免震構造の話

清水建設子会社、戸建て免震装置の販売強化−来年度１００棟販売へ
　清水建設の子会社のエス・テク・リソース（東京都江東区）は１３日、戸建て住宅向け免震装置「ハイ免震」の販売を強化すると発表した。
　９月の免震建築物の告示改正により、戸建て住宅などの小規模建築物でも免震構造の普及が今後期待できることから、実績と計画合わせて現在３０棟前後のハイ免震の受注を０５年度は１００棟に拡大する計画。
（中略）
　ハイ免震はベアリングを内蔵した免震装置、オイルダンパー、電動モーター式の復元装置で構成。
　震度２クラスから免震効果を発揮して地震の力を１０分の１程度に抑える。
　震度７の場合で４程度に低減する効果があるという。
　装置価格は住宅建築費の約１０％程度。
──Yahoo!News「日刊工業新聞」20040214-08:29より引用

　今日はネタが技術の話なのでまずは技術の話から。
　建物を地震の揺れから守る方法にはいくつかの考え方があって、

１）建物をガチガチに固めて揺れないようにする
２）建物の中に地震の揺れを打ち消すような揺れをつくる
３）建物を柔らく作ってしまう
４）地盤と建物の間で揺れを解消する

　などの方法があります。私には実力がないので明確には分けられませんが１）２）を制振、３）４）を免震という言い方をします。揺れを力で抑えるか、そもそも揺れから逃げるかの違いです。それぞれを概説しましょう。

１）は考え方としては簡単ですが建物が大きくなるとコストがかかります。しかも想定しているよりも大きな力がかかった場合にはかなり激しく崩壊することになりかねない。これは例えばシャーペンの芯の先に消しゴムを刺して芯を揺らしてみる感じです。揺れても丈夫だけど崩壊する時はぱきっと折れる。消しゴムに人が住んでいたら間違いなく命を奪われます。近年、建物を設計する際には、建物の被害を最小限にするという考えに優先して、建物が崩壊した場合にも人が死なないような計画をするのが常道です。例えば、最初に壊れるところを人命に影響のない場所に決めておいて、そこが崩壊することによって地震のエネルギーを吸収してしまうというやり方があります。

２）はちょっと難しい。簡単に言えば、ビルの屋上に大きな振り子を下げておいて、地震が来たらその揺れを利用して反対向きの力を得て揺れを打ち消すという考え方なのですが、それだけ聞いてもピンと来ない方も多いでしょう。実は私もその一人。

３）は、五重塔などが有名ですね。ぐらぐらなものは意外と壊れないのです。豆腐を揺らしても壊れないのと同じですというのも喩えが極端ですが。五重塔ならばいいのですが、普段も風で揺れているような建物では住みにくいですよね。それに構造体が壊れなくても、建具やら壁仕上もぐらぐらに追従するような仕組み（例えばカーテンウォールにするとか）を考えないといけない。

４）が最近あちこちでやられている方法で、これが冒頭の清水建設子会社の免震構造です。私のよく知っているところでは神戸市の旧居留地の１５番館（重要文化財）がこの方法で、震災後復元されています（むちゃくちゃお金がかかってますが）。これはもう、どんな地震が来ても大丈夫というものですが、たかだか大きめの住宅に対して免震装置だけで億単位のお金を使っているという点で、重要文化財だということを割り引いてもやり過ぎ感は否めません。これにかかったお金であと１回ぐらい復元できるのではないか。（というのは、私たちがよく言う冗談ではありますが。）

　この「ハイ免震」は解説ページ（http://s-tech-r.com/heigh_menshin/hi_1.htm）を見ていただくと分かると思いますが、コンクリートの床板の上にゴムなどを敷き、その上に土台を施工するという方法です。（割と分かりやすく紹介していますからまあ、見てみて下さい。）この土台を面として変形の少ないもの（面剛性の高いもの）にしないと意味がないので、おそらくこの土台を鉄骨で固くつくろうという仕組みだと思います。

　で、地震でずれたら電動で元に戻す。面白い発想ですね。ただし、水道やガス管はどうなるのか（フレキシブル管などの曲がる材料を使うことになります）とか、建物周囲の側溝との関係とか、建物が動いて塀に当らないかとか、仕組みは分かりやすいのですが、解決しなくてはいけないことは多いので注意しないといけない。

　新聞記事によれば建物建設コストの約１０％だとあります。２０００万円の住宅であれば、２２００万円出せば免震にできるということですね（いや、詳細は知りませんよ）。１０％で地震から財産を守れると考えれば「買い」かも知れません。あ、ただし地震で怖いの２次災害としての火事ですから、お隣が火を出したらせっかくの免震も効果がなくなるおそれがありますね。そういうことはメーカーさんは書かない（というか、書けない）ので注意して下さい。

　こういうモノを見る度に思うのですが、せめて７％増程度で施工のできるシステムにしてもらって、その５％は国が消費税を補填するという形で補助を出すというような仕組みができたら、消費者としては実質２％増ぐらいの負担になって、もう少し普及するのではないかと思うのですがいかがか？国の皆さん、メーカーの皆さん。施主の皆さん。（３者とも若干の負担をして、皆が得するシステムの完成だと思うのですが、、どうだろ）

　で、最後にこの設計システム。我々設計者も技術を使うために若干の負担が必要になるという仕組みになっています。これをあまり高くすると普及しないという事情も踏まえて、微妙な価格設定になっているところがウマいといえばウマいですね。