更新：2021/04/03 11:17 おすすめコラムを追加しました。
こんにちは。川越市にあるアイエー本社の鮎太郎です！
本日の明け方は、皆さん地震の揺れに驚いて目を覚まされた方も多いのではないでしょうか。調べたところによると、茨城県南部を震源とする震度4程度の地震が観測されたようです。
私も初期微動(P波)の段階で地震には気づき、「細かく長い振動だなー。まずいな、また遠くで大型地震が発生したのかな。」なんて寝ぼけ眼で考えていました。ちなみにその後の主要動(S波)で一瞬で目が覚めるような恐怖を感じたのは言うまでもありませんね笑
最近は何やら大きめの地震が断続的に発生しておりますので、皆さんも是非これを機に避難用具や避難経路の再確認をしてみてください！
さて、今回はそんな地震の話に関連して、建築物の”耐震構造”についてみていこうと思います。
それでは早速参りましょう！
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意外と知らない！？実用化されている耐震構造の種類とは？
「耐震構造」という言葉を聞いた時、皆さんはどのようなイメージを連想しますでしょうか。私は小学生の頃に耐震という概念に出会いましたが、当時は“とにかく地震に耐えれるような丈夫な家”というイメージを持っていました。
しかし実際に耐震構造について調べてみると、ただただ丈夫であるだけの家では十分ではないという事が分かってきました。今回はそんな耐震構造についての解説や、新たに開発されている最先端の耐震構造までご紹介していこうと思います！
まずは基本となる3種類の耐震構造から見ていきましょう。
耐震構造
一般的に耐震構造というと“地震によって倒壊しない”ような構造の建築様式が思い浮かびます。長所として家が壊れにくいという点が挙げられますが、その一方で地震の揺れ自体はそのまま室内の物や人にまで伝わってしまい、家具や機械類が移動してしまったり倒れてしまうといった危険性は軽減されていません。
制震構造
制震構造とは建築物に揺れを吸収する装置を組み込みこむことにより、揺れそのものを軽減する効果を備えた建築様式の事です。制震技術や制震装置は日々進化しており、物によって制震の仕組みは異なりますが比較的安価で取り付けることができる点が大きなメリットとなっています。
また、木造の戸建でも制震効果は実証されており、制震構造を取り入れる家屋は増加傾向にあるようです。
免震構造
免震とは地盤と建築物を絶縁部材によって切り離すことにより、“地震の揺れを受け流す”ことで揺れを抑制する建築様式の事です。免震構造の場合は地震の揺れそのものを建物が破壊されにくい周期に変換してくれるため、建物自体へのダメージを抑えるほか、家具がなどが動くことによって中のヒトを負傷させるリスクを軽減することが出来ます。
また、建物そのものを地面から切り離す免震構造が注目されがちですが、棚や家具などの土台に免震構造を組み込むことによって危険を減らす試みも広がっています。
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(画像：耐震構造が確認できる骨組み)
最新の防災構造はこれだ！
ここからは現在模索されている耐震構造についてみていきたいと思います。中には既に実験段階を完了し、実用化しているものもありますので、これを機に耐震構造について是非理解を深めてみてください！
家が浮く！？エアー断震システムとは？
断震とは2007年に提案された新たな概念の耐震構造の事です。エアー断震システムではその名のとおり“空気”を家と地盤の間に挟むことによってエネルギー伝達を阻止しており、揺れに強くしたり軽減したりといった今までの耐震構造とは一線を画すものとなっています。
エアー断震の建物は通常時には土台に収まった状態にありますが、建物に備えられたセンサーが初期微動(P波)を感知した場合には約1秒程度で建物を土台から浮かすことが出来ます。そうして地震の主要動(S波)をやり過ごした後に、再度自動的に元の土台の位置へ建物が収納されます。
地震感知のセンサーは家庭用の電源で賄えるほか、電気が途絶えてしまってもある程度の期間であれば蓄電された電気でシステムを維持できるなど余震を意識した作りとなっています。
塔頂免震 (やじろべえ型免震構造)
塔頂免震とは基礎となる構造物の頂上に免震装置を設置し、その周囲に建築物を構築する建造方式です。いざ地震が発生した際には基礎となる構造物を中心に、周囲に構築された構造物が丁度やじろべえの腕のような動きをするように設計されており、これによって地震本来の強い衝撃や揺れを大幅に軽減させることが可能です。
現時点では一般的な家屋から20階建て程度までの建築物に塔頂免震を備えることが可能であり、ある程度の耐性をもつ太い柱が必要であるという点や、建物の形状にある程度制限が買ってしまうという点を除けば大変魅力的な耐震構造となっています。
パーシャルフロート免震
最新の耐震技術の一つに“パーシャルフロート免震”というものがあります。これは建造物の重量の半分を“水の浮力”によって補うという構造であり、免震装置と組み合わせて使うことによってより効果的な絶縁性を発揮します。また、地震の揺れによって発生した貯水池の波は壁面の消波装置によって吸収され、建物の揺れそのものの吸収に一役買っています。
このようにパーシャルフロート免震の免震効果はある程度実証されていますが、その一方で構造の巨大化や、それに伴ったコストの上昇が大きいデメリットとなっています。
地震とともに進化する耐震構造
今回は耐震構造にフォーカスを当てて住宅の防災システムについて解説していきましたが、住宅業界も度々発生する自然災害の中で、さらに安全性の高い住宅を供給しようと日々開発に明け暮れています。今日当たり前のように利用されている耐震構造についても、長い年月をかけて開発された技術の結晶に他ならないのかもしれませんね！
近未来的な防災システムについてはまだまだ紹介したいものもありますので、また次の機会に防災重視の住宅についてご紹介していければと思います。
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