渡辺浩二設計室 のブログ

〒684-0033 鳥取県境港市上道町3256上道ビル6号 TEL/FAX : 0859-42-5357
Text Size : A A A
地震に強い家について考えるその前に、まずは地震の揺れによって建物がどのような挙動を示すのか、(独)防災科学研究所 兵庫耐震工学研究センター(兵庫県三木市)での実験映像を御覧ください。



この映像には明石市に建っていた、二世代前の耐震基準の住宅と、同じ住宅に現行基準の補強をおこなったものとを並べて、三次元震動実験をおこなった様子がおさめられています。入力地震波は1995年の阪神淡路大震災、JR鷹取駅にて計測されたものが再現されています。


こちらは実験と同じものをCGにて再現しています。(独)建築研究所開発のフリーソフト、wallstatによるものです。

映像・CGから、くりかえしの横揺れ縦揺れにより、

・建物(壁・柱)が傾き、
・壁がこわれ接合部が外れて次第に傾斜角が大きくなり、
・屋根や2階の床などの上部構造の重みを支えきれなくなって倒壊に至る、

一連のメカニズムを見ることができます

このことを踏まえて、どのようにすれば建物の倒壊を防げるかを考えてみると、
Img_e42eb6cd0d02e8d044eab9a153a3a6a1
一定の傾斜角を超えると上部構造を支えきれなくなって倒壊に至るということは、裏返せば、地震の揺れに対して建物(壁・柱)が一定以上傾かないようにすることが倒壊防止の最優先事項である、との答えにたどり着きます。

木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造の違いを問わず、住宅程度の規模の耐震構造の考え方に共通する肝の部分はまさにそこにあって、地域と地盤の種類、建物の構造と重量、規模により、その建物に必要な、一定以上傾かないための構造強度とバランスが建築基準法にて定められています(日本住宅性能表示基準の「構造の安定」での等級1~3の違いは、想定する地震力の違いをあらわしています)。
Img_2e74e5bdad3e51c23908122977422f95
強度とバランスについてもうすこしだけ具体的に書くと、必要な強度とは、骨組みが有する壁の質と量、もしくは変形(傾斜)に耐えられるだけの骨組み自体(≒接合部)の強さのことで、バランスとは、どの方向から揺れても同じ強度を保つためのそれらの配置のことをさしています。大掴みに言えば、高さを抑えた軽い構造で、強度とバランスのすぐれているものほど、地震に強い家だと言えるでしょう。

が、この考えがエスカレートして瓦屋根や塗り壁は住宅に使用するべきではないと口を滑らせてしまうのはあわて者の極論、もしくは(たいていの場合は)セールストークです。

相対的には重いにせよ、それは計画上、適正な範囲内である(絶対的な重さではない)ということを念のために申し添えておきます。建築物全体の各種構造のなかでは木造は、「軽い建物」としてグループ分けされます。
Img_ac975fab60d1d2d02cf9159d4782da46
また、近年の取り組みとして、建物の揺れを構造体のなかで吸収して弱めてしまう制振構造や、地盤と建物とを切り離し、間に挟んだ緩衝材で地震の揺れを吸収して弱めてしまう免震構造などの研究が進んでいます。

住宅の構造体に使える製品も目にするようになりましたが、位置づけとしては食べ物に例えるならば主食に対してのサプリメントのように、建物の耐震性に本来必要な強度を補うためものです。自然の食べ物から栄養を摂ることが人間の身体に大切なように、新築や改修を問わず、プランニングの初期段階から構造と意匠と使い勝手とをバランスよく計画してゆくことが建物の「身体」には大切で、それら個別の具体例に応じた設計・施工におけるコーディネートの質が、その家の地震などに対するほんとうの強さをあらわしているのだと言えます。

次回、その2(夏涼しく冬暖かい家)に続きます。