制振装置搭載住宅

地震から家を守る
耐震、免震、そして制震

昨年3月11日の震災以来、住宅などの修理、改修工事はもとより、耐震診断・耐震補強についての相談が多くなりました。当社は設計事務所も併設していますので、私自身も1級建築士としての設計業務を続けています。
もともと数学や理科が好きだったせいか、建物の構造計算も昔から私自身が担当して計算しています。これが結構面白い。
昭和56年から地震の力による計算が、建築場所、建物の階数・形状などに注目した剛性率や偏心率、保有水平耐力などの計算をするようになりました。
平成17年からは、それまで以上に細かい部分の計算を求められ、正直なところ手計算では手に負えなくなってきています。

話を戻して・・・・・昨年の震災以来、特に普段多く扱っている木造住宅の耐震性について考えてみました。
建物が地震時に受ける力に対抗する手段としては、耐震構造・免震構造・制震構造があります。

耐震構造では、建物をスジカイや耐震壁などをどんどん作って丈夫にして地震に耐えようというものです。力には力で対抗しようという感覚です。
木造住宅では一般的な構造といえます。耐震等級1・2・3などと、その耐久性能にランク付けしているのをよく見かけます。
構造的には簡単でわかりやすく、施工費も他の構造と比較して安価ですが、地震によるダメージの蓄積はさけられず、又、材木の乾燥、ゆるみ、合板の耐久性、劣化など気になることも多いと思います・・・
昨年の地震以来、今住んでいる住宅が揺れやすくなったという感想が聞かれるようになりました。地震のダメージの大きさを知らされます。
そして、それが蓄積されていくのが心配です。

免震構造は、地震力による振動をコロやボールなどによって建物に伝えない工夫をしています。
超高層の建物などに広く採用され、木造住宅用もありますが、残念ですが私は施工経験がありません。 木造住宅では一般的とは思えず、なにより施工費が高すぎると思っているからです。
この構造は、地震力についてはもっとも安全な構造とも言えます。 ただし、コストが高い事と、その装置の構造から、軟弱地盤には不向きと言われています。台風のときなども気になります。複雑な構造はメンテナンスも容易ではありません。

私がもっとも注目するのは制震構造です。
今回、強くお薦めする住宅用制震ダンパー『ミライエ』も、制震構造用の装置です。

今までもいくつかの制震構造用の装置が販売されてきましたが、私にはどれも物足りなさを感じていました。
食わず嫌いと言うのではありませんが、あまり御施主に提案する事はありませんでした。
その理由は別の機会にお話ししたいと思いますが、今回お薦めする『ミライエ』は優れものです。

制震構造は、地震のエネルギーをその名の通り制御してしまうものです。
要するに、地震の力、建物を揺らす力を熱エネルギーに変えてしまうというものです。

今さらですが、建物を揺らす力と言うのは、質量×加速度です。
と言っても地震の揺れと言うのは、地盤(地表面)が横や縦に動くことです。
それも早く動いたり、比較的ユックリだったりで簡単にその力を数値化するのは難しいようです。
1秒間に数回動くこともあれば、1回揺らすのに数秒かかることもあります。

体感的にはユサユサ、ガタガタと振動する、或いは足元が大きく揺らされる感じでしょうか。 この振動や揺れが、建物に伝わり揺れるのですが、構造計算では、地域・建物の形状・材料などで違ってきます。
大雑把には2階建て住宅なら、2階の床部分にその上の建物重量の20%の力が加わると考えます。 屋根の部分では屋根の重量などに25~30%位の力が加わるものとして計算しています。極めて大雑把ですが。

細かいことは後として、要するに地震時には、建物は横に揺れ、或いは縦に揺れます。 この揺れを、建物の横から力を受けたものとして考え、その力を数値化して構造計算しているわけです。 制震構造ではこの力、エネルギーを人智をつくして工夫をし、最終的に熱に変えてしまおうと言うのです。

今私が、御施主に勧める制震装置として声を大にしてお薦めするのが、住友ゴムの住宅用制震ダンパー「ミライエ」です。
これは住友ゴム工業株式会社が今年になって販売した装置です。
この装置は、高減衰ゴムを使って地震によって生じた横揺れのエネルギーを自然な形で吸収し熱に変えてしまいます。
パンフレットでは、実大振動台実験データをあげて、揺れ幅の70%を吸収するとあります。私の手元にある報告書にはこのことが詳しく記されています。
この実験は1995年の兵庫県南部地震の時の地震力(建築基準法が想定している大地震の1.5倍~2.0倍程度の破壊力を持っていたと言われている)を想定した実験です。
この実験で4箇所の耐力壁を持つ試験体は12.5cm変形しましたが、ミライエ1台を追加装着した試験体では3.3cmしか変形しなかったのです。
これは、本当にすごいことです。
私が気に入っていることはこれだけではありません。(機会があれば後日記します)

 超高層建物や土木工作物(橋など)にも使用されている高減衰ゴムを住宅用制震装置として生かし、装置の形状、構造も無理が無く、本当に良い商品であると思います。
何よりローコストでの施工が可能な制震装置としていることが、最大のメリットかもしれません。
まだまだ他にも重要な特徴がありますが、別に機会に・・・・。

是非一度、この住宅用制震ダンパー『ミライエ』設置を今後標準仕様としている私どもに、皆様方の家づくりをさせていただきたいと思います。 私自身も、更に研鑽してより良い情報を提供してまいります。宜しくお願いいたします。

取締役社長
一級建築士 若林 光春

 

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