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「安全な住宅」、その要は免震装置

大地震が起こった時、建物は「壊れなければ安心」ですか?
まだ記憶に新しい新潟県中越地震では、死亡原因の実に60%が地震時の大きな揺れに起因するショック死と言われています。
さらに阪神淡路大震災では、家具の下敷きになってケガをしたり、散乱したガラス・家具などが避難経路をふさぎ
火災から避難するのが遅れたりして、多くの犠牲者が出てしまいました。
このような被害報告からも、単に建物が壊れないだけでは決して「安全」ではないことが分かります。

では、「本当に安全な住宅」とは、どのようなものでしょうか。
その答えが、最近普及し始めた「免震住宅」。
従来の「壊れない頑丈な住宅(耐震住宅)」とは発想がまったく異なり、
建物と地面の間に柔らかな層(免震層)を設け、
地震の揺れを建物に伝わりにくくしているのが特徴です。

揺れ自体を小さくすることで、建物はもちろん家具の転倒など二次災害を防ぎ、
さらに地震への恐怖心やショックを和らげる効果も期待できますよ。

このようにさまざまなメリットがある免震住宅ですが、その要となっているのが「免震装置」。
人目に付かない建物の基礎部分にある免震装置は、まさしく「縁の下の力持ち」です。

さて、一般的に免震装置は「支承機能」「復元機能」「減衰機能」と3つの機能を備え、
建物の基礎部分でそれぞれの力を発揮しています。
まず、「免震」のためには建物と地面を切り離し、地震の揺れを建物に伝えないようにする必要があります。
これを「縁切り支持(支承機能)」と言いますが、通常ビルやマンションでは積層ゴムが使用されています。

こうして縁切り支持によって地面と切り離され建物は、大地震の際にゆっくりと揺れるように。
すると今度は、建物を正しい位置に戻す力が必要になりますね。
この役割を担うのが、バネ・粘弾性ゴム・弾性ゴム・積層ゴムなどの「復元装置」です。

ところで、地震の震動エネルギーを消散しない限り、地震の揺れは止まりません。
そこで登場するのが「減衰装置」。
それにはオイルダンパー・粘弾性ゴム・滑り摩擦などがあります。
免震装置によってしっかりと守られた免震住宅は、
大地震の際に大切な家族の命や財産を守ってくれる頼もしい味方です。

 

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建物の外も中も安心!な免震住宅

Published on 2011年5月20日, by in 免震住宅.

例えば頑丈に造られた耐震構造の住まいなら、巨大地震の衝撃にも倒壊することはないでしょう。
でもその時、建物の中はどうなっているでしょうか?

そもそも耐震住宅とは、柱や梁など建物の構造自体が地震に耐えられるような強度で造られているため、
その分地震エネルギーがそのまま家屋に伝わります。

すなわち、耐震住宅は壁や家具などが損傷しやすいということ。
例えば1995年に発生した阪神淡路大震災において、
建物は無事だったものの室内には倒れた大型テレビや食器棚、
それに窓ガラスの破片が凄まじい状態で散乱していた家も数多くあったそうです。
いくら耐震性があっても、家の中で家族が危険にさらされるようでは、真に「地震に強い家」とは言えませんよね。

そんな中、最近注目されているのが免震住宅。
「耐震」が地震の力に建物の力で対抗するのに対し、「免震」は地震による激しい揺れを受け流すのが特徴です。
その秘密は、地震の力を吸収して激しい震動を小さく・ゆっくりしたものに変えてくれる、「免震装置」。
これが耐震性能では守りきれない「室内の安全」を守ってくれるのです。

さてこの免震住宅、なにより魅力なのは家具などの転倒・落下、窓の破損による二次災害を防ぎ、
家族の命と財産をしっかりと守ってくれること。
破損した家財道具を買い直さなければならない場合、その経済的負担はかなりのもの。
免震住宅なら財産を失う心配もなく、さらに今までと変わらない生活を早期に再開することも可能です。

さらに免震住宅は、建物の機能性もそのまま維持してくれるのもポイント。
これが地震の衝撃に弱い建物の場合、地震後に構造体に隙き間ができてしまったり、
断熱材が脱落してしまったり、さまざまなトラブルが発生することも。

その点地震の衝撃を極めて小さくする免震住宅なら、構造体に損傷を受けることはほとんどありません。
気密性はもちろん、耐震性・耐久性・断熱性など、地震前と変わらない高性能をキープできます。

もちろん地震ごとに性能が低下していく耐震住宅と違い、
免震住宅は地震が何度起こってもその性能が変わることはありません。
そのため、万一余震が長引いた場合でも安心です。

 

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地震なのに揺れが少ない!?免震構造の実力

1923年に起きた関東大震災から今年起きた東日本大震災まで、実に30回以上もの大地震が起きているという日本。
こうした地震の揺れから建物を守ろうと、免震構造の建物が建設されるようになってからすでに30年が経過しようとしています。
そして現在までに、ビル約2000棟・戸建て免震住宅約3000軒が建設されてきました。

大きな地震から建物を守る、免震構造の建物。
そもそも従来の建築物(耐震構造)は、地面の上に建物が建っています。
地震の揺れは地面から直接伝わるため、建物は大きく揺れます。
耐震構造の場合建物の倒壊は免れますが、激しく揺れるため家具の転倒や照明器具の落下、
設備配管の破損・ドア枠の変形・サッシの脱落、それに建物自体への亀裂などが生じる可能性があります。

その点免震構造の建物は、地面の上に免震装置がありその上に乗った状態になっています。
まるで建物が宙に浮いているような感じでしょうか。
そして地震の時は免震装置が揺れを吸収してくれるので、建物には伝わりにくくなります。
ちなみに建物には、免震装置で吸収できなかった少しの揺れが伝わるだけ。
もともと建物自体の揺れが少ないので、従来の建築物のような被害に合う可能性がグッと低くなるわけです。

ここで気になるのが、免震構造の建物に欠かせない「免震装置」。
あまり聞き慣れない言葉ですが、「アイソレータ」と「ダンバー」という2つの装置が使われています。

「アイソレータ」は建物を支えて、地震の時に建物をゆっくりと移動させるもの。
ゴムと銅板が交互に重なった「積層ゴム」、
すべり材に特別な表面処理を施した銅板を組み合わせた「すべり支承」、
ボールベアリングがレールを転がり移動する「転がり支承」などがあります。

とは言えアイソレータだけでは、いつまでも続く揺れをとめることはできません。
そこで「ダンバー」がそれを抑える働きをします。
ダンバーには鉛が変形することで揺れのエネルギーを吸収する「鉛ダンバー」、
U字の鉄が曲がることで揺れを吸収する「銅材ダンバー」、
中に入れられた作動油という液体の力で揺れを抑える「オイルダンバー」などがあります。

免震装置が必要な分、耐震構造に比べかなりのコストがかかる免震構造。
とは言え地震に対する免震構造のメリットを考えれば、決して「高い買い物」ではないはず。
逆に耐震構造で被るかもしれない被害額に比べれば、もしかしたら「安い物」かもしれません。

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情報化社会に欠かせない耐震設備

Published on 2011年5月20日, by in 耐震設備.

オフィスビル・商業ビルにおけるデータセンターや通信設備を地震の揺れから守り、
地震の最中でもコンピュータを動作可能にする耐震設備。

例えばあるガス会社では、コンピュータ設備の床部分に免震装置を設置し、
たとえ大地震が発生してもコンピュータの稼働を守ってくれる耐震設備が施されているそうです。

情報化社会の現代にとって、通信システムの停止や不具合は大変な痛手になり得ます。
それゆえに、耐震設備はどの企業・機関においてももはや必須となっています。

とは言え最近では耐震設備よりも免震設備に対する注目度が高く、それによってニーズも変化してきているよう。
ちなみに「耐震」は壁や柱など建物の構造自体を強化し、
建物全体で震動エネルギーを受け止め、その力に耐えられるようにする方法。

一方「免震」は、地面と建物の間に入れた免震装置が震動エネルギーを吸収して、
建物に震動が伝わらないようにする方法・構造のことをいいます。
耐震は建物に強度はあるものの、震動自体は建物内にも伝わります。
その点免震は地面と建物が切り離されているので、建物のダメージも揺れも非常に少ないのが特徴。

性質的には反対の「耐震」と「免震」。
そのため最近では、通信設備を地震から守るのにより適した「免震」に関心が寄せられているようです。

なお、免震設備にはいくつかの方法があります。
例えばサーバーラックをはじめ機器の免震を行う方法では、免震装置が地震の揺れを吸収し、
地震エネルギーがサーバーラックなどに伝わらないようにします。
さらにサーバーやストレージ装置などの安全許容値もキープしてくれます。

そしてフロアの床全体を免震する方法では、車輪・レール・重力・摩擦で地震の揺れを吸収。
積載物を置く場所を変えても、免震効果は一定です。もちろん積載物の重量が変わっても、調整の必要はありません。

さらにフロアの一部を免震する「ゾーン免震」という方法も。
これはゾーン免震が地震の揺れを吸収するため、地震エネルギーが他の施設に伝わる心配がありません。
もちろんサーバーやストレージ装置などの安全許容値もキープしてくれます。

それぞれ特徴はあるものの、どの方法も「地震からコンピュータを守る」というミッションは同じ。
そしてこれからの時代、耐震設備はさらに進化していくことでしょう。

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最近増えている制震住宅とは?

建築設計上の概念である「制震」は、建物に入力される地震力を建物内部の機構で減衰させたり増幅を防いだりして、建物の震動を低減させます。
そしてこの制震の特徴を活かして建てられたのが「制震住宅」。
建物に制震装置を設置することで揺れ幅や損傷を減らし、度重なる地震にも建物が緩みません。

とは言え制震の場合、地震によるエネルギーをまともに受けることになります。
通常2階建て住宅の場合、地震の揺れは1階よりも2階の方が増幅されてしまいます。
制震住宅はその増幅を少しでも減らそうと考えられたものなので、1階の揺れは通常の住宅とまったく変わりません。

それに構造体が変形し始めることで初めて制震システムが働くこともあり、
理論上では「家が損傷してはじめて効くシステム」ということになります。

もちろん制震を活かした住宅の方が、耐震対策がなにもされていない住宅より圧倒的に損傷も少ないのですが、
あくまでも「損傷をゼロにする」システムではないことを理解しておく必要があります。

最近では制震はメジャーな工法となりつつあり、さまざまな金物やシステムが登場しています。
中でも注目されているのが、「制震テープ」と呼ばれるもの。
数多くの制震システムにおいてほぼ共通しているのが、「粘弾性体」。
地震の揺れを金物や鉄板を介し粘弾性体に吸収させるのが、今までの常識でした。
言い換えれば、粘弾性体に力を伝えるために、高価な金物やフレームに投資しなければならなかったということです。

ところがこの制震テープは、その名の通りテープ(粘弾性体)だけで制震住宅が造れる優れもの。
木造の柱や間柱にこのテープを貼り付け、その上に構造用合板や石膏ボードを貼るだけでよいのです。
地震によって変形するフレーム(柱や梁など)と、変形しにくい面材(石膏ボード・構造用鋼板)の間に入ってその差を小さくする、まさに「無駄な部材がまったくない」経済的なアイテムと言えるでしょう。

例えば40坪の平均的な住宅の場合、今まで50万円~100万円かかっていた制震システムが
この制震テープを使えば20万円~30万円で済むとか。
さらに今までの制震システムよりも、はるかに高い性能が得られるそうです。

 

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「耐震強度」、あなたの家は大丈夫?

2005年、「マンション20棟、ホテル1棟の計21棟の耐震構造計算書に偽造があった」と
国土交通省が発表したことで、明らかになった耐震偽造(耐震強度偽造)問題。
建築確認検査に必要な構造計算書を偽造したとして、
千葉県にあった建築設計事務所の元一級建築士が逮捕されたほか、
この事件の関係者の国会喚問にまで発展し、さらにその関係者が逮捕されるに至った事件です。

ちなみに構造計算書とは、耐震基準を満たした建物であることを計算で証明した書類のこと。
3階建て以上の建物を建てる際は、必ず作成しなければなりません。
この耐震偽造事件では、自治体や民間の検査機関が提出された構造計算書が偽造されているものだと見抜けなかったために、耐震基準を満たさないマンション・ホテルが建つことになってしまいました。

地震大国である日本において、こうした建物が建設されていたという事実は、
人命や財産にかかわることもあり大きな社会問題にもなりました。
マスコミによる報道では、実際に建設されていた建物は「震度5程度の地震で倒壊の恐れがある」とされ、
「殺人マンション」と揶揄されたことも。

ちなみに建設された耐震偽造マンションについては、国土交通省のホームページで一覧が公開されています。
さて、この事件をキッカケに建物の「耐震強度」についてさらに関心が寄せられるようになったのは事実。
特に自宅の耐震強度については、誰もが気になるところです。

では、マンションの耐震偽造の有無や耐震強度を調べるにはどうしたら良いでしょうか。
まずは管理組合に相談し、構造計算書と竣工図を手に入れる必要があります。
その後各都道府県の建築士会などに問い合わせ、構造建築専門の建築士に見てもらいましょう。
自宅マンションが新建築基準法(1981年以降)に、適正に建築されたマンションならひとまずは安心。

それ以前に建てられたマンションで、例えば1階部分が駐車場などのピロティ構造(柱や壁が他の階に比べて少ない)の場合、また地盤の弱い地域に建っている場合は、念のため耐震診断を行った方が良いかもしれません。

もちろん、一戸建てもマンションもいざ改修となると大変な費用がかかります。
各自治体では耐震診断や補強に関してさまざまな制度を設けていますので、
ぜひ自治体に問い合わせることをおすすめします。

 

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建物の倒壊は「耐震壁の不足」が原因!?

筋交いや構造用合板などを用いて、地震や台風における横揺れに対抗できる強度を確保した壁を「耐震壁(耐力壁)」といいます。
実は建物は真上からの重さは柱で支えることができますが、横からの力には非常に弱いのです(積み木と同じですね)。
だからこそ、地震などの横揺れに対抗するために耐震壁は非常に有効だと言えます。

ちなみに耐震壁は木造住宅だけでなく、プレハブ住宅でも使われています。
また鉄筋コンクリート構造でもコンクリートの強い壁を造ってそれを耐震壁としたり、
鉄骨造でも「ブレース」という筋交いのような形状で、耐震壁が造られたりしています。
もちろんこれらは、地震などの揺れに対してより強くなるように設けられているものです。

「新耐震基準」が適応される1981年以前に建てられた建物が、数多く倒壊した阪神淡路大震災。
その代表的な原因として、実はこの耐震壁の不足が挙げられているのです。

そもそも基準法においても年代と共に建物に必要な耐震壁の量は変化していますし、
同じ寸法の筋交いでも強さの考え方が異なってきているため、
古い建物ほど建物に必要な筋交いが少ないのはある意味仕方のないことなのですが・・・。

さて、耐震性はこの耐震壁によって確保されます。
そして耐震壁は「筋交い」または「構造用合板」などで構成されています。

代表的な耐震壁と言えば、軸組工法の筋交い。
2X4工法では面材といって構造用合板などが耐震壁として使われ、
また木造住宅ではさまざまな種類の耐震壁がありそれぞれが組み合わさって使われています。

もちろんそれ以外にも、各建材メーカーが独自の試験を行い、
国から認定を受けて販売している耐震壁用の建材もありますよ。

なお、耐震壁はただ単に筋交いを取り付けたり、構造用合板を張ったりすれば良いわけではありません。
実は釘の種類が決められており、さらに打つべき釘の間隔もきちんと決められています。
それに縦横のバランスや1階2階ともに同じ位置に耐震壁を設置するなど、いくつかのポイントもあるようです。
耐震壁としての強さを100%発揮できるのは、やはり「所定の方法で施行されてこそ」なのですね。

 

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耐震金具で家具の固定も忘れずに

言わずと知れた地震大国、日本。
記憶に新しい東日本大震災をはじめ、専門家の間では「今後30年の間に必ず東海大震災が起こる」などとも言われています。
そんな日本に住んでいるわたしたち、突然やって来る大地震に備え、できる限りの地震対策は事前にしておきたいものです。

地震における被害の中で多く報告されているのが、実は家具の転倒によって・下敷きになる・避難路がふさがれる・破損したガラスや収納物の散乱によりケガをするの3つだそうです。

もし就寝中に地震がやって来て、タンスなどの下敷きになってしまったら・・・。
考えるだけでも恐ろしくなりますね。
震度5以上の強い揺れの地震では家具が倒れる可能性がありますので、耐震金具などを使ってしっかりと固定しておきましょう。

ところで、耐震金具にはいくつかの種類があります。
例えば家具と壁をネジによって固定する「L字金具」。
通常L字金具を止めるには家具側のネジの位置が家具の桟(さん)がない部分になってしまうことが多いのですが、
最新型はねじれたL型になっているため家具側面の桟がある部分に取り付けられるようになりました。

またその他にも、家具と壁をそれぞれネジ止めした金具によりベルトで結んだ「ベルト式」、
ネジ止め不要で家具と天井の隙き間に設置する棒状の「ポール式」、
家具の前下部分にくさび状にはさみ込み、家具を壁側に傾斜させる「ストッパー式」、
粘着性のゲル状のもので底面を接着させる「粘着マット(耐震マット)式」など、さまざまな種類があります。

もちろんそれぞれに特徴がありますので、家の状況に応じて適切な耐震金具を取り付けることをおすすめします。
とは言え耐震金具は、あくまでも安全を補助するものであり常日頃の「地震に対する安全への気配り」に勝るものではありません。
本棚など特に背の高い家具には重いもの・燃えやすいもの・アルコールなどの危険物は乗せない、
幼児・老人・病人のいる部屋にはそもそも家具を置かない、家具は窓ガラスの近くに置かないなど、
できる範囲での地震対策を心がけることが大切です。

 

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気軽に実践!耐震マットで地震対策

比較的大きな地震が頻繁に起きている、このところの日本。
いつ何時、自分たちの住むエリアに大地震がやって来るか分かりません。
だからこそ、家庭でできる地震対策は必須。万一に備え、できることから始めましょう。

阪神・淡路大震災では、建物自体は大丈夫でも多くの家で家具が転倒・落下し、
その家具の下敷きになったり割れたガラスなどでケガをしたりと、多くの被害が出ました。
また家具の転倒でケガをするだけでなく、倒れた家具により部屋の出入り口などがふさがれ、
避難することが困難になることもあります。日頃から家具を固定したり、配置を考えたりして地震に備えることが大切です。

そんな中、最近よく耳にするのが「耐震マット」。
粘着性のあるゴムなどでできているマットを家具や家電の四隅に接着し、
地震が起きた際はゴムの免震効果と床への接着によって転倒を防ぐものです。
基本的には貼り付けるだけで良いので、耐震金具や耐震金物を取り付けるよりも簡単なのが売り。
それに家具だけでなくテレビや冷蔵庫などの大型家電はもちろん、
美術工芸品から骨董品まで幅広く使用できるそうです。

現在ではメーカーによってさまざまなタイプが揃う耐震マットですが、
震度7クラスの地震にも耐えられるものが多く、しかも何度もはがして使用できるので経済的です。

と、ここまで聞けば確かに便利&簡単なのですが、とは言えこの耐震マット、
本当に貼り付けるだけで地震に対して安心なのでしょうか?

そもそも耐震マットは、メーカーなどによって大きさに多少の差はあるものの、
だいたい40・×40・~100・×100・が一般的なサイズ。
そのためパソコンやテレビ・レンジなど、小型家電には有効な手段だと言えるでしょう。

しかし、例えば洋服ダンスや和ダンス・食器棚などの大型家具の場合、
耐震マットの接着面が強力なだけに家具の裏側・もしくはフローリングの表面がはがれて、転倒してしまうこともあるそうです。
そうならないために、タンスや食器棚などの大型家具は、柱や鴨居・壁などにしっかり固定することが大切。
耐震マットのみを使用する場合は、やはり大きさに適した家具・家電を選んだ方が良さそうです。

 

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「木造住宅は地震に弱い」は本当?

日本は言わずと知れた地震多発国で、過去の大地震においてもたくさんの建物が被害を受けてきました。
特に木造住宅は大きな被害例が多く、現在では「木造住宅は地震に弱い」という評判が定着しています。
例えば耐震を売りにしているハウスメーカーでは、展示場などで木造住宅が倒壊した時の写真と、
被害のなかった自社住宅の写真を比較したりしています。

では、本当に木造住宅は耐震に欠ける建物なのでしょうか?
もともと木造住宅は、「伝統工法(古民家造り)」を基本として建てられてきました。
例えば寺社や仏閣・五重塔など、日本古来の建物は柔構造となっていて、
地震に対し対応力のある大変優れた構造物であることが分かります。

ところが現在はこの伝統工法のままでは許可されず、伝統工法に布基礎造りと、
木材接合部に金物補強をそれぞれ義務づけています(これを「在来工法」といいます)。

では、なぜ木造住宅は耐震に欠ける建物になってしまったのでしょうか。
そもそも伝統工法は大変な手間とコストがかかるため、それが戦後の住宅ブームではネックに。
需要層に対するコストダウンから木材の寸法は小さくなり、さらに2階建てへと家造りが変化していったため、
伝統工法は在来工法へと移行していきました。

その過程で床下の断熱性能は数段アップしたものの、通気性や伝統工法の特徴であった地震に対して力が逃げていく柔構造の良さが、なくなっていったのです。
その後も材料断面は小さくなり、2階建て構造も一般的に。
さらに住宅ブームによる競争激化でよりコストダウンを実現していくうち、耐震に欠けるという結果になってしまいました。

とは言えこうした反省点を踏まえ、大地震が起きるたびに筋かい計算やアンカーボルト補強・耐力壁の強化とバランスなどが義務付けられるようになり、そして現在に至っています。

だから現在の木造住宅の耐震性は、実は大幅に向上しています。
さらに木造住宅メーカーによっては独自の工法を取り入れ、耐震強化に力を注いでいるところも。

木材は地球上の限りある資源と違い、「再生可能」な資源。
それに廃棄物としての不安もなく、最後は土へと返っていきます。
そして何より、木造住宅は日本人にとって居心地の良い空間であると言えるでしょう。
だからこそ木造住宅の耐震性がアップすることは、わたしたち日本人にとってとても喜ばしいことなのです。

また耐震補強とは話が少しズレますが、安全性を求める意味では落雷対策も必要です。
落雷対策といえば 避雷針が一般的ですが、最近ではPDCEという新しいシステムを導入しているところも増えているのだそうです。
ただ、落雷や地震といった自然災害の後には、そこからさらに火災や混乱に乗じての盗難なども起こる可能性があります。
そういった面も含めてホームセキュリティーを導入していく事が被害を防ぐ一つの策になるでしょう。