「國家地震工程研究中心增建工程」推動沿革與特色概要

國家地震工程研究中心 楊鶴雄組長、黃世建主任;臺灣大學土木工程學系 謝尚賢主任

目前AI人工智慧技術的研發及應用是全球性火熱的議題。行政院科技部大力推動的「AI創新研究中心」是我國AI科研戰略五大行動之一,臺灣大學也積極參與,發展生技醫療、智慧製造等領域。而臺灣大學土木工程學系 (以下簡稱臺大土木系) 為了推動人工智慧AI應用於地震工程、防救災與土木工程相關領域,及培育產業所需高階工作人才等目標,與國家實驗研究院國家地震工程研究中心 (以下簡稱國震中心) 簽定合作協議合設AI研究中心,結合學研界能量共同發展相關技術 (如3D都會模型、震災預警系統、防災韌性城市),因此亟需充足空間以建置設施、培育人才及投入研發,致力AI智慧城市暨國際交流。

再者,近期我國地震災害頻仍,在政府與民眾的期盼下,國震中心除既有地震工程相關研究與服務外,亦投入關鍵設施評估、校舍與公共建築補強、防災預警產業及離岸風能規範與測試技術等重要議題,對社會與民生頗有貢獻。為此,國震中心研發人力大幅成長,再加上共同合作的研究師生,空間明顯不足,長期發展受限,更是需要增建補足。幸蒙潤泰集團尹衍樑總裁慷慨實體捐贈「國家地震工程研究中心增建工程」來擴充合作研究與教學空間,將能有效提升相關研究合作、產學發展、與國際學術交流之能量。對國研院國震中心與臺大土木系的長遠發展皆有莫大助益。

此增建工程在潤泰營建集團、臺大土木系跟國震中心的通力合作下,自108年3月起展開建築規劃與結構設計,而且幾乎每周召開的規設會都是尹衍樑總裁親自主持,使得效率極高而且建築極具特色 (圖1)。增建工程已於10月23日舉行開工動土典禮,由臺灣大學管中閔校長親臨主持,臺大行政、院系所與土木系、潤泰營建集團、國家實驗研究院及國震中心等多位貴賓蒞臨共同祝禱工程順利 (圖2A&B)。

 

圖1 國震中心建築增建工程設計意象立面圖 (來源:潤泰營建集團)
圖2A 開工動土典禮敬天祝禱 (來源:國震中心)

 

圖2B 開工動土典禮主陪典貴賓合影 (來源:國震中心)

在建築結構方面,首先,規劃在國震中心既有的六層樓鋼筋混凝土建築向上接合新的七層樓鋼構量體,新舊兩種結構材料的銜接與轉換,無論是設計與施工技術對工程師都是相當具有挑戰性的。為因應最新消防法規,將舊有的電梯與逃生梯等服務核廢除,而從原方型建築物向外突出增設新服務核,也同時將室內空間作更優質的重整運用。

在耐震設計方面,基於我國在921震災後提高耐震設計規範之要求,首先進行既有建築的地梁補強與基樁補設等強化措施,並將舊服務核牆面補強為剪力牆。其二,在新服務核的適當位置,安裝國震中心研發的挫屈束制支撐 (Buckling-Restrained Brace, BRB) 作為斜撐、鋼板阻尼器 (Steel Panel Damper, SPD) 作為耐震間柱,如圖3。並且,在結構轉換層及上方樓層角隅的適當位置,設置有速度型遲滯阻尼器作為消能斜撐,如圖4。

此建築將運用這三種結構制震元件,來有效提升整體建築結構的耐震能力。另外,在非結構耐震方面,已規劃在重要區域設置耐震天花板、以及在資訊機房設置隔震高架地板。運用如此多元的國震中心耐震創新技術,將讓此增建建築成為我國制震建築的亮眼標的,再結合對面土木研究大樓 (也是由尹總裁在十多年前捐贈) 所俱備的隔震建築特色,將成為一對最佳的地震工程展示與教學建築範例。

而在空間運用方面,一樓擴建的150人國際會議廳與七樓的展示樓層,可有效推動國際研討交流,及新創技術發表與產品展示,並且兼具科普與育才功能;十三樓的AI研究中心與七樓的大數據資訊機房,將與產學研合作投入AI人工智慧應用在災害防制,發展AI智慧城市暨國際交流。八樓設置會議研討專區,持續服務產學研界並共同制定規範,會是提供相關領域專家聚集研討與培育人才的優質場所;九至十樓設置國震中心專案計畫辦公區,有利配合政府政策及各界需求拓展重要專案計畫 (如關鍵設施、校舍補強、防災預警產業化、劇震情境模擬、風電規範等),亦有益於國土安全與社會民生,並使我國成為地震工程領域之交流樞紐與國際重鎮。十一至十三樓則由臺大土木系整體運用,發展AI防災研究及多元專業學術與產學合作研究,例如:高科技廠房設施研究中心、永續基礎建設研究中心、軌道科技研究中心、工程資訊模擬與管理研究中心(BIM研究中心)、工程法律與產業發展研究中心、AI研究中心、水資源及災害管理研究中心等,致力土木工程領域前瞻研究。

依潤泰營建集團的施工規劃,此增建案工程預計在109年6月完工,工期短且效率高,充分地展現了潤泰集團之實力與特色。這將提供了臺大土木系在創新科技研發與產學合作上更寬廣的空間,也能讓台大土木系與國震中心合作的AI研究能迅速推動,並協助國震中心快速突破持續發展上的空間瓶頸,有益我國地震工程長遠且穩定的發展。

圖3 剪力牆、挫屈束制支撐 (BRB) 與鋼板阻尼器 (SPD) 配置示意圖 (來源:國震中心)
圖4 遲滯阻尼器配置示意圖 (來源:潤泰營建集團)