渡辺浩二設計室 別館 

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地震に強い家について

地震に強い家とは、どんな家なのか?


まずはじめに、(独)防災科学研究所 兵庫耐震工学研究センター(兵庫県三木市)での実験映像を御覧ください。





この実験映像は、


これまで明石市内に建っていた、


・二世代前の耐震基準の住宅と、
・同じ住宅に現行基準の補強をおこなったもの


を並べて三次元震動台に載せて揺らし、建物の挙動を計測したものです。
1995年の阪神淡路大震災、JR鷹取駅にて計測された地震波が再現されています。




これはCGによる再現です。
(独)建築研究所開発のフリーソフト、wallstatによるものです。


映像とCGをみると、地震(横揺れ縦揺れ)により、


・建物の壁や柱が傾き、
・壁がこわれ、接合部が外れて、次第に傾きが大きくなり、
・傾きが、屋根や2階の床などを支えきれないほどの大きさになり、倒壊に至る、



ことがわかります。


では、どうすれば建物の倒壊は、防ぐことができるのでしょうか?

 
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その答えは、


挙動を逆手に取って考えれば、「柱や壁が定以上傾かないようにすれば、建物は倒壊しない」というものです。この考え方は、このあとに出てくる耐震、制振、免震の、いずれの構造にも共通します。


 
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その建物に必要な構造強度とバランスは、建設地域と地盤の種類、建物構造と重量、規模により建築基準法にて定められていて、日本住宅性能表示基準の「構造の安定」での等級1〜3の違いは、想定する地震力の違いです。


強度とバランスについて、もうすこし詳しくいえば、


必要な強度とは、


骨組みが有する壁の質と量、もしくは変形(傾斜)に耐えられるだけの骨組み自体(≒接合部)の強さのことで、


バランスとは、


どの方向から揺れても同じ強度を保つためのそれらの配置のことをさしています。大掴みには、高さを抑えた軽い構造で、強度とバランスのすぐれているものほど、地震に強い家だと言えるでしょう。



が、この考えがエスカレートして、「瓦屋根や塗り壁は住宅に使用するべきではない」と口を滑らせてしまうのは、「善意のあわてもの」を除けば、そのほとんどはセールストークです。建築物全体の各種構造のなかでは木造は、「軽い建物」としてグループ分けされます。
 
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また、近年の取り組みとして、建物の揺れを構造体のなかで吸収して弱めてしまう制振(せいしん)構造や、地盤と建物とを切り離し、間に挟んだ緩衝材で地震の揺れを吸収して弱めてしまう免震(めんしん)構造などの研究が進んでいます。


住宅規模の構造に使える製品も目にするようになりましたが、位置づけとしては、食べ物に例えるならば主食に対してのサプリメントのように、建物の耐震性に本来必要な強度を補うためものです。


自然の食べ物から栄養を摂ることが人間の身体には大切であるように、(新築や改修を問わず)プランニングの初期段階から、


・構造と
・デザインと
・使い勝手と


をバランスよく計画してゆくことが建築計画の「身体」にはとても大切で、それら個別の具体例に応じた設計・施工におけるコーディネートの質が、その家のほんとうの強さをあらわしている(実も蓋も無い、かもしれませんが・・)のだと言えます。


 
| 1:住宅の構造強さ | 11:00 | - | - | pookmark |
風のちから
          
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ニュースなどで台風の勢力をあらわすとき、


「最大風速」(10分間の平均値)と、
「最大瞬間風速」(3秒間の平均値)と、


風速をふた通りに分けて呼んでいますが、建築基準法が想定する風の強さとは、「最大風速」(10分間の平均値)で、地域により30〜46m/秒の範囲で定められています。


弊社のある境港市は、建築基準法では、「
30m/秒」の地域です。ちなみに気象庁の観測データによると、境港では、最大風速が19.5m/秒、最大瞬間が42.0m/秒が史上最大で、ともに1991年の19号台風によるものでした。


秒速30mは、時速に計算しなおすと108kmに相当します。このときの風圧力は大雑把に計算すると、1平方メートルあたり約54kgです。この風を受ける面が10m2に拡がると、風圧力は540kgになります。同様に、2階建て40坪程度の住宅の外壁一面を50m2と仮定すると、その力は2700kg(2.7t) です。



大掴みに言えば、これが構造計画時に求められる風圧力で、一般的な木造住宅の場合、風を受ける面に直交する耐力壁の量(強さ*長さ*箇所)がその強さの根拠となります。


空気の密度は非常に小さく(水の1000kg/立米に対して1.2kg/立米)、普段その存在をあまり意識することはないのですが、風力発電のように再生可能エネルギーの源となる反面、脅威にもなるのだと、あらためて思い直しています。

 
| 1:住宅の構造強さ | 10:00 | - | - | pookmark |
竜巻に備えて

地震、風に続いて、今回は竜巻についてです。


ワイドショーなどで、竜巻の話題に併せて、「これからの家には竜巻に対する備えも必要ですね」とのコメントが添えられたりしますが、どんな備えが必要だと思われますか?


竜巻が持つ、力の大きさについて、今回あらためて調べてみたのですが、その勢力・破壊力は、私の想像を遥かに超えるのものでした。



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具体的には、


2013年の埼玉県越谷市での、(竜巻の被害状況から推定される)竜巻の最大風速は50m/秒〜69m/秒で、これまでの国内最大級といわれた、2012年のつくば市では、70m/秒〜92m/秒でした。


対して建築基準法で想定している台風などの最大風速は(厳密には値の計測平均が異なるので、単純な比較はできないのですが)、地域により30m/秒〜46m/秒の範囲です。


当初は、建物の構造強度を増せば、それなりの効果を得るのではないかと思っていたのですが、何しろこの勢力の大きさです。調べるほどにわかったのは、現実的に竜巻による被害を完全に防ぐことができる構造物は、地下室やシェルター(市販されてはいます)しか存在しない、ということでした。
 

鉄筋コンクリート造ならば、鉄骨造や木造のように建物が吹き飛ばされる心配はなく 「より安全」 ではあるものの、割れて筒抜けのガラス窓からの飛来物など、充分すぎるくらいの注意が必要のようです。



では、竜巻に対して、どのように備えればよいのでしょうか?


わたしが思い至った、竜巻に対して今すぐにできる効果的な備えは、


・避難場所をあらかじめ決めておくことや、
・身を守るための行動を整理しておくことなど、



どちらかといえばハード面よりもソフト面に関する備えです。気象庁発行のリーフレット
「竜巻から身を守る〜竜巻注意情報〜」 には、屋外、屋内での竜巻からの身の守りかたについて、具体的に記されています。ぜひ、ご一読をお薦めします。


余談ですが、万一避難のタイミングが遅れたときの緊急避難用ピットを家のなかに設ける方法は、実際の避難を想像したとき、相応に有効なのではないかと考えています。実施には多方面の検討が必要でしょうが、2〜3アイディアもあるので、これを機に継続して取り組んでみようと思っています。

 
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なんだかむやみに不安を煽るばかりになったかもしれずで、申し訳ないです。実際に竜巻にピンポイントで遭遇することは、確率としてはかなり低い部類に入るようです。


ですが、国土技術政策総合研究所による、
つくば市での竜巻被害の報告書 を読むと、せめてもしものときにどう行動すべきかくらいは考えておいたほうがよいとも思います。さしあたって私は、自宅にいるときの緊急避難場所を決めました。

 
| 1:住宅の構造強さ | 09:00 | comments(0) | - | pookmark |