住宅の性能と技術の比較｜制震装置MGEO

「耐震」＋「制震」。MGEO

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地震エネルギー50％軽減
制震ダンパー
高減衰ゴム

2004年7月、制震装置「MGEO」の効果を実証するため、戸建住宅の実大振動実験を行いました。
室内には家具を配置するなど、実際の暮らしを想定し、阪神・淡路大震災の2倍レベル※1の1,873ガルの揺れなど、 13回の連続する巨大地震をはじめ、合計39回もの加振を行いました。実験後の検証では、構造体の損傷ゼロはもちろん、内装仕上げにも目立った被害はありませんでした。

連続する余震にも、常に同じ性能を発揮。この実験の結果、「ＭＧＥＯ」の2つの大きな効果が実証されました。
ひとつは、2カ所のみの設置で地震エネルギーを最大で約50％軽減でき、クロスなどの仕上げ材の損傷を低減できること。その効果は、木質系住宅より重い一般的な「鉄骨ブレース構造」の建物と比較した場合、震度6弱の場合で変形量を約1／8に抑えられる計算になります※2。そしてもうひとつは、4日間で合計39回もの加振に対し、「ＭＧＥＯ」が最後まで有効に機能したことです。これは、連続余震の不安をも解消する、大きな成果でした。

4日間で行われた実大振動実験。巨大地震波を含む、のべ39回の加振に耐えた実験棟。

耐震装置「MGEO」を設置した室内。高い減衰効果で内装仕上げの損傷を最小限に抑えました。

高い減衰効果のある制震ダンバー

制震装置「MGEO」は、壁の内部に複合テコ原理を応用した独自の変位拡大機構と、高減衰ゴムをセットした制震ダンパーを組み合わせた構造でできています。一般的な2階建住宅※3では、1階に東西・南北方向に各1基ずつ計2基設置するだけで十分な効果を発揮することは実大実験で実証済み。また、制震装置はすべてのミサワホームに設置可能※4です。

耐震＋制震「MGEO」の特長

※1 阪神淡路大震災の最大加速度は1,636ガルですが、実際にはそれを上回る1,873ガルの地震波で実験しています。
※2 他社公表データより算出し比較。「MGEO」は耐力壁4枚耐震装置2箇所の建物による実験データ。
※3 建築面積が100m²以下の場合。それを超える場合などはプランごとに対応。
※4 新築時に限ります。プラン等により設置が困難な場合があります。

制震装置内の制震ダンパーには、初めて戸建住宅用として開発された「高減衰ゴム」を使用。
住友ゴムグループのＳＲＩハイブリッド社が、カーレースの過酷な環境で培ってきたレーシングタイヤの開発技術を応用してつくられたものです。「MGEO」に採用されている「高減衰ゴム」は、大きさ7cm×7cm、厚み2cmの2枚で制震ダンパーを構成し、地震などにより建物にかかる運動エネルギーを熱エネルギーに変換、衝撃を最大約50％も軽減します。また「高減衰ゴム」は、繰り返し疲労特性にもすぐれています。

※5 住友ゴムグループ・ＳＲＩハイブリッド社の実験による。

高減衰ゴムは全国の斜張橋でも採用されています。（写真は北海道江別市・美原大橋）

引っ張り伸び実験

運動エネルギーを熱エネルギーに変換する高減衰ゴム

住宅の工法には様々な種類があります。下のイラストはすべて「壁式構造」、つまり壁の強さ（耐力壁）で建物を支える構造ですが、建物と基礎部分の間に積層ゴムやベアリングなどを入れて、建物と地盤を切り離し、地震の揺れを直接建物に伝えない「免震工法」。地震対策として非常に有効であり、もちろんミサワホームでも設置できますが、コストが約250万円～400万円/棟と割高です。軟弱地盤などでは設置のために地盤補強が必要なため、さらに高コストとなり、現実的には困難な場合が多いようです。また万一、大地震の発生により地盤に不同沈下などが起き、基礎の一部が沈下した場合などは、免震装置が機能しなくなる可能性もあります。さらに軒先から隣地境界線まで少なくとも50ｃｍ程度を確保することが求められるため、狭小敷地の多い都市部ではプランニングの妨げになるケースもあります。