速度值,確保新建工程和補強措施符合場址的實際危害程度。更完善的資料也有助於排定建築物複檢優先順序並規劃緊急應變。

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地震後的山崩、邊坡與水壩

即使是中度地震也可能使邊坡變得不穩定,尤其是在高地開發區。大地工程專家警告,震動可能引發土壤滑動和落石,地震後若不久即遇上大雨,風險還可能加劇。地方議會、水壩營運單位和道路主管機關應加強檢查,留意裂縫、牆面鼓脹、地面沉陷和排水溝堵塞等情況。加固邊坡、完善排水和設置擋土系統,都能降低失效風險。對重要水庫和山坡學校而言,定期目視檢查並設置監測儀器,有助於及早發現位移。

區域視角:新加坡也持續關注

柔佛震動的區域影響並未在新加坡造成問題。新加坡建設局表示,設置在新加坡建築物上的震動感測器均未觸發,當地建築也遵循依照本地條件調整的國際規範。海峽兩岸的機構持續追蹤地震發展並檢討安全架構。這起事件凸顯,在聯繫緊密的區域內,跨境資料共享及相容的設計實務十分重要。

居民和建築物所有人現在可以採取的行動

做好防災準備,是補足安全防護最後一環的關鍵。社區倡議人士表示,儘管監測和專業標準已有進展,民眾的防災意識仍然不足。採取簡單措施,就能降低居家、工作場所和學校的風險。建築管理人員應檢視安全計畫,確認關鍵設備已妥善固定。位於較高風險廊帶的老舊建築所有人,可諮詢合格工程師,了解篩查與補強方案。

  • 在演習中練習「趴下、掩護、穩住」(Drop, Cover, Hold On),並教導孩童和工作人員。
  • 將高大家具、熱水器和重型設備固定在牆面或地板上。
  • 準備緊急避難包,備妥飲用水、食物、手電筒、電池、藥品和急救用品。
  • 熟悉逃生路線,震動時不要搭乘電梯,並確認戶外集合地點。
  • 每次有感地震後檢查牆面、柱體和樓梯是否出現新裂縫;若有疑慮,請聯絡專業人員。
  • 檢視建築文件,確認2016年後的工程是否納入耐震規定。
  • 位於已標示斷層附近的老舊建築,可考慮請結構工程師進行快速目視評估。
  • 學校和工作場所應定期舉行疏散演習並分享安全資訊。
  • 地方當局可優先檢查醫院、學校、橋梁和水壩。

重點整理

  • 8月24日至31日,柔佛發生7次震動,其中昔加末附近有一場規模4.1的地震,並傳出輕微損害。
  • 專家表示,不能將馬來半島視為零風險地區,並呼籲在危害較高的地方進行針對性升級。
  • 地質學家認為昔加末地震序列與麻坡斷層重新活動有關,並呼籲更新危害圖及進行微分區研究。
  • 馬來西亞的耐震規範為2017年推出並納入《統一建築附屬法規》的《國家附錄:歐洲規範第8號》(MS EN 1998-1)。
  • 各州採用程度不同,法規執行也不一致。工程師估計,耐震措施會使新建建築成本增加約5%至15%。
  • 工程界希望與新一代歐洲規範第8號接軌,並建議每次有感地震後迅速進行全市危害評估。
  • 關鍵基礎設施應列為優先對象,可採用隔震器、阻尼器、斜撐和柱體包覆等方式提升韌性。
  • 監測工作已擴大,包括全國地震感測器、海嘯警報器和2019年危害圖;專家希望以2025年資料更新地圖。
  • 震動可能提高邊坡和水壩的山崩風險,因此專家呼籲加強大地工程檢查並改善排水。
  • 新加坡表示柔佛地震未造成影響,但仍持續監測。當局鼓勵民眾採取「趴下、掩護、穩住」等防災措施並檢查居家安全。
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