日本の地震を防ぐための 1 世紀にわたる建築の変化

Posted On: 5月 4, 2024

2016年、建築家の隈研吾氏は、炭素繊維の「カーテン」で囲まれた繊維会社小松マテーレ本社の耐震設計を作成した。写真: デザインブーム

1月2日に日本の西海岸にある石川県をマグニチュード7.6の地震が襲った後、廃墟と化した建物の光景が世界中で公開された。被害の正確な範囲はまだ分かっていない。当局は、この地域で少なくとも270戸の家屋が破壊されたと発表したが、最終的な数字はさらに多くなる可能性がある。

このような報告は、この地域の多くの住民が損失を被ったことを証明しています。しかし、それに比べて、2005年にカシミール地方で3万棟以上の建物を破壊したマグニチュード7.6の地震のように、世界の他の地域で発生する同様のマグニチュードの地震は、はるかに破壊的なものが多い。

一方、東京大学地震学の名誉教授ロバート・ゲラー氏によると、石川県は比較的容易に地震を乗り越えた可能性があるという。

ゲラー氏は石川地震の翌日、「現代の建物は非常にうまく機能しているようだ」とCNNに語り、「粘土瓦屋根の」古い家はさらに悪化しているようだと指摘した。「ほとんどの一戸建て住宅は、たとえ損壊しても完全には倒壊しません。 »

柔軟性が生き残る可能性を最大限に高める

日本には「地震は人を殺すのではなく、建物を殺すのだ」ということわざがあります。そして、日本のような最も地震が発生しやすい国の一つでは、建築家、エンジニア、都市計画者は、古代の知恵、現代の革新、そして絶えず変化する建築基準を組み合わせることによって、都市における大地震に対処しようと長い間試みてきました。

写真のキャプション — 日本の大阪にある建物は、地震から守るために補強されました。写真: アラミー

超高層ビル内の大型振り子型「緩衝装置」から、建物を基礎から独立して揺動させるスプリングやボールベアリングシステムに至るまで、東京と大部分を破壊した関東大震災以来、建設技術は進歩した。横浜。 100年前。

しかし、イノベーションの多くは、柔軟性が建物に最大の存続チャンスを与えるという単純なアイデアに焦点を当てています。

マサチューセッツ工科大学（米国）の建築・都市計画准教授、ミホ・マゼロー氏は、「病院や主要な建造物を含む多くの建物が、建物が振動するほど高台に設置されているのを目にすることになるだろう」と述べた。 »

「概念的には、すべては地球の動きに抵抗するのではなく、建物を地球と一緒に動かすという考えに戻ります」とマゼルー氏は語った。

この原則は何世紀にもわたって日本で適用されてきました。例えば、この国の伝統的な木造塔の多くは、近代的な建造物が破壊されたにもかかわらず、地震を生き延びました。京都近郊に 17 世紀に建立された高さ 55 メートルの東寺は、近隣の多くの建物が倒壊した 1995 年の恐ろしい阪神淡路大震災の後も無傷で残った有名な寺院です。

日本の伝統的な建築は、隣国の韓国や中国の建築と多くの類似点がありますが、日本の高い地震リスクを反映しているという点で異なります。

特に、寺院の並外れた保存率は、日本の建築家によって少なくとも 1,400 年にわたって使用されてきた木の幹から作られた心柱である「心柱」によるものであると長い間考えられてきました。

これらの柱は、地面に固定されている場合でも、梁の上に置かれている場合でも、上に吊り下げられている場合でも、建物の個々の床が隣の床とは反対方向に移動するにつれて曲がり、屈曲する可能性があります。その結果生じる揺れの動きは、よく這うヘビの動きと比較されますが、衝撃の力を打ち消すのに役立ちます。この動きは、連動するジョイント、緩いサポート、そして広い天蓋によってサポートされています。

悲劇から学ぶ

今日の日本の建物は寺院にまったく似ていないかもしれませんが、高層ビルは確かに寺院に似ています。

1060年代まで、日本では地震の危険性を理由に31メートルという厳しい高さ制限が課されていましたが、その後、建築家はより高い住宅を建設することが許可されました。現在、日本には高さ 150 メートルを超える建物が 270 棟以上あり、これは世界で 5 番目に大きいものです。

鉄骨を使用して剛性の高いコンクリート構造に柔軟性を加えることで、高層ビルの設計者は、ショックアブソーバーとして機能する大規模なカウンターウェイトや「免震」システム（前述のゴムベアリングなど）の開発をさらに奨励しています。

昨年7月に東京の麻布台ヒルズ地区にオープンした日本で最も高いビルを開発している不動産会社は、大規模な緩衝装置を含むビルの耐震設計機能により、地震が発生した場合でも「事業の継続が可能になる」と述べている2011年のマグニチュード9.1の東北地方太平洋沖地震に匹敵する規模の地震。

しかし、輪島市のような高層ビルのない日本の多くの地域では、耐震性は主に住宅、学校、図書館、店舗などの従来の建物を保護します。そしてこの点において、日本の成功はテクノロジーだけでなく政治にも大きく依存している。

まず、日本の建築学校では、学生が設計とエンジニアリングの基礎を確実に身につけることができます。

「ほとんどの国とは異なり、日本の建築学校は建築と構造工学を組み合わせています」とマゼロー氏は語った。これら 2 つの業界は今でもつながっています。 »

また、長年にわたり、日本の当局は、日本が直面したすべての大地震から教訓を学ぼうと努め、詳細な調査を実施し、それに応じて建築規制を更新してきました。

マゼロー准教授は、このプロセスは少なくとも19世紀に遡ると述べた。同氏は、都市計画と都市住宅に関する新しい法律の制定につながった1891年の美濃尾張地震と1923年の関東地震でヨーロッパ風のレンガや石造りの建物が大量破壊されたことを挙げた。。

転換点「新対新」コード

建築規制の進化は 20 世紀を通じて続きましたが、それは 1981 年に宮城県沖地震への直接の対応として「新耐震」または「新たな地震に対する建築基準の改定」と呼ばれる法律が導入されるまではありませんでした。 3 年前が転換点でした。

新しい建物の耐荷重に対するより高い要件と、より厳格な「ドリフト」基準（相互に移動できる床の数）などを設定することにより、新しい基準は、以前に建てられた住宅よりも非常に効率的であることが証明されています。規格。 1981 年の基準の施行はさらに難しくなり、保険料は大幅に上昇しました。

これらの規制が実際に初めて試されたのは 1995 年の阪神淡路大震災で、兵庫県南部に大規模な被害が発生しました。結果は明らかで、倒壊した建物の 97% は 1981 年以前に建てられました。

革新と準備

1995 年の地震は、古い建物を 1981 年の基準に改修するという日本全体の取り組みを引き起こし、それ以来、日本の建築家がしばしば耐震設計材料の先頭に立って、革新を続けてきました。

たとえば、国内で最も有名な建築家の一人である隈研吾氏は、2016年に繊維会社小松マテーレと共同で、数千本の炭素繊維を編んだ棒でできた「カーテン」を開発し、同社の本拠地をここからわずか約120キロメートル離れた場所に固定した。この国の震源地。 1月2日の地震 – テントのように地面に。最近では、隈氏は高知県南部にある耐震市松模様の壁システムを備えた幼稚園も設計しました。

他の場所では、坂茂や伊東豊雄などの著名な日本の建築家が直交積層材(CLT)の使用の先駆者となりました。