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家づくり

建築の未来を支える制振技術

不安定な地盤の上に建っている家

制振ダンパーという技術は、現代建築において非常に重要な役割を果たしています。私たちの生活や仕事の場を守り、地震や強風などの外力によって引き起こされる振動から命や財産を保護するための振動制御技術です。近年、地震の頻度や強度が増加傾向にあるとともに、地震大国である日本を含む多くの地域で、小規模ながらも活発な地震活動が報告されています。このような状況の中で、制振ダンパーは建築物の安全性を高めるためのテクノロジーとして、ますますその重要性を増しています。

制振ダンパーは、建築物が受ける振動エネルギーを効率的に吸収し、それによって生じる影響を軽減することを目的としています。これは、地震や台風といった自然災害のみならず、日常的に発生する交通機関からの振動や、建築物内の機械的な振動に対してもその効果を発揮します。建築物の構造体内部や基礎に設置されることが多く、外部からの振動が建物に伝わった際にそのエネルギーを吸収し、振動を減衰させることで、建物自体の損傷を最小限に抑えることができます。

世界中の様々な建築物、例えば高層ビル、大型橋梁、スポーツ施設などで制振ダンパーが利用されていますが、特に地震が多く発生する日本では、この技術の応用が特に積極的に行われています。東京スカイツリーに設置された巨大な制振装置はその一例で、大規模な地震が発生した際にビルの揺れを効果的に抑制するために設計されています。また、新幹線の車両にも制振技術が採用されており、乗客に快適な乗り心地を提供するとともに、乗車中の安全性を高めるために重要な役割を果たしています。

制振ダンパーなどの振動制御技術の発展は、建築物の安全性を向上させるだけではなく、設計の自由度を高めることにも貢献しています。これにより、従来は挑戦的であった複雑な形状や大開口部を持つ建築物の実現が可能になり、建築の未来に新たな可能性をもたらしています。さらに、既存の建築物への耐震補強としても応用され、耐震性の向上に加え、建物の長寿命化にも寄与しています。

今後も、制振ダンパーをはじめとする振動制御技術の研究開発が進むことで、より安全で、快適な建築物の実現が期待されます。これらの技術は、建築の未来を支えると同時に、私たちの生活や仕事の場をより安全で快適なものにするために不可欠な存在となっています。

目次
概要
制振ダンパーもたらす効果
制振ダンパーの応用事例
最後に

 

  概要
 

制振ダンパーは、文字通り「振動」を「制御」するための装置であり、これらの装置によって建築物に生じる振動を効果的に吸収し、減衰させることで、建物の安定性を保つ重要な役割を担っています。一方で、「耐震」という言葉もよく耳にすることでしょう。これら二つは地震などの揺れに対する対策という点で共通していますが、そのアプローチの仕方には大きな違いがあります。
下の図をご覧ください。

制振と耐震のイメージ

「耐震」とは、地震などによる振動に対して建物自体が崩壊しないように、建物の構造そのものを強化することを指します。これに対して、「制振」は、特殊な装置や機構を用いて建物に加わる振動エネルギーを効率的に吸収し、減衰させる技術です。つまり、「耐震」は建物を強くすることに重点を置き、「制振」は振動をコントロールすることで建物の安全性を高めるという点で、それぞれ異なるアプローチを取っています。

両者の違いを理解するためには、地震などの自然災害が発生した際、建物にどのような影響が及ぶのかを考えると良いでしょう。「耐震」によるアプローチは、地震による直接的なダメージから建物を守るためのものです。一方、「制振」のアプローチは、地震によって生じる振動を効果的に制御し、建物に与えられるストレスを軽減することに焦点を当てています。

これら二つの技術は、お互いを補完し合う関係にあります。耐震技術により建物自体の強度を高めることで、直接的なダメージを防ぎつつ、制振ダンパーを併用することで、建物が受ける振動を効果的に制御し、さらに建物の安全性を向上させることができます。結果として、耐震と制振の両方の技術を組み合わせることで、より安全で快適で、耐久性の高い建築物を実現することが可能になります。

このように、耐震と制振は、それぞれが地震などの自然災害に対する異なるアプローチを提供し、両者が組み合わさることで、建築物の安全性と快適性を大きく向上させることができるのです。これらの技術の進化と適用は、私たちが生活する環境をより安全なものにするために不可欠な要素となっています。

  制振ダンパーがもたらす効果


制振ダンパーを導入することで得られる効果は大きく分けて4つあります。

制振ダンパーの効果

このように、先進ダンパーによって抑えられる振動は、耐震性や安全性性だけでなく、暮らしていくうえでの快適性と建物自体の品質維持につながります。

  応用事例
 
制振ダンパーの応用事例は世界中に広がりを見せており、様々な建物や構造物でその効果が実証されています。特に象徴的な例として挙げられるのが、日本を代表するランドマークである「東京スカイツリー」です。

晴天とスカイツリー

東京スカイツリーは、高さ634メートルという世界有数の高さを誇る建造物です。このように極めて高い建物は、地震や強風といった自然現象による振動の影響を直接受けやすい性質があります。特に、地震大国である日本においては、建物の安定性を確保することが非常に重要となります。そこで、東京スカイツリーの設計には、制振ダンパーが積極的に取り入れられています。

スカイツリー内部には、地震時や強風時に発生する振動を効果的に吸収し、建物全体の揺れを最小限に抑えるよう設計された制振ダンパーが設置されています。これにより、地震や強風が発生した際にも、東京スカイツリーはその構造的安全性を維持し、訪れる人々に安全な空間を提供し続けることができます。また、制振ダンパーの採用により、建造物の耐久性や長寿命化も図られています。

このような制振ダンパーの応用は、東京スカイツリーに限らず、世界中の高層ビル、橋梁、病院、学校といった公共の建物や施設においても見られます。これらの建物や構造物に制振ダンパーを導入することで、自然災害時の安全性を向上させ、人々の生命や財産を守ることに大きく貢献しています。

制振ダンパーの応用事例は、建築技術の進化とともにさらに多様化し、私たちの安全で快適な生活環境を支える重要な役割を果たし続けていくことでしょう。

  最後に
 
いかがでしたでしょうか。地震の多い日本では、高層ビルや橋梁だけでなく、一般の住宅においても制振ダンパーの利用が非常に効果的です。制振ダンパーを導入することで、建物の安全性を大幅に向上させることができます。地震による建物の損傷や家財の被害を最小限に抑えるだけでなく、最も重要な人々の命を守るための対策としても大きな効果を発揮します。私自身も2011年に東日本大震災を経験しています。このコラム執筆を通して、改めて地震への対策は重要だと感じました。

このような背景を踏まえ、シエルホームデザインでは、安全かつ快適な住まいづくりを目指し、制振ダンパー「evoltz(エボルツ)」の導入を6月より開始しました。この取り組みにより、私たちは「リゾートに、住まう」という住宅づくりを実現していくことを目指しています。

次回は、私たちが導入した「evoltz」に関して、その特徴やどのような効果が期待できるのかをさらに詳しくご紹介していきます。安全と快適さを兼ね備えた住宅づくりに興味のある方は、ぜひ次回の情報もお見逃しなく!

  関連コラム
 
「家づくりにおける耐震について」≻≻≻ https://www.cielhome.jp/column/p4091/

吉村 亮祐

2級建築士。住宅省エネルギー設計技術講習。省エネ建築診断士。ライティングコーディネーター。
2015年入社。設計提案部所属。
図面や土地提案、住宅ローン等、お家づくりにおけるお客様のトータルサポートを行う。

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