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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
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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