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地震と建物の揺れ

第4回  建物と人の生活を守る震災対策(その3:2016年熊本地震の教訓と対策例)

執筆者

久田 嘉章
工学院大学建築学部まちづくり学科 教授 工学博士
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2016年熊本地震の被害事例と教訓

連載の最終回は、2016年4月16日未明に活断層帯で発生し、甚大な被害となった熊本地震(本震、マグニチュード[M]7.3)から学ぶ震災対策への教訓と、具体的な対策例を紹介します。
まず、熊本では大きな地震は起きないという誤解がありました。確かに建築基準法による地域係数(注1)も0.8~0.9と低い値であり、今回の地震を起こした活断層(布田川断層帯)によるM7級地震が発生する確率は、今後30年で0~0.9%とされていました(文献1)。一般に活断層帯の地震の活動度は極めて低く、その発生確率を正確に予測することは困難です。今後は、発生確率が低く評価される大地震だけでなく、可能性の高い中小地震の評価結果も併せて公表し、震災対策を誘導するような情報の出し方が必要だと思いました。
次に、活断層帯の地震による地表地震断層の出現位置についても教訓を得ました。図1は公表されていた活断層と実際に出現した地表亀裂の位置を示しています。前者は単純な数本の線なのに対し、後者は広い帯状の地域に分散しています(注:地表亀裂は断層だけでなく、地滑りなども含む)。日本のような複雑な地質・地形の場所では正確な活断層位置を特定することは困難であり、想定の活断層を含む幅広い地域を対策の対象にする必要があります。

最後は、活断層による強い地震動と、地表に断層のずれが出現することによる建物の被害状況からの教訓です。強い揺れの例として、図2は震度7を記録した益城町役場の加速度と変位波形を示しています。1000galを超える大きな加速度に加え、地表地震断層の近くに現れるフリングステップがはっきりと見られます(本連載第1回を参照)。益城町では、軟弱な表層地盤が存在する地域でこの強い揺れが大きく増幅され、多くの建物に甚大な被害が生じたと考えられます。写真1は地表に断層のずれの直上にあった建物の被害例です。断層のずれによって建物の変形や傾斜が生じていますが、よほど脆弱な建物でない限り倒壊するような大きな被害はほとんど生じていません。写真1左の古い伝統木造建物は、断層すべりに伴って建物も変形していますが、倒壊は免れています。写真1右の新しい木造建物は、鉄筋コンクリートの基礎や耐震壁による丈夫な構造であるため、建物はほとんど変形せず軽微な被害に留まっています。同様な結果は過去の地震調査でも多数確認されており(例えば、文献2、3)、例え地表地震断層の真上であっても対策は不可能ではありません。

活断層の近くには建物を建てないことが望ましいのですが、その発生確率は一般に低く、正確な断層の出現位置を予測することは極めて困難です。どうしても建築する場合、その危険性を十分に認識したうえで、以下の対策が必要だと思います。
まず、土砂崩れや地滑り、液状化など対象地の地盤災害の可能性を調べましょう。建物の対策では、地域係数を1、耐震等級はII以上など最低基準である建築基準法より高い耐震性能を確保し、信頼に足る実績のある業者によって施行管理されれば、ほとんどの場合、倒壊するような大被害は避けられます。さらに、断層のずれによる建物の変形・傾斜や、震源近くにおける強い揺れが襲う可能性があり、家具等の転倒防止など室内の安全対策も必須です(連載第2回を参照)。最後に、仮に大きな被害が出た場合の対応策として、近隣住民と連携した初期消火と救援救護の訓練を日頃から行うことも重要です。熊本地震では西原村・大切畑地区では多数の建物が倒壊する被害が出ましたが、下敷きになった全ての住民が、近隣住民どうしで互いに協力し合い、速やかに助け出しています(文献4)。

レジリエントな震災対策の実例

ここで、改めてレジリエントな震災対策の実例(本連載第2回を参照)を紹介します。まず被害を出さないための対策として、建物の耐震性能の向上策(本連載第2回)と、十分な備蓄により「避難する必要のない建物」を目指していただきたいと思います。写真2は新築の在来木造建築の例です。構造躯体として、基礎は十分な鉄筋量で補強したべた基礎(底板一面が鉄筋コンクリートになっている基礎)とし、基礎・柱・はり・筋違等の構造部材を金物でしっかりと補強し、さらに構造用合板で建物全体を一体化しています。この結果、大きな費用をかけずに高い耐震性(耐震等級III)を確保しています。次に室内の安全対策として新しい家具は全て作り付けとし、転倒する家具類をなくしました。古い桐たんすは、普段は人のいないウォークインクロゼットに置き、厚い板の下地材にしっかりと固定しました。その他、1週間分の水・食糧等の備蓄スペースを確保し、非常用・トイレ用の雨水タンクを設置、さらに約10年の間隔で保守管理を行うための点検口を設けています(文献5)。

次に被害が出た場合の対応力向上(本連載第3回を参照)のための実例を紹介します。工学院大学は新宿駅周辺地域の事業者の方々と連携して、毎年防災のための講習会を実施し、いざという時のために消火器・消火栓の使い方や、応急救護や担架搬送法などを学んでいます。写真3は工学院大学の自助としての講習会や防災訓練、写真4は新宿駅周辺防災対策協議会による共助の防災訓練の様子です。前者では訓練では火災時の避難訓練だけでなく、負傷者や閉じ込めなどの震災に立ち向かう訓練である発災対応型訓練(注2)により、講習会等で事前に学んだ内容を確認します。後者では、新宿医師会と連携した多数の負傷者が出た場合の対応訓練(医療従事者による負傷者の優先順位を判断するトリアージ訓練と、事業者による重症者の搬送や残された軽傷者の応急手当、負傷者情報の整理の訓練)や、地元の建築技術者と連携した超高層建築など大規模建物の継続使用性を判定する訓練、さらに地域の情報拠点として東西両地域に現地本部を設置し、地域情報の共有と配信の訓練や、多数の帰宅困難者の一時的な収容先である広域避難場所におけるボランティア活動の訓練なども実施しています。

おわりに

熊本地震では「日本全国どこでも大地震は起きる」「しっかりとした耐震対策で建物被害は大きく減らせる」ことを改めて学びました。さらに「想定外は必ず起こる」「直後には誰も助けに来られない」「自分の家やまちは自分たちで守る」「普段していないことはできない」も重要な教訓となりました。災害は被害を出さない対策だけでなく、被害が出た場合の対応策を計画し、講習と訓練、検証・改善を毎年繰り返す必要があります。最後に、被災されました皆様に心からお見舞い申し上げますとともに、この貴重な教訓を必ず生かすことを誓いたいと思います。

参考文献
1)地震調査研究推進本部:布田川断層帯・日奈久断層帯の評価(一部改訂)、平成25 年2月1日
2)久田嘉章:活断層と建築の減災対策、活断層研究、No.28, pp.77-87, 2008年
3)久田嘉章ほか:2011 年福島県浜通り地震の地表地震断層の近傍における建物被害調査、日本地震工学会論文集、第12巻、第4号(特集号)、pp.104-126、2012年
4)西日本新聞:奇跡の集落、命守った絆 熊本・西原村大切畑地区、下敷き9人救出、2016年5月5日付朝刊
5)日本建築学会編:逃げないですむ建物とまちをつくる ~大都市を襲う地震等の自然災害とその対策~、技報堂出版、2015年

注1(地域係数):建築基準法の地域係数は、耐震設計における地震荷重に乗じる係数です。標準の値は1ですが、歴史的に地震の活動度が低いと考えられている地域では0.8または0.9に低減できます(沖縄のみ0.7)。この係数は1952年の基準法改正で導入されましたが、活断層などの最新の知見が考慮されておらず、時代に合わなくなっています。
注2(発災対応型訓練):従来の防災訓練が火災や津波等からの避難訓練であったり、事前に決められたシナリオ通りに進行する訓練であったのに対し、発災対応型訓練は、訓練開始時に負傷者役がいたり、被害看板などでさまざまな被災状況を示し、訓練参加者がその状況に自分の判断で対応し、問題点と今後の改善点を見つけることを目的とする訓練です。

(2016年6月30日 更新)