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「台灣塔」將成為台中新地標

鄭國威 Portnoy_96
・2010/11/18 ・275字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 571 ・九年級

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設計部落格KAIAK.TW介紹了由羅馬尼亞設計公司Dorin Stefan Birou Arhitectura設計並得標的「台灣塔」(Taiwan Tower)。「這座外型如同《駭客任務》這種科幻電影中才能見到的場景,標高 390 公尺高的建築確定將於 2012 年動工。屆時這座建築將成為觀景台、辦公大樓、博物館以及程式公園等多種用途。」POPSCI也介紹了這個計畫[英],並強調這座外觀像樹的高塔也致力於跟樹一樣對環境友善,讀者James_Matthew_A認為他還是比較喜歡杜拜塔,但如果台灣繼續挑戰,他會改變心意。

延伸閱讀:奇★諾瓦: 省思水湳經貿園區

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鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 721 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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AI 是理科「主場」? AI 也可以成為文科人的助力!
研之有物│中央研究院_96
・2022/08/13 ・5646字 ・閱讀時間約 11 分鐘

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本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文/田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

AI 的誕生,文理缺一不可

人工智慧(Artificial Intelligence,簡稱 AI)在 21 世紀的今日已大量運用在生活當中,近期掀起熱議的聊天機器人 LaMDA、特斯拉自駕系統、AI 算圖生成藝術品等,都是 AI 技術的應用。多數 AI 的研發秉持改善人類生活的人文思維,除了仰賴工程師的先進技術,更需要人文社會領域人才的加入。

中央研究院「研之有物」專訪院內人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員,帶大家釐清什麼是 AI?文科人與工程師合作時,需具備什麼基本 AI 知識?AI 如何應用在人文社會領域的工作當中?

中央研究院人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員。圖/研之有物

詩詞大對決:人與 AI 誰獲勝?

一場緊張刺激的詩詞對決在線上展開!人類代表是有「AI 界李白」稱號的蔡宗翰研究員,AI 代表則是能秒速成詩的北京清華九歌寫詩機器人,兩位以「人工智慧」、「類神經」為命題創作七言絕句,猜猜看以下兩首詩各是誰的創作?你比較喜歡哪一首詩呢?

猜猜哪首詩是 AI 做的?哪首詩是人類做的?圖/研之有物

答案揭曉!A 詩是蔡宗翰研究員的創作,B 詩是寫詩機器人的創作。細細賞讀可發覺,A 詩的內容充滿巧思,為了符合格律,將「類神經」改成「類審經」;詩中的「福落天赦」是「天赦福落」的倒裝,多念幾次會發現,原來是 Google 開發的機器學習開源軟體庫「Tensor Flow」的音譯;而「拍拓曲」則是 Facebook 開發的機器學習庫「Pytorch」的音譯,整首詩創意十足,充滿令人會心一笑的魅力!

相較之下,B 詩雖然有將「人工」兩字穿插引用在詩中,但整體內容並沒有呼應命題,只是在詩的既有框架內排列字句。這場人機詩詞對決明顯由人類獲勝!

由此可見,當前的 AI 缺乏創作所需的感受力與想像力,無法做出超越預先設定的創意行為。然而,在不久的將來,AI 是否會逐漸產生情感,演變成電影《A.I. 人工智慧》中渴望人類關愛的機器人?

AI 其實沒有想像中聰明?

近期有一則新聞「AI 有情感像 8 歲孩童?Google 工程師爆驚人對話遭停職」,讓 AI 是否已發展出「自我意識」再度成為眾人議論的焦點。蔡宗翰研究員表示:「當前的 AI 還是要看過資料、或是看過怎麼判讀資料,經過對應問題與答案的訓練才能夠運作。換而言之,AI 無法超越程式,做它沒看過的事情,更無法替人類主宰一切!

會產生 AI 可能發展出情感、甚至主宰人類命運的傳言,多半是因為我們對 AI 的訓練流程認識不足,也缺乏實際使用 AI 工具的經驗,因而對其懷抱戒慎恐懼的心態。這種狀況特別容易發生在文科人身上,更延伸到文科人與理科人的合作溝通上,因不了解彼此領域而產生誤會與衝突。如果文科人可以對 AI 的研發與應用有基本認識,不僅能讓跨領域的合作更加順利,還能在工作中應用 AI 解決許多棘手問題。

「職場上常遇到的狀況是,由於文科人不了解 AI 的訓練流程,因此對 AI 產生錯誤的期待,認為辛苦標注的上千筆資料,應該下個月就能看到成果,結果還是錯誤百出,準確率卡在 60、70% 而已。如果工程師又不肯解釋清楚,兩方就會陷入僵局,導致合作無疾而終。」蔡宗翰研究員分享多年的觀察與建議:

如果文科人了解基本的 AI 訓練流程,並在每個訓練階段協助分析:錯誤偏向哪些面向?AI 是否看過這方面資料?文科人就可以補充缺少的資料,讓 AI 再進行更完善的訓練。

史上最認真的學生:AI

認識 AI 的第一步,我們先從分辨什麼是 AI 做起。現在的數位工具五花八門,究竟什麼才是 AI 的應用?真正的 AI 有什麼樣的特徵?

基本上,有「預測」功能的才是 AI,你無法得知每次 AI 會做出什麼判斷。如果只是整合資料後視覺化呈現,而且人類手工操作就辦得到,那就不是 AI。

數位化到 AI 自動化作業的進程與舉例。圖/研之有物

蔡宗翰研究員以今日常見的語音辨識系統為例,大家可以試著對 Siri、Line 或 Google 上的語音辨識系統講一句話,你會發現自己無法事先知曉將產生什麼文字或回應,結果可能正是你想要的、也可能牛頭不對馬嘴。此現象點出 AI 與一般數位工具最明顯的不同:AI 無法百分之百正確!

因此,AI 的運作需建立在不斷訓練、測試與調整的基礎上,盡量維持 80、90% 的準確率。在整個製程中最重要的就是訓練階段,工程師彷彿化身老師,必須設計一套學習方法,提供有助學習的豐富教材。而 AI 則是史上最認真的學生,可以穩定、一字不漏、日以繼夜地學習所有課程。

AI 的學習方法主要分為「非監督式學習」、「監督式學習」。非監督式學習是將大批資料提供給 AI,讓其根據工程師所定義的資料相似度算法,逐漸學會將相似資料分在同一堆,再由人類檢視並標注每堆資料對應的類別,進而產生監督式學習所需的訓練資料。而監督式學習則是將大批「資料」和「答案」提供給 AI,讓其逐漸學會將任意資料對應到正確答案。

圖/研之有物

學習到一定階段後,工程師會出試題,測試 AI 的學習狀況,如果成績只有 60、70 分,AI 會針對答錯的地方調整自己的觀念,而工程師也應該與專門領域專家一起討論,想想是否需補充什麼教材,讓 AI 的準確率可以再往上提升。

就算 AI 最後通過測試、可以正式上場工作,也可能因為時事與技術的推陳出新,導致準確率下降。這時,AI 就要定時進修,針對使用者回報的錯誤進行修正,不斷補充新的學習內容,讓自己可以跟得上最新趨勢。

在了解 AI 的基本特徵與訓練流程後,蔡宗翰研究員建議:文科人可以看一些視覺化的操作影片,加深對訓練過程的認識,並實際參與檢視與標注資料的過程。現在網路上也有很多 playground,可以讓初學者練習怎麼訓練 AI,有了上述基本概念與實務經驗,就可以跟工程師溝通無礙了。

AI 能騙過人類,全靠「自然語言處理」

AI 的應用領域相當廣泛,而蔡宗翰研究員專精的是「自然語言處理」。問起當初想投入該領域的原因,他充滿自信地回答:因為自然語言處理是「AI 皇冠上的明珠」!這顆明珠開創 AI 發展的諸多可能性,可以快速讀過並分類所有資料,整理出能快速檢索的結構化內容,也可以如同真人般與人類溝通。

著名的「圖靈測試」(Turing Test)便證明了自然語言處理如何在 AI 智力提升上扮演關鍵角色。1950 年代,傳奇電腦科學家艾倫・圖靈(Alan Turing)設計了一個實驗,用來測試 AI 能否表現出與人類相當的智力水準。首先實驗者將 AI 架設好,並派一個人操作終端機,再找一個第三者來進行對話,判斷從終端機傳入的訊息是來自 AI 或真人,如果第三者無法判斷,代表 AI 通過測試。

圖靈測試:AI(A)與真人(B)同時傳訊息給第三者(C),如果 C 分不出訊息來自 A 或 B,代表 AI 通過實驗。圖/研之有物

換而言之,AI 必須擁有一定的智力,才可能成功騙過人類,讓人類不覺得自己在跟機器對話,而這有賴自然語言處理技術的精進。目前蔡宗翰的研究團隊有將自然語言處理應用在:人文研究文本分析、新聞真偽查核,更嘗試以合成語料訓練臺灣人專用的 AI 語言模型。

讓 AI 替你查資料,追溯文本的起源

目前幾乎所有正史、許多地方志都已經數位化,而大量數位化的經典更被主動分享到「Chinese Text Project」平台,讓 AI 自然語言處理有豐富的文本資料可以分析,包含一字不漏地快速閱讀大量文本,進一步畫出重點、分門別類、比較相似之處等功能,既節省整理文本的時間,更能橫跨大範圍的文本、時間、空間,擴展研究的多元可能性。

例如我們想了解經典傳說《白蛇傳》是怎麼形成的?就可以應用 AI 進行文本溯源。白蛇傳的故事起源於北宋,由鎮江、杭州一帶的說書人所創作,著有話本《西湖三塔記》流傳後世。直至明代馮夢龍的《警世通言》二十八卷〈白娘子永鎮雷峰塔〉,才讓流傳 600 年的故事大體成型。

我們可以透過「命名實體辨識技術」標記文本中的人名、地名、時間、職業、動植物等關鍵故事元素,接著用這批標記好的語料來訓練 BERT 等序列標注模型,以便將「文本向量化」,進而找出給定段落與其他文本的相似之處。

經過多種文本的比較之後發現,白蛇傳的原型可追溯自印度教的那伽蛇族故事,傳說那伽龍王的三女兒轉化成佛、輔佐觀世音,或許與白蛇誤食舍利成精的概念有所關連,推測印度神話應該是跟著海上絲路傳進鎮江與杭州等通商口岸。此外,故事的雛型可能早從唐代便開始醞釀,晚唐傳奇《博異志》便記載了白蛇化身美女誘惑男子的故事,而法海和尚、金山寺等關鍵人物與景點皆真實存在,金山寺最初就是由唐宣宗時期的高僧法海所建。

白蛇傳中鎮壓白娘子的雷峰塔。最早為五代吳越王錢俶於 972 年建造,北宋宣和二年(1120 年)曾因戰亂倒塌,大致為故事雛形到元素齊全的時期。照片中雷峰塔為 21 世紀重建。圖/Wikimedia

在 AI 的協助之下,我們得以跨時空比較不同文本,了解說書人如何結合印度神話、唐代傳奇、在地的真人真事,創作出流傳千年的白蛇傳經典。

最困難的挑戰:AI 如何判斷假新聞

除了應用在人文研究文本分析,AI 也可以查核新聞真偽,這對假新聞氾濫的當代社會是一大福音,但對 AI 來說可能是最困難的挑戰!蔡宗翰研究員指出 AI 的弱點:

如果是答案和數據很清楚的問題,就比較好訓練 AI。如果問題很複雜、變數很多,對 AI 來說就會很困難!

困難點在於新聞資訊的對錯會變動,可能這個時空是對的,另一個時空卻是錯的。雖然坊間有一些以「監督式學習」、「文本分類法」訓練出的假新聞分類器,可輸入當前的新聞讓機器去判讀真假,但過一段時間可能會失準,因為新的資訊源源不絕出現。而且道高一尺、魔高一丈,當 AI 好不容易能分辨出假新聞,製造假新聞的人就會破解偵測,創造出 AI 沒看過的新模式,讓先前的努力功虧一簣。

因此,現在多應用「事實查核法」,原理是讓 AI 模仿人類查核事實的過程,尋找權威資料庫中有無類似的陳述,可用來支持新聞上描述的事件、主張與說法。目前英國劍橋大學為主的學者群、Facebook 與 Amazon 等業界研究人員已組成 FEVEROUS 團隊,致力於建立英文事實查核法模型所能運用的資源,並透過舉辦國際競賽,廣邀全球學者專家投入研究。

蔡宗翰教授團隊 2021 年參加 FEVEROUS 競賽勇奪全球第三、學術團隊第一後,也與合作夥伴事實查核中心及資策會討論,正著手建立中文事實查核法模型所需資源。預期在不久的將來,AI 就能幫讀者標出新聞中所有說法的資料來源,節省讀者查證新聞真偽的時間。

AI 的無限可能:專屬於你的療癒「杯麵」

想像與 AI 共存的未來,蔡宗翰研究員驚嘆於 AI 的學習能力,只要提供夠好、夠多的資料,幾乎都可以訓練到讓人驚訝的地步!圖/研之有物

AI 的未來充滿無限可能,不僅可以成為分類與查證資料的得力助手,還能照護並撫慰人類的心靈,這對邁入高齡化社會的臺灣來說格外重要!許多青壯年陷入三明治人(上有老、下有小要照顧)的困境,期待有像動畫《大英雄天團》的「杯麵」(Baymax)機器人出現,幫忙分擔家務、照顧家人,在身心勞累時給你一個溫暖的擁抱。

機器人陪伴高齡者已是現在進行式,新加坡南洋理工大學 Gauri Tulsulkar 教授等學者於 2021 年發表了一項部署在長照機構的機器人實驗。這名外表與人類相似的機器人叫「娜丁」(Nadine),由感知、處理、互動等三層架構組成,可以透過麥克風、3D和網路鏡頭感知用戶特徵、所處環境,並將上述資訊發送到處理層。處理層會依據感知層提供的資訊,連結該用戶先前與娜丁互動的記憶,讓互動層可以進行適當的對話、變化臉部表情、用手勢做出反應。

長照機構的高齡住戶多數因身心因素、長期缺乏聊天對象,或對陌生事物感到不安,常選擇靜默不語,需要照護者主動引導。因此,娜丁內建了注視追蹤模型,當偵測到住戶已長時間處於被動狀態,就會自動發起話題。

實驗發現,在娜丁進駐長照機構一段時間後,住戶有一半的天數會去找她互動,而娜丁偵測到的住戶情緒多為微笑和中性,其中有 8 位認知障礙住戶的溝通能力與心理狀態有明顯改善。

照護機器人娜丁的運作架構。圖/研之有物

至於未來的改進方向,研究團隊認為「語音辨識系統」仍有很大的改進空間,需要讓機器人能配合老年人緩慢且停頓較長的語速,音量也要能讓重聽者可以清楚聽見,並加強對方言與多語混雜的理解能力。

臺灣如要發展出能順暢溝通的機器人,首要任務就是要開發一套臺灣人專用的 AI 語言模型,包含華語、臺語、客語、原住民語及混合以上兩種語言的理解引擎。這需花費大量人力與經費蒐集各種語料、發展預訓練模型,期待政府能整合學界與業界的力量,降低各行各業導入 AI 相關語言服務的門檻。

或許 AI 無法發展出情感,但卻可以成為人類大腦的延伸,協助我們節省處理資料的時間,更可以心平氣和地回應人們的身心需求。與 AI 共存的未來即將來臨,如何讓自己的行事邏輯跟上 AI 時代,讓 AI 成為自己的助力,是值得你我關注的課題。

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研之有物│中央研究院_96
253 篇文章 ・ 2220 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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古希臘建築柱式——結構與美學的結合│環球科學札記(20)
張之傑_96
・2021/03/31 ・2237字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

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  • 文/張之傑

和平號離開聖托里尼,開了一夜,五月二十日清晨七時來到雅典外港比雷埃夫斯,預計將在此停靠兩天。二○一六年,希臘將該港百分之六十七的股權售予中國大陸的中遠集團,現該港由中遠接管,成為一帶一路的重要成果。

十六年前我們曾經到過希臘,內人只記得衛城,所以沒報名參加雅典衛城觀光,只報了翌日的埃皮達魯斯一日遊。吃早餐時,發現有幾位台灣團員揹著行囊預備下船自由行,都說從比雷埃夫斯到雅典,搭公車轉地鐵不過一個小時,聽了不禁怦然心動。

既然來到雅典,就再去一次衛城吧。

建築一覽——衛城所見所聞

我們依照工作人員的指示,買了公車、地鐵一日聯營票,每張五塊半歐元。搭上公車,沿著海濱大道前行。比雷埃夫斯的郵輪碼頭好大啊!走了兩站,仍是大小不一的郵輪或渡輪,可見觀光業多麼興盛。

雅典衛城,上方從左至右為山門、厄瑞克忒翁神殿、帕德嫩神殿,下方為酒神劇場。
A. Savin 攝。圖:Wikipedia

公車走了約五站,來到地鐵綠線的起點站。我們搭乘的綠線地鐵,一部分地上,一部分地下,一部分半地下,即在露天的涵溝中行進。涵溝兩側的牆壁上,盡是塗鴉。希臘到處都有塗鴉,連地鐵車廂中也有呢!不知只能容得下一個人側著身子站立的涵溝,塗鴉者是怎麼進去塗的。

在公車或地鐵上,最能看出當地人的高矮和形貌。車上的希臘男子,不論高矮,年輕人的脖子都很長,也都有個希臘鼻子,臉部輪廓和古希臘雕像相彷彿。然而,古希臘人生機勃勃的創造力不見了,代之而起的是幾分慵懶、幾分頹廢。

我們坐到 Monastiraka 站,轉藍線,搭一站到 Syntagma 站轉紅線,也是搭一站,就到了 Acropolis 站(衛城站)。雅典的地鐵只有紅綠藍三條線,我們都搭過了。搭綠線時,車子剛離開某站,忽然聽到嘹亮而略帶悲戚的吟唱聲,一位少婦手上拿個紙杯子向人乞討。不久又上來一位帶著幼女的少婦,拉著手風琴乞討。

從衛城地鐵站到衛城有一小段路。衛城建於西元前四世紀,座落在一處高約一百五十公尺的小山崗上。門票每人二十歐元,連同博物館的門票是三十歐元。參觀衛城,主要是看古希臘建築,包括神殿和衛城下方的戴奧尼索斯(酒神)劇場。

酒神劇場至今仍能使用,前幾年曾經上演《牡丹亭》,是個不小的新聞。古希臘劇場依山而建,亦即在山坡上挖出一個扇形的斜坡,砌上石材階梯。扇形底部中央的圓形部位,就是演出舞台。

從衛城入口,登上重重台階進入山門,右方為雅典娜神殿,正中央為帕德嫩神殿,左方為厄瑞克忒翁神殿,還有些不知名的大小建築,雖然多已殘破傾圮,但仍可看出古希臘建築之美。

排隊進入山門的遊客,山門之石柱為多利克柱式。作者攝。

古希臘由眾多城邦構成,是個文化共同體,不是個統一的大帝國,因而人性上較少受到鉗制。古希臘人喜歡運動,個性活潑,愛好自由,具有民主精神。在藝術上,表現出健康、自然、樂觀、優雅的特質。藝術工作者受到重視,譬如衛城神殿的建築師,姓名大多可考。

神殿大多呈矩形,其基本結構包括柱頂楣構、圓柱、柱基平台三大部分。柱頂楣構以上的山形牆是古希臘建築特色之一,其作用係將屋頂之重量放於直立之石柱上。山形牆的形狀是個等邊三角形,以下面的那條水平飛簷,上面兩條傾斜簷口為框,中間部分大多飾以浮雕。

希臘神殿柱式——結構與美學的結合

希臘神殿的柱式,是種兼具結構與美學的系統。一根柱子分為柱頭、柱身與柱礎三個部位。古希臘人發明了多利克柱式、愛奧尼亞柱式與科林斯柱式三種基本柱式,每一種柱式都和整棟建築的高度與規模形成一定的比例。

希臘建築的三種柱式,依次為多利克柱式、愛奧尼亞柱式、科林斯柱式。原載狄德羅編纂Encyclopédie(百科全書)第18卷,1761年出版。圖:Wikipedia

多利克柱式造型樸實沉穩,柱子只有柱頭與柱身,沒有柱礎。柱頭是一塊方形頂板,柱身上有二十個凹槽,中央微凸,略呈酒瓶狀。柱頭上是楣樑,與飾以豎條紋的橫飾帶。衛城的帕德嫩神殿是古希臘最大的多利克式神殿,周圍是由縱向八根、橫向十七根的列柱構成,整體比例在協調中帶有舒朗的節奏感。

愛奧尼亞柱式較為修長,柱身上有二十四條凹槽,立於柱礎上。柱頭擁有一對向下捲的渦卷,將柱子之承載力沿著楣樑展開,使得較為纖細的柱子得以在視覺上與楣樑以上的重量得到平衡。衛城的雅典娜神殿與厄瑞克忒翁神殿都採用愛奧尼亞柱式。厄瑞克忒翁神殿南壁還有女像柱,亦即以女性雕像作為建築的支撐結構,這是參觀衛城建築的重點之一。

科林斯柱式,柱頭是從愛奧尼亞式演變而來。愛奧尼亞式柱頭只能從正面欣賞,而科林斯柱式卻以圍繞毛茛葉的方式,使之從各個方向皆可欣賞。因此,科林斯柱式特殊的之處,在於其裝飾性效果。雅典衛城沒有科林斯柱式建築,十六年前我們參觀過的雅典宙斯神殿,就是座古老的科林斯柱式建築。

古希臘建築由羅馬人繼承,此後歷經衍變,影響西歐達兩千年之久,說它是西方建築的開拓者一點兒也不為過。十九世紀末傳到東亞,我們在台灣的若干建築上,也經常可以看到希臘建築的影子呢。

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你家耐震嗎?房屋防震要點大揭密!——國研院國震中心專訪
科技大觀園_96
・2021/02/15 ・5557字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

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在過年前進行全家大掃除,是我們多年來的傳統習俗,象徵除舊佈新、擺脫過去一年的穢氣與厄運,用煥然一新的家宅迎接新的一年,祈求能夠帶來好運。以往大掃除期間,大家的眼中釘不外乎是灰塵、污垢、垃圾,時逢新冠病毒疫情, 使得 2020 年對許多人來說,是充滿疾病、災厄的一年,想必今年大家會連肉眼看不見的病毒與細菌通通都考量在內,透過消毒、滅菌的行動,力求讓 2021 年的家人們一同遠離惡疾。然而,身為臺灣人可能面臨的危機可不僅如此,這樣的打掃還遠遠不夠!

請讓我們回到 5 年前—— 2016 年 2 月 6 日,除夕夜前一天,本該是團圓、溫馨而和樂的時刻,全臺卻在凌晨 3 點 57 分天搖地動,臺南維冠大樓轟然倒塌、奪去上百條生命,震撼全臺。 

臺灣島位處板塊交界處,作為土生土長的臺灣人,小地震對我們來說可謂是家常便飯,每過一段時間,更可能會發生致災性的大地震,奪去我們的生命與避風港,可惜的是,即使如此,「為地震做準備」卻甚少出現在我們過年前的檢查清單之中,讓我們無法用行動擺脫地震帶來的厄運。

2016 年因地震倒塌的維冠金龍大樓。圖/Wikimedia commons

這回,我們特別採訪了國家實驗研究院國家地震工程研究中心(以下簡稱國震中心)的鍾立來副主任與邱聰智副研究員,請他們與我們分享大掃除期間可以注意哪些小細節、如何檢視住宅的耐震力,讓我們有效遠離地震的危害!

過年大掃除,居家防震的黃金好時機

過年大掃除時,我們可以透過哪些小細節來提升住宅的安全呢?為了清除家中所有的灰塵,我們通常會重新整理屋裡的雜物,甚至改變所有家具的位置,因此大掃除是全盤檢視、改善居家防震安全的最佳時機。 首先,當我們將櫥櫃擦拭乾淨、準備將雜物放回櫃內時,大家務必謹記「重物放底層」的原則,藉此降低櫥櫃的重心、避免櫥櫃在搖晃中倒塌,同時也建議可以將櫥櫃固定在牆壁上,或使用支撐桿、訂製上層櫃,讓櫥櫃可以連接天花板與地板,讓櫃子更加穩固。

邱聰智表示,臺灣地震雖然頻繁,但致災型地震的發生機率並不高,只要建築符合政府擬定的規範,大部分的情況下,臺灣九成以上地震都不會讓房子損害、倒塌。 

但我們可以發現,房屋崩塌的消息不多,卻時常有天花板砸傷人、櫃子壓傷人的新聞。 

由此可知,傷害我們的通常不是房屋結構的本身,而是「非結構性的設備」,如天花板輕鋼架、管線系統、招牌、隔間牆、家具設備等等,因此,改善危險的非結構性設備就是最簡單、最快速有效的防震行動! 

邱聰智也介紹了國震中心與業者合作開發的防震家具,像是防震櫃、防震桌,這些特製家具的承載能力都非常高,能夠承受 100~200 噸的壓力都沒問題,即使不幸遇上致災性大地震,房屋塌陷,防震家具也可當作避難空間並減少傷亡!過年汰換老舊家具的同時,不妨可以參考參考,為自己的防震安全增添更多保障。

X、I?透過震後裂縫,讀懂屋子隱藏的密語!

當你挪開衣櫥、書櫃,露出背後的牆壁和梁柱時,上面是否出現各式各樣地震留下來的裂縫呢?若能判讀這些裂縫,就可以初步判斷房屋的損壞程度! 

鍾立來慎重地告訴我們,對一棟建築而言,建築結構的重要程度依序是:柱、梁、牆、板,一但柱子受到嚴重損害,將會提高建築全面崩塌的機率,而受損的橫梁則可能造成局部塌陷。

 邱聰智以兩種裂縫為例子,分享了這些裂縫背後隱含的關鍵意義。 

由於地震會讓柱子左、右雙向搖晃,因此將分別產生兩條斜向、45 度的縫隙,留下 X 型的形狀,而 X 型裂縫象徵著「脆性」的剪力裂縫,若柱子上出現嚴重、寬大的 X 型裂縫,通常代表柱子已經失去支撐的力量,必須立刻離開或是請專業技師前來處理。

大掃除時,也請大家細心檢查屋内的震後裂縫!圖/國震中心提供

針對橫梁上的垂直 I 型、柱子上的水平一字型裂縫,其裂縫都跟鋼筋走向垂直,專業上通常稱之為彎曲裂縫,若縫隙過於嚴重,也必須盡速通知專業技師。 

裂縫百百種,若你想知道各種裂縫代表的危急程度,歡迎前往國震中心網站的指引,為家裡進行簡單的屋舍震後檢查,但必須注意,即使有指引教學,判讀裂縫也不是件簡單的事情,沒有受過相關訓練的我們非常有可能被誤導,我們只要保持警覺,注意房屋的各種痕跡,再交由專業人員協助即可。

鍾立來舉例,辦公大樓常見的「輕隔間」就是容易讓民眾誤判的陷阱,甚至引起大家的恐慌,他提醒道,當輕隔間出現嚴重裂縫時,請不必太過驚慌,這種牆面本來就沒有提供支撐力,不會影響建築的穩固性。 

倘若你對家裡的耐震安全有疑慮,需要尋求專業人士的協助,邱聰智指出,合法開業的土木技師、結構技師或建築師都是非常適合的選擇,或是前往相關公會洽詢。

你知道自己的房子幾歲了嗎?

迎接新的一年,通常也代表你長大了一歲,然而,你曾經關心過每天陪伴你的屋子究竟幾歲了嗎?屋齡與建築耐震規範息息相關,想知道你的房子有沒有符合防震安全的保障?先讓我們一起來簡單回顧耐震規範的沿革

1974 年,臺灣擬定第一份耐震設計規定,規定了全臺各地建築的耐震係數,隨後歷經多次改版,不僅考量盆地、土壤液化的特殊情形,也催生了鋼筋混凝土的施工規定《混凝土結構設計規範》,我國耐震規範逐漸與國際同步,到了 1999 年左右更進行了大改版,《建築物耐震設計規範》脫胎換骨。 

可惜的是,《建築物耐震設計規範》更新不久,尚未開始大規模施行,臺灣就遇上了 921 大地震,不少老舊建築毀於一旦。

921 大地震後的石崗水壩。圖/pixabay

邱聰智表示,不少人都聽過「921 後蓋的房子比較耐震」、「老舊建築的定義是 921 地震以前蓋好的房子」的說法,初次聽到這個說法的人,可能會誤以為是因為 921 地震損害了臺灣的建物,使得讓建築變得脆弱,然而事實上,是因為 921 大地震與完善《建築物耐震設計規範》的時機相差無幾,才有了這樣的劃界。  

日前政府推動《都市危險及老舊建築物加速重建條例》時,也都是以 921 大地震為作為主要屋齡判准。因此,以今年(2021年)為例,如果你的房子年長於 47 歲,可能代表它是在沒有耐震規範的背景下誕生的,若大於 22 歲,則屬於較老舊的建築,可能並不符合最新的耐震規範,耐震能力也不一定符合當今科學界的規範和期待。 

當然, 921 大地震後防震法規也並非裹足不前,配合著斷層與相關研究的進步和更新,政府進行了多次的修訂,目前臺灣現行的規範是 2011 年的版本。

 邱聰智透露,這個規範至今已 10 年了,為了結合最新的知識與技術,近期之內,內政部營建署將會公佈新一版的《建築物耐震設計規範》

喔不!我家是高齡老屋,難道只能打掉重練嗎?

 如果你掐指一算,發現家裡的房子是個 45 歲的中年大叔,請不用緊張兮兮地立即舉家搬遷,因為,你並不孤單!事實上有將近一半臺灣人的家,都已經超過了而立之年。 

根據內政部不動產資訊平台 108 年的數據顯示,臺灣屋齡 30 歲以上的老屋高達 410 萬戶,佔全國 47%  左右,40 年以上也有 198 萬戶。想要把這些房屋全部拆除、重蓋?怎麼可能!

臺灣的老屋數量高得驚人!我們不可能全部拆除重建。圖/Pixabay 

政府多年來積極推動「建築物實施耐震能力評估及補強方案」,對建築進行耐震評估,請專人為老屋的耐震能力打分數,再來判斷究竟該補強,還是拆除。 

邱聰智將拆除老屋的情形大略分為兩種來介紹,首先是大規模的都市更新,例如整體社區的拆除重建,而都市更新需要凝聚整個地區居民的共識才可以達成,使其難度非常非常高;其次是個人住宅的危老重建,雖然難度較低,但對大部分民眾而言也並非簡單可行的方案,難以在臺灣大規模推廣。

 此外,因為不是所有 30 歲以上的住宅都危險到必須拆除,所以「補強」成為了適合多數民眾的選擇,只需要短短三個月到六個月的改造,就可以有效提升建築的防震安全。

除了拆牆、挑高、做裝潢,還有其他更重要的事! 

有了錢、有了時間,比起改善家裡的耐震安全,多數人更願意花錢重新裝潢,打掉大樓的牆壁、挑高天花板,用光鮮亮麗的室內設計,迎來嶄新的一年。 

殊不知,當我們買來耀眼、闊氣的室內裝潢時,失去的卻是生命財產的安危,讓整棟建築的筋骨壞光光 ,「最難說服大眾的是結構的問題」邱聰智感嘆的說。 

當年臺南維冠大樓崩毀的重要原因,就包含了 1 樓大廳過度挑高、牆壁數量不足,因此形成了軟弱底層,俗稱軟腳蝦,使得高樓在強震之下搖搖欲墜、轟然倒塌。花蓮統帥飯店、雲門翠堤大樓也是相同的道理。

日前國震中心大力推動「階段性補強」計畫,以私有建築物為主要改造對象,若是發現大樓的耐震力不足,即可以申請階段性補強,補救公寓大樓軟弱的底層。 

因低樓層通常都是公共空間,所以補強期間通常不會侵犯到大樓住戶的私人空間,大樓住戶比較容易形成共識,若經耐震評估發現大樓的耐震能力相當危險,政府最高可以補助 450 萬元(補助上限為總金額 85%),減輕所有住戶的負擔,在少少的經濟和時間成本之下,完成危老住宅的改造工程。

大部分人的擔憂:補強後,我家房價會不會下跌? 

有趣的是,在國震中心推廣此計畫過程中,大多數民眾最擔心的事情是:「補強老屋以後,房價會不會下跌?」民眾擔心補強大樓後,補強工程會給外界一種「這是危樓才需要補救」的錯誤印象。

「修復跟補強並不一樣!」邱聰智認為我們需要從法令、規範下手,才能有效扭轉這種錯誤的概念,舉例而言,若補強後的大樓在不動產聲明書能有相應的註記,藉此彰顯該大樓經過評估、補強,確定已達到耐震的標準,即可達到鼓勵的效果。 

實際上這樣的想法在其他國家已行之有年,以日本為例,若大樓完成耐震改善門口就有相應的告示牌,反之紐西蘭則會在危樓門口貼上警示牌,限期改善。邱聰智表示各國國情不同,他國的作法不一定能照單全收,近年來,國震中心也積極擬定和準備推動相關法令的修訂。 

有不少國家也因地震所苦(如:日本、美國、澳大利亞)並各自發展出相關的建築政策,我們應該互相觀摩、參考並且因地制宜。圖/Pixabay

臺灣階段性補強計畫自 2019 年開始正式地大力推廣,而美國、日本、紐西蘭早已實施補強政策長達數十年,因此各國有許多經驗和政策都相得值得臺灣借鏡,以建築條款為例,在推行補強政策期間,各國相關建築條款通常都會有相應的鬆綁,以免住戶申請了階段性補強補助後,卻因老屋不符合最新的建築規範,反而被稽查、檢舉。

若相應法規沒有鬆綁,民眾不僅需要花錢進行耐震補強,可能還會面臨老屋違規的相關罰款,得不償失,大大降低居民申請的意願。

新年心技能,一起學會面對地震的兩大心法! 

我們必須做足心理準備,一起面對可能充滿機運、挑戰和危險的新年。

住在臺灣,地震是難以預料也難以避免的天災,我們究竟該如何調整心態才能面對突發的地震呢?身為國震中心的資深學者,鍾立來用他的經驗總結出了兩大心法:謙卑與自信。

首先,臺灣位處於板塊交界地帶,我們無法百分之百排除這樣的災害,面對大自然的力量,我們必須習得謙卑,不得無視來自地震的威脅。 

然而謙卑並不等於屈服,如果有所作為、努力求知的話,我們就能夠有效減緩地震的災害,有自信的、有骨氣的發揮屬於人類的力量,舉凡研發地震預警系統、改善耐震建築的規範、不要過度貪心的裝潢、違法擴建,致力住宅防震與補強,都是努力生存下去的作為。

參考資料

  1. 國家地震工程研究中心 – 居家耐震安全自主檢查
  2. 國家地震工程研究中心 – 居家抗震
  3. 國家地震工程研究中心 – 街屋耐震資訊網
  4. 國家地震工程研究中心 – 科普系列

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科技大觀園_96
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