Column #04

タワーマンションの3つの構造の違いとは?

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基礎

超高層の建物であるタワーマンションは、他のマンションに比べて非常に厳しい基準の耐震性能をクリアして、国土交通省の大臣認定を受けたうえで建築されています。そんなタワーマンションの構造の種類は、主に「耐震構造」「制振構造」「免震構造」の3つの構造タイプに分けられています。それぞれの構造の特徴について解説していきます。

耐震構造について

耐震構造とは、建物そのものが地震に耐えられる強さで造られている構造体のことです。建物を支える重要な部分に、頑丈な柱・梁(はり)・壁などが使われています。この構造は、地震の揺れを抑えたり、その力を吸収したりして、建物に直接揺れが伝わらないようになっている制振構造や免震構造とは違い、揺れをそのまま受け止めるタイプです。

そのため、揺れの影響が他の構造よりも出やすくなってしまう特徴があります。耐震構造のメリットは、グレードに応じた経済的なコスト設定が可能なところにあります。バランス良く壁を設置することで、コストを抑えられるためです。

揺れが大きく伝わるため、大地震のあとは、損傷度合いを調べて修復作業が必要になりますが、「建物自体の倒壊を防ぐ」ことを目的として作られている構造です。

制振構造について

制震構造とは、地震のエネルギーを吸収する制振部材(いわゆるダンパーなど)を建物内の骨組みの部分に設けて、振動や衝撃を和らげる構造体です。高層鉄筋コンクリート造の重い建物の場合は、各階に制震部材を設置し、鉄骨造の軽い建物の場合は最上階に制震部材を設置します。そのため、耐震構造に比べて建物重量を支える重要な部分の損傷を抑えることができます。

耐震構造と比較すると、地震によって建物が揺れるのを抑える効果があり、高層マンションであるタワーマンションに向いているとされている構造体です。耐震構造と同様に、高層階で揺れが大きくなる層間変形は大きくなりますが、耐震構造よりは抑えられるといわれています。

また、建設費に占める制震部材費用の比率は小さく、免震構造と比較して経済的に高い耐震性能が得られることから、超高層のタワーマンションでも採用されることの多い構造です。

免震構造について

免震構造とは、地面の上に免震装置(積層ゴムと呼ばれるものなど)を設置し、地震の振動を吸収し建物に揺れが伝わるのを防ぐ構造体のことです。免震装置があることで、地震発生時には地面と建物が切り離されます。これにより、建物が受ける影響が少なくなり、揺れも低減されるのが特徴です。

免震構造では、地震の時の揺れを通常の1/3程度にまで軽減することができるとされています。揺れ方については、耐震構造・制振構造に比べると小さく抑えられ、層間変形も小さいため、建物がゆっくりと揺れて、大きな船に乗っているような感覚になるそうです。

また、建物内の揺れが抑えられることから、室内の家具や設備配管の破損、転倒の危険も軽減されます。ただし、免震構造の場合、他の構造よりも建築費用は高めになります。定期メンテナンスを要する免震装置の高い維持費もかかるという一面もありますが、自由度の高い建築計画が可能です。

まとめ

それぞれの構造の特徴をお伝えしてきましたが、発生する地震の種類や規模によって効果は変わってきます。タワーマンションの場合、地震による揺れの影響も大きくなるため、その点を踏まえて「制震構造」「免震構造」が選ばれるケースが多く見られ、「制振」と「免震」の2種類の構造を組み合わせるケースもあります。

また、構造に加えて、タワーマンションには自家発電装置の付いた非常用エレベーターや防災センターが設置されていることもあります。安心で快適なタワーマンションライフの強い味方といえるでしょう。

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