【後編】設計士に聞く「集合住宅の構造設計」の今後の展開〜石山構造建築事務所〜

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建物を建てる際に基本となるのが、基礎・土台や柱や梁の構造設計。建築の外見からではわからない躯体(骨組み)を地震に耐えられるように設計し、長く住み続けられる家というものはどういうものかを考えている石山構造建築事務所 代表取締役の石山啓治氏に、集合住宅の構造設計に求められていることや今後の展望などをお聞きしました。 

地震に対する要求にどれだけ応えられるかが大事

Q:近年、日本では自然災害などの話題も多く聞かれますが、構造設計の観点からどのように見ていますか。

A: 構造設計的には、鉛直方向(重力の方向)の外力であれば建築物の自重も含めて大きな設計課題にはならないのですが、水平方向(建物を横に押す方向)としては地震が最大の外力となります。そのため、地震力を含めて水平方向の外力に対して建物の安全性を担保できるかが、我々構造をやっている者にとって最も大事な部分でもあります。

集合住宅の場合、地震が起きれば高層になればなるほど揺れも変形も大きくなることと、人命と建物を守るためには、あえて壊れて衝撃を逃がす構造部材があることも認識しておいてほしいですね。

また、以前は構造設計における安全性が軽視されてコストを絞られることもあったのですが、日本で大きな地震が何度か発生したことで、構造設計の重要性や建物の安全性には構造上のコストUPが必要である事を理解していただける空気はできてきたように思います。

後は土地の状況や建物用途でコストを踏まえて、免震・制震・耐震の内のどの耐震技術を使うのがベストかを検証して提案させていただいています。

日々進化している耐震技術は一般家庭にも普及

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Q:耐震技術の免震・制震・耐震の違いを教えてください。

A:耐震は、昔からある設計法で、建物自体や地盤を強固につくって揺れに抵抗するというものです。中規模の地震に対しては弾性設計(地震後は元に戻る)、それ以上の大きな地震に対しては、建物は損傷しても倒壊はしないという構造設計法です。「剛」「柔」で言うと、「剛」の設計法となります。コスト的には普及が進んでいる事からいちばん安価で、現在最も普及している耐震設計法です。

制震は、耐震構造をベースとして、建物に油圧ダンパーなどの制振部材を設置することで揺れを吸収する構造です。以前は大規模建築などで使用されるのが主流でしたが、コンピュータで制御しなくても機能する装置が開発されたことで普及し始めています。コスト的にも免震より安価で、設置スペースも小さくて済むため、低層住宅や木造住宅などにも採用が可能となって来ました。

免震は、建物と基礎部分の間に積層ゴムや鋼球ベアリングといった免震装置を設置して、横揺れを吸収し、建物に伝えない構造です。「剛」「柔」で言うと「柔」の設計法で、現在は地震に対して最も効果が高いと考えられている工法ですが、コストが高い、長周期地震動への対応や地震以外の風・津波などの対策が難しい、建物の周囲に建物が水平方向に移動するクリアランス(空間)を設ける必要がある、といったデメリットもあります。病院や公共性の高い建物には積極的に採用してほしいですね。
超高層の集合住宅などでは、免震だけだと長周期地震動に対して対策が十分とは言えないので、制震を併用する形で安全性を高めている建物もあります。

Q:構造設計の最近のトレンドにはどのようなものがありますか。

A:制震装置の技術がどんどん進歩していてコストも下がってきているので、戸建住宅でも設置されることが多くなってきました。熊本地震でも制震装置を設置していた家では被害が少ない傾向が見られます。

コストを度外視するなら免震がいちばん効果があるのですが、設置するためには広い土地も必要になってくるため、一般住宅では採用が難しいのが現状です。ただ制震技術の進歩が目覚ましいため、いずれ免震の性能を上回る可能性もあるのではと思います。

三世代が一緒に暮らせる、ひとつの町のようなマンションをつくりたい

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石山構造建築事務所が構造設計を手掛けた集合住宅例

Q:今後の集合住宅の構造設計に求められているものについて聞かせてください。

A:日本の集合住宅の設計法や耐震技術は世界に誇れるものですので、その技術が埋もれてしまわないよう、耐震技術を含めて海外にも展開していく必要があると思います。そのために、国の方でAPECエンジニアの申請の簡略化をするなどの対処をしてもらい、海外での日本の役割を増やしていってほしいですね。特にアジアでは地震被害や未対策な構造設計法が見受けられます。積極的に技術輸出をしてほしいです。

また、これは構造設計だけの問題ではないのですが、これまでの団地型の集合住宅(数棟の建物がある団地形成)では子どもが大きくなると別の場所に移り住み、徐々に高齢者ばかり残ってしまう状況が続いています。これからは、集合住宅内に教育設備や介護施設を導入するなどして、祖父母世代や孫世代を含めた三世代が一緒に暮らせる、ひとつの町のような集合住宅がつくれるようになると良いですね。そのような集合住宅の構造設計に携われるような時代が来ることを望んでいます。

(プロフィール)
石山 啓治
一級建築士・建築物適合判定士・構造一級建築士
石山構造建築事務所 代表取締役
1955年生まれ。
日本大学理工学部建築学科卒業後、1980年MAG 池下設計、1984年田中構造建築事務所を経て、1990年石山構造建築事務所設立。

石山構造建築事務所
http://www.i-kouzou.co.jp/

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