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ミニ講義 ― 首都大学東京の「学び」を体験!
壁谷澤 寿一 准教授

壁谷澤 寿一 准教授
H30再編後の所属
都市環境学部 建築学科
壁谷澤 寿一 准教授 【教員紹介】
キーワード:
自然災害, 防災, 耐震基準

七転び八起き! 被害調査を未来につなげる研究

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熊本地震で見えた新たな課題

2016年に起きた熊本地震における被害は甚大なものでした。調査によると、古い建物だけではなく比較的新しい建物や耐震補強された建物にも被害が生じていたことがわかりました。また役所や病院など防災の拠点となる場所でも、被害を受けて立入禁止となる建物もありました。
例えば、熊本県のある市役所では、柱と梁(はり)の真ん中の接合部が破壊し、5階建てのうちの4階部分が大きく崩れてしまいました。これまでの地震被害や最近の研究でも、接合部に破壊が起こるという予測は立てられていましたが、今回の地震ではそれが実際の建物の崩壊につながる被害として観測されたのです。

被害調査で得られる貴重なデータ

このように被害が起こった時に現地で調査するのは、研究を行う上で一番大事なことです。時間が経つと被害状況が失われ、データが得られなくなってしまいます。ひと通り調査した後は、被害の背景の仮説を検討するための実験および解析を行い、その結果が今後の耐震基準に反映されます。
例えば、2007年の新潟県中越沖地震が起きた際、ある学校建物において通常通りの解析では梁が壊れるはずのところが、実際は柱が壊れるという被害が調査で見つかりました。検証した結果、建物の床が梁に大きく影響し、柱にダメージを与えているということがわかりました。その後、実験などでの検証を経て設計における床の取り扱い方が変わりました。

未来の災害を減らすために

つまり、まずは被害がわからないことにはよりよい基準へ変えようもありません。一方で実際に建物を建てるのは企業や個人ですから、得られたデータから厳しい基準を設けても実用性がなければ普及しないので意味がなくなってしまいます。
一つ一つの被害の記録をつけ、蓄積したデータを現実に即した基準に反映させることが大切です。実際に災害が起きない限りその必要性は評価されづらい研究ですが、自然災害の多い日本において二度と同じような被害を繰り返さないためにも、非常に重要な研究なのです。

地震だけじゃない! 東日本大震災から考える、津波防災について

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地震に対して強い建物をつくってきた日本

これまで日本における防災は、地震被害に対応して考えられているものが大半でした。しかし近年では、津波や竜巻、河川氾濫や土砂災害などの被害も甚大になってきたため、これまでのように地震の研究だけでは成り立たなくなりました。地震以外の自然災害では、地震とは異なる壊れ方をします。地震が起こる際には被害が少ないとされる、軽い屋根は竜巻が来ると吹き飛ばされてしまったり、壁で囲われた建物は津波が来ると水に対する浮力で浮いて流されてしまったりすることなどがわかっています。

東日本大震災の津波は未曾有の規模

なかでも津波の研究は、東日本大震災を契機として本格的に取り組まれるようになりました。それまで津波では鉄筋コンクリート造の建物が壊れたことはほとんどなかったのですが、東日本大震災では4階建てのビルの杭が引き抜かれて転倒したり、水流で壁自体に大きな穴があいてしまったり、壁に当たった水が下の方で地面を掘って建物が傾いたりするなど、いろいろな壊れ方をしたために研究が進んだのです。
これらの被害状況を1つひとつのパターンに分けて分析し、壊れた建物と壊れない建物の境界を決めたあと、さまざまな先行研究を参考にしながら緊急時に一時的に避難できる津波避難ビルのガイドラインがつくられました。

さまざまな災害に強い建物をつくるために

また建物が津波によってどう崩壊するか、その被害予測についても実験を行っています。例えば、1階部分が柱だけで構成されるピロティ形式の建物は津波を受け流すには適した形状ですが、津波前の地震によって柱が損傷したり、漂流物が開口を塞いでしまうと津波によって建物が壊れやすくなることがわかりました。
さまざまな災害に対応するためには偏った知識だけでは対応しきれません。例えば建築構造の分野と海岸工学の分野の専門家が手を取り合うなど、今後は異分野の研究者と交流し、新しい防災技術を開発していくことが求められています。

高校生・受験生の皆さんへのメッセージ

私の研究室では、災害によって生じた被害を調査・検証し、災害後も使い続けられるような建物をつくるための研究を行っています。日本は災害の種類が多いため、いろいろな要因について考えなければならず、その分必要とされる知識や経験も多岐にわたります。しかも、災害に終わりはありません。
あなたは、今は思いもつかないような、未来の災害を防ぐ技術を発見する可能性を秘めています。災害による被害を少しでも減らすために、社会に貢献したいなら、ぜひ一緒に取り組みましょう。


夢ナビ編集部監修

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