免震と制震の違いをSE構法とともに解説します!
免震・耐震・制震については、多くの方はなんとなく聞いたことはあるけれども、細かい違いはよくわからないかと思います。
特に、SE構法については初めて耳にしたという方も多いでしょう。
実はSE構法と免震・耐震・制震は深く関連しています。
そこで今回は、SE構法と免震・耐震・制震について詳しく紹介します。
□建築基準法による耐震基準について
地震大国である日本では、建物の耐震性は非常に重視されます。
しかし、耐震性の程度を個々で判断していては、被害は防げないだけではなく拡大する可能性までもあります。
そこで、日本では建築基準法によって耐震基準が定められており、これまで何度も改正、強化されてきました。
1950年に耐震基準が制定された当初は、「震度5程度の中規模地震で倒壊しない、あるいは崩壊しない」というレベルでした。
この基準では、震度5強以上の地震に対して定めはなく、震度5程度の地震では倒壊はしなくても損傷を受ける可能性が残っていました。
しかし、1978年の宮城県沖地震の被害を受けて、耐震基準がアップデートされることとなります。
1981年5月31日以前の上記で紹介した耐震基準を「旧耐震基準」と言うのに対して、1981年6月1日以降の耐震基準を「新耐震基準」と言います。
新耐震基準では、「震度6強~7程度の大規模地震でも倒壊・崩壊しない」かどうかの検証が義務付けられ、大規模地震での被害を抑えられるようなレベルが設定されています。
□ 免震・耐震・制震の定義とそれぞれの違い
この章では免震・耐震・制震それぞれの言葉の定義と、その違いについて紹介します。
*免震・耐震・制震の定義
免震とは建物や家具を地震から守ることを目的とした工法のことであり、免震住宅では建物の土台と地面の間に免震装置を設置します。
耐震とは地震の揺れに耐えることであり、耐震住宅では金具や筋交いによって補強することで耐震性を保証することに成功しています。
制震とは地面の揺れを抑えることであり、制震住宅では内壁と外壁の間に制震ダンパーとも呼ばれる制震装置を入れます。
* 免震・耐震・制震の違い
これら3種類の地震対策に関する方法の違いについて、それぞれのメリットとデメリットを紹介しながら説明しましょう。
耐震工法のメリットとしては、数十万円程度であり工事費用が安いことと地下室の設置が可能なことが挙げられます。
一方で、デメリットとしては揺れの激しさに起因する2次災害の危険性があること、繰り返しの地震によって倒壊するリスクが上がることが挙げられるでしょう。
免震工法のメリットとしては、地震で建物はほとんど揺れないので、2次災害の発生を防げることが挙げられます。
ただし、数百万円程度とコストが高く、定期的なメンテナンスが必要になります。
また、地下室を作れませんので事前に確認しておきましょう。
制震工法は免震工法と耐震工法の両方の側面を持つ工法なので、特徴としては100万円程度のコストがかかる点、耐震よりも地震に強く免震よりも弱い点が挙げられるでしょう。
制震工法の場合は地盤が弱いと導入できない点に気を付ける必要があるでしょう。
□ SE構法とは
この章ではSE構法について紹介します。
SE構法とは工学的に安全とみなされている構法のことです。
SE構法によって、それまで実現が難しかった、大空間かつ大開口の部屋や、狭小住宅におけるプランの自由度が広がりました。
例えば、大きな窓をつけるためには壁を減らす必要がありますが、従来の耐震工法では耐震性が弱くなるでしょう。
ラーメン構造により耐震性が維持されつつも、より快適な暮らしを送れるでしょう。
SE構法の革新的な点として、鉄骨造や鉄筋コンクリートにおいて主流のラーメン構法を日本の木造住宅に取り入れたことが挙げられます。
□ 耐震工法とSE構法の関係性について
ラーメン構法を日本の木造住宅にも取り入れたことによりSE構法は誕生したわけですが、この章では耐震工法とSE構法の関連性について紹介します。
SE構法は耐震工法の一種であると言えます。
しかし、従来の耐震工法のような金具などによる補強だけではなく、科学的に証明された建物の構造によって耐震機能を向上させている点が特徴的です。
それでは、具体的にどうやって木造住宅の耐震構造を向上させているのでしょうか。
その答えは、先程も軽く紹介したラーメン構法にあります。
ラーメン構法とは、構造躯体(こうぞうくたい)とも呼ばれる家を支える骨組みのうち、筋交い以外の箇所で耐震性を高める工夫を加えた構法のことです。
□ SE構法の特徴とは
この章ではSE構法の特徴についていくつか紹介します。
特徴1、耐力壁の強度が高いこと
ラーメン構造と耐力壁とも呼ばれる強力な壁がバランスよく設置されており、最大のコストパフォーマンスを発揮できます。
特徴2、構造計算によって十分な安全性を担保していること
ラーメン構造や高耐力壁から空間設計にいたるまで、構造計算を用いた結果、安全性が十分に担保された構造部材を利用しています。
特徴3、構造計算の安全性は東日本大震災や熊本地震などの実例を通じて証明されていること
SE構造で建築された建物は、東日本大震災や熊本地震などの数多くの地震であっても壊れていません。
このことは、SE構法の理念でもあった、大地震であっても壊れない木造住宅を日本中に広めることを示しています。
特徴4、高剛性のSF専門金物を使用しているということ
絶対に緩まないSボルトや、通常の2倍もの厚みをもつ金物、そして通常よりも断面積が1.3倍広い構造用集成材を利用しています。
□免震・耐震・制震のそれぞれが持つメリットとは?
構造が異なることで、それぞれ違う持ち味があります。
耐震性だけではなく、費用や設計にも関わるので把握しておきましょう。
*免震構造のメリット
・建物の揺れを小さくできる
上記で解説した通り、免震構造の最大のメリットは他の構造に比べ、建物の揺れが小さいことです。
免震装置によって地盤と建物が離れているため、地盤の揺れが建物に伝わりません。
・家具が倒れにくい
地震発生時の被害は建物の倒壊や損傷だけではなく、家具の落下や転倒による怪我の可能性も考えられます。
その点、免震構造は建物の揺れを小さくできるので、揺れで家具や物が動く範囲を狭められます。
・構造体が損傷しにくい
耐震構造や制震構造とは異なり、免震構造は構造体で地震のエネルギーを吸収しません。
そのため、目に見えない構造部分が損傷しにくく、地震後に倒壊の危険性におびえながら過ごすということはほとんどありません。
*耐震構造のメリット
・建築コストが低い
耐震構造は他の2つの構造と比較して、建築コストを低く抑えられます。
耐震構造は建築基準法による耐震基準を満たす最低限のラインであるため、追加費用がかからないからです。
・工期が短くて済む
耐震基準の最低限のラインであることから、耐震構造は多くの建物で採用されています。
さらに特別な工事も必要ないため、短い工期で完成できます。
・設計に制約が少ない
耐震壁による制限がある場合もありますが、耐震構造は他の構造よりも設計の幅が広がります。
*制震構造のメリット
・メンテナンスが簡単
制震装置はメンテナンスが簡単なことに加えて、地震発生後でもすぐにメンテナンスする必要はないとされています。
ただし、ダンパーの種類によっては定期的なメンテナンスは必要です。
オイルダンパーはオイル漏れがないか、ゴムダンパーは気温の変化によって劣化していないかを定期的に確認しましょう。
・他の災害にも強い
制震構造は共振現象にも強いため、風による揺れにも影響を受けにくいです。
地盤からの揺れにしか抵抗できない免震構造とは違い、風が強い台風でも揺れにくいので安心して過ごせます。
・建築コストと性能のバランスが良い
一番耐震性が高いのは免震構造ですが、建築コストが高くなります。
また、一番建築コストが抑えられる耐震構造は、通常であれば最低限の耐震性しかありません
一方で、制震構造は免震構造よりも建築コストを低く抑え、耐震構造よりも高い耐震性を備えられるので、最もコストと性能のバランスがとれている構造と言えます。
□ まとめ
今回はSE構法と免震・耐震・制震について、それぞれの定義と関連性を紹介しました。
SE構法は木材住宅に鉄筋コンクリートの頑丈さのノウハウを詰め込んだ発明と言えます。
今回紹介した内容が家づくりの参考になると幸いです。
新築で木造建築を検討中の方はぜひSE構法をご活用ください。