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マンションの免震構造とは?~地震の揺れをシャットアウト!

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免震構造とは、建物の下に特殊な装置を設置し、地震の揺れが建物に伝わりにくくすることをいいます。
徐々に免震構造の建物は増えており、高層ビルなどで「この建物は免震建築物です」との表示がしばしば見かけられるようになりました。
また、地震の揺れを吸収する制震構造を採用した建物も増えています。

地震国・日本での住まい選びでは、地震対策が大きなポイントになるのは言うまでもありませんが、どんな対策にもメリット、あるいはデメリットがあります。
まずは内容をきちんと理解して、建物の地震対策の基礎知識を身に付けましょう。

免震とは“揺れを建物に伝えない”こと

地震に強い建物をつくるには、「耐震」「制震」「免震」の3つの概念がありますが、地震に耐えるメカニズムは全く異なります。

耐震は、壁や柱、床などを頑丈にすることで、地震の揺れが加わっても損傷を受けにくいようにつくること。戸建、マンションのいずれでも、最もメジャーな工法です。

制震は、柱などに揺れを吸収する装置(制震ダンパー)を設置し、建物に加わった地震動を抑えることでダメージを減らす方法です。

免震は、建物と地面の間に、鋼板とゴムをサンドイッチ状にした積層ゴム(免震ゴム)を使った免震装置を置いて、装置が地震の揺れを吸収。建物には、そもそも揺れが伝わらないようにしたしくみなのです。

出典:(一社)日本免震構造協会「免震住宅の計画」 (https://www.jssi.or.jp/menshin/doc/keikaku.pdf)

出典:(一社)日本免震構造協会「免震住宅の計画」 (https://www.jssi.or.jp/menshin/doc/keikaku.pdf)

免震構造は、戸建住宅でも採用例は増えていますが、一般的には高層ビルやタワーマンションに採用されることが多いです。

(一社)日本免震構造協会の調査によると、2017年度までに約4600棟の免震建築物が建てられています。

出典:(一社)日本免震構造協会「2018年度免震制振データ集積結果」 (https://www.jssi.or.jp/menshin/doc/ms_ss_data.pdf)

出典:(一社)日本免震構造協会「2018年度免震制振データ集積結果」 (https://www.jssi.or.jp/menshin/doc/ms_ss_data.pdf

最近では、赤レンガの東京駅駅舎の復元工事でも免震構造が採用されました。ニュース等でも取り上げられたので、ご存知の方も多いのでは?

免震構造のメリット

免震構造の建物の最大の特徴は、建物の内部が揺れにくくなることです。

耐震構造や制震構造は、地震の揺れが建物自体に伝わることを前提にした構造なのに対し、免震構造では地震の揺れを、建物に伝わる前に免震装置で吸収してしまいます。

とくに優れているのは、横揺れにたいする耐性です。上部の建物に伝わるのは、もとの地震動に比べればごくわずかな横揺れだけです。地震があったことに気づかなかったということも。

そのため、室内の家具が転倒する、食器や家電が落下する、ガラスが割れるといったリスクは大幅に低下。地震発生時に室内にいても、落下物でけがをしたり、転倒した家具の下敷きになる危険性が軽減されます。

震度5程度でやっと全員が気付く程度の揺れになり、震度6になってやっと何かに掴まりたいぐらいの揺れに。
震度7となると、さすがに立っていられないほどの揺れになりますが、家具等が倒れるまでには至りません。

出典:(一社)日本免震構造協会「免震建物と非免震建物の揺れ方の比較」 (https://www.jssi.or.jp/menshin/doc/yurekatahikakuyosou.pdf)

出典:(一社)日本免震構造協会「免震建物と非免震建物の揺れ方の比較」 (https://www.jssi.or.jp/menshin/doc/yurekatahikakuyosou.pdf

マンションやビルは、高層階ほど揺れが増幅されます。そのため、高層階は低層階に比べて揺れやすく、家具の転倒やものの落下リスクも必然的に高くなってしまいますが、免震構造の建物なら、上階が揺れやすいということはありません。

開放的な空間がつくれる

免震構造なら、建物自体も損傷を受けにくくなります

大地震に耐えるために耐震構造とすると、どうしても柱や梁を太くすることが必要になります。
しかし、揺れを遮断する免震構造なら、耐震構造ほど強度を高めなくても平気。室内に柱や梁を大きく出さずに済むので、広々とした空間を実現できます。窓も、耐震構造に比べて大きくすることが可能です。家具の配置や、インテリアコーディネートの自由度も高まりますね。

免震構造のデメリット

いいことずくめのように思える免震構造ですが、逆にデメリットとなるのはどのような点なのでしょうか?

第一に、免震構造は横揺れには非常に強いのですが、縦揺れは比較的防ぎにくいという弱点があります。
とくに大きな地震では、最初にP波(縦揺れ)、後からS波(横揺れ)が伝わります。大きな地震の最初の衝撃は、防ぐのが難しいのです。

第二に、導入コストが高くなってしまうこと。
通常の工事に、免震装置の費用と、設置工事の費用が必要になるので、単純計算でもその分お金がかかることはすぐおわかりでしょう。
免震装置の設置コストは、当然ながら物件の価格に反映されるので、免震構造の住宅を手に入れようと思えば、それなりの出費を覚悟する必要があります。

また、増えているとは言っても、まだまだ免震構造の建物は少ないのが現状。立地や間取り、価格など、あなたの希望にマッチする物件を見つけるのは、数が豊富な耐震構造のマンションに比べて難易度は高いと言わざるを得ません。
特に中古マンションや、賃貸物件だとそのハードルはさらに上がります。

既存への後付けは厳しい

既存の建物に、後から設置することがほぼ不可能なのも、免震構造のネックといっていいでしょう。

木造戸建住宅の耐震リフォームや、マンションでも大規模修繕で耐震補強を施す事例は数多く存在していますよね。
補強工法や、設計手法も確立されており、対応できる事業者もたくさん存在しています。

一方、免震構造を既存の建物に設置するには、建物を移動させたり、地面を横から掘り下げることが必要になります。新築以上に莫大なコストがかかってしまうでしょう。
東京駅のような歴史的建築物ならともかく、一般のマンションでそこまですることは考えにくいですね。

制震構造との違い

最近、建物の地震対策として注目を集め、数も増えつつあるのが制震構造

柱の間に、ゴムや油、鋼板などで揺れを吸収する「制震ダンパー」を取り付けて、揺れを小さく抑えるのが制震構造です。

揺れを吸収する、という点は免震構造と同じですが、制震構造は建物自体に装置を取り付けるのが特徴です。
建物に伝わった地震力を、建物が吸収してしまう、というとわかりやすいでしょうか?

免震装置に比べればコストも安く、改修でも設置しやすいのも制震の利点です。

地震だけではなく、強い風が吹いたときの揺れにも効果があると言われており、風の影響を受けやすい高層のタワーマンションでは、制震装置の採用例も増えているそうですよ。

まとめ

「結局のところ、耐震、制震、免震、どれが一番地震に強いの?」

そんな疑問をお持ちの方も多いでしょう。地震がごく身近な災害である日本で暮らすからには、少しでも地震に強い住まいを選びたいと思うのはごく当然のことです。

しかし、どの構造なら絶対に安全、ということはありません。

建物の規模や階数、木造・鉄骨造・鉄筋コンクリート造の違い、あるいは築年数や地盤の強さによって、最適解は千差万別です。
例えば、戸建住宅や中低層のマンションなら、耐震構造にするほうがコストもかからず、選択肢も増えます。

地震だって、いつどこで起こるかは予想できませんし、全く想定外の揺れ方をすることもあり得るのです。
免震構造でも、家具が倒れたりするような揺れが起こるかもしれません。油断していると、思わぬ被害を被ってしまうかもしれませんよ。

地震に強い物件を選ぶことはもちろん大切ですが、日々の暮らしの中で備えておく、できる対策を取ることも忘れずに。


【記事監修】大宮 良明(ひかリノベ両国デザイナー )

一級建築士、既存住宅状況調査技術者の有資格者。木造建築の構造計算をはじめ、安全性に配慮した設計を得意としている。「住まいのデザインは見た目のカッコよさはもちろんですが、それ以上に暮らしやすさや安全性が大切だと考えています。長い目で見て『こうして良かった』と思える家を、いっしょにつくっていきましょう」。


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