木造住宅向け制振ダンパー・制振装置evoltz(エヴォルツ )|千博産業株式会社|耐震+制振|
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制振ダンパーの種類 │ その概要と重要性について

戸建て住宅の地震対策として、制振装置を用いるケースが増えてきました。
熊本県益城町の大地震では、震度7が2度発生するという前代未聞の事態に見舞われました。ここで耐震工法をさらに厳格化する改正も検討されましたが、法の整備面、コスト面の観点から現実的ではありませんでした。そこで注目されているのが制振工法、制振装置です。

制振装置の中でも「制振ダンパー」が最適であるとされていますが、現時点では一般的にはあまり馴染みが無いことばであり、十分な知識をお持ちの方も少ないと思います。
本稿で、制振ダンパーの概要と重要性についてご説明していきます。

制振ダンパーの機能と種類

まず、制振ダンパーとはどういったものなのかご説明します。制振ダンパーとは、振動する建築物や構造の振れを減衰する装置です。
建物が揺れた際に、揺れ続けたり、変形・損傷したりしないように、構造に組み込んだダンパーと呼ばれる装置が変形することによってエネルギーを吸収し、揺れを抑えるものです。
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していただければ、分かりやすいでしょう。

ダンパーには、油圧を利用したオイルダンパーや、ゴムやアクリル樹脂などの粘弾性素材を使ったもの、変形をし続ける性質を持つ金属を用いたものなど、複数の種類があります。

なぜ戸建て住宅に制振ダンパーが必要なのか

なぜ現在、制振ダンパーが求められているのでしょうか。
それは、従来の「耐震」工法だけでは、大地震から大切な住宅を守り切れないことが分かってきたためです。

十分な耐震構造の住宅でも、大地震にて倒壊や損傷してしまう事例が実際に多く発生してきました。
住宅には壁量を指標とした「耐震等級」という基準がありますが、昨今日本列島を襲う大地震では一番高い等級の耐震等級1.2の建物で、倒壊してしまったという例まであります。
頑丈な作りであることを指す「耐震」だけですと、大きな地震の衝撃により、壁内部の構造材が損傷したり、場合によっては躯体が損傷してしまうことも分かってきたのです。

そのため、その耐震構造をさらに守るために、「制振」技術としての「制振ダンパー」が注目されています。
制振ダンパーが揺れのエネルギーを吸収することで、耐震構造への影響を防ぎ、住宅を守る機能が最大限に発揮されるようになります。

制振ダンパーはどんな時に効き始めるのか

制振ダンパーは、どういったタイミングで機能するものなのでしょうか。

一般的に制振ダンパーは、震度5以上相当の揺れに(変形)対して効き始めます。
震度5の地震であれば、体感としてもかなり大きな揺れを感じる地震であり、プラスターボード(耐熱や遮音に優れた石膏の建築部材)の耐力性能が下がり始める目安であるとされています。
より大きな地震に大きな変形に対して機能し、構造を守るのが、従来の一般的な制振ダンパーの役割です。
ただし、これだけでは建物を守りきることができないことが分かってきました以下のメリット・デメリットを見ると、その詳細が見えてきます。建物の変形によって、普段見えることのない壁の内部で、何が起こっているのか見てましょう。

一般的な制振ダンパー設置のメリットとデメリット

制振ダンパーには、メリットもあれば、無視すべきでないデメリットもあります。
住宅に制振ダンパー設置を検討する際は、下記のようなメリット・デメリットをしっかり理解しておく必要があります。

・一般的な制振ダンパーのメリット
▶︎耐震構造の破損や消耗を抑え、性能劣化を防ぐことができる。
→建物自体の損傷を防ぐこともできます。
▶︎後付けが可能
→新築だけでなく、建築済みの建物に対しても、後から取付けを行うことが可能です。
▶︎2階以上の上階の揺れを抑えやすくなる
→比較的倒れやすい上階にある家具の倒壊などを回避できる

・制振装置のデメリット
▶︎制振装置のメーカーによって効果に差があるが、選定が難しい。
▶︎改装などの際に後付けする場合は、新築時に設置する場合よりもコスト高。
→制振装置は既存の建物に後付けすることも可能だが、壁をはがしたり、制振装置を施工した後に復旧したり、とコストがかさむ。
▶︎制振ダンパー単体では被害を防止できないケースがある。
→建物の耐震構造が弱いと、制振ダンパーを設置していても建物の倒壊・損傷に繋がってしまうことがあります。耐震と制振をセットで考えることで、最大限の効果を期待することができます。
▶︎小さな震動による建物へのダメージ蓄積を防げない
→制振ダンパーが機能する手前の規模の小さな揺れに対しては、従来の制振ダンパーは効果を発揮しにくい構造をしています。

小さな震動でも住宅は少なからずダメージを受ける

「十分な耐震構造と制振ダンパーがあれば、大地震にも耐えられる」という考え方のもと、多くの種類の制振ダンパーが開発されているのが現状ですが、従来の制振ダンパーではカバーできない問題があります。
実は、制振ダンパーが機能しない小さくわずかな揺れであっても、住宅などの建物にはダメージが蓄積されていくことが分かっているのです。

以下の例をご覧ください。
2016年の熊本地震を震度別に分析すると、下記のような地震発生回数でした。

2016年の熊本県内の地震発生回数分析
ここから分かることは、大地震では断続的な無数の小~中規模の揺れが発生しており、小さな揺れに対しても機能する制振ダンパーでなければ、結果的に大地震が発生した場合に住宅の損傷を防げないということです。
そのため、従来のものとは異なる、「小さな揺れにも効果を発揮する制振ダンパー」が必要になってきていると言えます。

制振ダンパーの「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ダンパーです。
効果の高い制振ダンパーを検討している方は、ぜひ下記リンクを参照してみてください。
evoltz公式ウェブサイト

まとめ

本稿の内容から、制振ダンパーの概要とその重要性をご理解いただけたでしょうか。
耐震や制振への考え方は、従来よりも大きく変化してきています。
制振ダンパーにおいても最新の考え方と技術を用いたものを調べてみるなど、ご自身に合った「正しく」、「効果のある」地震対策を検討してみてください。

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