東京大学地震研究所災害科学系研究部門 准教授 楠浩一先生インタビュー「安全・安心のための即時耐震性能判定装置の開発」（第2回）
熊本地震をはじめ、日本ではいつ、どこで大震災が発生するかわかりません。建物の耐震性を高めることはもちろん、震災発生後、いかに速やかに「安全な場所」を確保できるかが重要な課題です。
第１回目のインタビューでは、地震直後の建物の応急危険度判定の難しさと、危険か安全かを明確に、かつ素早く判定できる即時耐震性能判定装置の概要を教えていただきました。今回はそのご研究について、今後の課題や展望も含めて詳しくお伺いします。「助成研究者個人ページへ」
1997年東京大学大学院博士課程修了。東京大学生産技術研究所の助手、国土交通省建築研究所の研究員を経て、2000年には独立行政法人建築研究所主任研究員に就任。米国カリフォルニア大学サンディエゴ校に１年間派遣された後、2006年に横浜国立大学大学院に異動、工学研究院准教授となる。2014年より東京大学地震研究所の災害科学系研究部門に所属、現在に至る。主な研究テーマは、構造物のヘルスモニタリング、鉄筋コンクリート系構造の構造性能に関する実験的研究、地震被災地域の被害調査など。
前回のおさらいとして、即時耐震性能判定装置の仕組みをもう一度、教えていただけますか。
即時耐震性能判定装置は「加速度センサ」と「評価装置」によって、大きな地震が起きた後、その建物の継続使用が「安全」か「危険」かを判定するシステムです。
建物の上階と下階の２〜３カ所にセンサを設置し、地震発生時の加速度データから評価装置が建物の変位を算出して、本震と同じレベルの余震がきた場合に建物が倒壊するかどうかを判定します。
建物の上階と下階の２〜３カ所にセンサを設置し、地震発生時の加速度データから評価装置が建物の変位を算出して、本震と同じレベルの余震がきた場合に建物が倒壊するかどうかを判定します。
現在はその応急危険判定を目視で行っているため、時間がかかったり、「要注意」という曖昧な判定が多く出てしまうのでしたね。
そうです。ネパールで大地震が起きた昨年の４月、現地に行って高層建物の損傷度を日本の方法で調べました。図面をもとに、柱の損傷具合を１本ずつ調べるという方法です。
損傷度は５段階あり、それぞれに基準が定められています。たとえば「近づかないと見えにくい程度（幅０．２mm以下）のひび割れ」は損傷度１、「比較的大きなひび割れ（幅１mm〜２mm程度）が生じているが、コンクリートの剥落はごくわずか」という場合は損傷度３といった具合です。各損傷度の柱が何本あり、それが全体の何割を占めているのかによって「調査済」「要注意」「危険」の判断を出します。
建物を隅々まで歩かなければいけませんし、1人だと判定に悩むため２人で行います。建物は４棟あり、４人で調査しても半日かかりました。
損傷度は５段階あり、それぞれに基準が定められています。たとえば「近づかないと見えにくい程度（幅０．２mm以下）のひび割れ」は損傷度１、「比較的大きなひび割れ（幅１mm〜２mm程度）が生じているが、コンクリートの剥落はごくわずか」という場合は損傷度３といった具合です。各損傷度の柱が何本あり、それが全体の何割を占めているのかによって「調査済」「要注意」「危険」の判断を出します。
建物を隅々まで歩かなければいけませんし、1人だと判定に悩むため２人で行います。建物は４棟あり、４人で調査しても半日かかりました。
だからこそ、素早く「安全」か「危険」かが明確になるシステムの必要性を感じて、開発されたのですね。ところで、研究を進めるためのデータは、実際に地震が起きなければ作れないと思うのですが……
もちろん、実際に地震が起こらなければデータは取れません。しかし地震がくるのを待っているだけでは、データが集まらず、研究が進みません。
そこで、兵庫県三木市にある兵庫耐震工学研究センターの実大三次元震動破壊実験施設（Ｅ－ディフェンス）で研究を行っている先生にお願いをして、振動台実験（地震時の揺れを建物の構造システムや構造部材に与えて性能を検証する実験）のとき、実験用の建物にセンサを設置させてもらって、実測を重ねているところです。
そこで、兵庫県三木市にある兵庫耐震工学研究センターの実大三次元震動破壊実験施設（Ｅ－ディフェンス）で研究を行っている先生にお願いをして、振動台実験（地震時の揺れを建物の構造システムや構造部材に与えて性能を検証する実験）のとき、実験用の建物にセンサを設置させてもらって、実測を重ねているところです。
なるほど。加速度を測定するハード機器は、ほぼ実用に近い段階にあるとのことでしたが、まだ課題が残っているのでしょうか。
課題のひとつは、停電と断線です。地震が起こると高確率で停電になりますが、肝心なときに電源が切れてデータが取れないのでは、意味がありません。最低でも本震のデータは保持できるよう、センサにバッテリーを搭載し、停電時は自動的にバッテリーに切り替わるように改良しているところです。
断線については、ＳＤカードで対応できるようになりました。４ギガのＳＤカードがあれば、約１カ月分のデータを残すことができます。断線によって加速度データを評価装置に送信できなくなったときは、自動的にデータをＳＤカードに保存しておき、サーバとのリンクが復旧すると未送信のデータを自動的に送るようにしました。このため今はデータの欠損がほぼなくなりました。将来的にはＷｉ-Ｆｉにして「無線化・無停電化」を実現することが目標です。
断線については、ＳＤカードで対応できるようになりました。４ギガのＳＤカードがあれば、約１カ月分のデータを残すことができます。断線によって加速度データを評価装置に送信できなくなったときは、自動的にデータをＳＤカードに保存しておき、サーバとのリンクが復旧すると未送信のデータを自動的に送るようにしました。このため今はデータの欠損がほぼなくなりました。将来的にはＷｉ-Ｆｉにして「無線化・無停電化」を実現することが目標です。
