「制振ダンパーがついているので地震は安心です」という説明を受けたことはありませんか。制振ダンパーは地震の揺れを抑える効果が期待できる装置ですが、どんな建物にどう取り付けても同じ効果が出るわけではありません。この記事では、制振ダンパーの仕組みと、効果を発揮するために欠かせない前提条件を、西三河・知多エリアで設計から現場管理まで手がける1級建築士の立場から解説します。
制振ダンパーは、どんな仕組みで地震の揺れを抑えているのか
制振ダンパーには、どんな種類がありますか？
［図1：制振ダンパーの方式の違い］
木造住宅向けの制振ダンパーには、いくつかの方式があります。
代表的なものが、鋼材(金属)が変形するときの性質を利用してエネルギーを吸収する「鋼材系」と、オイルの粘性を利用してエネルギーを吸収する「オイル系」です。ほかに摩擦の力を利用する「摩擦系」、ゴムなどの粘弾性材料を利用する「粘弾性系」もあります。どの方式も、地震のエネルギーを装置が吸収することで、建物本体の揺れや損傷を減らそうとする考え方は共通していますが、吸収の仕組みが違います。
［制振ダンパーの仕組みについても、YouTubeで詳しく話しています。▶ ］
制振ダンパーは、骨組みが弱いと本来の効果を発揮しにくい
制振ダンパーは、どんな条件で効果を発揮しますか？
［図2：制振ダンパーが効果を発揮する仕組みの順序］
【知っておきたい前提】 制振ダンパーの多くは、建物の各階に生じる「層間変位」(上下階のズレ、建物の変形量)を利用して働く装置です。つまり、建物の骨組みが地震の力を受けて実際に変形することが、装置が効果を発揮するための前提になります。そして、多くの制振装置は、揺れが大きくなってから制振効果を発揮しやすい傾向があるとされています。
言い換えると、制振ダンパーは「建物の骨組みの強さ(耐力)」を代替する装置ではなく、骨組みがしっかり地震の力に耐えていることを前提に、その揺れをさらに抑える「補助」の役割を持つ装置だと考えられます。骨組み自体の耐力が不足していると、変形が先に進みすぎてしまい、ダンパーが本来期待される効果を発揮しきれない可能性があります。この「骨組みの強さ」を具体的な数値で確認できる基準が、構造計算(許容応力度計算)にもとづく耐震等級3です。
「制振装置をつけているから安心」と言われたときに確認したいこと
契約前に、何を確認すればいいですか？
［図3：契約前に確認したい3つのポイント］
【ここまでの要点】
制振ダンパーは、地震の揺れを抑える効果が期待できる装置ですが、建物の骨組みの強さを確認したうえで検討するものです。
「制振装置がついているから」という説明だけで安心するのではなく、骨組みの強さがどう確認されているかをセットで確認することが大切です。
- 「構造計算は、許容応力度計算ですか」と聞く。簡易な計算方法と、1棟ごとに緻密に計算する方法とでは、確認の精度が違います
- 「耐震等級は何ですか、その根拠は何ですか」と聞く。等級の表示だけでなく、どの計算方法で確認した等級かまで確認します
- 「制振ダンパーは、どの方式ですか」と聞く。鋼材系・オイル系など方式によってエネルギーの吸収の仕組みが違うため、提案の根拠を確認します
まとめ
制振ダンパーは、地震の揺れを抑える効果が期待できる装置ですが、建物の骨組みの変形を前提に働く仕組みのものが多く、骨組みの強さを代替するものではありません。「制振装置がついているから安心」という説明だけでなく、構造計算の方法や耐震等級の根拠まで確認することをおすすめします。
制振ダンパーの選び方や構造計画について、具体的なご相談も承っています。
■ この記事を書いた人
前田 浩貴(まえだ ひろたか) 有限会社 IN THE HOME 代表 / 1級建築士・1級建築施工管理技士・2級土木施工管理技士
愛知県高浜市で注文住宅の設計・施工を手がける。営業任せにせず、建築士である自身がヒアリングから設計、現場管理までを一貫して担当。設計した人間がそのまま現場を見るため、図面通りに建てられることを何より大切にしている。 YouTube「1級建築士 まえちゃんの家づくり教室」で家づくりの本音を発信中。
施工エリア:高浜市・碧南市・刈谷市・安城市・西尾市・知立市・岡崎市・常滑市・半田市・大府市・東浦町ほか西三河/知多エリア
家づくりの本音や現場の様子は、YouTube・Instagram・noteでも発信しています。
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