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![]() (社)大阪府建築士会 専攻建築士委員会/統括設計、構造設計W.G.合同勉強会 弊社社長による「地震+耐震基準+免震」講演会、平成23年1月28日 ![]() 大阪講習会「地震+耐震基準+免震」講習会、平成23年3月9日 ![]() (社)大阪府不動産コンサルティング協会講演会、平成23年4月26日
■「平成23年度 木のいえ整備促進事業(長期優良住宅普及促進事業)」(最大120万円補助付)の 募集開始について 平成23年度「木のいえ整備促進事業(第2回)」については、平成23年度木のいえ整備促進事業実施支援室において募集を開始することとしましたのでお知らせします。 ⇒ 平成23年度木のいえ整備促進事業 1.対象となる住宅 (1)一般型 中小住宅生産者により供給される次の全ての要件を満たす木造住宅の建設を行う事業 ・所管行政庁による長期優良住宅建築等計画の認定を受け、建築着工前であること ・補助事業の実績報告を行うまでに、一定の住宅履歴情報の適切な整備及び蓄積がなされていること ・建設過程の公開により、関連事業者や消費者等への啓発を行うこと (2)地域資源活用型 (1)の一般型の要件に加えて、次の全ての要件を満たす長期優良住宅の建設を行う事業 ・都道府県の認証制度等により産地証明等がなされている木材を使用すること ・構造材(柱・梁・桁・土台)の過半において上記の木材を使用していること 2.補助金交付申請受付期間 平成23年10月11日(火)から平成24年2月29日(水)(必着)まで ※「東日本大震災に対処するための特別の財政援助及び助成に関する法律」に基づく「特定被災区域」において建設される住宅につきましては、平成23年11月24日以降は、「東日本大震災復興木のいえ整備促進事業」の補助金交付申請を行っていただくこととなります。当該事業の詳細については当該事業ホームページ(http://www.cyj-fukko-shien23.jp)をご覧下さい。 ※受付は先着順とし、申請の状況により、期限よりも前に受付を停止すること、または、追加で募集することがあります。この際は支援室ホームページにてお知らせいたします。 3.対象者 申請者は、以下の要件を全て満たす事業者です。 ○ 年間の新築住宅供給戸数が50戸程度未満の住宅供給事業者 ○ 建築主と住宅の建設工事請負契約を締結し、かつ当該住宅の建設工事を自ら行う者、 又は買主と住宅の売買契約を締結し、かつ当該住宅の建設工事を自ら行う者 4.補助額 対象住宅の建設に要する費用の1割以内の額で、かつ一般型の対象住宅1戸当たり100万円、地域資源活用型の対象住宅1戸当たり120万円が上限となります。申請受付期間内で補助を受けることのできる住宅の戸数は、一般型と地域資源活用型の対象住宅の合計戸数で、一の事業者あたり5戸が上限となります。また、平成23年度木のいえ整備促進事業第1回募集分において補助金交付決定通知を受けている事業者及び平成22年度木のいえ整備促進事業第2回募集分において事業登録された住宅について補助金交付決定通知を受けている事業者は、これら補助金交付決定を受けた戸数との合計で5戸を上限とします。なお、補助金相当額は、住宅の建築主又は買主に還元される必要があります。 5.応募方法等の詳細 本ホームページに今後掲載する「手続きマニュアル」に基づき、必要な書類を当支援室に提出していただきます。事業の詳細は「手続きマニュアル」を参照して下さい。 ※平成23年度(第1回)事業との主な相違点 ◆ 平成23年度木のいえ整備促進事業第1回募集分において補助金交付決定通知を受けている事業者及び平成22年度木のいえ整備促進事業第2回募集分において事業登録された住宅について補助金交付決定通知を受けている事業者は、これら補助金交付決定を受けた戸数との合計で5戸を上限としました。(手続きマニュアルP.2 「2.対象住宅」参照) 6.I A U免震住宅の申込(工務店・建設会社様向け) I A U免震住宅での申込(工務店・建設会社様向け)は、こちらです。 【長期優良住宅認定基準(戸建)】 1.劣化対策(等級3+床下・小屋裏点検口+床下空間330mm以上) 2.耐震性 3.専用配管の維持管理(等級3) 4.省エネ(等級4) 5.維持管理 ⇒ 長期使用構造等とするための措置及び維持保全の方法の基準 技術解説 整理表7頁) の中で、 1.劣化対策(等級3等)、3.専用配管の維持管理(等級3) は、通常の仕様となってきています。 5.維持管理は、IAU免震住宅では標準装備としている項目が多いです。 残るは、4.省エネ(等級4)と 2.耐震性ですが、大変なのが、耐震性です。 その耐震性で、「免震」が一番自由度があって一番申請が楽です。 「免震」のおかげで、所轄行政庁への「長期優良住宅建築等計画の認定」の申請、また建物本体(上部構造)の設計・施工が耐震基準のため面倒になることはありません。 ■600万円住宅ローン減税 → 長期優良住宅の法律・税制・融資の概要 「長期優良住宅」の場合、過去最大級の最大600万円の住宅ローン減税が受けられます。 ■金利優遇(0.3%金利引き下げ)の期間を20年間に延長 → 長期優良住宅の法律・税制・融資の概要 住宅金融支援機構の優良住宅取得支援制度(フラット35S)において、認定長期優良住宅等に係る金利優遇(0.3% 金利引き下げ)の期間を当初10年間から20年間に延長。 → フラット35S ■50年の住宅ローン → 長期優良住宅の法律・税制・融資の概要 民間金融機関が、認定長期優良住宅について最長50年の住宅ローンを供給できるよう、住宅金融支援機構が支援。 → フラット50 ■「長期優良住宅の普及の促進に関する法律」成立 → 長期優良住宅法関連情報 平成20年12月5日に「長期優良住宅の普及の促進に関する法律」(200年住宅法)が公布されました。 200年住宅の普及促進のために各種優遇措置が講じられます。 ★その「長期優良住宅」の国の認定基準案では、「耐震性」の筆頭に「免震」が挙げられています。 http://www.kenken.go.jp/chouki/pdf/symp_ppt5.pdf (7頁) 「長期優良住宅」の要としての「免震」は、今後本格的な普及段階に入るものと考えられます。 ・ 長期優良住宅の普及の促進に関する法律 ・ 長期優良住宅の普及の促進に関する法律施行令 ・ 長期優良住宅の普及の促進に関する法律施行規則 ・ 長期優良住宅の普及の促進に関する基本的な方針 ・ 長期使用構造等とするための措置及び維持保全の方法の基準 ・ (参考資料1)(長期使用構造等とするための措置及び維持保全の方法の基準)認定基準案の概要(一覧) ・ 認定長期優良住宅における記録の作成と保存について 参考: 法律案概要 / 法律案要綱 / 法律案 / ビジョン(概要) / ビジョン(詳細) 200年住宅を考えた場合、 ・ 北海道太平洋側地域では、M8前後の地震に数回遭遇します。 ・ 東北地方太平洋側地域では、M7以上の宮城県沖地震に5〜6回遭遇します。 ・ 首都圏では、M7前後の首都直下地震を数回またM8前後の関東大地震にも遭遇する可能性があります。 ・ 東海地方では、M8以上の東海地震と東南海地震それぞれに1〜2回遭遇する可能性があります。 ・ 近畿地方では、M8以上の東南海地震と南海地震それぞれに1〜2回遭遇する可能性があります。 ・ 四国・中国・九州地方では、M8以上の南海地震に1〜2回遭遇する可能性があります。 本震だけでなく、余震回数も考えますと、相当な回数の激震にさらされる可能性があります。 このように激震にさらされる回数を考えますと、「200年住宅」にとって「免震」は、コア技術・不可欠技術と考えられます。 ■長期優良住宅先導的モデル事業提案の公募(国土交通省) 長期優良住宅先導的モデル事業提案の公募が国土交通省において開始されました。 提案が採択されますと最大で200万円の補助金が出るものです。 → 長期優良住宅先導的モデル事業 以下、国土交通省の「長期優良住宅先導的モデル事業提案の公募概要」です。 1)募集する提案事業の部門 @ 住宅の新築 ・戸建て住宅 @−1 木造循環型社会形成部門 @−2 維持管理流通強化部門 @−3 まちなみ・住環境部門 @−4 自由課題部門 ・共同住宅 A 既存住宅等の改修 B 維持管理・流通等のシステムの整備 C 技術の検証 D 情報提供及び普及 2)応募期間 長期優良住宅先導的モデル事業をご参照下さい。 3)選定方法 応募提案については、独立行政法人建築研究所が、学識経験者からなる長期優良住宅先導事業評価委員会による評価をもとに評価結果を国土交通省に報告します。これを踏まえ、国土交通省が事業の採択を決定します。 4)提案方法・様式等の変更 平成22年度第1回の応募方法や様式等より変更等留意事項があります。詳しくは、募集要領解説書(平成22年度第1回募集)[PDF] をご確認ください。
■超長期の地震・暴風対応 (「通常の住宅」との比較)
■構造部位ごとの、超長期の地震・暴風対応 (「通常の住宅」との比較)
品確法の耐震等級1・2・3の場合でも 上表の「通常の住宅」の範疇です。 ■地震対応比較 (「通常の住宅」との比較) ・「中程度の地震動」(加速度 80〜100gal程度※1、震度4〜5弱※4) で、 通常の住宅(耐震・制震住宅)は、「損傷限界」に至り、これを超えると、損傷の可能性が出てきます※1。 ・「最大級の地震動」(加速度300〜400gal程度※1、震度6強〜7※4) で、 通常の住宅(耐震・制震住宅)は、「安全限界」に至り、これを超えると、倒壊・崩壊の可能性が出てきます※1。 I A U型免震「長期優良住宅」は、損傷が始まる段階にまだ至りません。 ⇒ Q&A1 2 3 4 震度4〜5弱※4 震度6弱※4 地動加速度:0gal 80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
震度5弱※4 震度6弱・6強※4 地動加速度:0gal 100〜125gal※1※5 375〜500gal程度※1※5
震度5弱※4 震度6強※4 地動加速度:0gal 120〜150gal※1※5 450〜600gal程度※1※5
震度7※4 地動加速度:0gal 約2400gal※6
上記加速度(地表面から建物入力加速度)に関して、被害地震の加速度(地表面加速度)は下記の通り。 ・ 1995年阪神淡路大震災(全壊約10万棟)の最大加速度: 818gal (神戸海洋気象台観測の南北方向) ・ 2004年新潟県中越地震(全壊3175棟)の最大加速度: 2036gal (川口町観測の東西方向) IAU型免震住宅の場合は、1994年ノースリッジ地震増幅波の約2400gal まで損傷限界以内、すなわち C0=0.2以内であることを実大実験で確認(※6)。 ※1 2007年度版 建築物の構造関係技術基準解説書/国土交通省住宅局建築指導課他監修、及び1997年度版建築物の構造 規定/建設省住宅局建築指導課他監修に基づく。 最大級の地震動/大地震動=300〜400gal、中程度の地震動/中地震動=80〜100gal となっています。 「最大級/中程度の暴風」とは、再現期間にして概ね500年/50年に相当する暴風。 地震対応に対しては、「IAU型免震住宅」「制震住宅」「耐震住宅」共に短期許容応力度内。 暴風対応に対しては、「IAU型免震住宅」は材料強度内、「制震住宅」「耐震住宅」は短期許容応力度内。 「500年に一度の暴風(=最大級の暴風)」に対しても、IAU型免震建物は風で移動しないことを前提としています。 ※2 上部構造に関しては、4号建築で構造計算省略の場合を除く。 ※3 200gal で液状化しない地盤であること。400gal 程度で液状化の可能性がある場合は、必ず地盤改良等を行います。 ※4 「300〜400gal 程度で、震度6強〜7」は、上記※1の「1997年度版建築物の構造規定」参照。 気象庁震度階で加速度表示 がされていた時期があり、「建築物の構造規定」の1997年度版まではそれによるものと考えられる。 現震度階でも、水平加 速度で0.6秒周期 数秒間継続の場合は、震度7を除けば合致し、震度4: 25〜80gal程度、震度5弱: 80〜140gal程度、 震度5強:140〜 250gal程度、震度6弱:250〜450gal程度、震度6強:450〜800gal程度、震度7:800gal程度以上。 ※5 必携 住宅の品質確保の促進等に関する法律/国土交通省住宅局住宅生産課監修 参照。 ※6 IAU型免震住宅の場合は、1994年ノースリッジ地震増幅波では約2400gal まで損傷限界以内、すなわち、C0=0.2 以内であることを実大実験で確認。 ■耐震等級1・2・3の耐震・制震住宅が「損傷限界」に達する地震の遭遇回数 例えば、1999年1月1日〜2008年12月31日の10年間で、東日本地方では各県別に下記回数の、耐震等級1・2・3の耐震・制震住宅が「損傷限界」(損傷が始まる段階)に達する地震(震度4〜5弱以上)があり、200年間での震度4以上の地震遭遇回数は、平均1112回/県(震度5弱以上でも167回/県)に及びます。 200年住宅を考えた場合は、「免震」しか方法が無いと思われます。 ⇒ Q&A6 【東日本地方 震度別地震回数表/1999年1月1日〜2008年12月31日/気象庁調べ】
■地震活動期の「長期優良住宅」の耐震基準案 建築基準法の地震に対する「安全基準※」は、以下の通りです。
※「1997年建築物の構造規定/建設省住宅局建築指導課他監修」の16-19頁、「2001年度版「建築物の構造関 係技術基準解説書/国土交通省住宅局建築指導課他監修」の46-50頁、「2007年度版「建築物の構造関係技 術基準解説書/国土交通省住宅局建築指導課他監修」の48-53頁。
のごとく、「地震静穏期」では、耐用年限中の遭遇回数からの震度は、現行建築基準法通りで良いでしょう※2。 しかし、「地震活動期」では、耐用年限中の遭遇回数(数度/一度)から該当する震度をみますと、全く違うもの になります。 「地震活動期」では、書き直しが必要となります。 以下は、地震活動期に入ったばかりの直近10年間からの推計のもので、地震活動が本格化すればさらに震度 を大きくする必要があります。
以上を整理し、さらに、標準せん断力係数C0(≒応答水平震度)を、現行法との地動加速度比から算出すると 、 以下の表「地震活動期の建築基準法の耐震基準案」のようになります。 また、上記の免震・制震・耐震の比較グラフから明らかなように、地震活動期である現状において「通常の住宅」 「長期優良住宅」共に、上記安全基準を満たしているのは「免震」しかありません。 ⇒ 関連Q&A1 2 3 4 5 6 7 ●地震活動期の建築基準法の耐震基準案 (標準せん断力係数C0は現行法との地動加速度比から算出)
※1 2007年度版 建築物の構造関係技術基準解説書/国土交通省住宅局建築指導課他監修、及び1997年度版 建築物の構造規定/建設省住宅局建築指導課他監修に基づく。 最大級の地震動/大地震動=300〜400gal、中程度の地震動/中地震動=80〜100gal となっています。 ※2 現気象庁震度階では、 地震周期約0.6秒が数秒間継続した場合 震度4:25gal〜、震度5弱:80gal〜、震度5強:140gal〜、:震度6弱250gal〜、震度6強:450gal〜、 震度7:800gal〜となっています。 旧気象庁震度階とは250galまではよく合致し、震度7に関しては、800gal〜になっています。 また、震度6強も、加速度は450gal〜となり、「約300から400gal程度」では、震度6弱となっています。 ⇒ 「詳細解説」 ※3 現行基準法の「極めて稀に発生する地震」の想定加速度と当該地震加速度との比(下限値同士と上限値同 士の比)を、現行基準法の「極めて稀に発生する地震」に対する標準せん断力係数C0=1.0に掛けた値。 ※4 「稀に発生する地震」に対する標準せん断力係数C0の5倍の値。 5倍の値は、現行基準法の「極めて稀に 発生する地震」に対する標準せん断力係数C0=1.0と「稀に発生する地震」に対する標準せん断力係数 C0=0.2との比。 ※5 気象庁の1996年9月以前の震度5・6には弱・強の区分が無いので省略。
国土交通省の長期優良住宅先導的モデル事業募集要領(平成20年度第1回募集版4頁参照)、長期優良住宅先導的モデル事業提案申請書(平成20年度第1回募集版25頁参照)では、「上部構造」は以下のことが求められています。
※ 住宅性能表示 性能評価基準については、下記等をご参照ください。 ・評価方法基準(平成19年国土交通省告示第1522号) ・「必携 住宅の品質確保の促進等に関する法律 改訂版2007」(監修/国土交通省住宅局住宅生産課 発行/椛n樹社) ・「木造住宅のための住宅性能表示」(平成19年4月 (財)日本住宅・木材技術センター)
■ 超長期(例えば200年間)の地震と台風に対して「夢の技術」の実現 超長期間、例えば200年間という時間を考えた場合、大地震の遭遇回数が増えるだけでなく、台風・強風の遭遇回数も増えます(地球全体の温暖化により、台風はこれからますます大型で強くなっていくと考えられます)。 その両方に対応した「免震技術」が求められます。 I A U型免震システムは、そのような大地震時の地震の揺れを1/16 に低減し、500年に1度の台風による風揺れさえも抑え込む「夢の技術」の実現をいたしました。 それも画期的な低価格で実現いたしました。 ■ 超長期(例えば200年間)の地震に対して「夢の技術」の実現 ● 地震の揺れを1/16に、震度7また史上最大加速度地震波さえも震度4に 大地震時の政府中央防災会議の被害想定では広域に予測され、現行の建築基準法通りで建てられた耐震住宅では倒壊の危険性があります、震度6強以上の揺れに対し、加速度を1/10 (耐震2階の揺れに対して 1/16) に、震度4に低減可能な免震装置が可能になりました※1。 → 阪神大震災最大加速度波による耐震・免震比較 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 世界で観測史上最大加速度地震波の増幅波さえも震度4に低減します。 → 史上最大加速度を震度4に 新潟県中越地震ではM5以上の地震が26回連続して起こりましたが、そのような連続地震・余震に対応できるものです。 → Q&A ※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。 ★地面の揺れに対して 1/10 (阪神大震災での最大加速度波) ★耐震2階の揺れに対して 1/16 (上記の阪神大震災での最大加速度波) ![]() ![]() ![]() 岩手・宮城内陸地震では倒壊棟数が異常に少なかったように、上下動が史上最大でも建物倒壊につながっていません。 建物を倒壊させるのは水平動で、水平加速度の大きさです。 ■ 超長期(例えば200年間)の台風に対して「夢の技術」の実現 ● 風揺れ対策 免震、特に木造等の戸建て免震は、風でよく揺れます。 そのために風揺れ対策が不可欠です。→ 風対策 2004年には上陸後最大瞬間風速 50m/s を超える台風が、7回、日本本土を襲いました。→ 2004年台風 地球の温暖化・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。 このような台風に対しても揺れない、500年に1度の台風の揺れさえも抑制※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。 ※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。
● 風揺れ固定装置 → 風揺れ固定装置 ★ 500年に1度の暴風に対して風揺れ抑制 I A U型免震建物では風揺れ固定装置によって、500年に1度の暴風※に対しても風で揺れることはありません。 ※500年再現期待値相当の暴風 ★ 電源不要・完全自動 500年に1度の暴風に対しても、風揺れ固定装置によって建物と基礎とは固定され風揺れを防止し、地震時には固定が解除され免震が開始します。 この一連の動作を、電源不要で完全自動で行います。 ・ 自動解除、自動復帰 地震時に自動解除した風揺れ固定装置は、地震終了後自動で元の固定状態に戻ります。 そのため、地震直後の強風にも対応でき、手動式の製品のような人為的トラブル(不在時に機能しない、地震後固定し忘れる等)もありません。 ・ 停電等への対応 この風揺れ固定装置は電源等を使用せず、地震時の固定解除と地震後の復帰を完全自動で行うため、電気を使用する製品のような停電等(大地震時、台風時は広域で停電になります)によるトラブルもありません。 ■ 従来の免震装置の問題の解決 =「夢の技術」の実現 現状の「免震」の問題 1.長周期地震に共振 2.縦揺れ時に建物が浮き上がる 3.地震後も揺れ続ける 4.地震後、元の位置に戻らない 5.地震後、元の位置に戻らないために余震・連続地震に対応できない 6.風で揺れる 7.風揺れ固定装置が電気式または手動式 8.強風時、建物が浮き上がる 9.強風後も揺れ続ける 10.強風後、建物が元の位置からずれる 11.敷地が不同沈下した場合、免震建物が動き出してずれる 12.定期的な潤滑油の注油を必要とする 13.確認申請だけでは建てられない 14.間取りに制約がある 15.敷地一杯に建てられない 16.設計に時間がかかる 17.工事期間が長い を、I A U免震では、解決しています。 上の詳細は I A U免震の全目次 から参照してください。
■ 耐震等級1(建築基準法同等)の耐震住宅では、震度6強で倒壊 政府中央防災会議の被害想定では、東海地震、東南海地震、南海地震、近畿・中部圏直下型地震、首都直下地震では、広域で震度6強が予測されていますが、 建築基準法同等(品確法の耐震等級1)で建てられた木造の耐震住宅は、実大振動実験において震度6強で倒壊しました。 (財)建材試験センターが実施した実大木造住宅振動実験において、建築基準法同等(品確法の耐震等級1)で建てられた耐震住宅は、震度6強で倒壊しました。 (財)建材試験センター中央試験所内に設置している「木質構造建築物の振動試験研究会」(委員長 坂本 功慶応大学教授)が、平成16年から平成18年度にかけて実大木造住宅振動実験を実施した結果、建築基準法同等の、品確法の耐震等級1で建てられた耐震住宅は、阪神淡路大震災で神戸海洋気象台で観測されました震度6強の地震波で倒壊しました。 また耐震等級2でも躯体に相当な被害が出ました。 同実験の報告論文=2005年日本建築学会大会発表論文(講演番号22003)にも 「標準的な仕様で、壁量が建築基準法や品確法の等級1を満たした建物であっても、(中略)兵庫県南部地震のような大地震時に倒壊する危険性を有していることがわかった。」 と記載されています。 → 木造住宅実験、耐震基準内でも倒壊? 産学研究会(朝日新聞 2006年11月24日) → 2005年日本建築学会大会学術講演梗概集 講演番号22001、22002、22003〜22013 また、1回の加振実験で倒壊を免れた場合(耐震等級3)でも、2回目の加振実験で倒壊する場合が多々あります。 → 2回目加振実験映像(評点1.5≒耐震等級3※) / 在来木造住宅震動台実験の概要 / (防災科学技術研究所) 東海地震クラスの1923年9月の関東大震災M7.9では、(阪神大震災クラスの)M7以上の余震が2日間で5回連続して起こりました(翌年1月まで入れると6回)。 このように余震まで考慮に入れて、数回の加振実験をして耐震性を確認しないと、本当の意味で安全とは言えません。 ※「耐震診断による耐震等級(構造躯体の倒壊等防止)の評価指針(案)」/国土交通省 ■ 建築基準法の1.46倍(≒耐震等級3)の耐震住宅でも、震度6強で倒壊 建築基準法の1.46倍(≒耐震等級3)で建てられた木造の耐震住宅も、実大振動実験において震度6強で倒壊しました。 (独)防災科学技術研究所などが実施した実大木造住宅振動実験において、建築基準法の1.46倍(≒耐震等級3)で建てられた耐震住宅が、震度6強で倒壊しました。 → 実験説明 倒壊映像 → 建築基準法に基づいて建てられた建物は、震度階ではどこまで安全と言えるのか(日刊建設工業新聞 2010年1月7日) → 震度6弱以上の地震発生確率の驚異的上昇とその建物被害(「建築技術」2010年1月号特別記事) ■ 詳細解説 震度4〜5弱※4 震度6弱※4 地動加速度:0gal 80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
震度5弱※4 震度6弱・6強※4 地動加速度:0gal 100〜125gal※1※5 375〜500gal程度※1※5
震度5弱※4 震度6強※4 地動加速度:0gal 120〜150gal※1※5 450〜600gal程度※1※5
震度7※4 地動加速度:0gal 約2400gal※6
上記加速度(地表面から建物入力加速度)に関して、被害地震の加速度(地表面加速度)は下記の通り。 ・ 1995年阪神淡路大震災(全壊約10万棟)の最大加速度: 818gal (神戸海洋気象台観測の南北方向) ・ 2004年新潟県中越地震(全壊3175棟)の最大加速度: 2036gal (川口町観測の東西方向) 耐震・制震と、免震との大きな差は、建築基準法上での扱いが全く違います。 すなわち、建築基準法通りでは、 耐震・制震:稀に発生する地震動=震度5弱(80〜100gal程度)に対して無損傷、 極めて稀に発生する地震動=震度6弱(300〜400gal程度)以上では倒壊・崩壊の可能性 免震 :極めて稀に発生する地震動=震度6弱(300〜400gal程度)に対しても無損傷 だからです。 品確法の耐震等級1・2・3の場合でも、上記加速度に対して ・ 耐震等級1は、1.00倍 (建築基準法同等) ・ 耐震等級2は、1.25倍 ・ 耐震等級3は、1.50倍 となるだけです。 「無損傷」について、 ・ 耐震等級1、 80〜100gal=震度4〜5弱 (建築基準法同等) ・ 耐震等級2、100〜125gal=震度5弱 ・ 耐震等級3、120〜150gal=震度5弱 まで「無損傷」となり、これを超えると「破壊」が始まります。 「倒壊・崩壊の可能性」について、 ・ 耐震等級1、300〜400gal=震度6弱 (建築基準法同等) ・ 耐震等級2、375〜500gal=震度6弱〜6強 ・ 耐震等級3、450〜600gal=震度6強 これを超えると「倒壊・崩壊の可能性」がでてきます。 ⇒ 日本各地の震度6弱以上地震発生確率 建築基準法の耐震基準の「極めて稀に発生する地震動/最大級の地震動/大地震動」=300〜400galは、現行の気象庁震度階では震度6弱です。 気象庁の震度階では、約0.6秒周期が数秒間継続した場合※、震度4:25〜80gal程度、震度5弱:80〜140gal程度、震度5強:140〜250gal程度、震度6弱:250〜450gal程度、震度6強:450〜800gal程度、震度7:800gal程度以上 となっています (気象庁「震度と加速度」)。 ※現行建築基準法のベースとなっています新耐震(1981年)では、80galで 8kine(一次設計)、400galで 40kine(ニ次設計)が基準となっていました。 すなわち、ω=10 ⇒ T=2π/ω≒0.6秒 で合致します。 またその当時の気象庁震度階は、震度4:25〜80gal、震度5:80〜250gal、震度6:250〜400gal、震度7:400gal以上 でした(当時、この加速度は気象庁震度階級の説明に記載されていました)。 当時の震度6:250〜400galは、数列(震度階算出は「河角の式:震度=2log(加速度)+0.7」に基づく。現在でもその改良式)としておかしく、250〜800galが正しいため、現行の震度階級の大改定時にその点も改定したことから、震度6強と震度7との境界値に、大きなずれが生じました。 現行の建築基準法通りの在来木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造の建物が、震度6強の地震波で実大実験をしますと、倒壊するのはそのためです。 → さらに詳細解説
2階建て戸建て住宅クラスでの、免震と制震と耐震の比較を行います。 以下のグラフのように耐震・制震と、免震とは、全く水準が違うものです。 これは、建築基準法上での扱いが全く違うからです。 すなわち、 耐震・制震:稀に発生する地震動=震度5弱(80〜100gal程度)に対して無損傷、 極めて稀に発生する地震動=震度6弱(300〜400gal程度)以上では倒壊・崩壊の可能性 免震 :極めて稀に発生する地震動=震度6弱(300〜400gal程度)に対しても無損傷 だからです。 ⇒ 日本各地の震度6弱以上地震発生確率 震度4〜5弱※4 震度6弱※4 地動加速度:0gal 80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
震度5弱※4 震度6弱・6強※4 地動加速度:0gal 100〜125gal※1※5 375〜500gal程度※1※5
震度5弱※4 震度6強※4 地動加速度:0gal 120〜150gal※1※5 450〜600gal程度※1※5
震度7※4 地動加速度:0gal 約2400gal※6
上記加速度(地表面から建物入力加速度)に関して、被害地震の加速度(地表面加速度)は下記の通り。 ・ 1995年阪神淡路大震災(全壊約10万棟)の最大加速度: 818gal (神戸海洋気象台観測の南北方向) ・ 2004年新潟県中越地震(全壊3175棟)の最大加速度: 2036gal (川口町観測の東西方向) ■ 地震力の伝達 以下の比較での「制震」は、戸建て住宅クラスによく使われる「ダンパー型パッシブ制震」です。 耐震: 地震力が1階にそのまま入り、2階は1階の柱・壁で地震力が増幅します。 制震: 地震力が1階にそのまま入り、2階は1階の柱・壁で地震力が増幅しますが、1階の柱・壁に組み込まれた ダンパーでその増幅を抑制することを想定していますが、大手ハウスメーカーの行なった下記実大実験結果 から、戸建てクラスの「制震」では、ほとんど地震力の低減効果は期待できないということがわかりました。 つまり、地震力の低減効果では、耐震≒制震ということです。 免震: 地震力を1階下などに設けられた免震装置でカットします。 耐震≒制震に比べて圧倒的な地震力低減効果 が得られます。 ![]()
■ 地震・暴風対応比較 免震・制震・耐震の、通常の建物の場合、下表のように、建築基準法の構造設計荷重(許容応力度等計算※1)としての地震力・風圧力も違います(在来木造などの仕様規定もそれに準じています)。 「免震」だけが別格の位置づけになっています。
ここで ・ 「中程度の地震動」とは、 80〜100gal程度※1で、震度4〜5弱※4 ・ 「最大級の地震動」とは、300〜400gal程度※1で、震度6強〜7(国交省 気象庁旧震度/震度6弱気象庁新震度※4) ・ 「中程度の暴風」とは、 50年に一度の暴風※1 ・ 「最大級の暴風」とは、500年に一度の暴風※1 であり、下表のようになります。 また、「耐震住宅・制震住宅」で、品確法の耐震等級1・2・3の場合でも、上記加速度に対して ・ 耐震等級1は、1.00倍※5 ( 80〜100gal=震度4〜5弱※4) ・ 耐震等級2は、1.25倍※5 (100〜125gal=震度5弱※4) ・ 耐震等級3は、1.50倍※5 (120〜150gal=震度5弱※4) であり、下表との差は生じません。
「免震」だけが別格の水準となっています。 すなわち 耐震・制震住宅は、震度4〜5弱(耐震等級3でも震度5弱)で 「損傷限界」=損傷が始まる段階に至るのに対し、 免震(IAU免震)住宅は、「最大級の地震動」=震度6強〜7※4でも 「損傷限界」に至りません。 また、「最大級の地震動」(加速度300〜400gal程度)では、 免震(IAU免震)住宅は、「損傷限界」=損傷が始まる段階にまだ至らないのに対し、 耐震・制震住宅は、これを超えた場合、倒壊・崩壊の可能性が出てきます※1。 ⇒ Q&A1 2 3 4 ※1 2007年度版 建築物の構造関係技術基準解説書/国土交通省住宅局建築指導課他監修、及び1997年度版建築物の構造規定/建 設省住宅局建築指導課他監修に基づく。 最大級の地震動/大地震動=300〜400gal、中程度の地震動/中地震動=80〜100gal となっています。 「最大級/中程度の暴風」とは、再現期間にして概ね500年/50年に相当する暴風。 地震対応に対しては、「IAU免震住宅」「制震住宅」「耐震住宅」共に短期許容応力度内。 暴風対応に対しては、「IAU免震建物」は材料強度内、「制震住宅」「耐震住宅」は短期許容応力度内。 「500年に一度の暴風(=最大級の暴風)」に対しても、IAU免震建物は風で移動しないことを前提としています。 ※2 上部構造に関しては、4号建築で構造計算省略の場合を除く。 ※3 200gal で液状化しない地盤であること。400gal 程度で液状化の可能性がある場合は、必ず地盤改良等を行います。 ※4 「300〜400gal 程度で、震度6強〜7」は、上記※1の「1997年度版建築物の構造規定」参照。 気象庁震度階に加速度表示がされ ていた時期があり、「建築物の構造規定」の1997年度版まではそれによるものと考えられる。 現震度階でも、水平加速度で 約0.6 秒周期 数秒間継続の場合は、震度7を除けば合致し、震度4:25〜80gal程度、震度5弱:80〜140gal程度、震度5強:140〜 250gal程度、震度6弱:250〜450gal程度、震度6強:450〜800gal程度、震度7:800gal程度以上。 ※5 必携 住宅の品質確保の促進等に関する法律/国土交通省住宅局住宅生産課監修 参照。 ※6 IAU免震住宅の場合は1994年ノースリッジ地震増幅波では約2400gal まで損傷限界以内、すなわち、C0=0.2以内である ことを実大実験で確認。 上部構造が C0=0.2以内(無損傷)に納まらない「免震」も世の中にありますのでご注意ください。 ⇒ Q&A5 ■ 耐震等級1・2・3の耐震・制震住宅が「損傷限界」に達する地震の遭遇回数 例えば、1999年1月1日〜 2008年12月31日の10年間で、東日本地方では各県別に下記回数の、耐震等級1・2・3の耐震・制震住宅が「損傷限界」(損傷が始まる段階)に達する地震(震度4〜5弱以上)がありました。 この結果から推計しますと、震度4〜5弱以上の地震に、 今後 50年間で、1県あたり平均 278回も遭遇することにもなります。 今後200年間で、1県あたり平均1112回も遭遇することにもなります。 ⇒ Q&A6 さらに今後、より地震活動が活発化するであろう「地震活動期の日本列島」を考えますと、 200年住宅は勿論、通常の住宅でも「免震」は不可欠なものになっていくものと考えられます。 ⇒ Q&A7 【東日本地方 震度別地震回数表/1999年1月1日〜2008年12月31日/気象庁調べ】
■ 制震住宅は加速度(地震力)低減効果無し/実大実験 制震構造発売の大手ハウスメーカー2社(M社、D社)が実際の建物を使用した振動実験(実大実験)を行っています。 その実大実験結果から、制震構造は、耐震構造に比べてほとんど加速度(地震力)の低減効果がみられないという結果が得られました。 そのことは下記の日本建築学会論文に発表されています。 ・M社の実大実験 M社は、2棟の木質パネル構法建物(A棟:2階建て延床99.4u/B棟:2階建て延床106u)に阪神淡路大震災で最大加速度観測波の神戸海洋気象台観測地震波等を加震して、実大実験を行なっています。 この実験結果から、「加速度については、ほとんど変化が見られなかった」(A棟:下記学会論文講演番号22035)、「全体としては、加速度に与える影響は少ない」(B棟:下記学会論文講演番号22037)ということがわかり、耐震に対して制震はほとんど加速度(地震力)の低減効果が無いということが示されました。 ・D社の実大実験 D社は、軽量鉄骨住宅の完全同仕様の耐震棟と制震棟(両棟共に2階建て延床92.7u)とを、世界最大の震動台をもつE-ディフェンス(防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター)の震動台上に建てて、阪神淡路大震災で最大加速度観測波の神戸海洋気象台観測地震波等を加震して、「耐震」と「制震」の厳密な比較実験を行っています。 その結果、「X方向の応答加速度は76回目(の加振)※までは耐震棟と制震棟で目立った差はない」、「Y方向についてはそれほど目立った特徴は無い」(下記学会論文講演番号21285)となっています。 相当な回数の加振(76回以上※の地震波による振動実験)をしない限り、耐震と制震とでは応答加速度に目立った差が出ないという結果になっています。 ※この76回という回数は、1回の地震間隔を100年と考えると7600年間、10年と考えたとしても760年となり、一般的な(30〜50年の寿命の)住宅は勿論のこと、200年住宅でも、地震力低減において制震は全く効果が無いということになります。 詳細は、 M社の論文は日本建築学会大会学術講演梗概集2005年9月講演番号22035,22036〜22037 D社の論文は日本建築学会大会学術講演梗概集2007年8月講演番号21284〜21285 に掲載されています。 ★結論を言えば ・「構造躯体」だけでも、現状の戸建住宅の固有周期が短いため、「制震」はあまり効果がありません。それを証明しているのが「M社の実大実験」です。 ・さらに、本来の建物の状態、「仕上材料」を入れた本来の建物状態では、内部外部の「仕上材料」が、エネルギー吸収材(ダンパー)となりますので、それらがかなり破壊(強震動の地震回数77回目)してからでないと、つまり建物が損傷してからでないと、制震材料(ダンパー)は効きません。それを証明しているのが「D社の実大実験」です。 ・結論を言えば、「構造躯体」だけでもあまり効果がなく、「仕上材料」を入れた本来の建物状態では、もっと効果が無いということです。 ■ 制震住宅(制震ダンパー)の効果? ★「損傷限界」アップの効果? 以上の戸建てクラスの実大実験から、「制震」は仕上げ材等の二次部材のエネルギー吸収効果が無くなり、仕上げ材が相当に損傷してから効き始めることもわかってきました。「制震」は仕上げ材等の「無損傷」の効果はありません。 ★「安全限界」アップの効果? では、「制震」は損傷を防げないのでしたら、倒壊等を防ぐ効果はあるのでしょうか。 2階建てクラスの戸建住宅の「倒壊」の理由は「共振」なのかどうかです。 現在の戸建住宅の固有周期0.1〜0.3秒に対して、最も全壊率の高い、阪神・淡路大震災でのJR鷹取波の地震卓越周期は、1〜2秒です。「倒壊」の理由は「共振」ではありません。地震の加速度で破壊された後、地震の変位(揺れ幅)で押し倒されているのです。 しかし、「制震」は、共振抑制のダンパーです。共振現象でなければ「共振抑制のダンパー」は役に立ちません。 ★ 建築基準法においても 「免震」は建築基準法による法整備(平成12年建設省告示第2009号)がされていますが、「制震」は未だに法整備がされていませんので、「耐震」と同じで、「耐震」=「制震」です。下記のグラフの通りです。 ![]() ■ 結論=「免震」・「制震」・「耐震」の選択 固有周期の短い「戸建住宅」での結論を言うと、同じ金をかけるなら、 仕上げ材の損傷を防げない、倒壊を防ぐ効果も実はよくわからない、「制震ダンパー」よりは、 まずは、「損傷限界」アップ、「安全限界」アップに、より確実な、(「耐震構造」での)「壁量(耐震壁)」を増やす方が得策でしょう。 そして、最良なのは、当然、「損傷限界」格段にアップ、「安全限界」アップの、「免震」です。
実大実験の結果から、建築基準法同等(品確法の耐震等級1)で建てられた木造の「耐震」住宅では、震度6強で倒壊の危険性があります。 耐震等級2〜3でも、連続して襲ってくる余震に対して、安全とは言い切れません。 また、上記比較から、地震力低減において、「制震」はほとんど効果が期待できないことがわかります。 結局、本当の地震対策を考えると、「免震」となります。 ところで、木造住宅・鉄骨住宅等の軽量建物に、この「免震」を装備しますと、風でよく揺れることになります。 台風シーズン以外でも風揺れを起こす可能性はあり、台風時には風揺れで被害が出る可能性もあります。 そのため、木造住宅の免震化のためには、風揺れ問題をまず最初に解決しなければなりませんでした。 台風は毎年何回も上陸し被害をもたらします。 地震に比べて、台風の方が遭遇回数は一桁以上も多いわけですから、風の被害をまず考える必要があります。 また昨今は、地球温暖化の影響のためか、台風だけではなく、台風シーズンで無い時期においても強風被害が多く出ています。 また地球全体の温暖化は、今後さらに、異常気象により(台風シーズン以外でも)強風被害をもたらし、台風の勢力も益々強まるとも言われています。 そのため、木造住宅の免震化のためには、風揺れ問題をまず解決しなければなりませんでした。 風揺れ問題を解決していない免震が普及すればするほど、日本の住宅は風に対して弱い住宅になっていきます。 それでは、日本の住宅にとっての真の解決にはなりません。 風と地震の両方を解決をすることによって、はじめて台風と地震に強い日本の住宅が可能になるわけです。 それを I A U が解決したのです。
■ 地震と台風に対して「夢の技術」の実現 大地震の地震の揺れを1/16 に低減し、500年に1度の台風による風揺れさえも抑え込む「夢の技術の実現」を、画期的な低価格で、実現いたしました。 それが IAU免震システムです。 ■ 地震の揺れを1/16に、震度7また史上最大加速度地震波さえも震度4に 政府中央防災会議の被害想定では広域に予測され、現行の建築基準法通りで建てられた耐震住宅では倒壊の危険性があります、震度6強以上の揺れに対し、加速度を1/10 (耐震2階の揺れに対して 1/16) に、震度4に低減可能な免震装置が可能になりました※1。 → 阪神大震災最大加速度波による耐震・免震比較 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 世界で観測史上最大加速度地震波の増幅波さえも震度4に低減します。 → 史上最大加速度を震度4に 新潟県中越地震ではM5以上の地震が26回連続して起こりましたが、そのような連続地震・余震に対応できるものです。 → Q&A ※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。 ★地面の揺れに対して 1/10 (阪神大震災での最大加速度波) ★耐震2階の揺れに対して 1/16 (上記の阪神大震災での最大加速度波) ![]() ![]() ![]() ■ 風揺れ対策 免震、特に木造等の戸建て免震は、風でよく揺れます。 そのために風揺れ対策が不可欠です。→ 風対策 2004年には上陸後最大瞬間風速 50m/s を超える台風が、7回、日本本土を襲いました。→ 2004年台風 地球の温暖化・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。 このような台風に対しても揺れない、500年に1度の台風の揺れさえも抑制※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。 ※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。
■ 風揺れ固定装置 → 風揺れ固定装置 ★ 500年に1度の暴風に対して風揺れ抑制 IAU免震建物では風揺れ固定装置によって、500年に1度の暴風※に対しても風で揺れることはありません。 ※500年再現期待値相当の暴風 ★ 電源不要・完全自動 500年に1度の暴風に対しても、風揺れ固定装置によって建物と基礎とは固定され風揺れを防止し、地震時には固定が解除され免震が開始します。 この一連の動作を、電源不要で完全自動で行います。 ・ 自動解除、自動復帰 地震時に自動解除した風揺れ固定装置は、地震終了後自動で元の固定状態に戻ります。 そのため、地震直後の強風にも対応でき、手動式の製品のような人為的トラブル(不在時に機能しない、地震後固定し忘れる等)もありません。 ・ 停電等への対応 この風揺れ固定装置は電源等を使用せず、地震時の固定解除と地震後の復帰を完全自動で行うため、電気を使用する製品のような停電等(大地震時、台風時は広域で停電になります)によるトラブルもありません。 ■ 従来の免震問題の解決 現状の「免震」の問題 1.長周期地震に共振 2.縦揺れ時に建物が浮き上がる 3.地震後も揺れ続ける 4.地震後、元の位置に戻らない 5.地震後、元の位置に戻らないために余震・連続地震に対応できない 6.風で揺れる 7.風揺れ固定装置が電気式または手動式 8.強風時、建物が浮き上がる 9.強風後も揺れ続ける 10.強風後、建物が元の位置からずれる 11.敷地が不同沈下した場合、免震建物が動き出してずれる 12.定期的な潤滑油の注油を必要とする 13.確認申請だけでは建てられない 14.間取りに制約がある 15.敷地一杯に建てられない 16.設計に時間がかかる 17.工事期間が長い を、IAU免震では、解決しています。 ■ 地震被害根絶のための「夢の技術」の誕生 以下の地震が全て、50年以内に90%以上の確率で襲ってくるといわれています。 ・首都圏直下地震M7前後 ・東海地震M8.0 ・東南海地震M8.1 ・南海地震M8.4〜8.6 また政府中央防災会議等での被害想定も以下のように甚大なものであります。 ・東海地震:全壊46万棟、死者約1万人、経済的被害37兆円 ・東海・東南海・南海地震同時発生:全壊96万棟、死者2万8000人以上、経済的被害81兆円 ・首都直下地震:全壊85万棟、死者1万2000人以上、経済的被害112兆円 首都直下地震と東海・東南海・南海地震同時発生の場合の経済的被害は合計で約200兆円にもなります。 国家予算2年分を軽く上回ります (以上の想定地震内容は現在政府機関で改定中です。⇒ 上記「最新の地震情報」 参考資料 参照)。 今世紀前半に確実に襲ってくるであろう以上の大地震によって、未曾有の大災害に見舞われる可能性を持っています。 また、1995年の阪神淡路大震災では、死者6,434人の8割以上が、全壊棟数約10万棟の建物倒壊それも木造住宅の倒壊による圧死者でした。 ところが日本の住宅のほとんどが木造住宅です。 その木造住宅に免震を装備すれば台風時に風に揺れ大変な状況になります。 それを解決しなければ、台風は毎年何回も上陸するわけですから、台風の方が遭遇回数は何倍も大きく、台風の被害を多く受けます(昨今は、地球温暖化の影響のためか、台風だけではなく、台風シーズン以外でも強風被害が相次いでいます。 また地球全体の温暖化は、今後さらに、異常気象をもたらし、台風の勢力も益々強めるとも言われています)。 風揺れ問題を解決していない免震が普及すればするほど日本の住宅が風に弱い住宅となってしまいます。 それでは、(台風と地震の双方の甚大な被害を受ける)日本の住宅にとっては真の解決になりません。 風と地震の両方の解決をすることによって、真に台風と地震に強い日本の住宅が可能になるわけで、それを見事に解決したわけです。 そして、この技術は、震度7の地震の揺れさえも震度4にしてくれるわけですから、地震被害は0にできます。 また、500年に1度の暴風に対しても風で揺れません。 この技術が普及すればするほど、風にも強く地震にも強い住宅が日本に建ってゆき、日本の住宅から地震被害、強風による被害がなくなるわけです。 そして、この技術は、鉄骨建物、工場、体育館等の軽量建物全てに使用できます。 → 中軽量建物用免震システム これらの建物も(風揺れ問題、高い免震性能が得られない等で)従来免震が困難な領域でした。 木造住宅とこのような軽量建物をあわせますと、日本の全建設面積の約7割となります。 それら建物の免震化が可能になったわけです(このことは、従来の免震では、過半以上の建物が対応できないということを意味しています)。 今世紀前半にほぼ確実に襲ってくる地震までに残された時間はさほどありませんが、今後建設量を増やしていけば、まだ十分に間に合う可能性があります。 そしてこの免震が普及していけば、将来、(震度7の揺れさえも震度4にしてくれるわけですから)、日本の建物から地震被害がなくなることも夢でなくなるわけです。 「地震列島日本から地震被害0列島へ」転換できる「夢の技術」が誕生したのです。 PDF形式の内容のものをご覧になるには
Adobe Acrobat Reader のダウンロード(無料)が必要になります。 ダウンロードされていない方は、こちら からダウンロードをしてください。閲覧・印刷が出来るようになります。 頁トップへ IAU免震ホームへ IAU社ホームへ Copyright: (C) 2007 IAU CO.,LTD. All rights reserved. | IAU免震: 工務店・ハウスメーカー一覧 設計事務所一覧 (地震被害0事業推進会社の欄) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||