0

0
1

文字

分享

0
0
1

生命三角—地震避難處選擇的爭議

科學月刊_96
・2011/06/20 ・5913字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 526 ・七年級

為有效減低生命財產損失,必須落實地震防災教育。日前關於生命三角的討論沸沸揚揚,但此法與傳統躲在桌子下的作法大相逕庭,吾人如何抉擇?

劉坤松

日本東北外海3月11日下午發生日本有史以來最大的地震,震央位於三陸外海,震源深度24公里,地震規模達9.0,其釋放出的能量相當於1萬5848顆原子彈威力,是921大地震的355倍。引發超過30公尺高的大海嘯,並造成房屋倒塌和核電廠、煉油廠起火,二萬多人失蹤死亡,滿目瘡痍,慘不忍睹,甚至包括台灣、紐西蘭、智利等太平洋沿岸30多國也都發布海嘯警報。此外,更令人心驚的是核電廠爆炸起火,輻射外洩,恐釀成人類浩劫,不僅喚起了台灣全民及政府的災害警覺,也觸動了我們的危機神經。

圖一:道格是美國國際救援小組(ARTI)的成立者,也是地震生命三角理論的創始者,他參與過世界各地許多重大災害的救援行動。

反觀台灣,同樣地位於環太平洋地震帶上,歷年來遭受許多重大的災害性地震。1999年的921地震造成2456人死亡,房屋毀損達10萬6685棟;這些地震提醒我們在劇烈的板塊碰撞帶上,未來仍可能再次面臨類似921之大地震,這是我們應有的認知,也就是,地震是台灣居民無法避免,勢必一再發生,而且必須面對的重大天然災害。因此,為有效減低人民生命財產損失,除了加強地震防災科技之研究與應用推廣外,地震防災教育的落實更是不可或缺。

既然地震防護那麼重要,我們該如何做呢?對於地震發生時的應變,最近聽聞美國道格庫普先生(Doug Copp,圖一)所極力提倡的「生命三角」(Triangle of Life)理論,建議民眾躲在桌子旁、沙發旁或牆角,此與傳統的躲在桌子下的作法(圖二),截然不同。但是,這一套避難理論並沒有獲得官方的認同,內政部消防署也特別發新聞稿,建議優先躲在堅固的桌下。到底,地震發生時如何應變是最適當的,本文將做分析比較及探討。

什麼是生命三角?

在網路及媒體宣揚所謂的〈正確的地震保命法〉中,提及「地震來時,你躲在哪裡?如果你依照小時候老師教我們的方法乖乖躲在桌子底下、床舖底下,那麼,我必須告訴你, 你的傷亡率,高達98%!! 那該怎麼辦? 美國國際搜救隊長教你正確的躲避位置。」。〈正確的地震保命法〉是美國國際救難總隊隊長道格庫普在民國86年到中華民國搜救總隊所做的演講,但一直到九二一地震後,這篇演講才受重視。沈寂多年後,最近又因日本的311大地震後在網路廣為流傳。道格是世界上最有經驗的救援小組——美國國際救援小組(American Rescue Team International, ARTI)的首席救援者。從1985年墨西哥地震至今,幾乎參與了每一次重大的救援工作,曾經和來自60多個不同國家成立的各種救援小組一起工作過,也曾經在875個倒塌的建築物裡爬進爬出。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖二:傳統的地震防護方法建議躲在桌子下。

在1996年,道格及美國國際救援小組、土耳其政府等聯合製作了「生命三角」求生方法的研究影片。模擬摧毀了一座學校和一個裡面有20個人體模型的房屋。其中10個人體模型用「蹲下和掩護」方法,另外10個模型使用「生命三角」求生方法。結果顯示那些用「蹲下和掩護」方法的人存活率是零,而那些使用「生命三角」的人能夠達到100%存活率。

道格所稱的「生命三角」,是指當建築物倒塌時,落在物體或家具上的屋頂或樓版重力會撞擊到這些物體,使得靠近它們的地方會留下一個空間。這個空間就是「生命三角」(圖三)。當物體越大、越堅固時,被擠壓的部分就越小,而所遺留下的空間就越大,於是利用這個空間的人可免於受傷的機會就越大。

國內外地震避難處的選擇

台灣

針對上述道格所主張生命三角理論,內政部消防署特別於100年4月11日發出新聞稿,摘錄部份內容如下:

圖三:道格所稱的「生命三角」示意圖。

近日網路流傳美國道格庫普先生所提「生命三角」理論,建議民眾遇到地震,應躲在桌子旁、沙發旁或牆角,而不是傳統的躲在桌子下。但是,這一套避難理論並沒有獲得各國官方的認同,主要是因為地震發生的情境、人員身處的場所環境,以及世界各國的建物耐震結構均不相同,並無法以一概全。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

由於重大地震發生瞬間,人員所處之地面或樓地板會劇烈搖晃,第一時間內並不容易立即離開現場,所以,遇到地震瞬間一定要先保持冷靜,避免身體遭受外物傷害,尤其是頭部的受傷。地震同時會造成室內的天花板、電燈、吊扇、窗戶玻璃等掉落的危險,以及大型家具之移動或倒塌,例如無固定住之電視、書櫃、鋼琴等,上述情況都有可能造成人員的傷害。屆時身體躲在堅固桌子,所形成的空間會比「生命三角」要安全。因此,人員在室內避難時,建議優先躲在堅固桌下,而躲在桌子下時,可握住桌腳,當桌子隨地震移動時,桌下的人可隨之移動,形成較佳的防護屏障,避免受傷。

此外,主管地震監測的中央氣象局,有關地震防護的建議則是地震時室內的人員應立即打開出入的門,隨手抓個墊子等保護頭部,儘速躲在堅固家具、桌子下,或靠建築物中央的牆站著。切勿靠近窗戶,以防玻璃震破。綜合消防署及中央氣象局的資料,地震時國內的防護方式還是躲在桌子下。

日本

圖四:「日本強震即時警報之學校防災教育」的影片可看出,日本教授仍然教育日本學童要躲在桌下來避震。

日本素來是地震的耐震及防震技術與觀念最先進的國家,筆者在民國96年9月參加國家災害防救科技中心所主辦的「台日強震即時警報系統技術交流研討會」中,有一主題為「日本強震即時警報之學校防災教育」的影片仍然教育日本學童要躲在桌下來避震,在筆者的提問其對美國國際搜救隊長的主張時,日本教授仍堅持原先躲在桌下的做法,如圖四所示。此外在日本東京消防廳網頁地震安全十要點中的第一點亦強調地震時優先保護自己,並躲在桌下的做法。

美國

美國也是地震科技及研究執牛耳之國家,尤其美西加州更是地震頻繁,地震災害潛勢相當高的地區。由一份美國內政部地質調查所、紅十字會、加州地質調查所、南加州地震中心、聯邦緊急管理局(FEMA)等單位共同發行的地震防護手冊:「保護您的家庭,應付地震-地震安全的七個步驟」中的第五步驟:在地震中保護,在室內的做法是蹲下、藏身和抓牢,即蹲到地面,在結實的辦公桌或桌子下面藏身,繼續抓牢,直到地震停止,如圖五所示。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖五:美國地震防護手冊:「在室內的做法是蹲下、藏身和 抓牢」。

綜合以上資訊,國內、日本及美國對於地震避難處的選擇顯然與道格庫普地震避難處選擇的主張有所差異,那麼民眾該如何遵循呢?

道格庫普「生命三角」理論的分析

首先我們來了解道格庫普的理論,有無缺失?筆者在美國國際救援小組網站看過道格等所製作「生命三角」求生方法的研究影片(圖六)。

片中模擬摧毀了一個裡面有20個人體模型的房屋。結果顯示那些用「蹲下和掩護」方法的人存活率是零,而那些使用「生命三角」的人能夠達到100%存活率。但該影片在模擬大樓倒塌時,是直接倒塌,樓版直接往下覆蓋,在道格的模擬中並未先做水平方向樓版的搖動,與真實地震引起樓版的反應有所差距。我們要了解當近距離的大地震來時,是先上下振動(P波引起的),然後是S波及表面波引起更強烈的水平方向的振動,此時非結構物的櫃子、家具、冰箱等如未事先做好固定的準備,則會移動或滑動撞擊甚至壓擠旁邊掩蔽的人體,造成人體的直接傷害。因此,如果要採用道格所稱的「生命三角」理論時,必須先做好地震前的準備工作,筆者稱為「三重四得」(取諧音三從四德)。(表一)

另外,在道格「生命三角」求生方法的家具所要扮演的角色,其實就是類似柱子的功能,去支撐或擋住樓版或橫梁的直接往下覆蓋,但先前條件是此家具是固定不動的,才能有類似結構物元件的支撐作用。但以國人目前地震前的準備來看,「三重四得」這部分是欠缺的。因此若採取生命三角法可能會未蒙其利,先受其害。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖六:道格的美國國際救援小組網站提供各式介紹生命三角理論的影片,強調其可行性。

國內外傳統躲在桌下做法的分析

至於國內外傳統躲在桌下的做法,也具爭議處。倡導躲在桌下的理由是避免身體遭受外物傷害,尤其是頭部的受傷,因為地震會造成室內天花板、電燈、吊扇、窗戶玻璃等掉落的危險。屆時身體躲在堅固桌子,所形成的空間會比「生命三角」要安全。因此,人員在室內避難時,建議優先躲在堅固桌下,而躲在桌子下時,可握住桌腳,當桌子隨地震移動時,桌下的人可隨之移動,形成較佳的防護屏障,避免受傷。但是躲在桌下的做法,當建築物樓版因強震倒塌時,會將桌子壓毀,人如果躲在桌下,反而壓縮了逃生空間,變成人肉三明治?尤其是學校的課桌能不能承受的起教室樓版倒塌落下的重量,實在值得懷疑?

較適當安全避難處選擇的分析

以作者的看法說明如下:早期要求學生在防震演習中,躲在課桌下,其原因是要避開因地震造成天花板落下的物品(燈管、電風扇、玻璃、剝落混凝土塊等)對學生頭部的重擊,並未進一步考慮到整個樓板會塌陷下來,直接壓傷學童,畢竟這樣的地震少之又少,那這樣的強震民眾及學生如何判斷呢?建築物樓板因強震倒塌時,會將桌子壓毀,人如果躲在桌下,反而壓縮了逃生空間,如果人以低姿勢躲在桌旁,桌子可以緩衝倒塌物品的力道,而且旁邊可製造一生存空間。

在經歷過921地震後,我們知道如果地震是發生在白天上學時刻,則學校教室的建築結構是無法保護學童的。因此不怕一萬只求萬一,我們依經驗及往例,彙總的做法是:「躲避在課桌椅旁,背向窗戶,身體姿勢放低,並用書包保護頭部,避免被碎玻璃或是懸掛物品、其它高處掉落的物品如燈具、電風扇、剝落混凝土塊等掉落擊中」。

實際避難還是要因地制宜。地震時很難找到可以保護自己而且絕對安全的地點,但是在相對安全的地點避難,一定可以大大減少傷亡的發生。另外,在家中或辦公室則必須要先做好地震前的準備工作,「三重四得」,固定好家具,再加上道格的「生命三角」,才能見效。此作法類似於有專家學者所提倡家中衛生間,因周圍有較多的承重牆,為室內相對安全的避難地點之一,如圖七所示。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖七:大樓內之衛生間是承重牆較多的地方,為室內相對安全的避難地點之一。

安全避難處的選擇(室內及屋外)

對於地震發生時的應變,不論身處何處,都應立即選擇一安全的避難處,避開危險區域,趨吉避凶。然而,何處是安全的避難處,哪裡又是危險的區域。我們在此作一探討及說明。

地震時很難找到可以保護自己而且絕對安全的地點,有一些原則可以讓我們找到相對安全的地點,先談室內的避難原則有二:一、堅固桌子的旁邊,大柱旁、牆角。理由是避免被掉落的物品打傷,這些地點可以躲避吊燈、破碎玻璃、傾倒的櫥櫃等掉落物的傷害。二、衛生間(廁所)等承重牆較多,跨度較小的地方,並且要避開外牆體等薄弱部位。

至於屋外的避難原則,地震來時要不要衝到屋外?由於每個人所處空間的情況不同,會有不同的考量與反應,有一些原則可決定逃生方式。通常在一樓的人比較有可能逃至戶外,如果戶外有空曠地,例如公園,或身處學校的一樓教室,外有空地,這時可選擇逃至戶外。但如果在都會區大樓的一樓,要衝過騎樓,逃至屋外,則要考慮招牌、花盆掉落的危險以及會不會有車輛衝出,人行道的空間夠不夠大以避開大樓掉落的東西。通常二樓以上的人比較沒有可能逃至戶外,只能就地避難。

如果你待的地方是有潛在危險的,這時要儘量放低身子,緩慢移動到安全的地方。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震時預防火災的處理

地震時如果選擇就地躲避,則首先要做好預防火災的處理,即使是被壓住或困住了,無法立即逃生,但還有機會等待救援人員的救助而不會被衍生的火勢燒死、嗆死或烤死。在地震所引起之二次災害中,以火災最為可怕了。地震時因劇烈的地面振動,會使瓦斯管斷裂或是使瓦斯桶傾倒、電線鬆斷,外洩的瓦斯若碰上電線走火或火爐、瓦斯爐移位,以致於引起火災。同時也因地面振動使水管破裂,而無水源可救火,倘若地震發生於人囗密集的住宅區,火勢將一發不可收拾,迅速蔓延,造成極大的人員傷亡與財產損失。

地震時逃生或避難的原則

地震發生時,保持鎮定、正確的反應與防護是保證生命安全、減少人員傷亡的關鍵。逃生或避難應先後遵循的幾個原則,說明如下:

一、保持鎮定,判斷地震大小及遠近。
二、決定戶外逃生或室內就地躲避。
三、戶外逃生勿慌張進出建築物,除非有逃生的時間以及立即的危險,否則不要跑出室外。
四、室內就地躲避:
(一)火的處理:先關閉爐火、瓦斯、使用中的電源如電熨斗,烤麵包機等電器用品,立刻拔掉插頭以防止火災。如有起火情形,迅速滅火。
(二)如時間許可,也立刻將門窗打開,以免地震過後門窗扭曲變形,無法開啟逃生。
(三)備好地震緊急包、尋找堅固庇護點,如堅實的家具旁、樑柱之角隅或牆角,以軟墊或雙手護頭,身體姿勢放低,避免被碎玻璃如窗戶、鏡子或是懸掛物品、其它高處掉落的碎裂物給擊中。
(四)主震過後,應迅速撤至戶外,離開危險區域,高層人員應盡量避免乘坐電梯。注意安全門、出口樓梯人群擁擠所造成的傷害。
地震時我們可能正在家裡、辦公室、車上、海邊或山上,也可能正在學校、百貨公司、戲院等人很多的地方,所要採取的臨震反應措施均不相同。

結語

大地震所帶來的災難雖無法避免,但我們如能事前有計畫,臨事時能處理得當,應可將災害減至最低程度。而在地震發生時極為短暫且可能驚慌混亂的情形下,臨震反應與緊急避難疏散必須靠平時的準備與常規性的演練教育才能落實,才能做出正確且有效的反應,而真正達到減災的目的。希冀透過本文有關地震防災教育的傳授,普及讀者地震防災常識,加強對於地震災害的認識及防範,並提升防災知識智能,以有效適當的地震防護反應,減低地震災害所造成的生命財產損失。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

關於「地震時逃生或避難的原則」、「三重四得」、「地震危險區域」等的更多細節,請參閱筆者著作《地震存亡關鍵》

參考資料

  1. 美國國際救援小組(ARTI)網站:http://www.amerrescue.org/
  2. 中央氣象局資訊服務網站 http://www.cwb.gov.tw/
  3. 日本東京消防廳http://www.tfd.metro.tokyo.jp/index.html
  4. 內政部消防署100年4月11日新聞稿「地震避難逃生要領 保持冷靜避免受傷」。
  5. Protecting Your Family From Earthquakes— The Seven Steps to Earthquake Safety, U.S. Geological Survey, 2007.
  6. 劉坤松,《地震存亡關鍵》,五南圖書出版股份有限公司,2010年。

本文作者為劉坤松:任教高苑科技大學通識教育中心暨防災研究中心。原發表於科學月刊498期2011.6月號

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
科學月刊_96
249 篇文章 ・ 3706 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

2
0

文字

分享

0
2
0
地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。