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1、 1 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 序言 ?灣是屈指可的地震國家，特別是由太平洋南岸至東海地域。過去有多次遭受大地震襲擊 的記，因久的將大地震再襲擊為可預期的地域，且這地域人口稠密，產業及重要機構集中， 此地域如無預防而再遭受大地震襲擊，勢必有可預的重大災害發生。西元 1923 日本關東 大地震，死亡 10 萬人以上，失踪計其，東京、橫濱等許多市受到毀滅性的破壞。 可預大地震會襲的地域，當然而預防大災害發生的措施是平常所必要的。地震時，重要 設施其機能性可中斷，同時設施受破壞其週邊亦會產生大的災害。由於設施、設備的種，故 以其機能維持及災害防止的觀點，適當
2、的地震對策是必要考的。 維護重要的凍空調裝置，及因凍空調裝置受地震影響而損害週邊其他設備物體，將其被 害至最低，耐震問題為我們今後應誠懇認真加以探討解決的主題，期待社會先進專家共同努 提出好的方案。 第一章 總 論 1-1.目的 本指南係針對冷凍空調設備設計，施工其耐震措施的內容及於地震後該設備的機能確保，與 直接的、間接的實際確保人命的的安全和財產的保障等。 本指南係建築基準法施行令則，告示等之規定依照所示地震強度，施行方法依設計及容許力 度法考慮建築物在地震時動態效果、影響而檢定其耐力，配管及各機器等設計計算與判定計算， 包含易執行具體案例。同時，因特殊性調查研究確認其耐震性之設備除外。
3、1-2.適用範圍 本指南適用範圍，新設建築設備的屋間，冷凍、空調設備機器及機器、配管等設置、安裝。 ? 5M ? ? 5000 ? 1-3.基本概念 2 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 1-3-1 設計基本方針 此基準係訂定耐震設計，抑止大地震發生所產生的災害至最小限度，對於特別是設備 等周邊的第三者，防止其被損害，主要目標是設備等的強度設計，安全設計及防災設計。 1-3-2 設備分類 對應 1-3-1 訂定之基本方針，依以下各號所示者分類。 對重要性高的冷凍、空調設備，於地震發生後（原則上先確認狀況的安全性）必需即時 運轉者，作動安全確實稱之。 一般性的冷
4、凍、空調設備，地震發生後無震即時運轉，依照檢查與必要在修補後作動可 能者稱之。 1-3-3 設計的基本觀念 冷凍、空調設備設計用地震入力，使用以下兩點。 地震入力依照震度法 標準的地震入力具各種的選定方法，本指南係，後述的地震入力（其 1、2）兩種。 地震入力依照建築物之動態解析。 1.設備機器、配管等，設置在建築物的部份之地震對應入力依模擬（simulation）的結果 而定。 2.設備機器、配管等，設置在建築物的部份之地震對應依震動試驗所得到之試驗結果而 定。 1-4.耐震設計與災害發生擴大的防止 1-4-1 防災設備的設置 所要求耐震性，其構造、機能上無法滿足的場合時，最好設計替代性防災
5、設備。 1-4-2 防災設備的耐震設計 上述的防災設備之耐震設計，於其防護對象設備所設計地震力及同等級以上的地震， 應包含防災機能。 第二章 地震入力 2-1.基本方針 2-1-1 地震的影響 設備係需考量 2-2 項所規定設計地震入力的影響而作耐震設計。此場合地震入力的影 響，於設計地震入力亦需包含因慣性力、內部液體的搖動等產生的影響。 2-1-2 垂直方向的地震入力之處理 當機器本體及配管關係等耐震設計加入適當地震入力時，原則上最好水平、垂直同時 考慮。有關機器的設置部份、安裝部份及架台等，其水平與垂直方向地震入力應同時起作 用。 3 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-
6、99 1 月 2-2.設計地震入力 檢討地震入力場合之基本事項如以下所示。 本指南係針對地面 3 層樓以上，高 60M 以下的建築物，且鋼構物內部及屋頂所設置機器及配 管等設計用地震入力，原則上地震入力依照震度法。 震度法地震入力有兩種（NO.1、NO.2） ，但通常（NO.1）需行檢討。再者，上述以外，建築 物其動態解析亦應檢討。 2-2-1 地震入力（NO.1） 設計用水平地震力 FH(kg)如下所示，作用點原則上為重心。 FHKHW KHZKS （2-2.1）式 KH：設計用水平震度 KS：設計用標準震度（參考表 2-2.1） Z：地域係數（參考當地地區或國家之實際數據） W：機器等運轉
7、時重量（積載重量包含機器重量） （kg） 設計用垂直地震力 FV（kg）於必要的場合需考慮。 FVKVW （2-2.2）式 KV 2 1 KH KV：設計用垂直震度 水槽類係依照 FRP 水槽構造設計計算法。 表 2-2.1 設計用標準震度（Ks） 重要性高的 建築設備機器標準震度 一般性 建築設備機器標準震度 適用樓層區分 1.5 最上層樓，屋頂 及其加蓋樓頂 (2.0) 1.0 1.0 第 2 層樓以上 (1.3) 0.6 地下室及第 1 層樓 0.6 0.4 ? ? ? 4 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 2-2-2 地震入力（NO.2） 設計用水平地
8、震力 FH(kg)，如以下公式 FHKHW （2-2.3）式 KHZIK1K2K0 （2-2.4）式 KH：機器等運轉時重量（積載重量包含機器重量） （kg） Z：地域係數（0.71.0） I：重要度低減係數 表 2-2.2 重要度低減係數 重要性高的建築設備機器 一般性建築設備機器 重要度低減係數(I) 1.0 2/3 K1：建築物地板對應倍率考量係數 K2：設備機器對應倍率考量係數（1.01.52.0） K0：設計用基準震度（0.3） 考量垂直地震力 FV（kg）必要場合 FVKVW （2-2.5）式 KV：設計用垂直震度 防振支撐場合 KV 2 1 KH （2-2.6）式 於基礎，地板等
9、因固定螺栓等場合 KV 2 H K K 2 1 （2-2.7）式 建築物地板對應倍率考量係數（K1） 設置機器其建築物地板之地震對應因樓層不同所考量係數，依圖 2-2.1 所示， K1如以下公式 K11（AB1） H h ：地上層樓 （2-2.8）式 l：第1層樓及地下室 H：建築物地上高度（m） （地下除外） h：機器設置層樓之地上高度（m） 頂樓時，K1AB AB係建築物頂部對應倍率考量係數，依建築物固有週期TB（sec）範圍，以下 式表示。 5 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 AB ) 0.6 T ( 3 2 3 10B 2 ：0.6T B1.2 (2
10、-3.9)式 ：TB1.2 但是，建築物固有週期TB（sec） ，如下式表示。 TB（0.020.01）H （2-2.10）式 在此，係與建築物內部鋼骨構造部份，由柱及樑之大部份所構成樓層（地下室 除外）之高度H成對比。 造構成構造，鐵筋鋼骨水構：地上層由鐵筋水 造場合：地上層全為鋼骨構 0 1 機器對應倍率考量係數（K2） 對於機器的地板所考量對應倍率係數，其值為對比於機器的1次固有振動數 fm（HZ） 。 fm無區分時 K22 fm有區分時 a）fm15時 K21 b）fm15時 建築物的固有振動數fb（HZ）與機器的1次固有振動數fm（HZ）之比fb/fm，如 圖 2-2.2 所示。 圖
11、 2-2.1 建築物對應倍率考量係數（K1） 圖 2-2.2 機器對應倍率考量係數（K2） （fm15K） 0.6T 3 10 B： T 3.2 B 6 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 當k0、k1、k2值，不低於0.6時。建築物的固有振動數fb（HZ） 應用（2-2.10）公式之建築物固有週期TB（sec）求得。且fb5時，fb5。 fb BT 1 （2-2.11）式 圖 2-2.2，K2值，需考量建築物的1次固有週期。建築物的高度超過45m時， 應正視2次固有週期的影響。預想建築物之2次固有週期與共振近似狀態場合時， 以fb為建築物的2次固有振動數，依圖
12、 2-2.2 考量2次的影響求得K2值。 建築物的2次固有週期TB（sec）如下式所示。 TB2 BT 2.6 1 3 1 （2-2.11）式 圖 2-2.3 TB及 AB簡易計算圖表 7 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 a：S 造（鋼造） b：SRC 造、RC 造， （鋼筋混凝土） 、 （混凝土） c：建物地面樓層 （層高 3.5M 高度） d：水槽類 e：配電盤類 f：防振支撐物（無止具） 圖 2-2-4 K2值簡易計算圖表 (記號說明) fb：建築物固有振動數(HZ) fm：機器固有振動數(HZ) K2：機器對應倍率考量係數 S：鋼骨構造 RC：鐵筋水
13、泥 SRC：鋼骨、鐵筋水泥 箱型空調機 冰水機組 螺旋式冷凍機 吸收式冷凍機 冷卻水塔 空調箱 配電盤 冷凝機組 冷凍冷藏櫃(show case) 水槽類 712HZ 離心式冷凍機 1015HZ 410Hz 8 中華水電凍空調設備資訊網 .tw 中華水電凍空調月刊-99 1 月 第三章 載重條件與容許應力 3-1.載重條件 設備之耐震強度評定，需考慮一般載重及地震載重兩者。依據高壓氣體管理法，冷凍安全規 則所定，強度計算係各別分開。 所謂一般載重，在設備原本的使用狀態下，其機件運作載重時長時間持續作用之載重稱之。 各機器，在一般的使用下機器內填充最多量的液體等場合運轉時重量。冷凍、冷藏櫃（sh
14、ow case） 等的場合，收置具重量物品下，那些積載載重加上機器本體重量為運轉時重量。 機器等之設計用水平地震力FH及設計用垂直地震力FV的作用點，原則上設定為重心，即所 謂此情況之重心係運轉時考量收置物品機器等全體的重心。 同時，風壓及積雪地區的積雪載重，其個別作用加算於一般載重。 3-2.地震力範圍 地震力係因地震的作用而產生地震力。其地震力，依該設備等的重要度等判定，使用設計用 地震重力基本條件上以此求得設計用地震力。 但發生地震時因該設備外的受害等產生二次性損害除外。 3-3.容許應力 3-3-1 應力度 機件受外力時，在機件內部因抵抗外力與外力引起力學的相互作用而產生機件力。此 機
15、件力亦稱之為應力。每單位面積的力學作用的大小即為應力度。此應力係，因載重的拉 張、壓縮、彎曲、剪斷，或兩種同時組合作用者。 拉張應力 於切斷面垂直方向的作用，其機件軸方向拉張力作動時之應力。 壓縮應力 軸方向作用力的一種。機件軸方向壓縮力作用時，切斷面所產生應力。 剪斷應力 剪斷機件（物材） ，其應力與彎曲力矩（moment）有密切關係。 彎曲應力 部材彎曲所產生的應力以距離與力的積數表示之。 第四章 冷凍空調設備用機器週邊設計 4-1.機器制振 4-1-1 制振的必要性 電動機、壓縮機及送風機等機器設備裝設一般性的防振裝置時，當地震時過大的移位 而造成連接配管和防振裝置的破損產生危險性。 因而電動機、壓縮機及送風機等可說需有適當防震
