耐震構造と安全 地震国「日本」で住宅の安全はどのようにして確保するか?

耐震基準

住宅の購入、特に中古マンションの購入の際には耐震性が心配です。日本の建築物の耐震基準は、関東大震災(1923年)、福井地震(1948年)、十勝沖地震(1968年)、宮城県沖地震(1978年)といった大地震が発生するたびに新基準の制定や改正が繰り返されてきました。その中でもとくに重要なのが、宮城県沖地震を教訓に1981年の建築基準法改正で制定された「新耐震基準」です。住宅やマンション、ビルなどの建築物を「震度5強程度の中規模地震では、軽微な損傷、震度6から7程度の大規模地震でも倒壊は免れる」強さとすることが義務付けられました。

「新耐震基準」の有効性は、1995年の阪神大震災において証明されました。震災後の神戸市の調査では、1981年以降の建築物の80%が軽微な損傷にとどまり、倒壊は僅か3%です。逆に1981年以前の「急耐震基準」の建物では倍の6%が倒壊したといわれています。

中古マンションの購入の際には、1981年を境に新旧いずれの耐震基準にもとずく建物かを見定める必要があります。

参考:耐震基準

耐震構造と安全

地震大国の日本では、阪神・淡路大地震(1995年)、新潟県中越沖地震(2007年)、岩手・宮城内陸地震(2008年)と毎年のように震度5以上の震災が発生している。震災が発生するたびに、耐震への関心が高まるが、住宅の耐震補強や耐震改修はコストもかかる上、目に見えるわけではないのでなかなか普及していないのが現実。

参考:地震の年表
 
家を建てる時に「建築基準法をクリアしているから大丈夫」と考えている人が多いが、これは正確ではありません。建築基準法が求める基準は、あくまで最低限のレベルで、これをクリアできない建築物は違法であり、建築許可が下りないだけの話。あらゆる物には品質グレードというものがあります。長年住み続けなければならない住宅のことですので、予算の許す限り、住まい手のニーズ・ウオンツに合ったレベルの住宅をつくりたいもの。ところが住宅の品質や性能といっても、専門家でもないかぎりなかなか難しいもの。それを、分かり易く表示するのが、住宅の性能表示制度です。

2000年4月に施行された「住宅の品質確保に関する法律(品確法)」によるもので、10項目にわたり住宅の性能を等級数で評価するものです。通常、建物は地震による力に耐えられるように頑丈に設計、施工することで倒壊から守られている。これが「耐震」の考え方で、住宅品質確保法の住宅性能表示制度における耐震等級3は、建築基準法で規定している地震の1.5倍の地震でも倒壊しないことを目標としている。(ちなみに、長期優良住宅の認定基準は、等級2で同1.25倍)

けれども、いくら耐震設計された建物でも、実験室での揺れと異なり、一口で地震といっても自然力による地震の場合は規模の大小やパターンは千差万別。断層の岩石組成や流体の存在が地震の揺れを左右するため、建物に伝わった地震力が想定外の負荷を建物の躯体に与え、建物倒壊を引き起こすことがある。そこで、揺れそのものを抑えるために考えられたのが、「免震システム」と「制震システム」。

「免震システム」は、建物の基礎と上部構造の間に地震力を吸収する免震装置を設置することで、地震時の揺れを建物に伝えないようにするもの。地盤と建物を絶縁し、揺れそのものを穏やかで緩やかに抑制する効果があります。但し、既存建物につけるのは困難です。戸建て住宅には、主に「転がり系」のもんもと「滑り系」のものがある。

一方、「制震システム」には、建物にかかる地震力を建物の内部に設けたダンパーなどの制震装置で地震エネルギーを吸収するもの。筋交い状に設置したオイルダンパーで揺れを減衰(低減)させる方式が一般的。大規模なものでは、センサー等を使ってダンパーの動きをコンピュータ制御して機械装置を素早く駆動させて効果を高める「アクティブ式」と、センサー制御なしで制震装置と建物を一体化させた「パッシブ式」がある。「アクティブ式」は大コストがかかる。

耐震・制震・免震の比較

  耐震システム 制震システム 免震システム
概要  構造体そのものの強度で地震に耐える  油圧ダンパー・減衰ゴムなどの精神装置で
 揺れを吸収する
 積層ゴムアイソレータや支承で建物と
 地盤を切り離し、建物に揺れを与えない
効果  繰り返しの揺れに対しては想定外  耐震との併用で、繰り返しの揺れにも有効  効果大、巨大地震は想定外
影響  家具は倒れる、クロスも破れる  家具は倒れにくい、クロスも破れにくい  家具は倒れにくい、クロスは破れない
体感  揺れを感じる  揺れは軽減される  揺れをほとんど感じない 
 台風・暴風にも効果あり   同左  効果なし 
地盤  制約なし   同左   軟弱地盤・液状化し易い地盤は不 
制約  なし   あらゆる軸組木造住宅に適用可   狭小敷地不可、敷地制約あり 
費用  僅か   坪単価で約1.0万円程度   戸建住宅では設備が大掛かりで、高額
保守  不要   不要   基礎下の清掃・除雪と定期点検要 

建物の耐震構造化の要素

建物の耐震力を強化するには、梁や柱、壁などの構造体自体を揺れに耐えるものにすること。耐力壁をバランスよく配置して、筋交いなどを設けることで頑丈な建物にすることができます。この構造の場合、地震エネルギーがそのまま建物に伝わりますので、大地震の場合は建物の揺れはかなり大きくなります。コストもあまりかからないので、一般的な木造住宅はこの構造が主流です。品確法で定めた耐震等級3(最高レベル)が実現できます。

地盤

頑丈な基礎は地震に強い住宅の基本。地盤が軟弱であると、どんな建物でもひとたまりもない。軟弱地盤に対しては、程度に応じた適正な対策を講じておく必要がある。不十分な対策のままだと、基礎や壁に亀裂が入る「不同沈下」が発生し、耐震以前の欠陥住宅になってしまいかねない。必ず建てる前に地盤調査を実施して、軟弱な箇所がないかを入念に調査することをお勧めします。

地盤の悪いところとは・・・
  1. ゴミで埋め立てした土地
  2. 海、川、池、沼、水田などの埋め立て地
  3. 液状化n可能性のある土地
  4. 丘陵地の盛土をした小規模造成地
  5. 腐植土の分布地

診断方法は最も一般的なのはSS式(スウェーデン式サウンディング試験方法)で、費用も数万円ですので負担が少なくて済みます。十分な解析をして、必要に応じて基礎構造をベタ基礎に仕様変更するか、地盤補強工事を行ってください。

地盤補強工事には、表層改良の他、いろいろな方法がありますが、目に見えないことを幸いに不安を煽ってややもすれば過大な見積を出す業者もいるようですので、十分信頼のおける業者に依頼してください。

住宅瑕疵担保履行確保法が施行されて平成21年10月1日以降に引渡される新築住宅については、住宅瑕疵担保保険の付保が義務付けられました。この履行法以前は建物の瑕疵保証とは別に地盤保証が販売されており、通常は建物の瑕疵保証では地盤の不動沈下は保証されていなかった(免責)ためか、新法施行後も不動沈下は瑕疵担保責任保険の対象外と認識されがちでした。

この度。住宅あんしん保証では、地盤の瑕疵により建物に生じた不動沈下については、基礎の瑕疵として取扱い、瑕疵担保責任保険による保険金支払いの対象となることが明らかにされました。(2011/11/22)
耐力壁

軸組工法では地震で建物に加わる力を、軸組み全体ではなく耐力壁という部分で受け止める。代表格が筋交いと呼ばれる部材だ。つっかえ棒の役割を果たし、建物が倒壊する力に抵抗する。耐力壁は単に多くすればよいというわけではなく、いくら多く入れてもバランスがわるいと逆に建物の倒壊を引き起こす元になってしまいます。

改正建築基準法では、耐力壁のバランスのチェックも定められています。構造用合板を壁に張り付けた「面材耐力壁」も有効で、厚さ7.5mm以上の構造用合板(特類)を、N50釘を用いて外周部・中間部とも150mm間隔で軸組み(柱・梁・土台)及び間柱に直接打ち付けることにより、壁倍率2.5倍 (=4.90kN/m) の耐力壁を作ることができる。

剛床

剛床工法とは、根太を設けず床下地合板の厚みを厚くして、直接梁材に留め付ける床組みで、根太工法に比べ地震や台風時に発生する水平力に対して強く、火打ち梁を省く事が出来ます。別名、根太レス工法とも言います。通常は、厚さ24mm~28mmの厚物構造用合板を、梁のすべてに、N75釘を用いて、外周部・中間部ともに150mm間隔で直接打ち付けた床をいいます。(住宅の品質確保の促進等に関する法律で定められた床倍率3.0倍)