耐震等級3の家が倒壊！？耐震性を長持ちさせるプラス制震の基礎知識。制震デバイスで自宅を安全なシェルターに。

耐震等級の基礎知識

地震対策には3つの工法があります。

耐震とは、地震による建物の被害を軽減するために、建物をより強固にする工法のことです。この工法では、地震に対して真っ向から立ち向かい、なんとか耐え忍ぶことができます。ただし、建物を固めることで、地震の揺れが増幅する欠点があります。そのため、建物が倒れることはなくても、内部が損傷していることがあります。そして、次の地震が来たときには、建物が耐える力が残っていない可能性があることに注意が必要です。

制震とは、地震に対するブレーキをかける工法です。地震によって建物が揺れると、その揺れをエネルギーとしてとらえ、制震装置でそのエネルギーを吸収することで、建物の被害を軽減することができます。これは、車のブレーキのような発想で、地震で揺れる建物にブレーキをかける工法です。制震によって、建物の揺れや構造体の損傷を軽減することができます。また、免震に比べて経済的であり、間取りや敷地に制約がないため、広く採用されています。

免震とは、建物の基礎と土台の間にエネルギーを遮断する装置を設置することで、地震による揺れを軽減する工法です。この工法は地震対策として最も効果的なものの一つとされていますが、導入費用が非常に高額であり、また敷地や立地に制約があるため、一般の住宅よりも橋や高速道路などの大型の建造物で採用されています。

耐震等級とは、建物の耐震性能を示す指標で1から3までの3段階に分かれています。

耐震等級1：建築基準法の定めと同程度の耐震性能 耐震等級2：耐震等級1の1.25倍の地震に耐えられる耐震性能 耐震等級3：耐震等級1の1.50倍の地震に耐えられる耐震性能

耐震等級1は、現在の建築基準法により定められた最低限の耐震性を備えた建物のことを指します。具体的には、数百年に一度程度の大地震が発生しても建物が直ちに倒壊や崩壊することはなく、数十年に一度程度の小規模な地震でも建物がすぐに損傷しないという耐震性を備えています。

耐震等級2は、耐震等級1の1.25倍の地震に耐えられる耐震性能で、学校や病院といった災害時の避難場所に指定されるには、耐震等級2以上が条件となっています。

耐震等級3は、耐震等級1の1.50倍の地震に耐えられる耐震性能で、消防署や警察署といった災害時に復興や救護活動の拠点となる施設には、耐震等級3が求められています。耐震等級3は現在最高のランクであり、長期優良住宅に認定されるためには耐震等級3が必須となっています。

住宅の耐震性能は主に以下の5つのポイントによって決まります。
・基礎の構造
住宅の基礎には、ベタ基礎や布基礎など、複数の種類があり、その構造によって耐震性能が異なります。一般的にはベタ基礎が優れていると言われています。

・建物の重さ
建物が重いほど、地震の揺れに対する影響が大きくなるため、軽量化された建物ほど耐震性能が高くなります。

・頑丈な壁「耐力壁」の量
建物の耐震性能には、「耐力壁」と呼ばれる頑丈な壁が重要です。耐力壁が多いほど耐震性が強くなり、窓などの開放部が多い壁が占める割合が増えると、耐震性は弱くなります。

・耐力壁や耐震金物の配置
耐力壁や耐震金物は、配置場所や何を使用するかによってその効果が変わってきます。耐震性を高めるためには、適切な配置と適切な材料の選択が必要です。

・床（水平構面）の耐力
水平構面とは、建物の床や天井などの水平な面を指します。これらの面も、耐震性に重要な役割を果たしています。耐力壁があっても床や天井が弱いと、地震による揺れに耐えることができません。例えば、2階が吹き抜けになっている場合など、耐震性が低下する可能性があります。

耐震性能が高い建物は、大きな地震が起きてもすぐには倒れません。しかし、地震によって建物の柱や梁に微妙なズレが生じ、少しずつダメージが蓄積されます。このダメージがたまると、耐震性能は低下していきます。つまり、耐震性能が高い建物でも、耐震等級3であっても安心はできないのです。このダメージは、大地震だけでなく、強風や中小規模の余震、わずかな揺れによっても発生します。そのため、建物の耐震性を長持ちさせるには、特殊な装置を建物に取り付け、大小様々な揺れのエネルギーを吸収する「制震」が大切になってきます。この制震を実現する装置を「制振ダンパー」「制震デバイス」と呼びます。

制震ダンパー、制震デバイスの基礎知識

制震ダンパーとは、地震の揺れを和らげるために建物に組み込まれる装置です。車のショックアブソーバーと同じように、ダンパーが伸縮することで地震のエネルギーを吸収して、建物にダメージを与えるのを防ぎます。「振」という字を用いて「制振ダンパー」と表記することもありますが概ね同じものを指します。

制震ダンパーにも様々な種類があります。

【構造による違い】 ・油圧（オイル）系ダンパー ・ゴム系ダンパー ・金属系ダンパー 【形状による違い】 ・壁（筋かい、パネル）ダンパー ・仕口ダンパー

構造による違い

油圧（オイル）系のダンパーは、内部に油（オイル）を使用し、揺れの衝撃を吸収することで制震効果を発揮します。この技術は、自動車のショックアブソーバーと同じものです。繰り返しの揺れにも耐えられる強度があるとされていますが、震度7など大規模な地震が発生し、瞬間的に大きな力がかかると破壊されてしまう可能性があります。他のダンパーに比べて作りが複雑なため、価格が高くなる傾向があり、劣化や損傷の心配もあります。

ゴムやアクリル樹脂など、伸縮性のある資材を用いたゴム系ダンパーは、伸びてもまた縮むという資材の性質を利用しています。この種のダンパーは、小振幅の振動に対しても高い減衰効果を発揮することができます。ただし、熱や光、酸素、オゾンなどの外部環境要因によって劣化しやすく、耐久性が低下することがあります。

金属系ダンパーは、金属の柔軟性を利用して振動を吸収し、揺れを抑えるダンパーの一種です。構造がシンプルで、材料コストが比較的安価であることが特徴です。また、高温・高圧などの厳しい環境下でも使用できるため、様々な分野で利用されています。振動制御において他の種類のダンパーと比較して、高い剛性を持っているため、ある程度の大きな振動に対しては効果的です。ただし、繰り返しの変形によって劣化や損傷を受けやすいというデメリットがあります。

形状による違い

壁（筋かい、パネル）ダンパーは、壁の中に埋め込んで使用する大型の制震ダンパーです。壁の構造を補強する効果を期待できるものもあります。構造設計にかかわる施工になるため、新築時の設置に適しています。添え木などの副資材が必要であり、重量があるため、施工に複数人の人手が必要となる点がデメリットです。施主の視点からすれば、工事費用が高くなるという懸念もあります。

仕口ダンパーは柱と梁の構造が交わる部分（仕口）に取り付ける制震ダンパーです。筋かいダンパーと比較して小型であるために、副資材なども不要で1人で施工ができます。リフォーム時にも木造の建物であれば幅広く施工が可能であり、仕口を補強するという役割もあります。中には、取り付けに技術を要する製品があること、筋かいダンパーに比べ小型のため本数が必要な点がデメリットです。取り付け箇所はどこでも良いというわけではなく、正しい場所に取り付けてこそ効果を発揮します。

制震ダンパーと制震デバイスは機能的にはほとんど同じものです。しかし、ダイナミックファスナー®は単なる振動を抑制する「部品」ではなく、高度な揺れ幅解析ソフトとともに開発された「家全体をシェルターに変える装置」だとの思いから、デバイスという単語を使用しています。

制震デバイスでお家を安全なシェルターに

結局制震装置はどれがいいのか。お家まるごと制震シェルターがご提案するのはゴムと金属の良い所どり、ハイブリッド構造の制震装置を仕口に複数個施工することが費用対効果を考えた上でベストだと考えています。

小振幅の振動に対して高い減衰効果を発揮するゴムダンパーと大きな振動に対して効果を発揮する金属ダンパーを組み合わせたハイブリッド構造をもつのがダイナミックファスナー®。ゴム部分は熊本城の修復に使用されているものと同等のものを使用しています。金属部分は全てゴムで覆い、腐食（錆）に対する抵抗を高め、耐久性を確保しています。
促進劣化等の耐久性実験を実施し、ビル用免震と同じ100年以上の耐久性を持ったメンテナンスフリーの制震デバイスです。

品番	出前単位	梱包
DF02(内使い用)	1個 （バラ出荷可能）	10個/梱
DF01(内使い用)

必要数	30坪程度の家で約40個（筋かい20本）／1棟 ～
材質	SS400/高減衰ゴム
付属品	柱側専用ビス…STS・C65（ゴールド）×9本 筋かい側専用ビス…STS・C45（シルバー）×8本
承認等	ハウスプラス確認検査（株）評価書 HP評定（木）-20-021
開発元	西日本工業大学・横浜国立大学・早稲田大学

また、1つあたりの価格が高い筋かいダンパーを数カ所設置するより、1個あたりの価格が安価なダンパーを家全体に分散配置するほうが、全方位からの地震に対応でき安心です。数カ所設置の筋かいダンパーは家の中央部分に設置されることが多く、L字型やコの字型など凹凸のある間取りの場合は対応が難しいのですが、分散配置では家全体をカバーできます。耐力壁の少ない狭小間口プランや大空間をとる開口大プランなど間取りに制約がなく、自由度が高いのも特徴です。どんな家でもダイナミックファスナー®がシェルター並みに守ってくれます。
建物の外周部を壊すことができないリフォームやリノベーションの場合は内部のみで効果を出すことも可能です。最大想定震度6強程度の地域で、まずは制震を取り入れてみたいという方に向けたスターターパックもご用意しています。筋かい8本に16個のダイナミックファスナー設置するだけで、大型の制震ダンパー以上の効果が期待できます。一般的な制震装置の3分の1程度の価格で始められるのでお施主様の負担も少なく制震住宅の提供ができるのです。まずはお気軽にお問い合わせください。