這篇文章將詳細解釋日本建築所採用的三種主要抗震技術，包括減震技術（耐震）、制震技術（制震）和隔震技術（免震）。我們將分析這些抗震技術的優點和缺點，希望能幫助大家對日本建築物的抗震能力有更深入的了解。
根據資料顯示，全球發生的地震中有兩成發生在日本。這是因為日本位於地震頻發的斷層帶上，在購買日本房產之前，先對其建築抗震技術有基本了解至關重要。這些技術包括建築物的設計、材料選擇、結構強度等，旨在確保房屋在地震發生時能夠承受震動力，保障居民的生命財產安全。日本的建築抗震技術一直在不斷發展與改進，不僅符合政府訂定的標準，更提升了建築物的安全性與可靠性。對於有意購買日本房產的人而言，理解這些建築抗震技術有助於選擇安全可靠的房產投資。
■ 日本的主要建築防震技術
正如前文「投資日本房產必讀：了解日本防震基準與技術 (前篇)」所提，日本作為地震頻發的國家，歷經多次地震所帶來的破壞與傷亡。然而，憑藉先進的科技和不懈的努力，日本在建築防震技術方面取得了令人矚目的成就。
日本的建築防震技術可以追溯到數百年前的傳統建築，如寺廟和木結構房屋，這些建築物具備優秀的抗震性能。隨著科技的不斷進步，現代建築防震技術在多方面取得了重大突破。目前，日本的防震技術主要分為三類：減震技術（耐震）、制震技術和隔震技術（免震）。這些技術的應用不僅提升了建築物的安全性和耐久性，還在城市規劃與防災減災等方面發揮了重要作用。
針對地震的應對措施，主要包括以下三類結構：加強建築物的「耐震」、利用減震器等裝置吸收地震搖晃的「制震」、以及通過將建築物與地基分離以減少搖晃的「免震」。接下來將介紹這些結構的特點以及其優缺點。
■ 什麼是耐震構造 (減震技術)？
耐震結構是一種透過加固建築物來承受地震搖晃的結構。這種技術通過在牆壁中加入筋交叉，或使用金屬補強等建材加固結構結合處，以增強整個建築物的強度。這樣一來，建築物能夠抵抗地震帶來的震動力，通過吸收和分散地震的動力，減少對建築物的損害，以防止倒塌。
地震的震動力主要作用於地板和屋頂等有重量的部位，因此需要全面平衡地加固整個建築物，包括支撐地板和屋頂的柱子和樑等結構。耐震結構是最常見的結構形式，被廣泛應用於獨棟住宅、公寓、辦公樓、學校等各種類型的建築物中。
透過耐震技術的應用，建築物在地震中可以有效抵擋震動力，減少損壞，保護居住者的安全。隨著科學技術的不斷進步，耐震結構的設計和材料也在不斷改進，進一步提升了建築物的抗震性能和安全性。
■ 什麼是制震構造 (制震技術)？
因為地震發生時，高層大樓和塔樓的上層階段有較大的搖晃趨勢，所以這些建築物非常適合採用制震結構，以緩和地震發生時對上層建築物造成的搖晃度。近年來，制震結構也開始應用於獨棟住宅的建造上，進一步提高了住宅的抗震性能。
透過制震技術的應用，建築物在地震中可以更有效地減少搖晃，提升居住的安全性和舒適性。隨著技術的不斷發展，制震結構在各類建築物中的應用範圍也在不斷擴大。
■ 什麼是隔震構造(免震技術)？
隔震構造（免震）是一種將建築物與地基分離的結構技術。雖然建築物並非懸浮在空中，但通過在建築物基礎與地基之間安裝能夠吸收地震震動的隔震裝置，實現建築物與地面的隔離，從而大幅減少地震對建築物的影響。這樣，地震的振動不容易直接傳遞到建築物上，大大減少對建築物的損害和震動。
免震裝置由吸收震動的減震器和支撐建築物的橡膠狀隔震器等組成。免震結構的一大特點是，與耐震和制震相比，即使發生大地震，建築物也不容易搖晃和倒塌。由於免震技術能夠更有效地防止建築物的搖晃，因此通常在高層公寓和高樓大廈等建築物中被廣泛採用。
透過免震技術的應用，建築物在地震中可以保持更穩定的狀態，進一步保障居住者的安全和財產的完整。隨著技術的不斷進步，免震構造在建築領域的應用範圍也在持續擴大，成為現代建築設計中的重要技術之一。
■ 建築抗震技術的優點與缺點？
【耐震】的優點
● 控制建築成本
相對於免震和制震，耐震結構的建築成本較低，這也是其一大優點。由於建築基準法已經訂定了耐震標準，因此建築物可以在不需要安裝特殊設備或支付額外費用的情況下，滿足最低的耐震要求。此外，耐震結構不僅能夠減輕地震的影響，還可以有效地減少颱風和強風所造成的搖晃。這使得耐震結構成為一種經濟且實用的防震技術。
● 縮短建築期間
建築期間短也是耐震結構的一大優點。由於耐震結構是最常見的結構形式，因此不需要像免震和制震那樣進行特殊的施工，建築期間相對較短。這不僅有助於加快建築項目的完成，還能降低施工成本，使得耐震結構成為一種經濟高效的防震技術。
● 高度設計靈活性
耐震結構的另一個優點是設計靈活性高。與免震結構相比，耐震結構不會限制地下室的設置，也不需要額外的設置空間。因此，可以更自由地設計和建造符合需求的住宅，無論是地下室還是其他特殊設計，都能靈活實現，滿足不同的建築需求。
【耐震】的缺點
● 建築物上層搖晃加劇
採用耐震結構的建築物會因地震的震力直接傳遞而產生搖晃，導致樓層越高搖晃越大。即使建築物經過加固，搖晃程度仍會增加，高層建築物的搖晃尤為明顯。因此，耐震結構可能不適合高層建築物的應用。在這種情況下，免震或制震技術可能會更為適合，以有效減少地震對高層建築物的影響。
● 地震引起的二次災害風險
耐震結構也存在二次損害的風險。即使建築物本身沒有損壞，地震仍可能導致家具倒塌或物品掉落。當發生大地震時，這些二次災害的風險更高，並且可能影響電力、水道、煤氣等基礎設施的運行。因此，為了加強事前的預防措施，有必要進行家具固定等措施，以減少地震帶來的潛在損害。
● 多次地震而造成累積損害
以耐震結構建造的建築物若長期受到震動影響，會因其日積月累的損害而減低其堅固性，最終可能面臨倒塌的風險。因此，定期檢查和保養至關重要，特別是在頻繁地震的地區或大地震後更要特別注意。由於耐震結構會因多次震動而產生累積的勞損，建築物的安全性會隨之降低，因此需要加強對建築物的檢查。為了提高建築物的耐久性，可以採取加強設計和引入減震牆等措施，這些方法能有效增強建築物的抗震能力，減少地震帶來的風險。
【制震】的優點
● 易於維修保養
制震結構的主要優點之一是其導入成本較低於免震結構。此外，根據所採用的減震器類型，維修保養可能變得更為簡單，甚至不需要進行維修，從而進一步降低了相關成本。制震結構本身不受地基強度的限制，使得建築設計更加靈活。同時，採用制震結構技術的建築物在地震發生後，因其減震器通常仍可使用，因此不需要更換或進行任何維修，這進一步提升了其經濟效益和實用性。
然而，部分減震器型號可能需要進行定期檢查。例如，對油減震器就需要定期檢查確認油有無洩漏。而對於橡膠減震器，則需要定期檢查其橡膠是否受到溫度變化的影響。
● 高成本效益比和卓越的抗震性
透過採用有效的減震器可以吸收地震時產生的能量，以減低對建築物造成的搖晃度，從而將地震對建築物所造成的損害大大減少。同時，重復地震所帶來對建築物的影響力也可減低，讓建築物結構的損害也相對減少，以維持建築物的耐久性，確保其高水平的抗震性。由於可以防止建築物的耐久性下降以及減低倒塌的風險，使人們能夠安心長期居住。
● 對地震和自然災害的高穩定性
制震結構在防震功能方面非常優秀，甚至在某些情況下比免震結構更為出色。除了能有效抵禦地震，它還能減少因颱風和強風所帶來的搖晃。特別是在高層建築中，制震結構可以有效地抑制上層部分的搖晃，提高整座建築物的穩定性。因此，制震結構不僅能保護建築物免受地震影響，還能減少其他自然災害帶來的損害，為建築物提供全方位的防護。
【制震】的缺點
● 對小型地震的效果受限
制震結構採用的減震器對震度5以上的大型地震非常有效，能明顯減低地震的搖晃度。然而，對於小型地震或震度較低的地震，減震器的效果可能較為有限。由於搖晃幅度較小，減震器的活動空間減少，其效果可能會受到一定限制。
● 受減震器安裝位置和數量影響
制震結構中減震器的效果在很大程度上取決於其安裝的位置和數量。減震器必須根據建築物的結構和形狀進行適當設置，並確保數量充足。在適當的位置安裝減震器可以發揮最佳效果，但由於建築物結構的限制，有時難以在理想位置進行安裝。例如，在建造獨棟住宅時，有時會在建築後期才安裝減震器，在這種情況下，必須仔細考慮安裝位置和數量，以確保其防震效果不受影響。
● 制震結構的限制與耐震性的組合
制震結構中採用減震器雖然能有效減少建築物的搖晃，但僅靠其本身無法完全防止建築物的倒塌，因此需要與建築物的耐震性結合使用。特別是在軟地基的情況下，制震效果可能會受到限制。此外，隨著樓層高度增加，制震效果可能逐漸減弱，因此在設計時需綜合考慮這些因素，確保整體結構的安全性和穩定性。
【免震】的優點
● 大幅減少地震時的建築搖晃
免震構造的最大優點是能在地震發生時將建築物的搖晃度減至最小。由於地基與建築物被分離，即使發生地震，建築物也不會產生大幅搖晃。免震裝置可以吸收地震的震動，將地震力減少到1/3至1/5。因此，無論地震強度如何，免震結構都能發揮良好的效果。可以說，在各種防震技術中，免震構造是最優秀的地震結構之一。
● 減少家具翻倒的風險
在地震發生時，通常因為建築物的搖晃導致家具翻倒等情況出現，從而引致家具等損害。然而，通過採用免震結構，建築物的搖晃得到有效抑制，因此家具翻倒或物品掉落的情況不太容易發生，從而減少地震對建築物及個人財產所造成的影響。
● 減少內部結構損傷
免震構造的另一個優點是減少建築物內部的損傷。在地震發生時，牆壁內部和相關組件的接合部等可能會受損，但由於免震結構將地基與建築物分離，將原本可能導致建築物激烈搖晃的情況轉換為輕微搖晃，進而將家具翻倒和物品掉落等損害減至最小。同時，也可降低火災和停電等二次災害發生的風險。此外，由於減輕了地震對建築物的損害，即使在大地震後，人們的生活也較容易維持，且可以減少修復費用。
【免震】的缺點
● 橫向搖晃以外的地震效果不顯著
免震結構對地震時發生的側向搖晃的減震效果雖然非常顯著，但對於上下方向的搖晃和強風所帶來的振動效果卻不太明顯。這是因為免震結構主要通過建築物和地基的分離來緩和側向地震所帶來的影響，因此對上下方向的搖晃效果較不明顯。
● 裝置成本高且佔用空間
與耐震和制震相比，免震結構的成本較高，並且施工公司也較少。除了免震裝置本身和安裝費用外，定期檢查、維護和更換免震裝置也需要費用，因此長期的運行成本會很高。
此外，安裝免震裝置需要一定的空間。這是因為免震裝置在地震時需要移動的空間，因此需要在建築物周圍留出空間。因此，在住宅空間狹小或土地有限的情況下，可能難以安裝免震裝置。
● 耐用性的持久度仍待觀察
免震結構在1995年的阪神淡路大地震後被廣泛採用，但相較於耐震和制震結構，其應用歷史較短。免震裝置包括吸震器和支撐建築物的橡膠狀隔震器等，其中橡膠的使用壽命通常為60至80年。目前採用免震構造的建築物大多數樓齡尚幼，因此無法完全證實免震結構的耐久性能持續多久。因此，必須持續觀察其耐久性，以確保其長期使用的可靠性。
■ 日本三種主要的建築抗震技術的優點和缺點的比較:
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耐震構造 (加強建築物抵禦地震搖晃) |
制震構造 (利用減震器等吸收地震搖晃) |
免震構造 (將建築物與地基分離以減少搖晃) |
| 優點 | ||
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● 控制建築成本 ● 縮短建築期間 ● 高度設計靈活性 |
● 易於維修保養 ● 高成本效益比和卓越的抗震性 ● 對地震和自然災害的高穩定性 |
● 大幅減少地震時的建築搖晃 ● 減少家具翻倒的風險 ● 減少內部結構損傷 |
| 缺點 | ||
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● 建築物上層搖晃加劇 ● 地震引起的二次災害風險 ● 多次地震而造成累積損害 |
● 對小型地震的效果受限 ● 受減震器安裝位置和數量影響 ● 制震結構的限制與耐震性的組合 |
● 橫向搖晃以外的地震效果不顯著 ● 裝置成本高且佔用空間 ● 耐用性的持久度仍待觀察 |
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■ 總結
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這篇文章介紹了日本三種主要的建築抗震技術：耐震、制和震免震，並詳細闡述了它們的特點、優點及缺點。由於日本位於環太平洋地震帶，地震頻繁發生，因此在建築設計和施工中，抗震性是首要考量因素。
建築物在地震中搖晃主要由地震波的傳播引起。地震波的頻率和振幅會影響建築物的反應。耐震技術旨在加強建築結構，使其能夠承受地震力，減少損壞。免震技術則在建築物基礎與地面之間安裝免震裝置，以隔離地震能量，從而減少搖晃。制震技術則是在建築物內部安裝減震器或控制裝置，以降低振動反應。
每種地震構造技術都有其特定的優點和缺點。耐震技術適用於各類建築，但可能無法完全避免大地震所帶來的損害。制震技術適用於高層建築和歷史性建築，能有效減少振動，但需要定期維護和檢查。免震技術雖然效果顯著，但成本較高。選擇物業時，防震性固然重要，但還需綜合考量建築物的整體品質、地理位置、周邊環境等多方面因素，才能選擇安全可靠的房產進行投資。
~ 完 ~
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