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学校?教育施设

灾害に対する备えを万全に。
学校は生徒たちの安全を守る
重要な施设です。

东日本大震灾を受け、生徒たちを守るシェルターとしての校舎の役割がクローズアップされ、想定を超えたリスクへの対応策がますます求められています。

建物の安全と機能を守り、快適な教育环境を作ることが耐震構造を超える革新的構造技術として誕生した制震?免震构造の基本コンセプトです。

小欧视频は、世界に先駆けて各种の制震?免震システムを実用化し、建物への适用を図ってきました。

地震対策技术のトップランナーとして、豊富な実绩とノウハウに基づき、学校の耐震诊断から地震対策技术の导入まで、学校机能の维持につながる最适な灾害対応策を提案します。

  • 免震?制震?耐震とは
  • 天井耐震化?天井レス化
  • 学校叠颁笔
  • 叠颁笔に有効な小欧视频の技术
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免震?制震?耐震とは

建物の安全と機能を守り、快適な教育环境を創る

免震は揺れを逃がす构造、制震は揺れを吸収する构造、耐震は揺れに耐える构造です。

図版:免震构造

地盘と建物の间に地震を受け流す免震装置を设置し、建物への地震力の伝达を低减します。

図版:制震构造

建物内に揺れを吸収する制震装置を设置し、揺れを低减します。建物の状况に合わせ、様々な制震装置を提案します。

図版:耐震構造

耐震构造は、太く顽丈な柱?梁で建物自体が地震に耐えうる强度で造られています。

図版:免震构造

図版:制震构造

図版:耐震構造

免震构造

免震构造は、地盤と建物の間に免震装置を設置することにより、建物への揺れを低減します。

研究设备や什器等の転倒を抑えられるので、安全性は飞跃的に向上します。また交通などの振动対策にも有効です。

図版:免震装置设置状况

免震装置设置状况

図版:免震装置例

免震装置例

図版:通常の建物 通常の建物が受ける地震力

通常の建物:通常の建物が受ける地震力

図版:免震构造の建物 免震の建物が受ける地震力

免震构造の建物:免震の建物が受ける地震力

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免震构造の特長

①地震の揺れを1/2?1/5に低减します。

免震装置は地震の衝撃を吸収し、构造躯体への地震力の伝达や変形を低减します。

②研究设备や什器等の転倒?破损を防止し、大切な财产を守ります。

建物の揺れを低減するため、研究設備や什器等の転倒が少なくなり、安全な环境を維持します。

③学习机能の継続を実现します。

①②の特徴や设备配管等の破损も軽减できるため、灾害后の学习机能の継続に寄与します。

免震レトロフィット

免震レトロフィット工事は、既に建っている建物に対して、上部の躯体に耐震部材を加えることなく地震に强く安全な建物にすることが可能なため、歴史的価値が高い建物や公共施设など业务の中断が难しい建物に有効です。

小欧视频では、东京丸の内駅舎保存?復原工事に代表されるような免震レトロフィット工事の実绩が多々あり、お客様の大切な建物を安全に免震改修できる技术を有しています。

东京駅丸の内駅舎保存?復原工事という国家的プロジェクトで培われた技术は、キャンパスにおいても学园のシンボル的な记念校舎の保存や、実験?研究施设を振动から守るための免震工事に応用展开されます。

図版:免震レトロフィット

免震レトロフィット

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多摩美術大学 図書館 ─安全性とデザイン性の両立─

多摩美術大学八王子キャンパスの新図書館(2007年竣工)は、2008年度の日本免震构造協会賞の作品賞を授賞した建物です。

「図書館という重いイメージの建物をハイヒールのように細くくびれた足で支えたい」という意匠デザインを、免震构造で実現しているところが評価されました。

51基の免震装置と、贵贰惭解析(有限要素法)などの解析手法による制度の高いモデル化を行うことにより、スレンダーなアーチのみで构成される开放的な空间を実现させ、安全と构造美を见事に両立させました。

図版:内観

内観

図版:外観

外観

図版:地下阶のアーチ脚部に设けられた免震装置

地下阶のアーチ脚部に设けられた免震装置

図版:构造体の応力解析を可视化し、构造検讨にフィードバック

构造体の応力解析を可视化し、构造検讨にフィードバック

免震构造の适用事例

図版:北里大学獣医学部本館B棟(十和田キャンパス)(青森県?免震)

北里大学獣医学部 本馆叠栋(十和田キャンパス)
(青森県?免震)

図版:清泉女学院中学高等学校 南栋(神奈川県?免震レトロフィット(曲面すべり支承))

清泉女学院中学高等学校 南栋
(神奈川県?免震レトロフィット(曲面すべり支承))

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制震构造

细く高い形状の建物では、免震ではなく制震の方が有効な场合があります。アクティブ型(机械装置を駆动させて揺れを抑える)、パッシブ型(建物に组み込んだ装置が揺れを吸収する)など、小欧视频独自の多様な制震メニューから、対象建物に最适なソリューションを提案します。

下記のほかにも、より安心?安全な建物の提供を目指して、継続的に新たな技術开発に取り組んでいます。

図版:小欧视频の制震メニューラインナップ

构造フレーム内に设置されるコンパクトな贬颈顿础惭

図版:小欧视频の制震メニューラインナップ

図版:HiDAX-s

図版:HiDAX-e

図版:HiDAX-u

図版:HiDAM

図版:Nu-DAM

図版:DUOX

図版:ハニカムダンパ

制震构造の特長

①都市型の超高层建物にも适する构造形式

制震构造は、免震构造に比べて長周期地震動に対しても効果を発揮するため、超高層建物にも適しています。

②风揺れに対しても効果を発挥

強風時の建物の揺れが小さくなり、安全な学習环境を提供できます。

制震构造の适用事例

図版:明星大学日野校29号館(理工学部棟)(东京都?ハニカムダンパ)

明星大学日野校 29号馆(理工学部栋)
(东京都?ハニカムダンパ)

図版:共立女子学園神田一ツ橋本館(东京都?ハニカムダンパ)

共立女子学园 神田一ツ桥本馆
(东京都?ハニカムダンパ)

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耐震补强

免震補強や制震補強も含め、建物の耐震性能を向上させることを耐震补强といいます。

免震构造や制震构造以外にも、筋交い(ブレース)や耐震壁の設置、柱や梁の補強など、補強には様々な構法がありますが、それぞれその効果は異なります。

小欧视频は、老朽化の度合い、耐力、周辺环境など校舎の特徴を分析し、補助金の活用も含め、最適なソリューションや構法を提案します。

図版:豊富な补强构法

豊富な补强构法

耐震补强の适用事例

図版:八云学园中学校?高等学校(东京都?パラレル构法/鉄骨フレーム补强)

八云学园中学校?高等学校
(东京都?パラレル构法/鉄骨フレーム补强)

図版:神奈川工科大学 情報学部棟(神奈川県?ハイブリッドマルチタワー构法)

神奈川工科大学 情报学部栋
(神奈川県?ハイブリッドマルチタワー构法)

図版:中村学园大学?中村学园大学短期大学部 音?体育馆(福岡県?CFT圧縮ブレース耐震补强法)

中村学园大学?中村学园大学短期大学部 音?体育馆
(福岡県?CFT圧縮ブレース耐震补强法)

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パラレル构法とは?

パラレルフレームと細いPC鋼材で建物外部から補強を行います。そのため、良好な室内环境を確保することができます。

図版:パラレル構法

図版:パラレル構法

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鉄骨フレーム补强とは?

方形のロの字型フレームを採用することで窓开口を确保し、补强后の教室の使い胜手及び通风、採光を确保しています。

図版:鉄骨フレーム補強

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ハイブリッドマルチタワー构法とは?

中央のコア壁に耐震性能を集约させる构造。床や间仕切りの可変性を高め、自由な教室ボリュームを创ることが可能となります。设备配管の変更も容易なことから、中高层の校舎に最适です。

図版:ハイブリッドマルチタワー構法

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天井耐震化?天井レス化

児童生徒等の安全确保に万全を期す

东日本大震灾では、天井などの大规模な崩落事故による人的被害や事业中断が大きな问题となりました。

文部科学省は、2013年に「学校施设における天井等落下防止対策のための手引き」を発行し、天井の耐震点検と対策を各学校设置者に要请しています。

その中で、児童生徒等の安全确保に万全を期す観点から、天井撤去(天井レス化)を中心とした落下防止対策の検討を促しています。

小欧视频は、豊富な実绩を基に、大空间の特徴に合わせて天井吊り下地の补强、天井形状の単纯化、天井の軽量化など最适な补强法を提案し、学校の価値向上を実现します。

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天井撤去(天井レス化)とは?

通常、天井里には设备や配管などが配置されており、これを天井材が覆っていますが、天井落下防止のためには、天井材を撤去してしまうことも根本的な解决策の一つです。

こうした天井レス化(直天井化)による天井落下防止対策は、主に体育馆やショッピングセンターなど、见栄え(设备や配管が露出して见えます)や机能面(音响や断热など)よりも耐震安全性が优先される空间に适用が可能です。

図版:天井撤去(天井レス化)

非构造部材(天井?设备)の被害の概要

天井の破损や落下の原因

东日本大震灾では、建物の构造体から吊られた天井材や设备机器は、地震动により揺れが増幅され、构造体よりも大きな加速度を受けました。天井自体の崩落やこれまで耐震対策の検讨から除外されていた范囲の设备机器等で被害がみられました。

段差のある天井部や天井内の設備機器は、それぞれが異なる周期で揺れることにより、相互干渉も発生します。このような要因が複合して、天井の破损や落下の原因となりました。

このような要因が複合して、天井の破损や落下の原因となりました。

図版:天井の损伤原因と対策例

天井の损伤原因と対策例

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対策前(非耐震)

下の映像は耐震性が考虑されていない天井を东日本大震灾で得られた地震波を用いて、小欧视频の大型振动台で揺らした场合です。地震により地盘から建物内に伝搬して来る地震力は、天井面においては段差部等の天井の吊り长さが异なるエリアに集中しやすくなり、次の顺序で天井の崩壊や设备机器の落下が発生しています。

  1. ①:天井の段差部分(中央部のやや右侧)と低い方の天井(段差部から左侧)で下地金物が外れる。
  2. ②:低い方の天井が一体となり崩落する。
  3. ③:高い方の天井(段差部から右侧)が大きくゆれ始める。
  4. ④:高い方の天井が右端部の壁に激しく衝突し、壁が崩壊する。
  5. ⑤:天井内设备机器(左侧箱状の机器)を吊っているボルトが切れ、天井里面に落下する。(実験の安全のため、ワイヤー吊りしています)

▼ 既存天井の被害状況(小欧视频が実施した振动台実験より)

対策后(耐震)

右の映像は、非耐震の天井実験の结果をもとに、损伤した部分に対策を施した天井を同様の地震波で揺らした场合です。対策により天井は崩壊しません。実施した対策は以下のような内容です。

  1. ①:天井を揺れにくくするために、天井内に2対の斜め补强材を设置。
  2. ②:段差部分の补强。
  3. ③:下地金物を滑りにくいものに変更。
  4. ④:设备机器を揺れにくくするために、吊っているボルトに斜め补强を襷掛けに设置。

▼ 対策後の天井の状況(小欧视频が実施した振动台実験より)

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国の施策(法令、补助金等)

法令、指导等

  国土交通省 文部科学省
2013年8月

天井の脱落対策に関する基準を新たに定め、新?増改筑时の适合を义务付ける建筑基準法施行令?告示を公布

脱落によって重大な危険を生じるおそれがある天井を「特定天井」(※)と定め、新筑、増改筑时には当该基準の适用を义务付け。

(※)以下のいずれにも该当する吊り天井

  • 居室、廊下その他の人が日常立ち入る场所に设けられるもの
  • 高さが6mを超える天井の部分で、その水平投影面积が200尘2を超えるものを含むもの
  • 天井面构成部材等の単位面积重量(天井面の面积の1㎡当たりの质量)が2㎏を超えるもの

図版:対象となる天井

既存建物へは原则として适用されないが、防灾拠点施设(庁舎、体育馆等)や、固定席を有する剧场、映画馆、公会堂等には、改修が行政指导される。

「学校施设における天井等落下防止対策のための手引き」を発行し、天井の耐震点検と対策を各学校设置者に要请

  • 迅速かつ効率的に総点検?対策を実施すべきとの観点から、目视あるいは図面诊断で危険性が高いことが确认された时点で、実地诊断を行うまでもなく対策の検讨に着手できるルートを设け、学校设置者の早急な対策を促す。
  • 児童生徒等の安全确保に万全を期す観点から、天井撤去を中心とした落下防止対策の検討を促す。
2013年9月 技术解説书を开示  
2014年4月 建筑基準法施行令?告示を施行  
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补助金等(平成26年度の例)

最新の详细情报は、各省のホームページ等をご参照下さい。

  国土交通省 文部科学省(私立学校施设の例)
补助事业 住宅建筑物安全ストック形成事业(住宅?建筑物耐震改修事业) 大学、短大、高専
防灾机能等强化紧急特别推进事业(学校施设耐震改修事业)
高校、中等教育学校、中学校、小学校、
特别支援学校

防灾机能强化施设整备事业(非构造部材の耐震対策)
対象施设 以下の要件に该当する天井であること
  • 防灾拠点施设(庁舎、体育馆等)、又は固定席を有する剧场、映画馆、公会堂等に设けられた天井
  • 延べ床面积1,000尘2以上(幼稚园、保育所は500尘2以上)、かつ、原则として3阶以上の建筑物に设けられた天井
  • 特定天井
  • 地震に対して安全な构造の天井とする旨の特定行政庁による勧告又は耐震改修促进法等に基づく指导を受けたもので、建筑基準法に基づく耐震改修に係る命令を受けていないもの
  • 当该天井の设置されている建筑物の构造躯体は、地震に対して安全な构造であること
  • 耐震诊断の结果、当该天井の脱落の危険性があると判断されたもの
耐震改修の结果、当该天井が地震に対して安全な构造となること(当该天井を除却する场合を除く。)
次のいずれかの要件を备えているもの
  • 大讲义室や屋内运动场、屋内プール、讲堂、ホール等の100尘2以上の空间(通路は除く。)を有する施设
  • 防災機能強化施設整備事業(耐震补强工事)と合わせて行う非構造部材の耐震対策
补助率等 补助対象経费の11.5%
※地方自治体に制度があれば+11.5%
大学、短大、高専
1/2以内
高校、中等教育学校、中学校、小学校、
特别支援学校

1/3以内
限度额 天井面积当たり:13,000円/尘2 大学、短大、高専
下限300万円(短大、高専はなし)~上限なし
高校、中等教育学校、中学校、小学校、
特别支援学校

下限なし~上限2亿円

その他、各都道府県の独自の補助制度については、各都道府県の窓口にお问い合わせ下さい。

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适用事例

図版:学习院大学 体育馆(东京都?斜め材で补强)

学习院大学 体育馆(东京都?斜め材で补强)

図版:麻布学园 讲堂(东京都?鉄骨による「ぶどう棚」下地)

麻布学园 讲堂
(东京都?鉄骨による「ぶどう棚」下地)

図版:東京女学館記念講堂(東京都?天井レス化/膜ルーバー設置)

东京女学馆 记念讲堂(东京都?天井レス化/膜ルーバー设置)

学校叠颁笔(事业継続计画)

灾害时に生徒の命を守る学校叠颁笔

叠颁笔(事业継続计画)は、紧急时に公司の根干の事业をいかに継続させるかを常时计画しておくというビジネス用语ですが、东日本大震灾では、学校にとっても重要な课题であることが认识されました。

避难所となった公立校は元より、私立校の多くも、帰宅难民となった子どもたちを宿泊させたり、水や情报を求める人达に応じたりしました。

灾害に强い学校をつくるには、平常时から被灾后を想定した復旧対策の优先度や対応体制、ルールづくりといった运営?ソフト面と、それを支える施设?ハード面の両轮を强くしなければなりません。

小欧视频は、幅広い见地と独自のノウハウ、确かな技术で、灾害时の事业継続対策を支援します。

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学校叠颁笔运営モデル

被灾时に校舎や体育馆などを近隣や社会にどこまで开放するかを含め、継続すべき事业の根干は何かを常时想定し、运営モデルを描くことが、叠颁笔のスタートです。

図版:学校叠颁笔运営モデル

灾害が起こると、地域の避难场所に指定されている公立の学校では、モデルⅠの緑の线のように、避难者を受け入れるために施设の稼働率が通常よりも上がります。

そんな中、2011年に発生した东日本大震灾では、私立学校においても帰宅困难な生徒?児童を保护しなければなりませんでした。しかしながら、地震への备えには学校によって様々であり、结果として、施设が使用可能になるまでの期间に格差が生じてしまいました。

そうした反省を踏まえ、私立学校でも、モデルⅡの赤色の线のように、復帰の早い施设と运営のシステム化が必要とされます。

学校叠颁笔施设モデル

小欧视频は、発災直後、数日後、数か月後と、被災プロセスに応じたBCPメニューを盛り込んだ、学校叠颁笔施设モデルを用意しています。

図版:学校叠颁笔施设モデルのイメージ図

学校叠颁笔施设モデルのイメージ図

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学校叠颁笔施设モデルでは、被災時に体育館などを避難所として活用することを想定し、ライフラインである電力、水、汚水処理機能を確保しています。

食粮や物资などを保管する备蓄仓库や停电时に稼働する自家発电设备设置の他、体育馆には备蓄水槽、浄化器を设置することで、饮料水として利用できるプール、シャワー室等を完备します。

避难スペースとなる体育馆の天井は、落下の危険性をなくすため、天井レスとしています。

叠颁笔に有効な小欧视频の技术

火灾时避难シミュレーションシステム

小欧视频が开発した災害等の予測?対応技術は、施設計画時の検討はもちろんのこと、既存校舎のリスク回避策としてもご活用頂けます。

火灾时の高度な避难シミュレーションシステム
-「人?熱?煙連成避難シミュレータ PSTARS:ピースターズ」-
(People, Smoke, Temperature, And
Radiation interaction evacuation Simulator on Sim-Walker)

火灾时の「热」と「烟」が「人」の行动に与える影响を考虑した、世界で唯一の避难シミュレーションです。避难者の滞留による危険や火灾に応じた避难状况の违いを动画で可视化し、検証を行います。

多くの避难者を潜在的に抱える学校では、避难安全设计の计画が重要です。施设计画に当たってこの笔厂罢础搁厂を活用することで、シミュレーションに必要なデータ作成の省力化や计算の高速化が図られ、スピーディに热や烟、生徒や教职员の避难行动を分析することができます。

また、人や火灾の动きを3次元の动画で示すことが可能であるため、想定される火灾时の避难行动を分かり易く理解顶くことが可能です。

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  • 火灾発生と同时に避难开始、人が出口に杀到がするが、适切な开口部を设けたことで50秒后には避难完了。
  • 部屋が烟を留める机能を果し、廊下への烟の漏えいを遅らせ、廊下に烟が漏れ出した时には阶の避难が完了。
  • 安全に避难できることを検証しています。

本システムは自社开発のため、現地条件に応じた歩行行動ロジックの追加や高度化等の改良が容易に行うことができます。今後、さらなる実績の積み重ねとシステムの改善を進め、火災時の歩行者の安全性?円滑性に配慮した施設計画立案等に役立て、より安全な施設を提供していきます。

学校?教育施设 インデックス

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