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台灣研發出新鋼筋混凝土 強度更高、成本更省

2019-04-23 11:20聯合報 記者潘乃欣╱即時報導

國震中心今天發表「台灣新型高強度鋼筋混凝土結構系統」,能讓住宅建築從27樓提升到54樓。台灣是全球第二個開發出高強度鋼筋混凝土結構系統的地區,僅次於日本。

國研院國震中心自2009年起,結合學術界與產業界資源,著手研發台灣新型高強度鋼筋混凝土結構系統。這除了有效減少建築物的材料使用量、縮小梁柱尺寸外,最重要的是能提升建築物高度將近一倍,是鋼筋混凝土(RC)建築的全新里程碑,以及高層住宅的新建材。

歷經10年,國震中心已開發出強度為傳統材料1.6倍的鋼筋、2.4倍的混凝土,以及配合這些高強度新材料的設計與施工技術,並全部通過驗證,可供業界應用。

傳統鋼筋混凝土建築是由抗拉的鋼筋與抗壓的混凝土組成,具有成本經濟、耐久性高、易於維護、隔音好、防火及居住舒適度佳等優點,適用於住宅建築,但缺點是強度較低及單位重量較大,最高只能蓋到27樓左右。若要將建築高度向上提升,勢必擴大梁柱尺寸及增加材料用量,除增加營建成本外,也將縮減平面使用空間,在用地有限的都會區中,較不具經濟效益。

鋼骨結構雖可蓋更高樓層的建築,隔音度卻不佳,不適合做為住宅。和台灣同樣有地狹人稠、地震頻繁問題的日本,因此開發出高強度鋼筋混凝土,目前已蓋出世界第一棟59樓高層鋼筋混凝土住宅建築。

國研院表示,營建產業具有本土化的特性,若要在台灣建造高強度鋼筋混凝土建築,從材料製造、結構設計、營建施工等環節,都必須發展適合本土特性的技術。因為鋼筋混凝土建材太重,難以直接進口,且使用高強度鋼筋混凝土的設計與施工也必須隨之修正,並須符合當地法規。

台灣新型高強度鋼筋混凝土因具有高強度的特性,可有效節省營建材料、縮小結構尺寸。再加上搭配預鑄工法(梁柱事先在工廠製造,再運到現場組裝),比傳統鋼筋混凝土建築常使用的場鑄工法(在工地現場直接澆置混凝土)更能確保施工品質並縮短工期。

國研院表示,若應用此技術興建超高層建築,在台灣都市寸土寸金的環境下,優勢更大。以25層樓的建築為例,使用台灣新型高強度鋼筋混凝土相較於傳統鋼筋混凝土,構件材料成本可節省45%,工期可節省50%。以30坪住宅為例,可增加約2%的室內使用面積。

國震中心花10年研發「台灣新型高強度鋼筋混凝土結構系統」,能讓住宅建築高度提升一...
國震中心花10年研發「台灣新型高強度鋼筋混凝土結構系統」,能讓住宅建築高度提升一倍。圖/國研院提供
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