獨門專利守護台積、花蓮麗翔酒店

身處花蓮天王星大樓旁，麗翔酒店竟然成功耐住強震，靠的是台大教授蔡克銓的制震技術。大震後，他對民眾提出哪些建言？

文／康陳剛　攝影／謝佩穎

▲蔡克銓
出生／1955年
現職／台灣大學土木工程學系講座教授
學歷／柏克萊加州大學土木系所結構工程博士
經歷／國家地震工程研究中心主任、美國舊金山SOM建築設計事務所結構工程師
榮譽／行政院傑出科技貢獻獎、美國國家工程院國際院士、俄羅斯國際工程院院士

全台灣民眾剛度過一次最心驚膽顫的清明假期。

四月三日早上，規模七．二大震襲來，全台灣都感受到明顯晃動，後續一週內發生超過八百次餘震。許多民眾夜不能眠，甚至有外國旅客寧可紮營露宿也不願入住飯店。

地震當下，花蓮天王星大樓應聲傾倒，地點離六年前因○二○六強震倒塌的統帥大飯店只有五百公尺。但位在天王星正對面、屋齡超過半世紀的花蓮麗翔酒店，卻在這次地震中屹立不搖。

抗震成功的關鍵是，花蓮麗翔在○二○六地震後，決定採用台灣抗震權威、台大土木工程學系講座教授蔡克銓團隊的專利技術，補強老飯店結構。

不僅麗翔，蔡克銓帶領開發的專利已用在約兩百五十棟大樓，其中包括台大醫院癌醫中心、兒童醫院，甚至是台積電位於全台各地的多處廠房，默默地成為守護護國神山的人。

設計建築結構，如創作藝術品

「建築結構設計其實是藝術，每個人設計出來的東西都不一樣，就像你去創作一件藝術品，」講起建築，六十八歲、滿頭白髮的蔡克銓眼睛發亮。

在多數人已經退休的年紀，蔡克銓仍是行程滿檔，走起路來步伐又快又穩，解說抗震原理語速急促但節奏分明，讓人感受到他的充沛能量。

他一生投入改良抗震工法，兩度獲得行政院科技貢獻獎。用於花蓮麗翔、台積電廠房的，就是他二○一七年獲獎的「新型挫屈束制支撐」（BRB）專利，也就是將減震材料斜撐，並用螺栓、鋼板和鋼構接合，地震來時能吸收能量，保護建築結構。蔡克銓的貢獻在於接合處長度與螺栓用量，都比其他技術少了五○%，不但降低施工難度和成本，也提升抗震效果。

一九七七年台大土木系畢業後，蔡克銓負笈美國攻讀碩士，再進入全球知名的SOM建築設計事務所（Skidmore, Owings & Merrill LLP）工作，成為他日後持續鑽研結構，甚至投入學術研究的契機。

成立至今近九十年的SOM，作品遍布五十多個國家。二戰期間，這家事務所的一個知名建案，就是在田納西州建立奧本海默打造原子彈時的祕密基地──橡樹嶺（Oak Ridge）住宅。

戰後，他們成為美國現代主義建築，尤其是摩天大樓的先驅，在總部芝加哥留下不少經典高樓，譬如：曾穩坐全球第一高樓長達二十年的威利斯大廈，以及別名「大約翰」的約翰漢考克中心，都成為風城著名地標。目前全球最高建築哈里發塔，以及即將在台北車站前興建的雙子星大樓，也都是SOM設計的大作。

「我在這裡大開眼界，」蔡克銓說，SOM聚集一流的建築師、結構工程師、機械工程師，每項設計工作都不外包，因此能更有效率地溝通，找上SOM的開發商也知道收費會比市場行情更高，但「我們幫你設計出來的東西，絕對不會讓你失望，一定很特別。」

當建築外觀追求新穎特殊，裡頭的結構也得跟著突破框架，就要靠結構工程師用創意打造出符合建築師需求，又能保證安全性的設計。

這段工作經歷徹底點燃蔡克銓對鋼構設計的興趣，因此又回到柏克萊加州大學攻讀博士，也讓他在一九八九年回台大任教後，不論研究或教學都更能貼近實務現場。

「簡單」就是最好

「技術必須夠簡單、清楚，不然你說服不了他們（工程師），」蔡克銓就像土木工程的藝術家，苦心孤詣追求極致的抗震效果，同時將設計最簡化，還要有足夠測試數據與獎項掛保證，才能獲得業界信賴，因為「做結構設計要簽證的，他自己都不相信要怎麼用？」

與蔡克銓工作超過十五年的國家地震工程研究中心副研究員吳安傑解釋，土木工程不像科技業日新月異、迭代迅速，另闢途徑提升穩定性、安全度、進而取得新專利相當困難，是一場實打實的耐力賽。

所幸，吳安傑眼中，蔡克銓的油箱從未見底，工作時不論早上七點或晚上九點，信件幾乎隨收隨回。工作之外，他還天天游泳紓壓，每年騎重機環台，甚至年逾花甲仍多次挑戰高空跳傘，是典型「會工作更會玩」的類型。

對學生，蔡克銓更是盡心盡力，多年來已經指導了一二六位碩博士生，至今仍在研究所開課授業。

「其實我去念博士，也沒想到會當老師，」蔡克銓笑說，當年也曾考慮回業界工作，但轉念一想，在業界一輩子頂多蓋百棟、千棟建物，當老師卻能訓練更多學生、發揮更大影響力，「培養下一代的優秀工程師，就是我們當老師最大的任務。」

大震後，「軟腳蝦」不會消失

儘管這次強震之後，許多外國媒體盛讚，台灣在天災中展現韌性與防震成果，但蔡克銓心中仍有擔憂。

「（天王星）這種災難以後還會再看到，就是所謂的『軟腳蝦』，」他指出，台灣在九二一後仍蓋出不少結構設計頭重腳輕的住宅大樓，大廳與公用空間的牆壁支撐不足，強震一來，搖晃的力量集中在一樓，就可能變形倒塌。

再加上，台灣目前不強制結構技師必須參與監造，無法確保建築結構的施工品質，因此蔡克銓呼籲，未來應加以規範，否則地震來了，「地震就會幫你找出來，有哪些地方品質不到位。」

在地震中守護家園，是台灣無可迴避的挑戰，固然有奉獻於抗震的無名英雄默默付出，但也需要更健全的制度，才能在下次強震來臨前做好準備。

強震過後，3跡象檢視：你家是不是「軟腳蝦」？

這次大地震有很多餘震，全台灣房子不只被搖了一次，很多建築可能都有損傷，」蔡克銓示警，如同天王星大樓安然度過0206地震，卻在這次倒下，可見以前沒倒，不代表下次地震就會沒事。

蔡克銓表示，民眾如果發現自家住宅或社區大樓有以下3種跡象，就建議找結構技師勘查，適當補強結構以提高居住安全。

跡象1：社區多戶牆壁出現裂縫

先檢視家中牆壁有無損傷，只要RC鋼筋混凝土牆（常見於住宅大樓的隔戶牆）裂縫超過0.2公分，就建議找專業人員評估安全性。尤其社區內如果有多戶發現裂縫，更應該提高警覺。

蔡克銓指出，RC牆壁破裂代表裡頭樑柱可能已經受損，並非修復牆壁就好，「千萬不要這裡修修、那裡補補，只做表面功夫。」

此外，如果地震當下聽到巨大聲響，卻找不到屋內有裂縫，可能是天花板破損掉落在裝潢層上，建議打開天花板檢查確認。

跡象2：一樓大廳潛在「軟腳蝦」

社區大樓一樓的大廳和管委會主管的公用空間，因為沒有住戶，隔間牆較少，卻是地震來時承受最大力量的樓層。

蔡克銓解釋，一樓的RC隔間即使非承重牆，也會在地震來時分散受力，因此要特別注意牆面有無破損變形；而一樓樑柱是整棟建築受力最大的地方，必要時也應拆開裝潢，檢查裡頭結構有無受損。

跡象3：電梯或梯間損壞

這次強震後，全台多處傳出電梯停擺，甚至鋼索斷裂的情況。蔡克銓表示，電梯在震後發生故障或零件鬆脫，有可能不是電梯本身出問題，而是電梯井結構受損導致。

如果電梯梯廳的大理石或磁磚牆面受損，或是巡檢時發現電梯井內牆壁有裂縫，都是民眾要提高警覺的現象。

他提醒，房屋倒塌和屋齡沒有絕對關係，如果住宅經技師評估建議補強結構，必要的花費不要省下，避免因小失大，「一棟住宅大樓有好多住戶，大家應該團結一點，為自己的生命財產做好這個決定。」 閱讀完整內容