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木造住宅の耐震等級は何で決まる? 性能を長持ちさせる方法を解説

住宅の購入や建て替えを検討している方であれば、耐震等級という言葉は何度も目にしているでしょう。地震の揺れから建物を守る性能を表わすものですが、その基準はご存じでしょうか?

耐震性の求め方は建物の構造(木造・鉄骨造・RC造)によって考え方が変わります。木造住宅における耐震等級はどのようにして決まるのでしょうか?

また耐震性能は新築からどんどん低下していくということを知っていましたか?その性能を長持ちさせる方法は??

木造住宅の耐震等級に関するギモンをこの記事で整理します。

耐震等級とは
日本は古来より地震大国です。そのため建築物には様々な地震対策が講じられてきました。

建物の耐震性能の基準は建築基準法によって定められ、現在の基準は2000年の法改正の際に見直されたものが適用されています。これは従前と比較して俗に「新・新耐震基準(2000年基準)」と呼ばれています。

この新耐震基準を満たしていれば、日本国内において建物を建てることができます。

耐震等級とは建物が地震の揺れに耐えて倒壊することを防ぐ「堅さ」を等級化したものです。ちなみに等級化そのものに法的義務は無く、任意の審査によって認定されています。いわばプラスアルファの安心を提供するものです。

耐震等級は3段階で表わされ、数字が大きいほど耐震性能が高いことを意味します。具体的には以下のように定義されます。

耐震等級1:建築基準法の定めと同程度の耐震性能
耐震等級2:耐震等級1の1.25倍の地震に耐えられる耐震性能
耐震等級3:耐震等級1の1.50倍の地震に耐えられる耐震性能

なお建築基準法は耐震基準を以下のように定めています。

・住宅の密集する都市において震度6強~7程度に対して倒壊・崩壊しない
・住宅の密集する都市において震度5強程度に対して損傷しない

耐震とは「倒壊しない」ことを目的とした地震対策の考え方であり、大地震の際に建物の中にいる人が外に逃げるための十分な時間を確保することを目指しています。地震を受けた後も安心して住み続けられることを考慮していないという点に注意が必要です。

住宅の耐震等級は何で決まるのか
建物の耐震性能は主に以下の5つのポイントによって決まります。
・基礎の構造
・建物の重さ
・頑丈な壁「耐力壁」の量
・耐力壁や耐震金物の配置
・床(水平構面)の耐力

基礎の構造
「ベタ基礎」や「布基礎」など住宅の基礎の構造には複数の種類があり、構造によって耐震性能は変わります。一般にはベタ基礎が優れているといわれています。

建物の重さ

建物は軽ければ軽いほど揺れの影響を受けにくいため、耐震性能は高くなります。

頑丈な壁「耐力壁」の量
頑丈な構造の「耐力壁」が多いほど強くなり、一方窓のなどの開放部が多い壁が占める割合が増えれば弱くなります。

耐力壁や耐震金物の配置

その耐力壁は、構造のどこに配置されるかによって発揮される効果が変わってきます。
耐震性を高める金物も同様であり、配置に加えて何を用いるかによっても当然耐震性は変化します。

床(水平構面)の耐力

壁だけでなく、壁と直接つながっている床や天井などの「水平構面」も建物の耐震性に影響します。例えば2階が吹き抜けになっている構造などは耐久力が下がる原因になります。

住宅の構造(木造・鉄骨造・RC造)による耐震等級の考え方の違い
住宅の構造には主に3種類あります。木造・鉄骨造・RC(鉄筋コンクリート)造です。
いずれも法的に求められる耐震性能の基準は同じですが、地震に対する強みが異なります。

木造住宅の耐震性能の強み
木造住宅の強みは、揺れの影響を受けにくいことです。他の構造に比べて圧倒的に重量が軽いため、同じ強さの地震に遭った際でも建物は揺れにくくなっています。
この強みを活かし、いかに建物の揺れを軽減するかという点を重視することによって、木造住宅の耐震性能は最大限に高めることができるようになります。

建物の揺れを軽減するにはできるだけ軽い材料を用いたり、制振ダンパーなどの揺れを軽減する装置を用いたりすることが有効です。

鉄骨造住宅の耐震性能の強み

鉄骨造の住宅においては、構造に組み込まれた金属の柔軟性が耐震性能を高めることになります。木材やコンクリートと比べて「のびる」「しなる」「ねばる」という特性を持つ金属は、変形することで地震の揺れのエネルギーを吸収することができます。

RC造住宅の耐震性能の強み

RC造の強みは、鉄骨による柔軟性とコンクリートによる剛性の両立です。3種類の構造の中で最も高価なものですが、価格に見合った耐震性能を持っています。

耐震性能は低下する?耐震等級3でも油断は禁物
新築の住宅において耐震性能が高いに越したことはありませんが、住宅の耐震性能は永続的なものではないことを理解しておく必要があります。主に以下の2つの理由によって建物の耐震性能はだんだん低下していくため、定期的なチェックや改装が不可欠です。

・経年劣化
・地震や強風による揺れがもたらすダメージの蓄積

このうち経年劣化は使用する材料によって幅はあるものの、抑止することは難しいといえます。一方で揺れによるダメージの蓄積については、構造によって軽減することができます。

耐震性能を長持ちさせる方法
耐震等級の高い建物は大きな地震でも直ちに倒壊することはありませんが、その揺れによって柱や梁にわずかなズレが生じたりして、少しずつダメージが蓄積されていきます。ダメージが蓄積されることで耐震性能はだんだんと低下していくため、耐震等級3だからといって安心することはできません。

またこの揺れのダメージは、大地震だけがもたらすものではありません。強風による揺れや大地震の前後に発生する中小規模の余震、さらには人が感じることが難しい震度1程度のわずかな揺れによっても、建物の構造はダメージを受け続けているのです。

つまり住宅の耐震性能を長持ちさせるためには、大地震の揺れはもちろん、小さな揺れからも建物を守る構造が必要であることがわかります。これを実現するのが「制振」という地震対策の考え方です。

特殊な装置を構造に組み込むことで、地震や共有による揺れのエネルギーを吸収して建物へのダメージの蓄積を防ぐことを制振といいます。すなわち制振こそが住宅の耐震性能を長持ちさせる方法であるということです。

そして建物に制振性能を持たせる装置のことを「制振ダンパー」といいます。

わずかな揺れに反応する制振ダンパーが木造住宅を守る
十分な耐震性能を持つ住宅に「制振ダンパー」を組み込み、制振性能をプラスした住宅こそが真に地震に強い住宅であるといえます。特に木造住宅においては揺れの影響を受けにくいことが強みであるため、制振ダンパーの導入による恩恵はより大きくなります。

しかしどんな制振ダンパーでも良いのかというと、そうではありません。「わずかな揺れにも反応する」という要素が不可欠であることを理解する必要があります。

制振ダンパーとは、例えるなら自動車のショックアブソーバーのような構造をした伸縮性のある装置であり、揺れを受けて変形することでエネルギーを吸収し、建物にダメージを与えることを防いでいます。

この構造ゆえに「大きな地震にも耐える」ことと「わずかな揺れにも反応する」ことの両立は技術的に難しく、多くの制振ダンパーは大地震のみを想定して小さな揺れによるダメージの蓄積を防ぐという本質的な効果を放棄しています。

木造住宅の耐震性能を長持ちさせて最大限の効果を引き出すために制振ダンパーを選ぶのであれば、「わずかな揺れにも反応する」という条件は必須であると考えなければなりません。

まとめ
木造住宅の耐震等級について、定義だけでなく考え方も含めてご理解いただけていたら幸いです。

木造住宅の耐震性は、軽いがゆえに揺れの影響を受けにくい点が強みであり、この強みを最大限に活かすには揺れを吸収する「制振」を構造に取り入れることが有効です。

制振を実現する制振ダンパーには様々な種類がありますが、その多くは大きな揺れにしか対応しないために小さな揺れによるダメージの蓄積を防ぐことができません。制振ダンパーを検討する上ではいかに敏感であるかを必須条件に考えましょう。

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