(57)【要約】【課題】建築物元来の意匠上の外観を生かしつつ、地震時に建築物の倒壊を防ぐことが可能な耐震性能向上化システムを提供する。【解決手段】建築物の耐震性能を向上させる耐震性能向上化システム１０であって、制御装置３０と耐震補強装置５０を備えている。制御装置３０は、地震情報を受信する受信部３２と、地震情報を利用して、建築物の存在場所における地震の大きさが閾値を越えるか否か判定する判定部３４と、地震の大きさが閾値以上である場合に、建築物を耐震補強する指令を発する制御指令部３６とを有している。この制御指令部３６から信号により、耐震補強装置５０が作動して、建築物の剛心が重心に近付く方向に建築物が補強される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の耐震性能を向上させる耐震性能向上化システムであって、
地震情報を受信する受信手段と、
前記地震情報を利用して、前記建築物の存在場所における地震の大きさが閾値以上であるか否か判定する判定手段と、
前記地震の大きさが前記閾値以上である場合に、前記建築物の剛心が重心に近付く方向に該建築物を耐震補強する耐震補強手段と、
を備えることを特徴とする建築物の耐震性能向上化システム。
【請求項２】
前記地震情報は、震源の位置、及び震源での地震の大きさを含み、
前記判定手段は、前記地震情報に基づいて、前記建築物の存在場所における前記地震の大きさを推定する推定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の建築物の耐震性能向上化システム。
【請求項３】
前記耐震補強手段による耐震補強前に、前記建築物内の人の有無を確認する安全確認手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物の耐震性能向上化システム。
【請求項４】
前記耐震補強手段は、退避位置から補強位置に移動して前記建築物の壁を補強する可動部材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建築物の耐震性能向上化システム。
【請求項５】
前記耐震補強手段は、前記建築物の窓のペアガラス間に充填物を充填する充填装置を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建築物の耐震性能向上化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建築物の耐震性能向上化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
居室を有する建築物は、建築基準法上、床面積に応じた有効採光を設ける必要がある。このため、概ね南側に大きな開口部が集中し、建物の強さの中心である剛心が北側に偏って、重さの中心である重心からのズレが生じる。
【０００３】
このような状況で、地震の際に揺れの力が重心に加わると、剛心を支点とし重心を重りとした振り子のような動きが生じ、建物の変形にねじれが生じる。このねじれが生じると、建物隅の通し柱の引き抜けが起こり、建物の倒壊に繋がる。このとき、筋違いがたとえ設けられていても、通し柱が抜けた途端にその効力は無くなってしまう。
【０００４】
このような建物の倒壊を防ぐため、例えば特許文献１には、建物の耐震性能を向上させるための手法が開示されている。この手法では、既存建物の外周部に新たな構面を構築し、この構面にブレース、壁などの耐震要素または制震装置を組み込み、さらに必要に応じて構面の外側に新たな外壁を設けている。
【特許文献１】特開平９−２３５８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の手法では、建築物の元々の意匠上の外観を生かせず、また施工が大掛かりでコストが高くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、建築物元来の意匠上の外観を生かしつつ、地震時に建築物の倒壊を防ぐことが可能な建築物の耐震性能向上化システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、建築物の耐震性能を向上させる耐震性能向上化システムであって、地震情報を受信する受信手段と、地震情報を利用して、建築物の存在場所における地震の大きさが閾値を越えるか否か判定する判定手段と、地震の大きさが閾値以上である場合に、建築物の剛心が重心に近付く方向に建築物を耐震補強する耐震補強手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このシステムでは、建築物の存在場所における地震の大きさが閾値以上である場合に、剛心が重心に近付くように建築物を耐震補強することができるため、通常時は建築物元来の意匠上の外観を生かしつつ、地震時に建築物の倒壊を防ぐことが可能となる。
【０００９】
地震情報は、震源の位置、及び震源での地震の大きさを含み、判定手段は、地震情報に基づいて、建築物の存在場所における地震の大きさを推定する推定手段を有することを特徴としてもよい。このようにすれば、気象庁などの地震情報提供者からの情報を利用して、建築物の存在場所における地震の大きさを推定することができる。
【００１０】
耐震補強手段による耐震補強前に、建築物内の人の有無を確認する安全確認手段を備えることを特徴としてもよい。このようにすれば、建物内に人を残したまま耐震補強手段で出入り口を塞ぐなどの不具合の発生を防止することができる。
【００１１】
耐震補強手段は、退避位置から補強位置に移動して建築物の壁を補強する可動部材を含むことを特徴としてもよい。このようにすれば、通常は可動部材を退避位置に位置させることで、建築物元来の意匠上の外観を生かすことができる一方、地震時に補強位置に位置させることで、可動部材により壁を補強して、剛心を重心に近付けることができる。
【００１２】
耐震補強手段は、建築物の窓のペアガラス間に充填物を充填する充填装置を含むことを特徴としてもよい。このようにすれば、通常はペアガラス間には何も存在しないため、建築物元来の意匠上の外観を生かすことができる一方、地震時にペアガラス間に充填物を充填することで、充填物により補強して、剛心を重心に近付けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、建築物元来の意匠上の外観を生かしつつ、地震時に建築物の倒壊を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る耐震性能向上化システムの概略構成を示すブロック図である。耐震性能向上化システム１０は、図１に示すように、インターネット回線網、衛星通信回線網等に代表される有線あるいは無線のデータ通信回線１１０を介し、気象庁のサーバー１２０と接続されており、この気象庁のサーバー１２０から提供される緊急地震速報（地震情報）を受信して、住宅などの建築物の耐震性能を向上させる。
【００１６】
この耐震性能向上化システム１０は、ルーター２０と、制御装置３０と、安全確認装置（安全確認手段）４０と、耐震補強装置（耐震補強手段）５０とを備えている。ルーター２０は、建築物側のローカルエリアネットワークと外部のネットワークとの間の中継・接続を行う。制御装置３０は、耐震性能向上化システム１０を制御するものであり、図２に示すように、データを受信する受信部３２、判定部３４、及び制御指令部３６を有している。
【００１７】
受信部３２は、緊急地震速報を受信する。この緊急地震速報は、震源の位置（緯度、経度、深さ）、地震の大きさ（マグニチュード）、及び地震発生時刻を含んでいる。
【００１８】
判定部３４は、建築物の存在場所における地震の大きさを推定する推定部３８を有している。推定部３８は、建築物の存在する位置（緯度、経度）、その位置での地盤増幅率を予め保持しており、これに受信部３２で受信した緊急地震速報を利用して、その位置関係から、いつ（時刻）、どの大きさの地震（震度）が来るかを推定する。そして、判定部３４は、この推定した震度が閾値（例えば震度５強）以上であるか否かを判定する。
【００１９】
制御指令部３６は、判定部３８において推定した震度が閾値以上であると判定された場合に、建築物内の人の有無を確認するため、安全確認装置４０を作動させる指令を出す。そして、安全が確認された後、建築物の剛心が重心に近付く方向に建築物を耐震補強するため、耐震補強装置５０を作動させる指令を出す。なお、制御指令部３６は、推定した震度が閾値以上であると判定された場合に、建築物内に設置されたスピーカー６０を通して警報を発するための指令を出すようにしてもよい。
【００２０】
安全確認装置４０は、例えば人感センサであり、赤外線を使用して建築物内の人の有無を確認する。
【００２１】
耐震補強装置５０は、地震の大きさが閾値以上である場合に、図３に示すように、建築物の剛心Ｍが重心Ｈに近付く方向に建築物を耐震補強する。この建築物では、図３に示すように、南側に大きな開口部が集中していることから、建築物の強さの中心である剛心Ｍが北側に偏って、重さの中心である重心Ｈからズレが生じている。従って、重心Ｈを挟んで剛心Ｍとは反対側である南側の壁を、耐震補強装置５０により補強する。このとき、剛心Ｍが左右にずれない様に、左右方向もバランスよく補強する。
【００２２】
耐震補強装置５０は、例えば、通常時は退避位置に位置し、地震時に補強位置に移動して窓Ｗなどにより強度が落ちた壁Ｖを補強する可動部材５２を有している。このような可動部材５２としては、様々な形態のものが使用でき、いわゆる天井型、床型、軒型、濡れ縁型、筋違い型、柱サポート型のものが挙げられる。天井型とは、図４（ａ）に示すように、通常時は天井Ｃに沿う退避位置に位置し、図４（ｂ）に示すように、地震時に一端を支点Ｏとして回動することで、壁Ｖに沿う補強位置まで可動部材５２が移動するものである。可動部材５２は、板状のものであってもよく、井桁状のものであってもよく、筋違い状のものであってもよく、壁Ｖを補強できるものであればよい。特に、図示しない壁側のコネクタと可動部材側のコネクタとが結合し、壁Ｖと可動部材５２とが剛に連結すると好ましい。
【００２３】
なお、図４に示すように、可動部材５２が一端を支点Ｏとして回動することで退避位置から補強位置に移動するもの以外にも、図５に示すように、天井ＣからリールＲに巻取られた可動部材５２が壁Ｖに沿って繰出されるものや、折畳み式の板材が壁Ｖに沿って伸長するものであってもよい。
【００２４】
床型は、図６に示すように、通常時は床Ｆに沿う退避位置に位置し、地震時に一端を支点Ｏとして回動することで、壁Ｖに沿う補強位置まで可動部材５２が移動するものである。なお、退避位置が天井Ｃと床Ｆとで相違する以外は、床型と天井型とは同様の構成である。
【００２５】
軒型は、図７に示すように、通常時は軒Ｎに沿う退避位置に位置し、地震時に一端を支点Ｏとして回動することで、壁Ｖに沿う補強位置まで可動部材５２が移動するものである。なお、退避位置が天井Ｃと軒Ｎとで相違する以外は、軒型と天井型とは同様の構成である。
【００２６】
濡れ縁型は、図８に示すように、通常時は縁側Ｅの天板として退避位置に位置し、地震時に一端を支点Ｏとして回動することで、壁Ｖに沿う補強位置まで可動部材５２が移動するものである。なお、退避位置が天井Ｃと縁側Ｅとで相違する以外は、濡れ縁型と天井型とは同様の構成である。
【００２７】
ここで、上記した天井型、床型、軒型、濡れ縁型では、それぞれを単独で使用する場合について説明したが、例えば図９に示すように、天井型と床型とを併用して壁Ｖ全体を補強するといった具合に、これらを組み合わせて使用してもよい。
【００２８】
筋違い型は、強度の低い窓枠Ｇ部分を補強するものであり、図１０（ａ）に示すように、通常時はサッシＳ内の退避位置に位置し、図１０（ｂ）に示すように、地震時にサッシＳ内から繰出されて窓枠Ｇ内で交差するように、窓枠Ｇ内の補強位置まで棒状乃至板状の可動部材５２が移動するものである。
【００２９】
柱サポート型は、例えばベランダＢに設置され、このベランダＢが設置された壁Ｖを補強するものであり、図１１（ａ）に示すように、通常時はベランダＢ内の退避位置に位置し、図１１（ｂ）に示すように、地震時にベランダＢ内から繰出されて、地表面に至る補強位置まで棒状の可動部材５２が移動して伸びるものである。なお、図１１（ｃ）に示すように、可動部材Ｂは斜め方向に延びるようにして、より安定を図るようにしてもよい。
【００３０】
また、可動部材５２としては、図１２に示すように、窓枠Ｇに設けられた電動のシャッターであってもよい。このとき、シャッター５２は材質等を適宜選択して、耐震性能を向上させたものであると好ましい。
【００３１】
また、上記した例では、耐震補強装置５０は、通常時は退避位置に位置し、地震時に補強位置に移動して壁Ｖを補強する可動部材５２を有する場合について説明したが、耐震補強装置５０は、図１２に示すように、建築物の窓のペアガラスＰ間に充填物Ｘを充填する充填装置であってもよい。充填物Ｘとしては、ペアガラスＰ間で固化するものが好ましい。
【００３２】
次に、上記した耐震性能向上化システム１０による建築物の耐震性能向上方法について、図１４の制御装置３０における処理手順を示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
まず、地震が発生すると、制御装置３０の受信部３２において、通信回線１１０を介して気象庁のサーバー１２０から緊急地震速報を受信する（ステップＳ１４０１）。次に、推定部３８において、建築物の存在する位置（緯度、経度）、その位置での地盤増幅率と、受信した緊急地震速報を利用して、震源との位置関係から、いつ（時刻）、どの大きさの地震（震度）が来るかを推定する（ステップＳ１４０２）。
【００３４】
次に、判定部３４は、この推定した震度が閾値（例えば震度５強）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０３）。そして、閾値を下回る場合は処理を終了する。一方、閾値以上である場合は、制御指令部３６は警報指令を発する（ステップＳ１４０４）。これにより、建築物内に設置されたスピーカー６０から警報を発し、建築物内に居る人に地震の情報を報知すると共に、避難を促す。
【００３５】
次に、制御指令部３６は、建築物内の人の有無を確認するため、安全確認装置４０を作動させる指令を発する（ステップＳ１４０５）。そして、安全確認装置４０により安全が確認されないときは、ステップＳ１４０４に戻る。一方、安全が確認されたら、耐震補強装置５０を作動させる指令を出す（ステップＳ１４０６）。これにより、地震発生予想時刻までに、建築物の剛心Ｍが重心Ｈに近付く方向に建築物が耐震補強され、建築物の倒壊を防ぐことができる。
【００３６】
このように、本実施形態に係る耐震性能向上化システム１０では、建築物の存在場所における地震の大きさが閾値以上である場合に、剛心Ｍが重心Ｈに近付くように建築物を耐震補強することができるため、通常時は建築物元来の意匠上の外観を生かしつつ、地震時に建築物の倒壊を防ぐことが可能となる。
【００３７】
また、震源の位置、震源での地震の大きさ、及び地震発生時刻を含む気象庁からの緊急地震速報を利用し、その場所の地盤状態を加味して、建築物の存在場所における地震の大きさと地震発生予想時刻を推定部３８において推定することができるため、迅速で且つ正確な地震予測が可能となり、適切な耐震補強を図ることが可能となる。
【００３８】
また、耐震補強装置５０による耐震補強前に、建築物内の人の有無を安全確認装置４０により確認することができるため、建物内に人を残したまま耐震補強装置５０で出入り口を塞ぐなどの不具合の発生を防止することができる。
【００３９】
また耐震補強装置５０を、退避位置から補強位置に移動して建築物の壁を補強する可動部材５２で構成すれば、通常は可動部材５２を退避位置に位置させることで、建築物元来の意匠上の外観を生かすことができる一方、地震時に補強位置に位置させることで、可動部材５２により壁Ｖを補強して、剛心Ｍを重心Ｈに近付けることができる。
【００４０】
また耐震補強装置５０を、建築物の窓ＷのペアガラスＰ間に充填物Ｘを充填する充填装置で構成すれば、通常はペアガラスＰ間には何も存在しないため、建築物元来の意匠上の外観を生かすことができる一方、地震時にペアガラスＰ間に充填物Ｘを充填することで、充填物Ｘにより補強して、剛心Ｍを重心Ｈに近付けることができる。
【００４１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、気象庁のサーバー１２０から緊急地震速報を受信する場合について説明したが、気象庁以外の提供者が地震情報を提供可能であるならば、その提供者から地震情報を受信するようにしてもよい。
【００４２】
また、気象庁のサーバー１２０からの緊急地震速報に代えて、建築物の存在位置に地震計を設置しておき、検出された地震の大きさ（震度）を地震情報として、制御装置３０の受信部３２において受信するようにしてもよい。或いは、図１５に示すように、気象庁のサーバー１２０からの緊急地震速報と、地震計１３０からの地震情報とを組み合わせて使用してもよい。
【００４３】
また、上記判定部３４における閾値は、震度５強に限らず、他の大きさに任意に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係る耐震性能向上化システムのシステム構成図である。
【図２】図１のシステムが備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】剛心と重心とのズレを説明する図である。
【図４】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図５】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図６】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図７】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図８】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図９】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図１０】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図１１】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図１２】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図１３】耐震補強装置の一例を示す図である。
【図１４】制御装置における処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】耐震性能向上化システムの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…耐震性能向上化システム、２０…ルーター、３０…制御装置、３２…受信部（受信手段）、３４…判定部（判定手段）、３６…制御指令部、３８…推定部、４０…安全確認装置（安全確認手段）、５０…耐震補強装置（耐震補強手段）、５２…可動部材、６０…スピーカ、１１０…通信回線、１２０…気象庁のサーバー、Ｈ…重心、Ｍ…剛心、Ｏ…支点、Ｃ…天井、Ｖ…壁、Ｗ…窓、Ｒ…リール、Ｆ…床、Ｎ…軒、Ｅ…縁側、Ｇ…窓枠、Ｓ…サッシ、Ｂ…ベランダ、Ｐ…ペアガラス、Ｘ…充填物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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