地震への備え！耐震・制震・免震はどう違う？メリット・デメリットを解説

家づくりの知識2021.10.03

地震大国と呼ばれる日本で家を建てるなら、地震対策は必須条件と言えるでしょう。しかし一口に地震対策と言っても、建物の構造で地震に対応する仕組みとして「耐震」「制震」「免震」の三種類があり、それぞれに揺れから建物を守るメカニズムや特徴が異なります。
具体的な違いやメリット、デメリットについてしっかり確認しましょう。

1.地震対策の3工法！耐震・制震・免震それぞれの大まかな特徴は？

耐震、制震、免震は具体的にどのようなものなのでしょうか。簡単にそれぞれの特徴について確認していきましょう。
まず「耐震」は、地震の揺れに耐えるために建物そのものの強度を高めるというやり方です。「建物の倒壊を防ぎ、住人を安全に避難させる」ことを前提に、耐震壁の使用や部材の強度、数量を増やすことで建物自体を強くします。建物を固めるため、地震の力が建物に伝わりやすくなるという特徴があり、一階より二階、二階より三階と上に行くほど揺れは大きくなります。現在最も多く採用されている地震対策です。

次に、「制震」は建物の内部に制震部材を組み込むことで地震の揺れを吸収するというやり方です。地震の揺れによって建物が変形すると、制震部材も一緒に変形して地震のエネルギーを受け流します。上の階になればなるほど揺れ自体は大きくなるものの、上の階であるほど効果が高いため、高層ビルなど背の高い建物には非常に有効な技術です。

そして、「免震」は建物と基礎の間に免震装置を設置し、建物を地盤から切り離すことで地震の揺れを建物に伝えないというやり方です。言わば、建物を宙に浮かせるやり方で、他の工法より揺れを大きく軽減できるので大きな地震に対して非常に有効な方法と言えます。ただし、建物と地盤が離れているが故に台風や津波と言った他の災害に対して弱くなってしまう点には注意が必要です。

2.地震の揺れに耐える仕組みの「耐震」

建物自体の強度を高めることで地震に備える耐震について、詳しく確認していきましょう。

耐震工法のメカニズムは？具体的な構造を解説

耐震は地震に「耐える」ことを目的とした工法です。柱や梁を太くしたり、耐震壁を増やしたりといった方法を使い、建物全体を強く固定することで地震の衝撃に耐えるという仕組みになっています。現在は法律で全ての建物に一定の耐震強度が義務付けられているため、特に記載がなくても一般的な住宅にはこの耐震構造が採用されています。耐震のための工法としては、他に金具や構造用合板を使ったりして補強する方法があります。壁に筋交いを入れるのもその一つですが、その場合片方組み、たすき掛けなど補強材の組み方によって強度や費用に差が出ます。また、必要な箇所に必要な量の補強をしなければ耐震効果が最大にならないため、専門家の意見をよく聞くことが大切です。なお、いざ地震が起こったとき、建物の揺れは一階より二階の方が大きくなります。

耐震工法で家を建てるメリット・デメリットは？

耐震のメリットは費用の安さです。制震工法や免震工法に比べて工事が簡単で費用も安く済むので、リフォームで地震対策を考える場合、この耐震補強から検討することになるでしょう。地盤や立地を選ぶことなく工事ができるのも大きな魅力の一つです。反面、揺れを軽減する効果はないので、地震の揺れが建物に直接伝わる点には要注意です。家具の転倒リスクやガラスの飛散、転倒といった二次被害には、別で対策を講じる必要があります。また、地震が繰り返し起こった場合や、長年のダメージが蓄積することによって倒壊リスクが発生することも覚えておかなければなりません。

3.地震の揺れを吸収する仕組みの「制震」

制震装置を設置することによって揺れを軽減する、制震工法について確認していきましょう。

制震工法のメカニズムは？具体的な構造を解説

制震は、地震の揺れを吸収する構造です。その秘密は内壁と外壁の間に設置される重りやダンパーなどの制震装置で、これが地震の揺れを吸収し、建物に地震のエネルギーを伝えにくくします。結果、建物の揺れが軽減されるのです。建物は基礎部分に建っているので揺れ自体は建物に伝わりますが、装置によって揺れは熱エネルギーに変換され、変換された熱エネルギーは空気中に消えます。制震構造は高さのある建物で特に効果を発揮するもので、スカイツリーやあべのハルカス、タワーマンションと言った高層建築によく用いられています。揺れ自体は上の階の方が大きくなるものの、効果は上の階の方が高くなります。

制震工法で家を建てるメリット・デメリットは？

制震構造の大きなメリットは、地震の揺れ自体を小さくできるという点です。建物と基礎部分が接しているため全く揺れないという訳ではありませんが、耐震構造に比べると揺れ幅が小さく、家具や家電の転倒、ガラスの破損といったリスクも少なくなります。また、耐震構造よりも建物自体の損傷を受けにくいというメリットもあります。繰り返しの揺れに強く、地震後のメンテナンスもほとんど不要です。一方、デメリットとして、耐震構造よりもコストがかかるという点が挙げられます。制震装置を設置するため狭小地には不向きであり、建物が基礎とくっついているので地盤が弱いと導入することができません。加えて、間取りにも制限がかかります。また、制震装置の設置場所によって効果に差が出るため、実績のある業者に依頼することが大切です。

4.揺れを建物に伝えない仕組みの「免震」

揺れを大きく軽減することができる免震工法について確認していきましょう。建物と地盤を切り離すとは、どのようなものなのでしょうか。

免震工法のメカニズムは？具体的な構造を解説

免震構造は、建物と地盤を切り離し、地震の揺れを建物に伝えないというやり方です。建物と地盤が離れているというのが、耐震や制震といった他の構造と大きく異なる点です。建物と地盤の間に免震装置を入れることで建物に揺れを伝えにくくし、制震構造より七割から八割の揺れを軽減できると言われています。

構造の要である免震装置は、「アイソレーター」と「ダンパー」によって成り立っています。アイソレーターは水平方向に動いて建物に伝わる揺れを減らす役割を担っており、積層ゴムや滑り支承、転がり支承などがあります。積層ゴムとはゴムと鋼板を交互に重ね、建物の重さに耐えられるようにしたものです。強度がある一方でゴムの特性を活かし、地震の横揺れを軽減することができます。鋼板がゴムの変形を抑えるため上下からの力に強く、荷重をかけても潰れることはありません。その一方で、水平方向には柔軟に動くため、この動きで水平方向の揺れに対応します。支承は建物の上部構造と下部構造の間に設置するもので、フッ素加工した滑り材や、ベアリングで転がるレールなどが使用されます。
そちらに対して、ダンパーは揺れを吸収し、建物を元の位置に戻す役割を担います。オイルダンパーや鋼材ダンパー、鉛ダンパーといった種類があります。免震構造は建物と地盤が絶縁しており、建物に伝わる揺れを大幅に軽減できるため、大きな地震に対して非常に有効です。タワーマンションの他、東京丸の内駅舎の保存、復元工事でも採用されました。

免震構造のメリット・デメリット

免震構造は建物と地面が切り離されているため、他二つの工法に比べて地震の衝撃を大幅に防ぐことができます。建物自体の損傷を防ぐことができるのはもちろん、家具や家電の転倒、ガラスの飛散といった建物内部のダメージを防いだり、人が転倒するリスクも軽減したりすることが可能になるなど、地震によって起こりうる被害全体を大きく軽減できるでしょう。

ただし、免震構造は効果が大きい分、デメリットも多いです。特に気をつけたいのが縦揺れに対して弱い場合があるという点です。免震工事をしておけば地震に対して万全を期せる、という訳ではないので注意しておきましょう。また、耐震、制震構造に比べてコストが掛かる点にも注意が必要です。定期的に免震装置を交換するメンテナンスも必要で、そのためのコストも高くなります。

建築時に制約が多くなるのも覚えておきたいポイントです。地震が起きた際は免震装置が建物ごと揺れるため、建物の周囲にゆとりを持たせる必要があります。免震装置を設置する分一階の床が地面より高くなる他、地下室も作れません。さらに、地震に対しては非常に有効な構造である一方、建物と地盤が離れている構造故に強風や暴風といった揺れには効果がありません。台風や津波といった、地震以外の災害に対してはむしろ弱くなってしまうため、別に対策を講じる必要があります。

5.複数の工法を併用するケースも！まだまだ進化する地震対策

現在日本では規模の大きい地震が頻発しており、南海トラフ巨大地震などが起こるリスクも高くなっています。建築基準法の改正もあり、多くの施工会社では住宅の耐震化に力を入れるようになっています。しかし、それでは十分ではないという指摘も当然あります。現在の建築基準法における耐震の定義は、数百年に一度発生する地震（震度6程度）で建物が倒壊しない、ということを基準にしています。つまり、大地震後にやって来る余震に関しては規定されていません。実際に、2016年に起こった熊本地震では、本心の後にほぼ同規模の余震が発生しました。そのため、一般的に行われている耐震工法だけでは、複数の巨大地震に耐えられないのではないかと指摘されているのです。

こうした大きな地震に備えるために、耐震と免震、耐震と制震など、複数の工法を併用するケースが増えています。耐震は建物を強くして揺れに耐えることを目的とした工法ですが、建物を固定する金物は地震を受ける度にどんどん緩んでいきます。しかも、全体のバランスが崩れれば弱いところに緩みが集中し、結果全体が倒壊する可能性もあり得るのです。そこで、建物そのものの形を保持する耐震工法に加え、建物に伝わる揺れを軽減する免震や制震をプラスして、建物の保持能力をアップさせる方法が増えてきています。今後も巨大地震から命を守り、大切な家や家財を守るための地震対策は進化していくでしょう。

耐震・制震・免震の違いを把握して安心の地震対策を施そう
建物の強度を高める耐震、揺れを受け流す制震、地面と建物を切り離す免震。それぞれに特徴があり、メリットデメリットが存在します。マイホームを建てるときは、適切な工法で地震に備えることが必要です。アネシスは2016年全国工務店グランプリ日本一の施工力を持つ、安心の施工管理が特徴の会社です。興味を持ったら一度問い合わせてみましょう。