人工岩場結構安全標準之淺見

[kevin]

(郭宏仁, 2001/05/24, 原文發表於'梅竹石板')

最近在石板上看到許多有關岩場結構安全的精采對話，很高興所有的同好都將安全列為攀岩活動的第一考量，在此願將健野公司10多年來，在岩場建構工程中，學到的一些有關結構安全的經驗，與大家分享，並希望大家不吝指正。



人工攀岩場這10多年來，在世界各地正如雨後春筍般快速成長，就像一般公共建築設施，人工岩場也是一種提供大眾使用的結構體，它正式的英文名稱是Artificial Climbing Structure（人造攀登結構）。因為是結構體，所以與其它的人工結構物，如建築、橋樑、飛機、汽車一樣，其整體結構必須達到一定的安全標準，以保障使用該結構體的不特定第三者生命、財產的安全。

10多年前人工岩場在歐美各國開始蓬勃發展時，這些國家的岩場製造商雖然在生意上彼此是競爭的，但同時他們也了解，此時任何一座岩場，若在結構安全上出了問題，不管是由哪一家公司承建的，對於一項正在發展中的運動（或生意），絕對是一個嚴重的負面影響。因此之故，所有的製造廠商有必要建立一個安全上的基本共識，期望任何一家的產品，皆可達到某一標準的安全水平，以避免嚴重的人工岩場結構安全事故發生，所以當時各國都有其各自的人工岩場建構安全標準。

當攀岩運動受到世人更普遍的歡迎，漸漸演變成為一項國際性的活動時，一個能被較大多數國家接受的共同安全標準，就有必要被制定出來，以保護全體人類的安全。有鑑於此，歐洲共同市場即在1997年9月由技術委員會（Technical Committee CEN/TC 136）提出一份有關人工岩場安全標準的草案，並經多次的技術研討會，最後終於在1998年12月5日，通過了這份編號EN12572的歐洲共同市場【人工攀登結構，確保點、穩定性需求及測試方式】的標準（European Standard EN12572 Artificial Climbing Structures – Protection points, stability requirements and test methods）。並經由下列國家：奧地利、比利時、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、冰島、愛爾蘭、義大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士與英國同意作為人工攀岩場的結構安全共同標準。目前這是全球一個比較完善的人工岩場安全標準。

這個標準的精神在於事前的防範，也就是事先的結構計算。任何一家人工岩場製造廠商，都需將使用者的安全，置於設計考量的第一位，所以對每座（請注意此處所指的是每座岩場都要單獨做結構計算，因為不可能有兩座岩場具有同樣的安裝條件，所以承商也不可拿以往所做某個案例的結構計算，來作為其它案子的參考值）他們所設計的岩場，除了外觀、用途等外，結構安全上的技術分析（Technical Study）更是整個製程中最重要的第一步。廠商是否能在與業主確定設計圖後，接著提供岩場結構安全力學分析資料給業主審核，這其實是考核一個廠商專業能力最有效的方法，因為我們要確保此製造商所提出的岩場設計，是完全符合結構安全要求的。

　一座人工岩場設計的再好，但若是結構有問題，就完全失去了它的功效。所以人工岩場的設計首重安全，業主站在保護大眾的立場，更需要與製造商很清楚的釐清彼此間的責任歸屬。簡單的來說，業主可以負責建築物整體的結構安全，但製造商則必需對他所提供的岩場，及岩場所依附的建物部分，承擔安全確保的責任。

　有關人工岩場結構安全力學分析資料又可分為兩部分來說明：

　首先是人工岩場本身的結構安全。人工岩場的結構體除了要承受岩板本身及零組件的靜重量負荷外，還要考慮使用者於攀登過程中，因墬落時對它所產生的動負荷影響。除此之外，若岩場建於戶外，還要考慮天候、強風對它的影響，例如，台灣地區因為有颱風的關係，室外岩場的結構設計就要能承受150km/hr的強風吹襲而不損壞。

　經過計算後，我們可以列出為了達到安全標準，所需要的結構材料的材質、形狀、尺寸及數量，以作為設計的依據，而這些都要有相關的數據提出，以便業主或其結構工程師能夠審核。

　其次是岩場對其所附建物的影響。岩場本身的結構設計好後，假如這座岩場將附著在某建築物上，則岩場結構與建物連結處的應力分析就必需計算出來，以便業主能據以檢查原建築物結構的設計，是否可以承受此人工岩場加諸其上的負荷
。若發現無法承受時，業主可視狀況需要更改本身的結構設計，或要求製造商依據業主所提新數據更改岩場設計。總而言之，雙方都必須經過此一程序，互相簽字確認，接受彼此的數據及設計，以便釐清未來的責任歸屬，一旦雙方確認後，人工岩場製造商則將對其承建或設計的岩場本體，及其附著的建物部分負完全責任。

　至於結構應力分析的計算標準，EN12572有很詳細的規定，每個確保點應施以多少的應力，施以多久時間，確保點應安置於岩牆的哪個位置，皆有標準，所有的廠家都必須根據此標準來做結構應力計算。

從以上的說明，我們可以了解，由人工岩場製造商提出結構安全力學分析，是何等重要之事，沒有經過此一步驟，光送一堆美美的設計圖，卻可能於其中隱藏了一些結構上的危險，而事實上，這些危險是可以經由預先製做的結構應力分析報告，再由雙方專業人員的確認來避免的。

最後，岩場建構完成後，承商還必須依據歐洲安全標準EN12572的驗收測試規定，以相關的儀器設備（請參考相簿1780），為業主進行岩場的完工安全驗收測試（Proof Test），此測試的目的在確保岩場的施工品質，通過安全驗收測試後的岩場，才會獲得一張「岩場合格證實書」（Certificate of Conformity），以確保使用者的安全。

既然安全是建構人工岩場的首要考量，那麼安全的標準何在呢？在台灣，因為攀岩運動才剛起步，政府短期內還無法制定人工岩場的安全標準。但為了避免沒有標準或標準過低造成人工岩場的公安事件，不但人民生命財產會受到損害，這項有意義的運動也將因為某些岩場安全出問題，造成社會大眾對此提出疑問，以致影響此運動的正常發展。因此之故，我們希望先以人工岩場較發達的歐盟所制定的人工岩場安全標準，作為我們目前的一個施工參考，以確保在台灣建構的每座人工岩場，都能被民眾安心使用。

人類近代科技發展迅速，結構學上的知識更是一日千里，所有結構上的問題，幾乎都可事先經由計算，來評估它的安全承載係數，在此21世紀，我們不希望還有人用沒有經過理論驗證的經驗數值，來作為設計的參考標準，在人類工程史上，許多的意外都肇因於原始設計者的疏忽，設計人只憑他個人多年的「經驗」，認為這麼粗壯的鋼梁，應該足以承受小小車子的重量，但是橋卻在某個颶風夜裡垮了，橋上急著趕回家的數10輛車子連同他們的主人，就因為某人的「經驗」而與他們的家人永久分離了。

還記得98年承建亞洲攀岩錦標賽林口岩場時，因為是比賽的臨時場地，所以必須用鷹架搭建在體院的體育館內，Entre-Prises公司寄來厚厚一疊比賽岩場的結構安全力學分析資料，根據Entre-Prises的說法，只要將此份資料交給承建鷹架的公司，他們的結構工程師就能根據此資料，計算出該用哪種鷹架？搭幾層？搭多高？後面的配重要多少？鷹架的斜撐要如何排列？如何分散攀岩者墜落時產生的瞬間應力？

但是當我們將此份資料交給台灣數一數二的鷹架公司時，竟然發現他們根本沒有結構工程師的編制，以往他們的鷹架搭建工程，都是憑著多年的「經驗」完成的，而這些「經驗」基本上應該是欠缺理論基礎的。因為他們告訴我們，他們沒有能力根據這份應力資料去算出該搭何種鷹架，但他們有把握依據「經驗」，幫我們建一座可以承載比賽岩牆的鷹架。我說萬一發生意外，責任誰屬？他們惦惦無言。所以我們只好另外花了台幣15萬元，請法國的鷹架公司（與台灣鷹架公司使用同樣的鷹架系統）代我們設計鷹架系統，然後再請台灣的鷹架公司按照法國的鷹架組裝圖施工。我們多花了15萬元，同時也在老法面前失去了一點面子（老法不敢相信台灣的鷹架公司竟然不需僱用結構工程師），但我們心安理得，因為我們對所有參賽選手及工作人員，已盡到一個岩場承建者的社會良心責任。

再回想一下，台灣歷年來多次發生的建築工地鷹架倒塌事件，其原因自不待言，多少可貴的生命就在某些人的「經驗」媊諡馱F。或許有人會說台灣又不只健野會建岩場，其他人也蓋了許多岩場，也沒有發生任何意外。我們也絕不想看到意外發生，也絕不會幸災樂禍，更不是要在此說風涼話，批評我們的同行，我們只是希望以我們承建岩場的經驗，來與各位攀岩同好及同業互相勉勵，攀登者的安全，應該是我們這些業者心中永遠第一的考量。刊登這篇文章的用意，只是單純的向同好說明，歐洲共同市場人造攀登結構安全標準的精神及內容。用心吸取外國人的寶貴經驗，以合乎科學的精神，整密的進行每一個設計步驟，每根螺絲、每個零件都需確認它的安全數據，決不將他人的生命安全用自己的「經驗」來應付，那麼台灣的攀岩活動必定可以很快的追上歐美的水平，台灣的青年朋友也有更多學習冒險教育及激發個人潛力的機會。

這些年來我們聽到許多看過EP岩場的人說：這種岩場很簡單，我們台灣也會做。確實不是太難，台灣絕對可以做，但期望大家用心去做，簡單的背後往往隱藏著複雜的學問，請結構工程師來計算每一座岩場的結構，購買儀器來對每一座承建的岩場作安全證實測試，這些都得多花錢，也都會增加成本，但從對人類生命尊重的立場來看，這些都是值得的，也是應該如此去做的。

許多經營者並不是真的計較這些應有的支出，比較擔心的倒是那種常在國人身上發現的「這很簡單」的做事心態。有些人認為人工岩場這種簡單的結構，何難之有？大不了鋼構用粗一點，材料用厚一點。真的這樣就夠了嗎？這10年來，我們在台灣承建了大大小小60多座人工岩場，每年我們也派工程人員出國參加國際攀岩比賽岩場的搭建工程，我們都有個共同的感想「要用心去做」。人工岩場的技術說穿了並沒有甚麼深奧之處，只需要具備基本的結構理論常識，再加上遵守普通工程作業原則，還有用心去學習，基本上任何人都可以蓋岩場。

每天晚上躺在床上，想到全省有許多的岩場是經由我們的手承建的，有許多不認識的朋友正在享受攀岩的樂趣，我們是不是已盡力去考量到這些朋友的生命安全？我們是不是對每一座承建的岩場都做好結構安全應力分析？我們是不是每天都在充實自己的專業知識？精進自己的工程技術？只有當答案都是肯定時，我們才能安心的入睡。我們絕不敢說我們很完美，10年來我們也建了一些被同好取笑的岩場，事實上我們還有許多要學習的地方，歡迎各位同好不吝隨時給我們指正，只要能提高岩場安全的建議，我們都將虛心的接受。

目前我們正在製作歐洲共同市場人工攀登結構安全標準（European Standard EN12572）之說明小冊，有興趣研究人工攀岩場安全結構的朋友，請e mail姓名、單位、地址、聯絡電話到 outdoor@ms5.hinet.net 索取，等我們印好後會盡快寄給你。

最後在此向各位同好報告，健野並不是賣人工攀岩場的公司，健野公司賣的是勇氣、快樂、冒險的精神。我們希望將這些正向的人格特質，利用攀岩運動帶到校園裡及社會的每個角落。

謝謝大家，祝攀登愉快！

Entre Prises 台灣區代理
健野股份有限公司 郭宏仁 敬上