今だからこそ知ってほしい！地震の揺れからお家を守る制振装置「evoltz」の凄さ｜タカノホーム株式会社｜自然素材の家

2024年1月1日に発生した「令和6年能登半島地震」。気象庁によると、震度7の揺れを観測したのは2018年以来7回目だそうです。数年おきで震度7クラスの地震が起こっている日本では、引き続き大地震や余震への対策は必須と言っても過言ではありません。
そこで今回は、木造住宅における地震対策の1つとして徐々に浸透しつつある「制振装置」に関してのお話です。その中でも、近年の大地震において被害拡大の原因となっている繰り返しの余震に対して有効であるとされているオイル系ダンパー（制振装置）の1種で、弊社でも標準採用している制振装置「evoltz」について詳しくご紹介していきます。

目次

• そもそも制振装置とは？
• 制振装置evoltzの特徴
  －①震度1の小さな揺れから速く効果を発揮！
  －②他のオイル系（油圧）ダンパーの中でもエネルギーの吸収量が多い！
  －③建物の耐震工法を守ってくれる！
  －④共振を抑制できる！
• まとめ

そもそも制振装置とは？

そもそも「制振装置」とは何なのでしょうか。また、「制振」と似たようなワードとして「耐震」や「免震」といった言葉もあり、違いがよく分からないという方もいらっしゃるかと思います。「耐震・制振（制震）・免震」の違いについては過去のブログで解説しているので、詳しく知りたい方はぜひこちらをご覧ください(耐震・制震・免震の違いって？地震に強い家をつくるためには)。
ここでは一旦、「制振（制震）」の説明のみ抜粋します。

・制振（制震）
制振（制震）とは建物の構造の中に制振装置を組み込み、地震によって起こる建物の揺れを吸収し抑制する技術です。もともとはビルや橋などの大きな建物のために使われていた技術ですが、住宅用の開発が進み、採用されることが増えてきました。制振装置の中にも、金属系、オイル系、ゴム系といろんな種類があります。

つまり、制振装置を大まかに言うと、建物に「制振」の性能を持たせるツールのことを示します。地震や強風によって建物が揺れた時、建物の中に組み込んだ「ダンパー」と呼ばれる制振装置がそのエネルギーを吸収することで、揺れを抑えて建物の損傷を防ぎます。
そんな制振装置にはいくつかの種類があり、それぞれ特徴が異なります。今回ご紹介する制振装置evoltzはオイル系に該当します。

・オイル系ダンパー
制振装置の容器の中にオイルを充填して、中のオイルがクッション材となって揺れを抑える制振装置です。自動車の「ショックアブソーバー」と同様の構造になっています。微小な揺れから大きな揺れまで効果を発揮し、劣化や損傷にも強いので繰り返し使い続けることができます。

制振装置とオイル系ダンパーの特徴について軽く触れたところで、そろそろ本題である制振装置evoltzのご紹介をしましょう。
evoltzは、自動車用ショックアブソーバーの技術をベースに開発された木造住宅用の油圧式制振装置です。ポルシェやフェラーリなど世界有数の自動車メーカーがトップモデルとして採用するドイツのBILSTEIN（ビルシュタイン）社に製造を委託し、世界レベルの高性能・高品質を実現しています。

制振装置evoltzの特徴

①震度1の小さな揺れから速く効果を発揮！

実は同じ制振装置でも、金属系の制振装置などは小さな揺れには効果を発揮しづらいという特性があります。もちろん大きな揺れには最大限効果を発揮しますが、建物が大きく揺れてから効き始めるのでは建物に損傷が生じ、せっかくの耐震性能が落ちてしまいます。
その点、evoltzはごく僅かな揺れでもエネルギーをしっかり吸収する「バイリニア特性」を有しています。バイリニア特性とは、制振装置がエネルギーを吸収する「減衰力」の増大に伴って、躯体を傷つけることのないように考えた特性のことです。 震度1レベルの小さな揺れから大きな揺れまで効果を遺憾なく発揮し、地震のエネルギーを吸収する特徴があります。
なお、この特性をさらに進化させた「極バイリニア特性」の実現により、日本・アメリカ・ドイツの3か国で特許を取得しています。

②他のオイル系（油圧）ダンパーの中でもエネルギーの吸収量が多い！

下のグラフを見ると、evoltzは同じオイル系の制振装置と比べてもエネルギーの吸収量が多いことが分かります。制振装置がより多くのエネルギーを吸収してくれることで、建物本来の耐震性能を長持ちさせてくれます。

引用：evoltzHP『製品と性能／B5とは何か？』より

※グラフに囲まれた部分の面積がエネルギー吸収量を表します

③建物の耐震工法を守ってくれる！

変形しにくいように建物をがっちりと固めることで地震からお家を守る耐震工法。その強さは1～3の「耐震等級」という基準であらわされ、3が最高等級として指定されています。ちなみに耐震等級3の定義は「耐震等級1で想定される1.5倍の地震が起きても倒壊・崩壊しない」で、身近な建物だと消防署や警察署などがこれに相当します。
しかしその実、耐震性が高い建物ほど、地震の時に構造が受ける衝撃は大きくなってしまうのです。大地震や繰り返しの余震によって、外からは一見何ともないように見えても、内部にある耐力壁などの構造部材にダメージが及んでいる危険性が潜んでいます。もし構造部材が変形ないし損壊している場合、耐震性能は大幅に低下してしまいます。一度の大型地震は耐えられても、数年後に起こる大型地震には耐えられないかもしれません。そのため、耐震構造を長く守り性能を維持してくれる制振装置が必要なのです。

下の動画は、株式会社evoltz様が2023年に行った公開実験の様子です。
この実験では「耐震等級2」「耐震等級3」「耐震等級3＋evoltz」の3パターンのお家が同じ震度の地震で揺れた場合における構造内部状況の比較をしています。

実験の結果、「耐震等級3＋evoltz」の組み合わせが最も地震に強いということがはっきり確認できました。
それはつまり、制振装置evoltzが耐震等級3の性能維持に最大限貢献しているという証明です。逆に言うと、耐震等級3のみの建物だけでは地震対策としては不十分と言うことでもあります。

④共振を抑制できる！

「共振」とは、地震の周期と建物が持つ固有周期が一致した場合に発生する現象のことです。この2つの周期が一致すると、建物の揺れがだんだん増加していき、最終的には倒壊にまで繋がる恐れがあります。
共振は残念ながら耐震工法のみでは対策することができないのですが、evoltzならどんな周期の地震にも対応し、建物の共振を抑制できます。