ＢＲＩ−Ｈ１７講演会テキスト

建築物の地震防災技術情報ネットワークの構築と国際貢献
国際地震工学センター

目Ⅰ

はじめに

Ⅱ

国際地震工学センターの活動

上席研究員

斉藤大樹

次

１）国際地震工学研修事業
２）途上国へのアンケート調査
Ⅲ

地震防災技術情報ネットワーク（IISEE‑Net)
１）IISEE‑Net とは？
２）IISEE‑Net による耐震情報の発信

Ⅳ

建築物の早期地震被害推定システムの開発
１）早期地震被害推定システムの構成
２）早期地震被害推定システムの利用例

Ⅴ

国際技術協力の推進に向けて

Ⅵ

おわりに
参考文献

Ⅰ はじめに独立行政法人建築研究所は、旧建設省時代から、40 年以上の長毎年のように、途上国では、地震により多くの命が失われてきに渡って、途上国からの研修生を受け入れ、地震学と地震工いる。世界の地震被害の統計データによれば、経済的損失とい学の研修を実施してきた。平成 18 年からは、研修生には、政策う観点からは、日本や米国のような先進国の地震被害の比率が研究大学院大学との連携により、修士（防災学）の学位を与え大きいが、人的被害では圧倒的に途上国の地震被害の比率が大ることが可能になった。また、建築研究所は、これまでに政府きいことがわかる。それは、地震発生帯に多くの開発途上国がの ODA 事業として行われてきた途上国との地震防災プロジェク位置しているという地政学的な条件に加えて、途上国の建物がトにおいて、日本側の担当機関として、中心的な役割を担って貧弱で耐震性がほとんどないこと、耐震技術が十分に普及してきた。現在は、ルーマニア国との間で「地震災害軽減プロジェいないことが起因している。日本の耐震技術の水準は世界一とクト」（平成 16 年 10 月〜平成 20 年 9 月）を実施している。こ言われており、毎年、多くの研修生が途上国から勉強に訪れてうした長年の技術援助により、いくつかの途上国では、自助努いるが、彼らの知識が途上国で実際に生かされない限り、状況力によって地震防災への取り組みが始められたところもある。

が改善される見込みはない。研修やインターネットの普及で、しかし、それは途上国全体の中のほんの僅かにすぎない。依然少なくとも知識のバリアは除かれつつあるが、本当に地震災害として、日本が強いリーダーシップを発揮して、世界の地震防を低減するためには、単なる 知識 の段階から、国の政策や、災のために貢献するニーズが存在している。

民間、住民の意識を変える 認識 の段階にまで高めなければ本論では、国際地震工学研修を担ってきた国際地震工学センならない。これは途上国に限ったことではなく、日本でも言えターのこれまでの取り組みと、今後の活動について報告し、建ることであり、防災が抱える本質的な問題と言える。

築研究所が果たすべき役割について考える。

Ⅱ 国際地震工学センターの活動

２）途上国へのアンケート調査

１）国際地震工学研修事業

建築研究所が、平成 13 年 4 月に国立研究機関から独立行政法

途上国を対象とした地震学・地震工学の研修の重要性が、1960人に移行するに伴い、国際地震工学研修の位置づけについて議

年に東京で行われた第２回世界地震工学の際に提起され、その論がなされた。その際に途上国の元研修生を中心に行ったアン

後、海外技術協力事業団の協力を得て、東京大学生産技術研究

ケート結果を以下に紹介したい（図２）。質問「地震工学に関す所で研修事業が開始された。研修事業を恒久化するための関係る情報収集の望ましい方法」に対しては、最も多い回答が「国各位の尽力の下、1962 年には建築研究所内に新設された国際地際地震工学センター(IISEE)の研修」という回答であった。また、

震工学部（現在は国際地震工学センター）に研修の場が引き継国際間の共同研究の実施やインターネットの利用という回答もがれた。研修事業の開始から 40 年以上を経過し、これまでに研多い。また、質問「国際地震工学センターに期待すること」に

修コースを修了した研修生は、95 カ国、1259 人に及んでいる（平対しては、最も回答が多いのが「研修プログラムの継続」であ成 18 年 3 月現在）
。図１の地図には、出身国の位置と、研修生った。他に、国際共同研究や、情報センター、資格の授与などの数の多さを○で示している。地震の多い、環太平洋諸国や、が多いことに注目したい。

南アジア、中近東が多いことが分かる。最近では、東ヨーロッパや中央アジアなど、旧ソ連圏からの参加者も見られる。

アンケート結果からも、建築研究所が行ってきた国際地震工学研修は、多くの途上国から強い支持を受けており、存続を希

現在、国際地震工学センターが実施している研修には、①地望する声が大きいことがわかる。また、同時に、インターネッ

震学・地震工学の基礎・応用技術を修めるレギュラーコース（約トを利用した情報発信など、新しい形態での活動を期待してい12 ヶ月間、毎年 20 名程度）、②核実験抑制のための地震観測技ることがわかる。

術を修めるグローバル地震観測コース（約 2 ヶ月、毎年 10 名程度）、そして③特定の課題解決を図る個別コース（期間任意、数IISEEの研修49名）の３種類がある。

国家間の技術協力

48

インターネット

46

専門誌や技術論文

46

国際ワークショップへの出席

39

26

個人の繋がり

7 その他
020

40

(a) 地震工学に関する情報収集の望ましい方法
41~

31~

21~

11~ 1~

46

国際研究協力

地震学

200
180
160
140
120100
8060
40
20059

研究プログラムの継続(a) 研修生の出身国の分布
耐震工学

40情報センター
51
94

資格の授与

33

セミナーの開催

32

新しい研修コース

30

101
13674

68

814050大学

民間企業

910 その他
5713
行政国立研究所

その他(b) 研修生の所属先（レギュラーコース）
図１ 国際地震工学研修の修了生

0204060不明(a) 国際地震工学センターに期待すること
図２ 途上国へのアンケート結果（複数回答可、人）Ⅲ 地震防災技術情報ネットワーク（IISEE Net）
１） IISEE Net とは？

２）IISEE‑Net による耐震情報の発信
平成 18 年 3 月現在、IISEE‑Net には途上各国を中心に 91 カ国

地震発生帯には多くの開発途上国が位置しており、地震に伴の技術情報を掲載している。これら技術情報のうち、地震観測

う建築物の損壊により、多くの人命・財産が失われてきた。開網・地震被害履歴・建築耐震基準・マイクロゾーニング等に関発途上国における地震被害を軽減するためには、各国自らがする技術情報の一例を、以下にページ画面を引用して報告する。

国・地域等に固有の震源・地盤・建築構造等の特性を理解し、① 地震観測網地震防災技術の研究開発に取り組むことが不可欠である。しか研修修了生のカントリーレポートを基に、地震観測網、地震しながら、これら開発途上各国では地震観測体制や調査体制が活動、テクトニクス、マクロゾーニング等の情報を 24 カ国分掲

必ずしも十分でなく、地震防災研究に必要な情報が容易に得ら載している。途上国における地震観測網の情報が網羅的に掲載れない場合も多い。

されているデータベースは他に無く、国際地震観測協力におい「地震防災技術情報ネットワーク（以下、IISEE‑Net と称すて重要な情報を提供するものである。一例として、Philippinesる）」は、途上各国が自ら行う地震防災研究に貢献するため、建の地震観測網を図４に示す。

築物の地震防災に関連する様々な技術情報をインターネットを② 地震被害履歴通じて発信する仕組みである。建築研究所国際地震工学センタ

途上国を中心に 68 カ国分の地震被害の履歴を、東京大学地震研ー(IISEE)では、IISEE‑Net の構築を平成 12 年度から 3 カ年計画

究所で公開されていたデータベース「世界の被害地震の表」をで進め、技術情報を掲載した Webpage を平成 14 年 6 月から一般基に掲載している。
「世界の被害地震の表」は宇津徳治東大名誉に公開している。途上各国の研究者は、地震観測網・強震観測教授がコンパイルした被害地震のデータベースである。オリジ

網・地震被害履歴・建築耐震基準・マイクロゾーニング事例にナルの日本語版に加えて英語版を新規作成して公開している。

関する世界各国の技術情報を、インターネット接続された手持一例として、Algeria における被害地震の検索結果と図化処理結ちのパソコンから常時無償で参照することができる。また、途果を図５に示す。

上国支援に携わる関係機関は、各国の特性を確認し、途上国向け技術開発を進める際の参考情報を得ることができる。
IISEE‑Net の利用イメージを図３に示す。
IISEE‑Net に掲載する技術情報は、主として国際地震工学研修で蓄積された資料と、研修修了生の人的ネットワークを活用して収集している。途上各国からの情報収集や IISEE‑Net の利用促進に際して、研修修了生との緊密な人的ネットワークが果たす役割は大きい。
Webpage URL: http://iisee.kenken.go.jpjp/net/index.htm
インターネットを通じた双方向の情報発信

途上各国の特徴理解
途上国向け技術開発

地震活動や被害の理解
建築基準の開発や改良

情報集約

地震被害履歴地震観測体制や施設
建築耐震基準マイクロゾーニング

地震活動や被害の理解
耐震基準の開発や改良

国際地震工学研修を通じた人的ネットワーク

図３ IISEE-Net の利用イメージ

図４ 地震観測網の例（Philippines）（右下：地震観測網，左下：周辺の地震活動）

③ 耐震設計基準
耐震基準を保有する 46 カ国について情報を掲載している。また参考情報として、Euro Code と ISO に関する情報、及び日本の建築基準法改訂の要点や建築基礎の詳細な耐震設計法を英訳して掲載している。設計基準名、発行年、発行元の他、設計地
震力の算出法を要約しており、各国の耐震設計の基本的な考え方や各種補正係数を容易に相互比較することができる。一例として、Indonesia の建築耐震基準における設計地震力の算出法を図６に示す。
④ マイクロゾーネーション
国際防災の 10 年（UN-IDNDR）主導で実施された RADIUS
プロジェクトを代表的な例として、途上国の地震マイクロゾーネーション事業は現在進行中であり、幾つかの国々では首都を含む大都市の事業成果が報告されている。IISEE-Net には、研修生や修了生を通じて得られた 6 カ国分の事例を掲載した。また、我が国の各都道府県が実施している被害想定の諸資料を基に、代表的な手法を選別して掲載し、途上各国が参照できるようにした。一例として、イランの首都圏における地震マイクロ
図５ Algeria における被害地震の検索（左下：被害地震の分布、右下：死者数の時系列）

図６ 設計地震力の算出法の例（Indonesia）（左下：ゾーンマップ，右下：標準設計震度）

ゾーネーション事例を図７に示す。

図７ マイクロゾーネーションの事例（Iran）（左下：想定震度分布，右下：建物被害想定結果）

Ⅳ 建築物の早期地震被害推定システムの開発① 震源特性推定

１）早期地震被害推定システムの構成

地震発生後に震源特性を推定する手法、及び、常時にシナリ途上国の地震災害を軽減するためには、途上国が自らの努力オ地震を設定する手法を系統的に整理し、各国の事情（観測網、で地震対策を実施することができるように、支援していく必要通信手段等）を考慮して、手法の選択ができるようにする。

がある。IISEE-Net で提供する技術情報は、そのための基礎デ② 地震波の伝播・増幅推定ータとなるものであるが、地震対策のノウハウに関する情報を地震波の伝搬・増幅特性について、耐震基準や経験則に基づ提供するものではなかった。そこで、国際地震工学センターでく既存手法を系統的に整理し、使用可能なデータの多寡に応じは、IISEE-Net の一層の活用を目指して、地震直後あるいは事て手法の選択ができるようにする。

前に、建築物の地震被害を推定するためのノウハウを集めたデ③ 建築物の応答・被害推定ータベースを Web 上に構築することを目指して、研究プロジェ

開発途上国において数多く用いられている構造形式（とくにクト「建築物の早期地震被害推定システムの開発」を開始した。

枠組み組積造）に着目し、実験データを収集した上で、これらこのシステムは、被害推定に必要な方法論・手順をメニュー化の仕様と構造特性との関係を統計的に整理する。さらに、これし、途上国が Web 上で手法を選択できるようにすることを主眼

らの結果を踏まえた上で、途上国の建築物に関する被害推定をとしたもので、被害推定のための手法データベースという位置簡易に行なうための手法を整理し、各国の事情に応じて手法のづけを持つ。

選択ができるようにする。また、対象国を絞り込んだケースス

地震被害推定の方法論は、震源特性推定、地震波の伝播・増幅推定、建築物の応答・被害推定に大別し、各々以下に示す調タディを実施する。
図８に被害推定システムの構成をフローチャートの形で示す。

査検討を行っている。
集積された情報の利活用を促進
途上各国の諸情勢を考慮した利用方法を提案

建築物の地震防災技術情報
ネットワーク
インターネットを通じた途上各国との双方向の情報交換

建築物の早期地震被害推定システム
・地震観測網・強震観測網・地震被害履歴
・耐震基準
・マイクロゾーネーション

地震直後の被害推定
地震観測

常時の被害推定

現地の強震観測

震源特性推定地質，テクトニクス
地震活動

震源特性

想定地震

伝播特性推定国際地震工学研修

相互に関連する事業、研究

研修生の貢献・研修教材
・個人研修レポート
・発表資料、等

地震動／工学的基盤

伝播特性推定地震動／工学的基盤

増幅特性推定教材に活用

地震動／地表相互作用推定

建物への入力応答特性推定地震解析協力地震情報公開

建物の応答
被害推定

・震源決定
・トモグラフィ、等

・震源メカニズム
・断層モデル・余震分布、等

建物の被害補修補強のコスト推定

診断結果と対処案

図８ 建築物の早期地震被害推定システムの開発

成果目標：
・途上各国で利用可能な方法論をメニューorＤＢ化
・常時や地震直後の利用を想定したマニュアルを提示
・国を特定したケーススタディを試行的に実施

データ整備状況に応じた解析手順と入出力
被害推定フロー

グレードⅠ
グレードⅠ

必要な解析作業

地質,テクトニクス,地震活動

グレードⅡ
グレードⅡ

グレードⅢ
グレードⅢ

地震活動度､地震構造
地質条件

加えて大地震の発生履歴

加えて活断層の活動履歴

震央位置､マグニチュード

震央位置､マグニチュード

震央位置､マグニチュード
断層面の走行方向破壊の伝播方向

距離減衰

距離減衰

波動計算（１次元モデル）

番外
加えて地殻変動データ

１．想定地震の設定
想定地震

地震動／工学的基盤の応答

２．地震動伝播特性の推定

加速度分布､速度分布
地盤条件

３．地震動増幅特性の推定
地震動／地表の応答

増幅係数
震度分布

４．動的相互作用の推定
建築物への入力
５．構造物応答特性の推定
建築物の応答

固有周期と減衰定数を補正
応答スペクトル（波形）設計図書

推定ベースシア

被害関数（壁量､実壁量）

７．補修補強法とコスト推定

複数パターンから選択

診断結果と対処案（影響を省略）
加速度分布､速度分布
構造条件、地盤条件
地震力を計算壁量

建築物の被害応答スペクトル（波形）地盤条件､基礎形式､規模複数パターンから選択

６．被災可能性の推定

応答計算（１次元速度構造）

加速度分布､速度分布（影響を省略）震度分布
建築様式､建築年次､規模応答スペクトル
地盤条件

ベースシア（推定量、設計量）

定性的に判定（大破､中破､小破､無被害）定量的に判定（全体系の被災確率）
複数パターンから選択

工法

工法

線形構造解析

解析モデルに考慮

非線形解析

部材断面力､変形量
応答量（推定量、許容量）

限界量

定量的に判定（構造要素毎の被災確率）
複数パターンから選択
工法(a) 常時の被害推定フロー
データ整備状況に応じた解析手順と入出力
被害推定フロー

必要な解析作業

地震観測

グレードⅡ
グレードⅡ
（数時間〜数日）

観測点の地震波形
観測諸元

１．震源特性の推定
震源特性
２．地震動伝播特性の推定
地震動／工学的基盤の応答
参照

グレードⅠ
グレードⅠ
（即時）

観測点の地震波形
観測諸元
震源決定

震源インバージョン

震央位置、マグニチュード

震央位置､マグニチュード
震源メカニズム

震央位置､マグニチュード
震源過程

距離減衰

距離減衰

加速度分布､速度分布
地盤条件
増幅係数

現地の強震観測

観測点の加速度､速度

地震動増幅特性の推定

建築物への入力
建築物の応答
建築物の被害診断結果と対処案

加速度分布､速度分布
地盤条件､基礎形式､規模

４．動的相互作用の推定
５．構造物応答特性の推定
６．被災可能性の推定

波動計算（１次元モデル） ３次元モデル
応答スペクトル（波形）
地盤条件
応答計算（１次元速度構造）
観測点の地震波形
地形条件､地盤条件

距離減衰
震度分布

常時の被害推定に準じる

７．補修補強法とコスト推定(b) 地震発生後の被害推定フロー
図９ 早期地震被害推定システムのグレード分けと被害推定フロー

番外

観測点の地震波形
観測諸元

震源決定

３．地震動増幅特性の推定

地震動／地表の応答

グレードⅢ
グレードⅢ
（数日〜）

応答スペクトル（波形）地盤条件､基礎形式､規模被害推定の手法は、地震発生前（常時）と地震発生後のそれぞれについて、途上国側のユーザーが、自分たちのレベルやニーズに合った方法を選べるようにグレード分けして提示する。
図９は、被害推定のフローを、グレードごとに示したものである。例えば、常時では、解析手法の精緻さに応じて、グレードを１（簡易），２（標準），３（高度）に分けている。一方、地震発生時には、地震発生からの時間軸で、グレードを１（即時）、２（数時間〜数日）、３（数日〜）に分けている。

２）早期地震被害推定システムの利用例
常時の被害推定を例に、もっとも簡易なグレード１の場合の
図 10 地震シナリオの設定例

システムの利用例を示す。
① 地震シナリオ
被害推定に用いる地震としては、過去の代表的な地震を考えることが多い。この場合には、IISEE-Net の地震カタログから検索条件（例えば、死者 1000 人以上）に合う地震をリストアップして、その中から選択する（図 10）。
② 地震波の減衰式（①Æ②）

log10 A = 0.51M J − log10 ( R + 0.006 ⋅ 10 0.51M J ) − 0.0033R + 0.59

地震波の減衰式を、既往文献資料に基づいて網羅的に調査し、log10 A = 0.41M S − log10 ( R + 0.030 ⋅ 10 0.41M S ) − 0.0033R + 1.28
log10 A = 0.42 M W − log10 ( R + 0.025 ⋅ 10 0.42 M W ) − 0.0033R + 1.22
A : mean of the peak acceleration from two horizontal components (cm/sec 2 )これらの減衰式に基づいて地表或いは工学的基盤位置の地震動

M J : Japan Meteorological Agency Magnitude
M S : Surface Wave Magnitude

パラメーター（震度、最大加速度、最大速度、加速度または速M W : Moment Magnitude

度応答スペクトル）の推定を行う計算プログラムを Excel ワー

standard deviation of log10 A = 0.28

クシート上に作成した（図 11）。

R : shortest distance between site and fault rupture (km)図 11 地震波の減衰式の利用例

図 12 建物の被害曲線および被害率の評価例

③ 建物の被害推定（②Æ③）

Ⅵ おわりに途上国の建物タイプと、品質レベル（設計・建設工事・材料）

建築研究所は、途上国からの研修生を対象に、長年にわたりを入力すると、地動最大加速度に対する被害曲線(Vulnerability

地震学・地震工学の研修を実施してきた。また、ペルー、メキ

Curve)が得られ、さらに地動加速度を入力して、建物の被害率

シコ、トルコ、インドネシア、ルーマニアなどへの政府間の技がグラフ表示される計算プログラムを GESI Method2)に従い、術協力プロジェクトに専門家を派遣し、多くはプロジェクトのExcel ワークシート上に作成した（図 12）。

チームリーダーとして主導的な役割を担ってきた。また、国際地震工学センターでは、途上国の地震災害軽減に技術的な支援Ⅴ 国際技術協力の推進に向けてを行う目的で、情報インフラである IISEE ネットの構築と整備、時間と場所、費用の壁を越えて、途上国との情報交換を行う技術情報ツールである早期地震被害推定システムの構築を行っには、インターネットに代表される情報インフラを効果的に利てきた。こうした経験、ノウハウ、ネットワークを活用し、国用することが不可欠である。例えば、世界銀行は、世界 77 カ国

際間の技術協力を推進していくことで、建築研究所が世界の地をテレビ会議システムで接続する GDLN (Global Development

震災害軽減において先導的な役割を果たすことが期待される。

Learning Network) を構築し、途上国の教育や技術支援を行っている。また、国際協力機構も、世界 36 カ国をテレビ会議で結ぶ JICA-Net を構築している。建築研究所では、平成 17 年 3 月

CIBに世界銀行東京開発ラーニングセンター(TDLC)と共同で、ルー

米国EERIマニアとのテレビ会議を実施し、その有効性を確認した（図 13）。と連携して、途上国に対する技術支援を開始している。
平成 18 年度からは、新規研究プロジェクトとして「途上国に建築研究所

情報交換等

さらに、平成 18 年 2 月には、国際地震工学センターに小規模のテレビ会議システムを導入し、世界銀行の GDLN や JICA-Net

ペルー
CISMID

メキシコ
CENAPRED

遠隔講義

IISEE-net

ルーマニア
CNRRS
共同研究
共同構造実験

おける建築・都市の地震災害軽減のための国際技術協力ネット早期地震被害推定システム（知識データベース）
テレビ会議システム

国地研修共通課題

技術指導
インドネシアワークの構築」を開始する予定である。ここでは、途上国とのトルコITU

技術協力関係をさらに緊密にし、共同研究や共同実験の実現を共同研究
共同構造実験目指す。共同研究としては、当面、「建築物の早期地震被害推定その他システム」のケーススタディを途上国の協力で行う予定である。
また、共同実験としては、途上国に特徴的な建築物（例えば組図 14 建築研究所をコアとした国際技術協力ネットワーク積造建物）の耐震性能評価手法の確立を目指し、日本側の実験・分析技術と、途上国側の安価なマンパワーと現地の材料・工法

参考文献：とを、適切に組み合わせた構造実験を実施する予定である。

1) 例えば、独立行政法人建築研究所：国際地震学および地震工学研修年報,Vol.31,2005.9
3) GeoHazards International, United Nation Centre forRegional Development, “GESI Pilot Project”, 2001.10

図 13 ルーマニアの耐震技術者とのテレビ会議の様子（平成 17 年 3 月 22 日開催、TDLC にて）