地震に強い家の構造は耐震等級3|メリットや注意点を徹底解説

地震に強い家を作りたいと考えている人は多いです。地震の多い日本ですから、耐震性の高い家に住むことは大きな安心材料となります。

そこで今回は、耐震強度を表す指標としての耐震等級3や、その家の特徴、注意点などについて解説していきます。

1. 耐震等級とは?

耐震等級は、その名の通り家の地震に耐える強度を指しています。

1~3までの等級があり、数字が挙がるほど耐性が上がります

以下にそれぞれの等級の具体的な強度をみていきます。

1-1. 耐震等級1

震度6~7の地震が起こっても倒壊の危険はないものの、地震後、大きな修繕が必要になるケースが多いです。

建築基準法上の耐震等級、というと、この等級1をいいます。特に耐震等級を主張していない一般住宅の場合、この等級に属します。

1-2. 耐震等級2

上記、建築基準法所定の等級の1.25倍の耐性を有しています。

震度6~7の地震が起こっても倒壊しないのはもちろんのこと、等級1に比べて少ない補修で済みます。

学校や病院、ホテルといった災害時の避難所として使われる場所は、この等級に属します。

1-3. 耐震等級3

建築基準法の1.5倍の強度です。現状、最も耐震性の高い建物になります。

震度6~7の地震が起こっても、補修なしか、しても等級2より少ない補修で済みます。

災害復興の中核として活動すべき、警察署や病院、消防署がこの等級に属します。

2. 耐震等級3の建物の特徴

耐震等級3の家には、一体どのような特徴があるのでしょうか。以下にみていきます。

耐震性の高い家というと、柱の強さをイメージされる方が多くいます。一家の主のことを「大黒柱」と表現するように、やはり家を支えているのは柱であり、その強度によって耐震性が左右されると連想します。

しかし、実際には、柱よりも他の要素が耐性を上げるうえで重要な役割を担っています。具体的には、「壁」、「床」、「基礎」の3要素です。

2-1. 強い壁

壁には、耐力壁と呼ばれるものがあります。読んで字のごとく、力に耐えることができる壁です。地震が起こっても、耐えうる強度を有しています。

地震が起こると、横方向へ強い力がかかります。このとき、壁が弱いと二階以上の重さに耐え切れずにひしゃげてしまい、一階が押し潰されてしまいます。

通常、家にはこの耐力壁と非耐力壁が混合して使われています。部分によって使い分けられるのがやはり一般的です。たとえば、玄関や勝手口、大きな窓のある壁など開口部付近は、非耐力壁が使われます。

家によって、耐力壁が使われている比率は異なります。単純に比率が高いほうが耐性も強いかというと、そうではありません。

(1)耐力壁のバランス

構造が重要になってきます。たとえば、南側にテラスやバルコニーがあって、大きな窓が多いとします。自然、そちらに非耐力壁が多くなり、逆に北側ばかりが耐力壁で強度が上がります。

一方で、耐力壁の比率は前者より低くても、バランスよく設置されている家があるとします。

『どちらがより地震に強い家だといえるでしょうか?』

お察しの通り、後者の

『比率は低くてもバランスよく耐力壁が設置されている家』です。

前述したように、開口部付近は非耐力壁となりますから、家の構造段階で、すなわち耐力壁を設置する前の時点で、耐震等級3の家になるかどうかが決まるといっても過言ではないわけです。

(2)直下率

構造とバランスの話でいうと、直下率も重要な視点となります。これも耐力壁の比率以上に大切な項目です。

直下率という言葉をなんとなく聞いたことはあるけれど、具体的な意味は分かっていない人がかなりいます。これは、2階と1階の壁や柱の位置が揃っている比率を指しています。

2階に耐力壁がある部分が1階も耐力壁になっているか、同様に、2階の柱が1階にも通っているか、ということです。もちろん、直下率は高いほど耐震性が上がります。

■家によって大きく異なる

直下率については、耐震基準がはっきりと規定されていません。そのために、家によって大きく隔たりが発生しうる要素です。

2階と1階、それぞれの平面図を照らし合わせて、壁や柱の位置が合っているか、と直下率を調べます。このとき、多くの壁や柱が合致していれば、耐震性について安心材料となります。

一方で、家の構造上、一階に居間や縁側などが設置されていて大きな窓が多く、直下率が低くならざるを得ないケースが存在します。

■直下率の低さはカバーできる

このときは、それをカバーするために、梁を設置したり、床の強度を上げたりします。直下率が低い=耐震強度の低い家だというわけではなく、上手くフォローしていれば耐震性への影響を少なくすることが可能です。

2-2. 強い床

壁が耐震性を語るうえで最重要ですが、床も非常に大事な要素です。床がもろければ、やはり地震による横からの力で簡単に歪み倒壊につながります。

床の強度は、構造用合板を床下に加えて上げるのが一般的です。構造用合板の取り付けについては、剛床工法(ごうしょうこうほう)と呼ばれるものが使われることが多いです。

(1)剛床工法によるメリット

この工法は、直接に梁材に合板を留められるというメリットがあります。これにより、耐性が上がります。特に地震や強風といった水平性の力に強くなります。

その強度によって、火打ち梁が不要になるのも魅力です。火打ち梁とは、変形を防止するために用いられる斜材のことです。これを付けなくても良くなることで、建築やリフォームのコストをカットできます。

(2)吹き抜けは強度が下がる

床が耐震強度と密接な関係があることを指摘しました。このことから分かる通り、吹き抜けの家は一般に耐震性が下がる傾向にあります。

理由は一目瞭然で、耐性に重要な役割を果たす床がそもそもないわけですから、そのぶん強度も落ちるということです。そのため、吹き抜け構造の場合には、その周囲の耐震性が弱くなる箇所について、ピンポイントで補強工事を行います。

(3)家の構造から必要な補強を想定

耐震等級3の家の場合、あらかじめ家の構造から必要な床の量や面積、重点化すべき部位を試算して、それをもとに補強します。弱い部分をカバーした設置になるため、全体として耐震強度の高い仕上がりになります。

また、そもそも等級3では、取りうる家の構造、間取りが制約されることがあります。念願のマイホームを注文する場合、デザインを重視して耐震性を度外視すると、ほとんどの場合、地震に弱い家となります。

耐震強度にもしっかりと気を配ったうえでのデザインの選択が、地震に負けない家にするために大切です。

2-3. 強い基礎

地震への影響を少なくする要素として、やはり基礎は大切です。この点、耐震等級1の一般住宅と等級3の建物では、大きな違いがみられます。

(1)等級1の基礎

等級1では、「布基礎」が用いられていることが多いです。これは、主に壁の下という特定の箇所だけに基礎を設けるものです。

地震が発生すると、柱の下や基礎周辺にだけ力が集中してかかり、結果的にダメージを負いやすいです。

(2)等級3の基礎

一方で、等級3の場合、「ベタ基礎」が用いられます。こちらは、壁の下だけではなくて、建物がある部分全体について基礎を設けます。

地震による力が一定箇所のみならず全体に分散されるため、負担を最小限に抑えられます。

特に力がかかりやすく、強度を上げたい箇所は、配筋の補強が実施されます。これにより、不安要素が取り除かれます。

鉄筋の配筋されるピッチ(間隔)も狭くなり、とても密な配筋になります。

場合によっては、D16という16㎜径の鉄筋を使うこともあります。

また、基礎は厚いほうが強くなります。建築基準法では、120mmと規定されています。実際には等級3を達成するために、ほとんどは150mm以上の基礎を使うことになります。

ベタ基礎は床下からの湿気を防げるメリットもあります。ただし新築の場合、2年程度は基礎のコンクリートから水分が発生します。床下の環境への気配りがいらなくなるわけではありませんが、ちゃんと通気ができていれば何も問題ありません。

3. 耐震等級3のメリットとデメリット

耐震等級3の家は、上記のようにメリットがあります。ただし、メリットばかりではなくデメリットも存在します。この項目では、耐震強度を高くするメリットとデメリットをまとめます。

3-1. メリット

■地震への耐性が上がる
■台風が来ても揺れが少なくなる
■地震保険の割引率が上がる
■住宅ローンの金利が下がる

3-2. デメリット

■建物の構造や設計を変えることによりコストがかかる
■証明書や検査など手続き事項による費用が発生
■吹き抜けなど高いデザイン性の家を持ちにくい
■建物の形そのものに制約がある
■瓦など重みのある屋根材を使いにくい

ざっと挙げてもこれだけのものがあります。特にデメリットが意外と多いと感じたかもしれません。大事なのは、耐震強度を上げようとするとどうしてもコストがかかること、デザインへのこだわりを発揮しづらくなること、の両側面です。

3-3. 耐震強度を上げれば費用も上がる

費用面やデザイン性へのニーズから、あえて耐震強度に執着しない選択をする人もいます。

たとえば、先の基礎部分で見た等級の違いにもとづく工法の差異も、費用に大きく直結します。「布基礎」では建物の一部のみに基礎を使いますが、「ベタ基礎」では建物全体に基礎が作られます。

使用するコンクリートが増えるために、それだけ費用が上がるのは想像に難くありません。

(1)具体的な費用

耐震強度を上げようとすると、どれくらい費用がアップするのか、気になる人が大勢います。

これは、構造によっても変わってきます。一般的には、1坪当たり約2万円のアップとなります。建物の空間設計と耐震設計は基本的に反比例の関係にあります。

3-4. 空間設計と耐震設計は反発する関係

空間設計を重視すれば、耐震設計に不安が生じます。耐震設計を重視すれば、今度は空間設計の制約が大きくなる、といった具合です。

空間設計→耐震設計の順ではなく、最初に耐震設計を決めておくことが大事です。具体的には、どのくらいの耐震等級にするか、です。

特別デザイン性にこだわりがないのであれば、等級3にしてその制約のなかで空間設計を行えば良いです。一方で、どうしてもしたいデザインがある場合には、あらかじめ等級2や1にして、制約を小さくしておきます。

4. 耐震等級にまつわる注意点

耐震性を表す指標として、等級3が一番良いというお話をしました。この知識を持っている人で多いのが、「耐震等級3相当です!」という売り文句に簡単にのっかってしまうことです。

4-1. 耐震等級3「相当」に要注意

確かに「3相当」という 言葉を額面どおりに受け取れば、警察署や消防署レベルの耐震性を持っているといえます。しかし、実際には、テキトーな壁量計算を行い、等級3相当の壁量だというだけで、等級3相当という言葉を使っていることがあります。

耐震性が 壁量だけでは決まらないことは、既に指摘した通りです。耐力壁の量やバランス、二階と一階の壁や柱の位置など、構造面での要素が複雑に絡み合って耐震性は測れます。

マイホームの発注前段階で、具体的な構造が決まっていないのに、どの等級になるかを広告すること自体、土台無理な話だといえます。

(1)構造が決まって耐震等級も判断可能

どのような構造、間取りや空間にするかが決まって、初めて具体的な耐震強度を目算することが可能になります。

特により悪いケースでは、モデルハウスや上位モデルの等級として、広く等級3相当を標榜していることもあります。大抵、誇大広告の場合は「相当」の文字が使われますから、この点に注意をしておきましょう。

4-2. 構造決定後の変更をしないようにする

以上の注意点を逆にいえば、構造や間取りが決まれば、自分の家がどの等級を達成できるかが分かるということです。専門家であれば、すぐに分かることです。前もって説明を受けておくことが大事です。

等級が計算できても、その後に大きな設計上の変更が生じれば、もちろん、予測した等級より下がる危険があります。たとえば、住みやすさや、それこそデザインを考慮して、壁や柱、梁の大きさや位置を変えることです。

このような変更があれば、完成後の等級の変化にもつながりますから、前もってできあがりをシミュレーションして、変更が起きないように配慮しておくことが大切です。

4-3. 住宅会社の選定が鍵

構造設計のみアウトソーシングしている会社だと、話がスムーズに進まないことがあります。この点にも注意が必要です。

経験が多く優秀な設計者を有している会社であれば、空間設計と耐震設計を両立させた提案をしてくれます。デザインだけではなく、耐震設計も考慮してくれるスキルの高い設計者に当たることが重要です。

デザインや住みやすさ、耐震性に気を配った真に満足できるマイホームを手に入れるためには、慎重な住宅会社の選定が鍵になります。

5. 耐震等級3の家についてまとめ

等級3の家は、地震が起こっても最小限のダメージで済む、非常に安心感の高い家です。マイホームの耐震性が高いことに越したことはありません。

ただし一方で、耐震等級にこだわることで、デザインに制約が生まれること、費用が高くなること、といったデメリットもまた発生します。

それらを天秤にかけて、経験豊富な設計者と相談のうえ、自分のニーズを上手く両立させて実現することが求められます。

構造について、しっかりと勉強をしている住宅会社や設計士さんを見つけてください。

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