制震ダンパーとは|耐震・免震との違いは何?メリット・デメリットも解説

コラム

制震構造とは、内部に組み込まれた制震ダンパーによって地震の揺れを軽減する仕組みのこと。家の構造には耐震・制震・免震と3つの種類があり、それぞれ仕組みや特徴が異なります。今回は制震構造に焦点を当て、制震構造の仕組みや耐震・免震との違い、メリット・デメリットを解説します。

制震構造とは?免震・耐震の違いについて

住宅の構造には制震・免震・耐震の3つがあり、それぞれ仕組みや揺れの伝わり方は異なります。制震構造に関する理解を深めるために、まずは各構造について見ていきましょう!

制震構造
制震構造とは、住宅の内部にダンパー(制振装置)が設置された構造のこと。ダンパーは振動を吸収する働きを持つため、設置することで住宅の揺れを軽減できます。

なお、制震構造はハウスメーカーによって「制振構造」と表記されることもあります。

免震構造
免震構造とは、揺れを吸収する免震装置を建物と基礎の間に設置する構造です。地震が起きると免震装置が地震のエネルギーを吸収するため、住宅には揺れがそのまま伝わりません。

免震構造の住宅は、揺れを地面の3〜5分の1程度に抑えられると言われています。揺れにくい分、室内の家具の損傷や住宅そのもののダメージを軽減できます。

耐震構造
耐震構造とは、建材(筋交い)や耐力壁などの設置によって建物を頑丈にする構造です。制震構造や免震構造と違って特別な装置を設置するわけではないので、地震の揺れが直接住宅に伝わります。

建築基準法は1981年に改正され、新耐震基準が施行されました。新耐震基準では「震度6強〜7程度の揺れが起きても倒壊しない水準」が求められるため、1981年以降に建てられた住宅の多くは耐震構造です。

制震構造のメリット4つ

制震・免震・耐震構造は、それぞれメリットとデメリットがあります。ここでは他の構造と比較しつつ、制震構造のメリットを見ていきましょう。

1. 地震だけでなく強風による揺れにも強い
制震ダンパーは風による揺れも吸収します。制震構造は地震+強風対策に役立つため、台風の到来が多い地域の住宅にも適しているでしょう。

一方、先述した免震構造は地震対策に特化したものであり、風による揺れに対する効果は制震構造よりも劣ります。

2. 免震構造よりも短期間・低コストで導入できる
制震構造は、免震構造よりも短期間かつ低コストで導入できるところもメリットです。

免震構造は免震装置を建物と基礎の間に設置する分、工期が長めです。また、免震装置の設置に200〜300万円ほどかかり、その後も定期的にメンテナンスをする必要があります。

一方、制震構造ではダンパーを柱や壁などに固定するため、短期間で施工が可能です。ダンパー取り付け費用は50万円ほどと、免震構造よりコストを抑えられます。

3. 耐震構造よりも揺れを抑えられる
制震・免震・耐震構造の中で、地震の揺れに対する効果が高いのは「免震→制震→耐震」の順です。制震構造は免震構造より劣るものの、耐震構造よりは地震時の揺れを抑えられます。

また、耐震構造は2階以上で大きな揺れを感じやすいですが、制震構造はダンパーが揺れを吸収する分、2階以上でも揺れを軽減できます。

4. 制震ダンパーはリフォームで後付けできる
制震ダンパーは新築時の設置だけでなく、リフォームによる後付けも可能です。基礎部分には触れず柱や壁などに設置するので、比較的短い工期で済むでしょう。

一方、免震装置は基礎部分の工事を必要とするため、リフォームでの後付けには不向きと言えます。施工できるリフォーム会社は少なく、見つかった場合も高額な費用と長期間の工期が必要なようです。

制震構造のデメリット4つ

ここまで見てきたように、制震構造にはさまざまなメリットがありますが、一方で地盤やコスト、揺れに関する注意点も存在します。ここでは制震構造のデメリットを4つ紹介します。

1. 地盤が弱いと導入が難しい
制震構造の住宅は、地盤が弱い土地に不向きとされます。なぜならば、地盤が弱いと地震が起きた時にダンパーが揺れを上手く吸収できない恐れがあるからです。住宅を建てる際は地盤調査を行い、弱かった場合は地盤の強度を高める工事を行う必要があります。

2. 耐震構造よりコストが上がる
耐震構造は工事費に含まれることが多いため、基本的に追加費用は発生しません。

一方、制震構造はダンパーの設置に50万円ほどの費用が必要です。耐震構造よりも揺れを防ぐ効果は高いですが、コストも上がる点はデメリットと言えるかもしれません。しかし、先述したように制震構造は免震構造よりコストを抑えられます。

3. 揺れ自体は感じる
“制震”と言っても、住宅内の揺れをゼロにはできません。2階・3階と上に行くほど揺れ幅は小さくなりますが、1階は耐震構造と同じくらいの揺れを感じます。

4. 制震ダンパー単体では効果が限定される
制震ダンパーは、耐震構造の強度を高めるものです。つまり、制震構造の住宅は「耐震構造+制震ダンパー」ということ。制震ダンパーは耐震構造の住宅に設置することで、揺れに対する効果を最大限に発揮できるのです。

制震ダンパーの主な種類

制震ダンパーには鋼材ダンパー、オイルダンパー、ゴム系ダンパーといくつかの種類があります。ここでは各ダンパーの特徴を紹介します。

鋼材ダンパー
鋼材ダンパーは、金属を材料として使用したものです。地震が起きた時は、金属が曲がった時に生じる力を熱エネルギーに変換し、揺れを吸収します。

オイルダンパー
オイルダンパーは、内部にオイルとピストンが入っているものです。地震が発生すると、ピストンがオイル内を移動します。その抵抗力がエネルギーを吸収し、揺れを軽減する仕組みです。

ゴム系ダンパー
別名「粘弾性ダンパー」とも呼ばれるもので、内部ではゴムのような粘弾性体が鋼板と重ねられています。地震時は鋼板が平行移動することで、粘弾性体が抵抗力を発揮。それにより地震のエネルギーが吸収され、揺れが軽減されます。

耐震+制震で家族を守る「&RESORT HOUSE」の安全基準

アイムユニバースが手がける「&RESORT HOUSE」は、日常とリゾートタイムが行き交う暮らしを叶える住宅です。

住まいの心地よさを実現する一環として、住宅の性能にもこだわりました。万が一のリスクに挑む「制震×耐震」で、大切な家族を守ります。ここでは、「&RESORT HOUSE」の安全基準を紹介します。

制震システム「GVA(ジーバ)」

制震システムGVA(ジーバ)は、“揺れ”を確実に吸収するシステムです。制震材を組み込んだダイヤモンド型フレームを土台・梁間に組み、接合部分で効率良く揺れを吸収。接合部分には制震ダンパーが設置されており、伸縮することで揺れにブレーキをかけます。

制震材に使用しているのは、アクリル樹脂「VEM」※です。複雑な分子構造を持つ制震材がさまざまな揺れにブレーキをかけ、熱エネルギーに変換することで確実に揺れを吸収します。

※(c)スリーエム ジャパン株式会社

制震ダンパー「AIM DAMPER(アイムダンパー)」

アイムダンパーとは、耐震と制震機能を併せ持ち、耐震壁としても高い効果を発揮する、アイムユニバース独自の制震ダンパーです。「耐震性能+制震性能」で、すべての震度をカバー。ダンパー部分のスライドによる摩擦抵抗によって揺れを抑えます。

アイムユニバースは、さらなる安心を求めてアイムダンパーを開発しました。アイムダンパーは数々の厳しい試験や審査をクリアし、国土交通大臣認定の製品として認められています。

※「&RESORT HOUSE」では、ジーバまたはアイムダンパーのいずれかの制震システムを導入しています。

外壁「へーベルパワーボード」

「&RESORT HOUSE」は、ヘーベルパワーボードによって、優れた機能性と美しい外観の両立を実現しています。

ヘーベルパワーボードとは、ALC「軽量気泡コンクリート」という素材からできた外壁材です。防火性・防災性・耐久性・断熱性・遮音性・耐風性に優れているため、住宅だけでなく商業施設や高層ビルの外壁にも用いられています。

制震構造はコストを抑えつつ地震対策ができる

制震・免震・耐震構造のうち、揺れを防ぐ効果が高いのは「免震→制震→耐震」、コストが安いのは「耐震→制震→免震」の順です。制震構造の住宅は、コストを抑えつつ地震対策ができる中間的な立ち位置と言えます。

住宅の購入を考える際は、各構造のメリット・デメリットを踏まえた上で、どれが良いか検討してくださいね。

管理人

1,853,198 views

&RESORT Life(アンドリゾート ライフ)とは 日常をリゾートのような時間を過ごせるライフスタイルへ。 屋上テラス、ウッドデッキ、プール、インテリア...

プロフィール

ピックアップ記事

関連記事一覧