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「免震住宅」





阪神淡路大震災では、全壊棟数約10万棟、死者6,433人の8割が建物倒壊による圧死者でした。 そのような悲劇を繰り返させない。 その願いがシーズンハウス免震システムを実現させました。

この阪神淡路大震災に対してエネルギー規模で約10倍以上の東海地震は、東海地方を中心に建物全壊棟数約46万棟、被害総額約37兆円、死者数約1万人(夕方時)と言われており、昨年2002年11月26日には気象庁長官が「いつ起きてもおかしくない」段階と述べております。
 →「東海地震の被害想定(政府中央防災会議 平成15年3月18日発表)」 pdf
この東海地震の連動型地震とも言われています、阪神淡路大震災に対してエネルギー規模で約90倍の東南海・南海地震は、関東以西で建物全壊棟数約64万棟、被害総額約57兆円、死者数2万人以上(夕方時)にのぼると予想されています。
さらに、東海、東南海、南海地震が同時発生しますと、阪神淡路大震災に対してエネルギー規模で約128倍となり、関東以西で建物全壊棟数約96万棟、被害総額約81兆円、死者数2万8000人以上(夕方時)にのぼると予想されています。
 →「東南海、南海地震同時の被害想定(政府中央防災会議 平成15年4月17日発表)」 pdf
 →「東海、東南海、南海地震同時の被害想定等(政府中央防災会議 平成15年9月17日発表)」 pdf
さらに、2003年5月29日には、首都直下地震の、政府中央防災会議の専門調査会の設置が決まりましたが、以前の検討では、第2次関東大震災により首都圏で約15万人の死者がでるという想定もなされておりました。 また、2004年12月15日の専門調査会の発表では、首都直下地震、最悪の場合、東京、神奈川、埼玉の1都2県で死者約1万2000人、8都県で全壊消失建物約85万棟と想定しています。
 →首都直下地震及び南関東地震 / 地震情報

これらの地震の、地震入力を1/10程度(2階同士の比較では、耐震に対して免震は1/15)に低減できる免震装置が可能になりました※1。 →「阪神淡路大震災の最大加速度波による耐震構造と免震構造との比較
また、震度7の地震でも震度4に低減できる場合もあります※2。  →「震度7を震度4に低減」 / 「Q&A
また、新潟県中越地震ではM5以上の地震が25回連続して起こりましたが、そのような連続地震・余震に対応できます。  →「Q&A

また、良い免震は、風でよく揺れます。 そのために風揺れ対策が不可欠です。 → 免震の風揺れ
2004年6月の近畿直撃の台風6号では四国の室戸岬で最大瞬間風速 57.1m/s (台風6号/内閣府発表 PDF)、7月の台風10号では四国の室戸岬で最大瞬間風速 60.9m/s(台風10号/気象庁発表 PDF)、 8月の台風16号では九州の枕崎市で最大瞬間風速 58.1m/s、日南市で最大瞬間風速 55.8m/s、徳島市で最大瞬間風速 54.1m/s (台風16号/内閣府発表 PDF)、 9月の台風18号では広島市で最大瞬間風速 60.2m/s、山口市で最大瞬間風速 50.5m/s、札幌市でも最大瞬間風速 50.2m/s (台風18号/内閣府発表 PDF)、 同月の台風21号では鹿児島県各地で最大瞬間風速 50m/s以上 (台風21号/内閣府発表 PDF)、 10月の台風22号では静岡県石廊崎で最大瞬間風速 67.6m/s、網代で最大瞬間風速 63.3m/s、御前崎で最大瞬間風速 50.0m/s、伊豆大島で最大瞬間風速 51.5m/s(台風22号/内閣府発表 PDF)、同月の台風23号でも長崎県雲仙で最大瞬間風速 63.7m/s、高知県室戸岬で最大瞬間風速 59.0m/s、京都府舞鶴市で最大瞬間風速 51.3m/s、岡山県津山市で最大瞬間風速 50.4m/s(台風23号/内閣府発表 PDF)、を観測しました。 このように、2004年だけでも最大瞬間風速 50m/s を超える台風上陸が既に 7回、地球全体の温暖化・異常気象化により、台風は今後ますます大型で強くなっていくと考えられます。 →台風・強風情報
   
このような台風に対しても揺れない(500年に1度の台風の揺れも抑制※3)、しかも、(台風・地震の時には停電がつきものですが、停電でも心配のない)電源不要の完全自動装置を実現しました。 →風揺れ固定装置
地震力を1/10に、 500年に1度の台風の揺れも抑制、まさに夢の技術の実現です。
そして、これらの装置を標準装備して、画期的な低価格の免震システムを実現いたしました。

※1:阪神淡路大震災の最大加速度が観測された神戸海洋気象台観測波の場合。
※2:震度7には上限がなく、計測震度8以上でも震度7のため、全ての震度7に対して震度4にできるわけではありません。
※3:500年再現期待値相当:「2001年版建築物の構造関係技術基準解説書(国土交通省編集)」の307〜308頁参照。



「地震に強い安全な住まいの実現」

今回の新潟中越地震では、M5以上の地震が25回、震度5弱以上が18回。
家が壊れて凶器に変わる、家が壊れなくても、家具が転倒、ガラスが割れ、それらが凶器に変わる。怖くて家の中にいられず、避難所生活や車中泊に。
このような地震に対して、家は、本来の安全なシェルターであることを求められています。
「安全な住まい」を実現するのが、シーズンハウス型免震システムです。
 
 

   



免震とは、建物の足元を地面から切り離し、その間に免震装置を組み込んで地震の激しい揺れを受け流す構造です。そのために、建物が受ける地震力は従来の耐震構造に比べて大幅に低減され、建物の安全性が向上するとともに、建物内の人々や家具、設備機能も安全に保つことができます。





免震装置にはいろいろな種類があります。これまでに建築物に採用されている免震装置の多くは積層ゴムを用いたもので、この積層ゴム支承はビルなどある程度重さのある建物には有効ですが、住宅などの自重の軽い建物には効果が期待できませんでした。
これに対し転がり支承によるシーズンハウス型免震システムは軽量な住宅にも対応でき、優れた免震効果が期待できるものです。




■転がり支承
凹面の皿の上をボールまたはローラーが転がり、加速度を低減免震性能が高い

■すべり支承
凹面状の皿の上をすべり部がすべり、加速度を低減

■積層ゴム支承
ゴムの変形により加速度を低減

   



●耐震と免震との比較
耐震構造の場合 免震構造の場合

※耐震と免震との室内の比較ビデオ(阪神淡路大震災のの最大加速度観測波─神戸海洋気象台観測波90kineによる実大実験)をご覧になりたい方は
実験3(耐震・免震比較)   実験10 耐震室内 / 免震室内
をクリックしてください(RealMovie形式 447KB 102KB 332KB  
※CPU300MHz以上、メモリ128MB以上、モデム56Kbps以上を推奨します。 詳細はこちらを参照。推奨環境以下でご覧になるとコマ飛び等を起こし、スムーズな映像がご覧になれません)。
RealPlayer Download


●阪神淡路大震災の最大加速度地震波による耐震と免震との比較
阪神淡路大震災では、死者6,433人の死者の8割は、木造家屋等の倒壊による圧死でした。
その阪神淡路大震災の最大加速度が観測された神戸海洋気象台観測波での免震実大実験結果によりますと、シーズンハウス型免震システムは、地震入力加速度を約1/10 に低減します。

耐震建物との比較をしますと、耐震建物の2階床面では地震入力より加速度は1.5倍〜2.5倍近く増幅され、その結果、2階床面同士の比較では、下図のように免震建物は耐震建物に対して約1/15 に加速度を低減します。詳しくは、耐震/免震比較実大実験を参照。


●震度7の揺れを震度4に = シーズンハウス免震の場合※1
さらに、阪神淡路大震災最大加速度(神戸海洋気象台観測波)818gal
※2の約3倍で、2004年新潟県中越地震最大加速度 2515gal 同等の、1994年ノースリッジ地震最大加速度観測波の増幅波(Tarzana波 114kine NS;1324gal EW:2376gal )、 2376gal震度7(水平2方向計測)での免震実大実験結果によりますと、 シーズンハウス型免震システムは、この地震入力加速度を、免震住宅2階で応答加速度 184gal に、約1/13に低減、震度7の揺れを震度4(水平2方向計測)にします。
以上のように、シーズンハウス免震システムで建てられた建物は、倒壊の心配がないだけで無く、建物内部の家具転倒等による被害もまずありません。


※1:震度7には上限がなく、計測震度8以上でも震度7のため、全ての震度7に対して震度4にできるわけではありません。
※2:gal :加速度単位で、重力加速度1Gは、981galです。 kine :速度単位で、cm/秒で、100kineは、秒速1mです。



●制震と免震との比較
制震の場合、特に戸建て住宅クラスで使われるパッシブ制震の場合※2は、地震入力以下にする低減効果はありません。 2階以上のフロアーでの、建物自体による地震力増幅に対する減衰効果です。 耐震建物の場合、地震入力に対して2階の応答加速度は一般的には1.5〜2.5倍程度増幅しますが、制震はダンパー等の減衰材でその増幅を抑えるもので、1倍以下にはできません(つまり地震入力以下には低減できません)。
今回の新潟県中越地震で震度7観測の川口町の最大加速度同等の上記のノースリッジ地震最大加速度増幅波を例にとって説明しますと(免震は実大実験結果で、水平2方向に基づきます)、
地震入力加速度約2400gal に対して、
  耐震建物2階では 3600gal以上になります。
  制震建物2階では 2400gal以上になります。
  免震建物2階では 180gal程度になります。
免震建物2階の応答加速度と比較しますと、
  制震建物2階では13倍以上
  耐震建物2階では20倍以上
となります。
  免震は、震度7を震度4にしてくれますが、
  制震は、震度7を震度7にしかしてくれません。

よって、
  免震の場合、弾性限界(損傷限界)以内で建物への被害は全くありません
  制震の場合、2400gal以上という応答加速度は、一般的には安全限界を大きく越えていますので、倒壊の可
  能性が極めて高いことはいうまでもありません
このような大きな差が出てきます。 以下に表で整理しました。
(単位:gal)
 
シーズンハウス型免震住宅 ※1
制震住宅 ※2
耐震住宅 ※3
応答
加速度
2階床
180(震度4)
2400〜(震度7)
3600〜(震度7)
1階床
180(震度4)
2400(震度7)
2400(震度7)
地震入力加速度
   2400(震度7)

※1 ノースリッジ地震での最大加速度観測波の増幅波による実大実験での実験値。
※2 戸建て住宅クラスではアクティブ制震の採用は考えにくいのでパッシブ制震の場合を考えますと、戸建て住宅等の固有
    周期は最大伸ばしても1秒程度であり、そのため地震入力加速度に対する免震効果は期待できず、地震入力加速度よ
    りは上回り、減衰材の共振抑制効果によって耐震建物の応答加速度よりは低減を期待できるということになります。
※3 建設省住宅局指導課監修「建築物の構造規定」16〜17頁。