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地震に強い家を建てたい!構造や耐震性・制震の違い、メリットデメリットを解説

地震に強い家イメージ図

新しく家を建てる場合、日本では地震への対策も重要なポイントです。本記事では、地震に強い家を建てるためにはどのように注文すればいいのか知りたい方に向けて、耐震等級や耐震構造、構造計算について解説します。最後まで読むと、地震に強い家にするためにどのような対策を取ればいいのかを理解できます。

地震に強い家を建てるときは「耐震等級」を確認する

地震に強い家を建てるときは「耐震等級」を確認する

地震に強い家づくりにおいて、まず知っておきたいのが「耐震等級」です。耐震等級の概要や3つの区分について解説します。

耐震等級とは?

耐震等級とは、建物が地震に対してどれくらいの強度があるかを示す指標のことです。具体的には、地震に対する構造躯体の倒壊や崩壊等のしにくさを表示したものです。3段階のランクに分けられ、耐震性能が高いほど等級の数字が大きくなります。専門知識を持たない人でも建物の耐震性を客観的に評価できる指標として幅広く用いられています。

耐震等級の区分は3つ

耐震等級は、建物の耐震性能によって3段階のランクに分けられます。それぞれのポイントを表にまとめましたので参考にしてください。

ランク 耐震強度 評価
耐震等級1 震度6強~7程度に相当する地震が起きても倒壊・崩壊しない強度 1981年の改正建築基準法で定められた最低限の耐震性能(新耐震基準)をクリアする建物
耐震等級2 耐震等級1の1.25倍の地震に耐えられる強度 一般的な住宅の場合、等級2以上から「長期優良住宅」として認定
耐震等級3 耐震等級1の1.5倍の地震に耐えられる強度で最高等級です

地震に強い家にするには耐震性を高める必要がある

地震に強い家にするには耐震性を高める必要がある

耐震性を高める構造は、大きく3つに区分されます。それぞれの特徴について順番に説明します。

耐震性を高める方法1:耐震構造

建物自体を頑丈にして、「地震の揺れに耐える」構造です。柱や梁、主要な壁や床を固くつなげて強い揺れが来ても建物の構造自体で耐えられるようにする方法です。具体的には、柱と柱の間に筋違いと呼ばれる補強材や構造用合板を貼った耐力壁を設置して揺れに抵抗します。

3つの中ではもっとも低コストで済むため、一戸建ては基本的にこの耐震構造で設計されています。建物自体に揺れが伝わるため、上層階にいくほど揺れが強くなります。

耐震性を高める方法2:制震構造

壁の中などに組み込んだダンパーなどの制振装置によって「建物の揺れを吸収する」構造です。3~5階建てほどの低層マンションに多く採用されている方法ですが、一戸建てにオプションで導入するケースも増えています。

建物の揺れを吸収し、強い地震が起きた場合にも、建物の損傷ダメージを軽減する効果があります。台風などの風揺れ対策にも有効です。後付けも可能ですが、新築時に組み込むのと比べると効果は弱くなるとされています。

耐震性を高める方法3:免震構造

建物と地面(基礎)の間に免震装置を設置し、「地震の揺れを建物に伝えにくくする」構造です。コストが高いので一戸建てでは珍しく、基本的にはマンション向けの方法です。特にタワーマンションは免震構造で施工するケースが増えています。

地面と建物とが切り離されているため建物内にいるときに地震が来ても、室内で揺れを感じにくく、設置している家具が倒れにくいとされています。

家の構造による地震への強さ

家の構造による地震への強さ

家の構造も地震への強さに大きく関わってきます。ここでは、日本において代表的な構造や工法について説明します。

家の構造1:木造

木材を主として家を建てる方法です。木造住宅は日本の気候風土に適しており、現に日本の戸建ての8割以上は木造だといわれるほど圧倒的に支持されています。軽量で組み立てやすく、ほかの工法と比べてコストを抑えられるほか、吸湿性や断熱性にも優れているのが特徴です。

木造工法の中にさらにいくつかの種類があり、本記事では代表的な「2×4工法」と「木造軸組工法」について順番に説明していきます。

木造壁式工法(ツーバイフォー(2×4)工法)

木造壁式工法(ツーバイフォー(2×4))工法)と呼ばれるもので、2インチ×4インチの角材と合板を組み合わせる工法です。骨組みを造るのではなく面を組み立てて造るのが特徴です。耐震性に優れており、システム化された合理的な方法であるため、工期も短縮化できます。ただし、壁で支える構造のため、開口部や間取りに制限が出る可能性があります。

木造軸組工法

日本古来の代表的な工法です。柱に梁を渡して組み上げるため、施工には一定以上の技術が求められます。メリットは間取りの自由度の高さであり、将来リフォームをする場合にもスムーズに進められるでしょう。ただし、古来のままでは、防火性や耐震性において、木造壁式工法(ツーバイフォー(2×4)工法)には劣ります。金物で補強するほか、発展した木造軸組工法で防火性や耐震性の対策を行ってあれば、木造壁式工法より優れた工法と言えます。

家の構造2:鉄骨造

軽量鉄骨と重量鉄骨の2種類に分けられます。いずれも地震に強い家にはなりますが、熱やサビに弱いのが難点です。火災など高温時には、強度低下が急激に引き起こされます。耐震構造を維持するために多くの鉄骨を使用する必要があり、間取りやデザインが制限されやすいのも難点です。

基礎工事のコストが割高になりやすく、特にコストのかかる重量鉄骨は一般の住宅では滅多に採用されません。

家の構造3:鉄筋コンクリート構造

地震の揺れを感じやすいものの倒壊しにくく、デザインの自由度も高いのがメリットです。一方で、木造よりも熱伝導率が高いため、1年を通じて寒暖差の大きい日本において鉄筋コンクリート構造で室内の快適性を保つには対策が必要で、その分建築コストが高くなり、完成後の間取り変更も困難です。

建物自体が重たくなるため、地盤の状態によっては改良費用もかさみます。商業施設やマンションで採用されるケースが多く、一戸建てではあまり見られません。

地震に強い家を建てるなら「地盤改良」も重要

地震に強い家を建てるなら「地盤改良」も重要

地震に強い家を建てるためには、「地盤改良」も重要です。地盤改良の方法は大きく3つあり、順番に説明していきます。

地盤改良の方法1:柱状改良工法

地面にコンクリートの柱を注入し、建物を支える方法です。次に説明する表層改良工法を採用しづらい地盤で用いられることが多いでしょう。一般の住宅から中層マンション、工場まで幅広く採用されている方法で実績も多くあります。地盤改良法の中でも工事費用は安く済む傾向にあり、1階の床面積20坪で100~200万円ほどです。ただし、支持層の深さに費用は比例します。

地盤改良の方法2:表層改良工法

地盤そのものを改良する方法です。地面を2m程度掘って軟弱地盤に固化剤を混ぜて地盤を改良し、地盤沈下と沈下抑制を図るものです。狭い土地でも施工でき、さまざまな地盤や土質に採用できます。シンプルで効率的な方法であり短工期で済む分費用も抑えやすくなります。費用目安は1階の床面積20坪で80~100万円ほどです。ただし、支持層の深さに費用は比例します。

地盤改良の方法3:鋼管抗又は既製コンクリート杭工法

地面に鋼でできた杭を打ち込んで建物を支える方法です。重量のある構造物から一戸建てまで、幅広い用途に採用されています。柱状改良工法と仕組みは同じであり、杭が鋼管又は既製コンクリート杭かの違いです。鋼管抗又は既製コンクリート杭工法の場合、柱状改良工法と比べてより小型の重機で施工しやすいという面もあります。費用目安は、1階の床面積20坪で100~500万円ほどです。

家の基礎も耐震性に影響する

家の基礎も耐震性に影響する

家の基礎も耐震性に影響します。家の基礎は2種類あり、それぞれの特徴について説明します。

家の基礎の種類1:布基礎

立ち上がり部分で建物を支えるのが布基礎です。壁の位置に沿って立ち上がりを設け、面ではなく線で建物を支えるイメージになります。使用するコンクリートや鉄筋の量が少ない分、ベタ基礎よりもコストを抑えられるのがメリットです。もともとの地盤が良好であれば、布基礎でも耐震性を確保できます。

また、地面が凍結・膨張するような寒冷地では、凍結深度よりも深いところに基礎を設置する必要があるため、施工的に布基礎を採用するほうが適しています。

家の基礎の種類2:ベタ基礎

鉄筋入りのコンクリートで、床と立ち上がり部分を一体化するのがベタ基礎です。1階床全面で支えるイメージになります。面で支えるほうが重さを分散できるため、耐震性に優れています。建物が重い場合や地盤が軟弱な場合にはベタ基礎を採用するほうがいいでしょう。コンクリートと鉄筋の使用量が多く、布基礎よりもコストがかかるのがデメリットです。

まとめ

まとめ

建物が地震の際に強さを発揮するには、「目には見えない部分の構造」がポイントになります。目には見えない部分だからこそ、信頼できる施工先を選ぶことが何よりも重要です。

日本ハウスHDでは、直営工事や耐震施工、一貫した担当窓口や、アフターサービスの充実などに強みがあり、将来的な安全性に配慮しつつ、自由度の高い施工で快適な住まいと暮らしを実現します。日本ハウスHDでの家づくりに興味を持たれた方は、お気軽にカタログや資料請求をお申込みください。