『 写震器 』 を開発
─ 余震に対する建物健全性を遠隔評価 ─
三井住友建設株式会社（東京都中央区佃二丁目1番6号 社長 則久 芳行）は、大地震のあとの建物の余震に対する健全性を遠隔で評価するシステム「写震器」を開発しました。
このシステムは、建物の地震时の损伤の程度を知るうえでもっともクリティカルになる代表的な部位を定めておき、その代表点の地震时の挙动をカメラによって光学的に追跡するというものです。地震时に记録された代表点の挙动とあらかじめ数値化しておいた损伤限界とを比较することによって、被灾した建物の外部から建物全体のその后の余震に対する健全性を自动的に判定するものです。
また、このシステムの主たる机能が地震时の建物の动きをそのまま写すことから「写震器」という爱称で呼ぶことにしており、すでに当社が设计施工を请け负った株式会社ロッテ浦和工场に设置し运用を开始いたしました。
■ 経緯
东日本大震灾のあと当社は、生产の早期再开が强く望まれていた製造业の公司のお手伝いを各所でいたしました。この中で一番要望が多かったのは、被灾した建物の内部に立ち入ってよいかどうかを闻かれたことです。生产再开のためには製造ラインや製造设备の点検をしなければなりませんが、そのためにはまず、余震の心配があるなかで被灾した建物の内部に立ち入れるかどうかを判断する必要がありました。
一方で、このようなご要望に応えるにはいくつかの课题があります。
现行の耐震基準に基づいて设计された建物の耐震性能は、建物供用期间に极めてまれに発生するような大地震に対しては建物の崩壊を防止し人命を保护するという水準にありますが、一般には、被灾したあとの余震に対する性能まで考虑して设计されることはありません。しかも地震后の建物の外観からは実际に本震として作用した地震动の大きさを知ることはできないため、建物がどの程度まで被灾したかを理解するには、相当の时间をかけ、専门的な知识に基づいて调査しなければなりません。そのうえ被灾し损伤した建物がその后の余震に対してどのような性能を示すかは设计では明らかにしていませんから、実际には２次灾害の危険性があるなかで、一般の人々が最大级の地震を経験したと思われる建物の内部に立ち入ることが可能かどうかを知ることは容易ではありません。
そこで、ＢＣＰ（事业継続计画）の観点から、大地震のあとの製造ラインの早期復旧に贡献するために、余震に対しての建物の健全性を手軽に知ることのできるシステムを开発いたしました。
■ システムの概要
乐播传媒はこのような课题に対して、
- 现行耐震基準によって设计された建物が余震に対しても健全であるための被灾レベルの设定
- 地震时の実际の建物挙动の远隔监视と记録
- 被灾建物の余震に対する健全性のレベルと监视结果との照合および判定
の３つを特徴とする建物の対余震健全性评価システムを开発しました。
同システムの远隔监视の方法は、动态追尾のソフトを备えたＣＣＤカメラなどの光学的な装置が特定のターゲット（一定の照度を有する光源など）の动きを追跡しその轨跡を记録することによるものです。１秒间におよそ50～100データを0.5ミリ単位で记録することができ、そのデータはＬＡＮを利用する方法や、クラウド上のサーバを利用して収集するほかいくつかのオプションを用意しています。
収集したデータは、あらかじめ準备してある判定基準と即座に照合し、余震に対する健全性を评価することができます。なお、非常时のバッテリーを付属しており、停电时にも30分の记録ができます。これらを维持するための电気料金は月に数百円ほどになります。また、ＣＣＤカメラを用いた场合には常时は工场内部の监视用に充てることもでき、その场合には一定の揺れ幅が生じたとき自动的にターゲットを追跡するように画像を切り替えることとすることもできます。
なお、これらの主要机器は既製品を用いていますので、余震に対する建物の性能の判定のための解析费用を除いて、主要机器や情报回线の準备およびその据付に要する费用をきわめて安価に抑えることができます。
■ 従来の方法との相違点
これまで地震被害を推定する仕组みは、加速度データを用いることが主流でした。しかし、建物の被害状况を知るためには、加速度により得られた揺れ具合を建物各部の変形状态に読み替える必要があります。
しかし、その间の手顺には建物の振动モデルを介在させることになりますが、建物の重量や揺れにくさを表す物理量にはばらつきがありますので、必ずしも得られた加速度と各部の実际の変形が正しく対応するとは限らないという不都合がありました。
これに対して、「写震器」では、文字通り震动による対象部位の轨跡をそのままカメラで写すので、被害の状况を把握するための建物主要部の変形状态を光学的に直接知ることができます。
■ 今後の展開
当社は今后、地震后の早期操业再开を必要とする製造业を中心にしてＢＣＰのサポートの一环として本システムの导入を図っていくことにしております。
また、新筑计画以外の场合には既存建物の耐震性能を确认し、必要に応じて然るべき减灾措置を施したうえで本システムを适用するように提案していく予定です。
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