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『制振装置』で地震の揺れを減衰!『制振装置』の種類と比較

地震大国とも言える日本では、ここ10年ほどの間でも記録的な大地震が各地で発生しており、その度に多くの住宅や建造物が倒壊や損傷などの被害を受けています。

つい先日も東北大震災の余震であるM7クラスの地震が発生しました。

今後も大規模な地震災害がいつ何時発生するか分からない中、住宅などの建物における地震対策として、これまで以上に効果的な策を講じていくことが求められています。

様々な地震対策がある中でも、近年特に注目が高まっているものとして、「制振装置」というものがあります。

今回はその制振装置の概要や種類、特徴の比較などについてご説明します。従来の木造住宅の地震対策の課題を効果的に補う装置ですので、地震対策を検討されている方は、ぜひ本稿を参考にしてください。

制振装置とは

制振装置とは、建築物などの構造部分に取り付ける装置で、建築物の振動や揺れを減衰させる機能を持っています。

建物が揺れた際に、構造に組み込んだダンパーが部分的に変形をすることで揺れのエネルギーを吸収して揺れを抑え、建物の構造や部材への負荷を減らしてくれます。その効果として建築物や住宅の変形や損傷を防いだり軽減します。

基本的に制振装置は、建物の柱・梁・土台部分に取り付けて使用されます。

分かりやすい例としては、自動車などに用いられるサスペンションのようなものをイメージされると良いでしょう。外部からの衝撃に対する緩衝材としての装置を住宅などに組み込むことで、地震の揺れをダンパー部分で抑え込んで被害を軽減させるという役割が昨今の建築において非常に注目されてきています。

耐震と制振の違い

地震に強い建物として、「耐震」や「耐震構造」といった言葉をイメージされる方も多いでしょう。地震対策を検討する上で、制振に加えて、この耐震についても簡単に理解しておく必要があります。そのため、制振と耐震の違いを比較してご説明します。

耐震とは

耐震という考え方は、建物が倒壊をせずに住人が避難できることを前提とした、揺れに耐え得る頑丈で強度の高い構造のことです。地震に対して耐え得る建物の「硬さ」を表します。

大きな揺れの衝撃に対して、硬さをもって損傷や倒壊を防ぐといった考え方に基づいた対応で、住宅には壁量を基準とした「耐震等級」という指標も設けられています。この耐震が、従来の地震対策の中心的な要素でした。

制振とは

一方「制振」とは、建物内に油圧やゴムなどによる制振装置を組み込み、地震の揺れを吸収することで被害を軽減させるという考え方です。高層ビルなどの高い建物では、上階ほど揺れが増幅するため特に有効な対策とされており、上階部分にダンパーが取り付けられるケースも少なくありません。

同じ地震対策としての考え方ではありますが、耐震と制振では地震の揺れや衝撃に対して、どう対処するかという点が全く異なるものなので、しっかりと区別して理解しておきましょう。

なぜ制振装置が注目されているのか

昨今「制振装置」が注目されている理由とは何なのでしょうか。

キーポイントとしては、ここ十数年の間で発生した大きな地震に対して、従来の「耐震」工法だけでは住宅を守り切れなかった、という事実が見えてきたことにあります。

大きな揺れに対しても耐えられるとされた十分な耐震構造を持った建物でも、大地震によって倒壊や損傷してしまう事例が現実として多く発生してきました。

「硬さ」による頑丈な構造だけでは、地震の衝撃によって壁内部の構造材が部分的に損傷したり、場合によっては躯体が損傷したりすることを防げないことが分かりました。構造が部分的に破壊されてしまうと、耐震構造もその効力が低減してしまうことに繋がります。

そこで、耐震構造を守るための措置として、制振装置が注目されるようになりました。制振装置を使って揺れそのものを吸収し、建物の構造を守ることによって耐震構造の頑丈さを最大限発揮して、結果的に地震の被害や影響を受けない建物を目指すという考え方が生まれたのです。

制振装置の種類と比較

制振装置の役割と重要性についてご理解いただけたかと思います。次に、制振装置の種類とそれぞれの比較についてご説明します。

制振装置は大きく分けると
・油圧(オイル)系
・粘弾性系
・金属系
と上記の3つに分類されます。概要とそれぞれを比較したポイントをご紹介します。

油圧(オイル)系
油圧(オイル)系の制振装置は、制振装置の中に充填されているオイルが緩衝材となって揺れの衝撃を吸収する仕様です。これは、自動車のサスペンション(ショックアブソーバ)の技術を応用したもので、車に詳しい方はイメージをしやすいかと思います。

繰り返し発生する余震にも有効的に作用し、液体であるオイルがクッションの役割を果たすため、劣化や損傷もしにくい点が特徴です。一方で、高性能で作りが複雑な分、多くの製品は費用が高めになっています。

粘弾性系

粘弾性系のダンパーは、ゴムやアクリル樹脂などの伸縮性能を用いて、振動を吸収する制振装置です。ゴムやアクリル樹脂の伸びてもまた縮む性質を利用することで、度重なる地震に対しても効果を発揮しやすい構造になっています。ただし気温によっても伸び縮みしてしまうため、その分劣化が早い制振装置とされています。

金属系

金属系の制振装置は、金属の曲がる性質を利用して、揺れによって金属が曲がるエネルギーを熱エネルギーに変換するものです。素材には金属を組みわせるだけのため特殊な素材も必要なく、比較的安価であることが特徴です。その反面、金属は何度も曲がるとその効果は薄れてしまうため、劣化や損傷をしやすいタイプのダンパーでもあります。地震が繰り返し発生した場合、効果がなくなってしまう可能性もあるため、注意しましょう。

どんな地震にも効果を発揮する制振装置『evoltz』

制振装置「evoltz(エヴォルツ)」は、特許技術によってわずか3mmの揺れ幅から効果を発揮する設計の、まったく新しい制振装置です。

従来の制振装置も一定の効果を期待できるものとして利用されていますが、実際には日々発生している「感知しづらい規模の小さな地震」などに対しては機能していないものがほとんどです。

しかし、そのような微々たる揺れによって、建物や構造は少しずつ変形やズレ、損傷などが発生しています。これが積み重なると、大きな地震の際に、結果的に倒壊してしまう原因などに繋がってしまうのです。

その点を、考慮して開発された制振装置が「evoltz」です。

「evoltz」は、世界有数の自動車メーカーがトップモデルのショックアブソーバとして選択するドイツのビルシュタイン社による技術を採用しており、およそ3mmほどのごく小さな揺れに対しても効果を発揮するダンパーです。(※3mの柱の柱頭部の揺れ幅)

これにより、建物の構造への被害をどんな規模の地震からも保護することが可能で、住宅などをより強固で長持ちさせることが可能になります。

また揺れに対して速効性も高く、ダンパー自体の耐久性も折り紙つきです。今まさに求められている制振性能が詰まった最新の制振装置「evoltz」は、理想的な地震対策のアイテムとして非常に高い評価を得ています。地震対策をお考えの方は、ぜひ検討してみてください。

まとめ

「制振装置」の種類や比較についてご説明しました。
ここ日本では想定を超える大地震が多く発生し、今後も同様の地震が各地で発生する可能性があるとされています。そのため、これまで以上の地震対策はもはや必須事項であり、徹底しすぎても損ではないほど、重要な問題となっています。地震対策への十分な投資は、最終的には地震による被害を抑え、より大きな損失を防ぐことに繋がります。

今回ご説明した内容をぜひ理解していただき、制振装置の採用を検討されることをおすうすめします。特に最新の高品質なダンパー「evoltz」は、自信を持って推奨できる製品です。ご興味のある方は、ぜひ下記より詳しい情報をお調べください。

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