地震の揺れ、ビルの対策はどうなっている?

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はじめに

日本ではどの地域でも大きな地震が起こる可能性があります。
最近ではビルの高層化も進み、普段オフィスビルで働いている方は「もし大きな地震が起きたら建物はどうなるのか」と不安に思うことも少なくないでしょう。
今回は地震の揺れにビルがどのような対策を行っているかお話したいと思います。

地震発生そのときビル内部は?

高層ビルは大きな地震が起きても構造の損壊を抑える、または防ぐことをし、内外装材、各設備の損傷を最小限にとどめるための耐震設計をしています。
地震発生時、各階の変形による傾き(層間変形角)は100分の1程度以内に収まるようになっています。
ただ逆に言うと200m、50階建てのオフィスビルになると最上階では往復4m程度揺れがあるということになり、かなりの体感であることは確かです。東日本大震災発生時、高層階にいた人によると、揺れというより本当に場所ごと「動く」ような感覚であったとの証言があります。

3つの地震対策

現在、建物の地震対策には「耐震」「制震」「免震」があります。それぞれの違いとメリット、デメリットを見ていきましょう。

揺れに耐える「耐震」

現在日本で最も多く取り入れられている工法でコストも最も安くつきます。
「建築物が倒壊せず住人が避難できる」という前提で、柱や壁を強化したり補強材を入れて揺れに対抗します。
しかしそれでも地震の揺れはダイレクトに伝わり、家具が損傷することも多く、建物の上層階ほど揺れが激しいデメリットがあります。
さらに東日本大震災のような非常に大きな地震では倒壊のリスクは高くなります。

揺れを吸収する「制震」

建物内部に振動軽減装置(ダンパー)を設置することにより地震のエネルギーを吸収するので、くり返しの揺れにも強く、家具が損傷する可能性も耐震構造より低くなります。また(下に紹介する)免震工法より工期が短くコストをおさえることができるのがメリットです。
ただ地盤が弱い土地や狭小地には不向き(制震装置を設置するため)なのがデメリットです。

揺れを受け流す「免震」

地面と建物の間に免震装置があるため、建物は地面から切り離された状態になり揺れがほとんどなく現在地震対策において3つの工法のうち最も優れています。
建物の内部に与えるダメージをそらすので、損傷を抑えることができ家具の転倒などの二次被害を防ぐのに大きな効果が期待できます。
ただし、免震装置にはビルで1m、住宅で50cm空き地のスペースが必要になり、コストも3種類の工法の中で高額です。また定期的なメンテナンスが必要になり、最近開発された工法なので数十年後まで効果が維持できるかはまだ不明なところがあります。

まとめ

地震国日本においてビルの地震対策は必須です。
いつ来るかわからない地震。例えばすでに建っているビルにおいても強化するなど人や建物を守るために万全をつくしましょう。

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