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Special Report 特別企劃    Tech Notes 技術專文         New Visions 新象新知        LOHAS Column 樂活園地
      052                                                                                                                                                                                                                               053






                                                                                                                                        設計概念                          內要找到適合安裝位置通常很不                   動,未來可能 再度活動的斷層
                                                                                                                                                                      容易。此外,矽 油化學成份穩                   稱為「活動斷 層」。其中,過
                                                                                                                                     目    前阻尼器的設計都當作是外                定,安裝於回風區不會對半導體                   去10,000年內曾活動者,為第
                                                                                                                                                                                                       一類活動斷層;在過去100,000
                                                                                                                                                                      製程產生汙染,阻尼器也特別採
                                                                                                                                          加於主體結構的設計概念,
                                                                                                                                     也就是說主體結構在不含阻尼器                   用航太級不鏽鋼製造,進一步降                   年~10,000年內曾活動者,為第二
                                                                                                                                     的幫助之下,必須能夠單獨承受                   低汙染風險。                           類活動斷層。存疑性活動斷層,
                                                                                                                                     全部法規地震力的考驗,阻尼元                                                    則是指過去500,000年有活動,但
                                                                                                                                                                      圖一、1226恆春地震PGA分佈圖 [1]            不確定過去100,000年內是否有
                                                                                                                                     件主要作為中小型地震下的減震
                                                                                                                                                                                                       活動的斷層。依照中央地質調查
                                                                                                                                     機制,以降低主要製程樓層L30或
                                                                                                                                                                                                       所2010年的最新資料,台灣的活
                                                                                                                                     是L40的加速度。可以提供阻尼的
                                                                                                                                                                                                       斷層有:北部8條斷層,中部8條斷
                                                                                                                                     元件大致上有兩類,分別是速度
                                                                                                                                                                                                       層,西南部9條斷層,南部4條斷
                                                                                                                                     型與位移型,由於建築物地震下
                                                                                                                                                                                                       層,東部8條斷層;其中屬於第一
                                                                                                                                     的動態行為所產生的最大速度與
                                                                                                                                                                                                       類20條,第二類13條,共33條活
                                                                                                                                     位移有90度相位差,也就是說最                                                   動斷層,另列出4條存疑性活動斷
                                                                                                                                     大速度發生時候,建築物位移會                    Longitude,(E)                   層,由全台活斷層分布圖[圖二],
                                                                                                                                     最小,表示結構體樑柱等主體構
                                                                                                                                                                                                       可以明顯的看 出活斷層遍佈全
                                                                                                                                     架受力會最小,在這個時刻讓速
                                                                                                                                                                                                       台。(參考:www.moeacgs.gov.
                                                                                                                                     度型阻尼器發揮最大出力不會造
                                                                                                                                                                                                       tw)
                                                                                                                                     成主體結構額外負擔,此外,理
                                                                                                                                                                                                         由於人類測量地震只有一百多
                               2
                       1
                                                                        3
                                                            2
                                          1
                                       3
            文│栗正暐  陳錦村  賴敏政 │ 群策工程顧問公司  研究專案部  專案管理部│                                                                                論上速度型阻尼器不會影響結構
                                                                                                                                                                                                       年的時間,斷層的活動周期卻可
                                                                                                                                     體勁度,所以也不至於會在提高                               Latitude,(N)         能達到數百年或是數千年,地質
            TSMC Hsinchu, Taichung and Tainan                                                                                        阻尼情況下而縮短建築物周期。                                                    的情況也很複雜,很難論定哪個
                                                                                                                                     速度型阻尼器一般又可以分為兩
                                                                                                                                                                                                       斷層會在短期內發生活動,加上
            FAB Acceleration Scale Factor                                                                                            種型式,分別是矽油流體式與黏                      地震與斷層                         台灣可能有一些盲斷層還沒有被
                                                                                                                                     彈性橡膠式,最後選擇矽油流體
                                                                                                                                                                                                       發現,所以目前對地震活動的預
            During Earthquake and Damper                                                                                             阻尼器的原因是:矽油流體式阻                   在    台灣斷層是主要的地震來                 期都是根據統計與機率的方法來
                                                                                                                                                                           源,依照中央地質調查所
                                                                                                                                                                                                       處理,例如斷層的長度可以對應
                                                                                                                                     尼器藉由油壓缸產生很大力量,
            Design Concept                                                                                                           可以減少安裝支數,因為在廠房                   的定義,過去100,000年內曾活                到發生地震規模的大小,斷層越
                                                                                                                                     圖二、2010版全台活斷層分布圖                                  圖三、斷層破裂長度.vs.規模 [2, Fig 4-4]
            竹科、中科、南科FAB地震放大倍率

            與阻尼器減震策略




            隨著 TSMC 產能的進一步擴展,生產基地已經擴展到台灣三個主要的科學園區,然而,台灣本島是個地

            震高風險區域,斷層的分佈可以說是遍及全島,任何一個斷層的活動都可能造成全台的震撼,對於擁有
            高精密製程的半導體廠房來說,傳統耐震設計規範所定義的 475 年回歸期的強烈地震,是為保障人身與
            設備財產安全的基本目標,然而對半導體廠房而言,如何學會與 10 年回歸期這種經常發生的中小規模
            地震相處,並且進一步減少損失,更是廠房設計與施工上非常重要的挑戰與課題。
            發生在 2006/12/26 的恆春地震 [ 圖 1],造成南科廠區相當大的財產損失,依照廠內的加速度計記載
            達到 56gal,當時 F14P3 結構體正在施工中,也就在這個地震事件後,決定在後續的新建廠房結構體
            裝設減低加速度的裝置,而 F14P3 也就成為第一個新廠裝設阻尼器的案例,其他的新廠如 F12P4/5、

            F15P1/2、F14P4、F12P6 等,舊廠如 FAB8、FAB5( 以上為結構補強 ) 及 F12P3( 減震 ) 等也都有
            追加裝設阻尼器,同時 F14 SUP (central support building) 也正在評估裝設中,這些廠房分別位於三個
            科學園區,本文將針對這幾個不同案例分享減震的經驗,也期望能帶給後續廠房設計上有更明確的標準。


            NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL                                                                                                                                                                               http://nfjournal/  July 2011
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