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耐震性能

耐震性能

耐震性

 最近、各地で地震が多発しています。ここでは、住宅の性能の中で、人命を守る上で一番重要な、地震に対しての建物の考え方を話したいと思います。
普通、上記のことを表現するのに「耐震性」という言葉を使っていると思います。なぜ、ここで使わないのかというと、「耐震」という言葉は、いろんな条件でいろんな意味を含ませて使っていて、誤解されている部分が多いと思ったからです。
一般的に「耐震性」と言うと、「地震に対しての建物の強さ」という説明になります。
最近、既存建築物に対して「耐震診断」という事が行なわれています。この「耐震」も同じ意味合いで使われていて、説明としては「地震に対しての建物の強さが有るか無いかを診断する」となります。
このように一般的には、「耐震」という言葉は「地震に対しての建物の強さ」という事を示す言葉として使われているのです。
ところが、この「耐震」という言葉は、建築の構造力学(いきなり理系の言葉になりました。)の世界では、「地震に対して建物のつくりをどうするか」というテーマの、一つの考え方に過ぎないのです。
近頃よくハウスメーカー等のチラシに「免震構造」や、「制振構造」「制震構造」などの言葉が目に付くようになってきました。お気づきですか?
今現在の建築の構造力学の中で、地震に対しての考え方を分類すると、「耐震構造」、「免震構造」、「制振構造」の三つのグループに分かれます。では、それぞれをできるだけわかりやすく説明したいと思います。

(1)耐震構造

地震に対して、その建物の強さで耐える構造です。(建物の強さは筋交や合板などを貼った耐力壁の長さで表します。建築基準法に書かれている、一般的な構造です。)
地震のとき、その揺れの力は、地面から基礎、基礎から土台、土台から建物全体へ伝わっていきます。これらの構造部分で重要といわれている部分は、基礎の強度、基礎と土台・柱の緊結、耐力壁のバランス良い配置などです。

(2)免震構造

地面と建物の縁を切って、揺れや、建物を壊そうとするエネルギーが伝わらなくしてしまう構造です。 
とは言っても、宙に浮かせるわけにはいきません。そこで、基礎と土台の間に支承と呼ばれる、積層ゴムや、鉄板と鉄板の間に油を入れた物、ベアリングみたいな物などを入れて、地面と建物の縁を切るのです。すると、地面から基礎に伝わった地震の力は基礎と土台の間が滑ることで、そのすべてが伝わることは無くなり、地震の揺れに対して建物の揺れが小さくなったり、建物を壊す力が軽減されて建物の安全を確保できたりします。伊那谷では、伊那中央病院がこの構造で建てられている代表です。

(3)制振構造

この構造は、建物に伝わってきた揺れや、建物を壊そうとするエネルギーを軽減する構造です。
住宅の制振構造には、エネルギーを軽減させるものが多いです。壁体内に地震のエネルギーを吸収するダンパーと呼ばれる物を設置して、地震に対して建物が壊れにくくしています。それ以外の構造的な考え方は「耐震構造」と同じです。

 以上の説明は住宅を念頭においています。建築全般となるともっともっと難しくなるのでここでは避けておきます。もっと詳しく説明が欲しい方はご連絡ください。ご説明します。これでも私、大学の卒論テーマが、免震・制振構造についてだったんです。そのころはまだ理論だけのころで、実物は世の中に1、2棟有るか無いかのころでした。今は、重要な公共建築物や民間でも重要度の高い建築物は免震構造になっています。自分が勉強してきたことが現実に使われているのを見ると、技術の進歩と理論の正しさを実感します。

 ところで、「結局、どれがいいんだよ!」と、思っている方がいらっしゃるのではないでしょうか。
「どれか一つだけを選べ」と、言われれば、私の持論では「免震構造」が良いと思います。もし、震度7(阪神淡路大震災クラス以上)という、想像もできない地震がきても、免震装置が付いていると震度4から5の揺れと破壊力しか受けません。震度5であれば、通常の建築基準法でいう耐震設計をしておけば壊れることはありません。しかし、いかんせん高い。通常の建物の金額プラス150万円から200万円覚悟しなくてはなりません。

 当社の採用しているツーバイフォー工法は、耐震構造の一つで、壁で地震力に耐える構造です。最近三井ホームさんがコマーシャルで言っているモノコック構造のことです。壁、床、天井といった、『面』で構成された『箱』の形を形成し、横からの地震の力に耐えます。箱なので、柱、梁、筋交で構成する在来工法より強度を出しやすいとされています。

ここまでの話は、今現在の建築の構造力学の話です。

 以上のような力学的に解明されてはいないのですが、大きな地震がきても壊れないで建ち続けている建物が、この日本にはいっぱいあるのです。寺院、神社、古民家などです。
それらは、束石といわれる石の上に乗っているだけで、緊結などしていません。大きな地震がくると、束石から柱がずれて石から落ちます。これは、一種の免震構造です。筋交や耐力壁というものもありません。金物なども一切使っていません。木と木は仕口・継手と言われる方法で組まれます。壁を作る部分には貫と言われる材料を柱に穴を開けて通します。地震がくると、この木組みの部分、貫と柱の部分で木がめり込み合い、そこで地震のエネルギーが吸収されるのです。これは、制震構造と同じはたらきです。過去の経験から築き上げられた日本の伝統工法の技術には感心するばかりです。

 今、住宅業界は「耐震性」という言葉を多用し、震災の写真でお客様の恐怖心をあおり、もともと通常の建築基準法で定められている耐震設計をしているだけなのに、自社の構造が一番良いとばかりに広告をしています。
「当社の建物は地震がきても、絶対に壊れません。」とか「絶対に安全です。」などと言っている業者がいたら、要注意です。なぜなら、建物の地震に対してのことを大学から勉強してきた私から見ると、そんなことは絶対に言えないからです。  俗に言う直下型の地震が起きたら、地震に対して世界一の技術を使っている超高層ビルですら安全とはいえないのです。このような、地震と建物の本質を知らないから、「絶対安全です。」などという事が言えるのだと思います。
しかし、地震による被害は、最小限に抑えなくてはなりません。人命が奪われてはいけません。そのための最低限の基準が建築基準法であり、そこに謳われている耐震設計なのです。よって、当社はより安全をもとめ、構造としては強度を出しやすい「ツーバイフォー工法」を採用しているのです。また、『シンプルでバランスの良い建物』であることが、耐震性には非常に重要な要素なので、シンプルさということに常にこだわっているのです。
しかし、先にも述べたように、私は、日本の伝統工法の技術を使った建物に憧れます。これからは、さらに調査研究し、日本の伝統工法の技術を使った建物を現代の世の中に実現する夢を持って、仕事をしてゆきたいと思っています

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