制震構造とは？仕組みや耐震・免震構造との違いを解説

【目次】

地震が多い日本では、家を建てる際に地震への備えを気にする方も多いのではないでしょうか。

地震の揺れ対策には耐震や免震、制震など似た言葉がありますが、それぞれ違った意味を持っています。

本記事では、3つの対策のうち、制震構造を中心に解説します。制震構造の仕組みだけでなく、耐震構造や免震構造との違い、制震構造の建物例についても解説していますので、ぜひ最後までご覧ください。

制震構造とは

制震とは、建物の構造体に設置した制震装置によって地震のエネルギーを吸収する技術です。おもりやダンパーなどの制震装置が揺れに作用することで、建物の振動を抑え、柱や梁の損傷を防ぎます。

このような制震の技術を取り入れた構造のことを制震構造といいます。

制震構造の仕組み

制震構造は、建物の構造体に取り付けた制震装置によって地震による建物の揺れを小さくし、耐震安全性や機能性・居住性の向上をはかる構造です。制震装置は、主に「制震ダンパー」と呼ばれるものが取り付けられています。

制震ダンパーの種類はいくつかあり、オイルダンパーやゴムダンパー、鋼材ダンパー、制震パネルなどです。建物の特性等に合わせて制震ダンパーが選定され、制震構造がつくられます。

制震ダンパーとはどんなもの？

制震構造の建物で使われる制震装置を「制震ダンパー」と呼びます。これらは建物の柱や梁部分に取り付けることで地震の揺れを吸収し、建物へのダメージを抑える役割を持っています。

制震ダンパーは本来壁の中に取り付けるため、目にする機会は少ないでしょう。基本的には新築時に取り付けますが、壁を剥がしたり穴を開けたりして設置すれば後付けも可能です。

制震ダンパーの数や大きさ、特徴やコストは建物の規模によって異なります。

制震構造の特徴

制震構造の特徴は、耐震構造と比較して揺れを抑えられるため、建物が変形しにくい点にあります。柱や梁に取り付けた制震ダンパーが揺れを吸収し、熱エネルギーなどの他の力に変えるため、建物内部の損傷を防げます。

また、建物の揺れを抑えられるため、地震発生時の恐怖感を少なくできる点も特徴です。鉄骨造りなどの高層ビルにおいては、地震対策のほか、風揺れ対策を目的に採用されることも多い構造です。

制震ダンパーと見た目が似たものに「筋交い（すじかい）」といったものがあります。筋交いは揺れに対して建物を硬く・強くするために使われる耐震構造の部材です。制震ダンパーと筋交いは見た目から混同しやすいものですが、用途は異なるため注意しましょう。

免震、耐震との違い

制震構造とはどういったものか、仕組みや特徴について見ていきました。ここからは、同じく地震への対策である免震構造、耐震構造とはなにか、制震構造との違いについて見ていきましょう。

免震構造とは

免震構造とは、基礎と建物の間に免震装置を設置して地震の揺れを建物に伝えにくくする構造です。建物と地面を切り離す構造のため、制震や耐震の中で一番揺れを抑えられます。

一般的な戸建住宅でも免震構造が用いられる場合もありますが、制震構造や耐震構造と比較してコストが最もかかるため、広く採用されにくいのが現状です。地震に対しては免震構造が一番優れた対策にはなるものの、耐震構造と制震構造を組み合わせてそれぞれのデメリットを防げるため、最適な方法を検討して家づくりを進めるとよいでしょう。

耐震構造とは

耐震構造とは、柱や梁など建物の構造自体の強度を高めることで、地震の揺れに備える構造です。具体的には前述した「筋交い」を施したり、耐力壁（たいりょくへき）を配置したりすることで耐震性を高めます。

耐震構造は地震対策として最も基本的なもので、戸建住宅から大規模住宅まで広く採用されている構造です。耐震構造はコストも比較的抑えられ、建物の倒壊を防げる効果が実証されている一方で、繰り返しの揺れによって損傷が蓄積されるという弱点も存在します。

構造を組み合わせた技術も

近年では、各構造を組み合わせた技術も取り入れられています。大規模建築物や高層ビル、タワーマンションにおいては「免震構造＋制震構造」や、「耐震構造＋免震構造＋制震構造」も増え、一般の戸建住宅においても「耐震構造＋制震構造」の組み合わせを取り入れているケースもあります。

制震構造や免震構造、耐震構造は単独でもそれぞれ素晴らしい技術ではあります。しかし、どの構造もコストや感じる揺れの大きさ、建物の内部への衝撃といった面で、メリットやデメリットが存在します。

これから新たに家を建てる方は、最適な地震対策は何か、それぞれの構造の仕組みや特徴、組み合わせて期待される結果など、多角的な目線で情報を取り入れておくとよいでしょう。

制震構造の建物例

地震の揺れによるエネルギーを吸収してくれる制震構造を用いている建物は数多くあります。一例ではありますが、制震構造の建物例を以下に示します。

• 東京駅
• 東京スカイツリー
• 東京ミッドタウン日比谷
• あべのハルカス
• 恵比寿ガーデンプレイスタワー
• 熊本城　など

普段何気なく見たり聞いたりする建物の中にも、制震構造が用いられているのかと驚かれた方もいるのではないでしょうか。制震構造は東京駅や熊本城などの歴史的建築物にも用いられているほか、2012年に開業した東京スカイツリーには、古くから日本で採用されている「心柱（しんばしら）」技術を応用し、「心柱制震」という技術も用いられています。

心柱は、三重塔や五重塔などの多重塔で採用されている柱です。特に有名なのは奈良県にある法隆寺の五重塔で、何度も地震にあっているにも関わらず、約1400年間一度も倒れたことはありません。

五重塔の秘密は完全に解明されてはいないものの、内部に設置された心柱が建物の強度を上げていることが分かっており、東京スカイツリーでも心柱に似た構造を取り入れることになりました。タワーとは直接繋がっていない心柱を彷彿とさせる長い柱を中心部に入れることで、地震が起こった際にはタワーと柱の揺れにズレを起こし、揺れが低減される仕組みとなっています。

このように、昔からの技術を取り入れたり構造を組み合わせたりすることで、地震への対策は確実に進化しているといえるでしょう。大型建築物だけでなく一般の戸建住宅においても構造を組み合わせた技術が取り入れられています。パナソニック ホームズをはじめいくつかのハウスメーカーでは、標準で制震構造を取り入れるところも増えてきています。

家を建てる際は地震への対策についても、ハウスメーカーに確認してみるとよいでしょう。

高層ビル建築で採用される制震技術を住宅用に開発したパナソニック ホームズの制震鉄骨軸組構造（HS構法）

パナソニック ホームズには、制震鉄骨軸組構造（HS構法：Hyper Space構法）があります。HS構法は高層ビル建築で採用される制震技術を住宅用に開発したもので、多くの超高層ビルに採用されている「座屈（ざくつ）拘束技術」を小型化し、搭載しています。

座屈とは、地震時の揺れで建物を支える材料が歪む現象です。座屈を抑えることで、繰り返しの揺れに耐えるともに、建物の損傷を最小限に抑えることができます。

これから家づくりをしようと考えている方は、優れた制震技術と自由性を兼ね備えたパナソニック ホームズの制震鉄骨軸組構造（HS構法）も、ぜひ視野に入れてみてください。

耐震・免震・制震の特徴を理解して最適な構造を選択しよう！

制震構造とは、地震の揺れによるエネルギーを吸収し、抑制する技術を取り入れた構造です。混同しやすい構造に耐震構造や免震構造がありますが、耐震構造は柱や梁の強度を上げて揺れに耐える構造、免震構造は基礎と建物の間に免震装置を設置して、揺れを建物に伝えない構造を指します。

日本は地震の多い国である以上、家を建てる際は地震対策についても考えておかなければなりません。「ただ何となく良いと聞いたから」と曖昧な知識で選ぶのではなく、それぞれの構造を十分理解したうえで、自身や家族にとって安心できる家づくりを進めましょう。