- 2024.1.31
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地震大国日本に住んでいるのに、実は知らない地震の仕組み！地震の解説と耐震や免震といった地震対策についても知っておこう！
新年早々の2024年1月1日に発生した能登半島地震。また今後南海トラフ大地震の発生も懸念されています。世界全体に占める日本の災害発生割合は、マグニチュード６以上の地震回数20.8％、活火山数7.0％、死者数0.4％、災害被害額18.3％、世界の0.25％の国土面積に比して、世界的に見て日本は非常に地震発生が高くなっています。
ではなぜ、日本はそんなにも地震が多いのかを皆さんご存知でしょうか？日本における地震の仕組みや住宅の耐震や免震など地震の対策について今回は解説していきます。
地震の仕組みについて詳しく知ろう！
そもそも地震は地下で起きる岩盤の「ずれ」により発生する現象です。では、なぜこのような現象が起きるのかというと、硬い物に何らかの力がかかり、それに耐えられなくなると、ひびが入ります。地下でも同じように、岩盤に力がかかっており、それに耐えられなくなったときに地震が起こります（岩盤がずれる）。
地球は中心から、核（内核、外核）、マントル（下部マントル、上部マントル）、地殻という層構造になっていると考えられています。このうち「地殻」と上部マントルの地殻に近いところは硬い板状の岩盤となっており、これを「プレート」と呼びます。地球の表面は十数枚のプレートに覆われています。
日本周辺では、海のプレートである太平洋プレート、フィリピン海プレートが、陸のプレート（北米プレートやユーラシアプレート）の方へ１年あたり数cm の速度で動いており、陸のプレートの下に沈み込んでいます。このため、日本周辺では、複数のプレートによって複雑な力がかかっており、世界でも有数の地震多発地帯となっています。
日本周辺では、海のプレートが沈み込むときに陸のプレートを地下へ引きずり込んでいきます。陸のプレートが引きずりに耐えられなくなり、跳ね上げられるように起こるのがプレート境界の地震です。プレート境界の地震の例としては、2011年の東北地方太平洋沖地震があります。
プレートの内部に力が加わって発生する地震が、プレート内の地震です。プレート内の地震には、沈み込むプレート内の地震と陸のプレートの浅いところで発生する地震（陸域の浅い地震）があります。
沈み込むプレート内の地震の例としては、1993年釧路沖地震、1994年北海道東方沖地震などがあります。
また、陸域の浅い地震の例としては、2004年新潟県中越地震、2016年熊本地震などがあります。
陸域の浅い地震は、プレート境界で発生する地震に比べると規模が小さい地震が多いですが、 人間の居住地域に近いところで発生するため、大きな被害を伴うことがあります。
〜地震対策①〜 耐震とは？
では具体的に、地震大国である日本においてできる地震の対策についてそれぞれ見ていきましょう。今回の記事では、「耐震」「免震」「制震」についての基礎知識を紹介していきます。
聞き馴染みもある「耐震」について
耐震とは、建物を強くすることで「地震の揺れに耐えようとする構造」になります。
壁に筋交いを入れたり、建物の部材の接合部を金具で補強したりして、建物を強くすることで建物の崩壊を防ぎます。
地震のエネルギーは、主に重量のある床や屋根にかかるため、これらを支える柱や梁なども含めて、建物全体をバランスよく補強しなければなりません。
地震が起こることで発生する力に、建物の耐久性能をあげることが「耐震」になります。
耐震は、最も一般的な構造であり、一戸建て住宅やマンション、高層ビルや学校といった様々な建物で採用されています。
耐震等級について
「耐震等級」とは、国が定めた「住宅性能表示基準」において、建物がどの程度大きな地震の力まで倒壊、崩壊しないかを評価し、等級で表示します。等級が高くなるほど、より大きな力に耐える住宅であることを表します。
地震に対する強さは、新耐震基準（建築年による判断）以外にも判断材料があります。 平成12年（2000年）4月に施行された住宅の品質確保の促進等に関する法律（住宅品確法）に基づき、性能評価を受けた住宅は、「耐震等級」によって地震に対する安全性がどの程度か知ることができます。
耐震等級は、建物の耐震性に応じて3つのランクに分けられています。等級は数字が大きければ大きいほど耐震性が高いと評価され、1より2のほうが耐震性に優れているとなります。また、2より3の方が優れており、等級3が最高等級となります。
建物を建築する際には「建築基準法」が適用されますが、地震の耐震性を評価する際にはこの住宅品確法という法律が適用されます。
耐震等級や耐震住宅については下記ページにてより詳しく解説しております↓↓
〜地震対策②〜 免震とは？
「耐震」の次に覚えておきたい地震の対策は「免震」になります。では「免震」がどのようなものなのかを詳しく見ていきましょう。
地震の揺れを受けながす「免震」
免震とは、基礎と建物との間にローラーなどの免震装置を設置し地面と建物を切り離したもので、地震のエネルギー自体を建物へ伝えず、受け流します。建物と地盤を切り離したものが免震構造になります。
もちろん建物が宙に浮いているわけではありませんが、建物と基礎の間に特殊な免震装置を設けることで、地震の力を受け流して建物の揺れを少なくします。
免震装置は、揺れを吸収するダンパーや、建物を支えるゴムアイソレータなどによって構成されています。
免震の大きな特徴は、耐震や制震と比較して、大きな地震が発生しても建物は揺れにくいことです。
免震装置が地震の揺れを吸収してくれるため、建物を倒壊しにくくします。
「免震」のメリットは？
耐震や制震と比較して建物の地震による揺れが小さくなることは、免震の最大のメリットと言えます。前段で解説したとおり、建物と地盤が切り離されているため、地震が発生しても建物が大きく揺れることを防ぎます。
「免震」は、地震に対して最も優れた構造と言っても過言ではありません。
また免震の場合、建物自体の揺れを小さくできるため、家具の転倒や移動、物の落下なども起こりにくくすることができます。そのため、転倒家具による怪我や物の落下などによる負傷リスクを軽減することができます。
〜地震対策③〜 制震とは？
耐震、免震に続いて知っておきたい地震対策は「制震」になります。続いては「制震」についての詳細を解説していきます。
揺れを吸収し地震を抑制する「制震」
「制震」とは、ダンパーなどの制振装置を設置したもので、建物に伝わる地震の揺れを吸収しながら揺れ幅を小さくし建物本体へのダメージを抑制するものになります。
制震は、建物内で地震の揺れを吸収する制震構造が採用されます。
高層ビルやタワーマンションといった高い建物は、上階ほど揺れが大きくなる傾向がありますが、制震構造を採用することで、上階における揺れの増幅を緩和できます。
制震は、免震とは異なり、建物と地盤が切り離されているわけではありません。
地盤の揺れは建物に直接伝わってしまいますが、ダンパーなどの制震装置が揺れを熱エネルギーに転換して、空気中に放出してくれます。
その結果、揺れが小さくなり、建物を倒壊しにくくします。
「制震」のメリットは？
制震のメリットは、免震と比較すると建設、建築コストを抑えることができます。また制震は、メンテナンスが比較的簡単なことも、メリットのひとつです。
地震が起きたあとも、ダンパーの取り替えやメンテナンスは必要ありません。
ただし、ダンパーの種類によっては、装置の定期的な点検が必要になります。
例えば、オイルダンパーの場合はオイル漏れが起きていないか、ゴムダンパーの場合は気温の変化による劣化が起きていないかなどの点検が発生します。
他にも、鋼材ダンパーがありますが、こちらは定期的なメンテナンスは不要です。
また制震は、繰り返しの揺れにも強いため、余震による建物の被害も受けにくくできますし、台風などの強風による揺れにも強いのが特徴です。
まとめ
さて、「地震」についての記事はいかがでしたでしょうか？
地震大国である日本に住むならば、是非知っておきたい「地震」のメカニズムや地震に対する備えである「耐震」「免震」「制震」について詳しくご紹介してきました。
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