床に伝わる微振動を回転エネルギーに変換
～床制振システムを新本社に適用～
清水建設（株）＜社長 宮本洋一＞と日本精工（株）＜社長 大塚紀男＞はこのほど、病院やホテル・大スパンオフィスの居住性の向上を目的に、歩行時の微小な床の上下振動を回転運動に変換して吸収するコンパクトで軽量な制振システムを共同開発・実用化しました。第１号を京橋に建設中の清水建設の新本社ビルに適用します。
この制振システムは制振装置本体とバネ部材からなります。本体は床の上下振動を回転運動に変換するボールねじ機構と、ボールねじに対して軸回り（直交方向）に回転する円形の回転錘（フライホイール）から構成されています。大きさは２．のペットボトル大で、重量はわずか１０ｋｇ、うち錘の重量は４ｋｇ程度ですが、２ｔ～４ｔの錘とばねを組み合わせた従来製品と同等の制振効果を発揮することが大きな特長です。一方のばね部材は、床の微振動を装置本体に伝える役割を果たします。本体の回転錘の直径と支持部材のばね定数を調整することで、装置と床の固有振動数を同調させます。
わずかな重量の錘が大きな制振効果を発揮する理由は、錘が回転あるいは反回転し始める時に、非常に大きな力を必要とすることです。この原理を「慣性質量効果」といい、ちょうど自転車をこぎ始めた時に大きな力が必要になるのと同じ原理です。本制振システムでは、錘を床振動に同調させて繰り返し回転・反回転させることにより、錘の重量の５００～１０００倍に相当する大きな錘を設置した従来製品と同等の大きな力を発揮します。
清水建設の新本社ビルでは、基準階となる１６フロアの天井内に計９６台を設置する予定です。
≪メリット≫
１．重い錘を使用していた従来製品の１／２以下の５０万円程度のコストで同等以上の制振効果を発揮でき、優れた居住性を確保できます。具体的な制振効果として、床の上下方向の揺れを５～６ガルから２～３ガルへと約１／２に低減できることを実証実験で確認しています。
２．必要となる設置スペースが従来の制振装置の１／４程度で済むため、天井内の設備配管等の妨げになりません。
なお、共同開発に当たっては、制振機構の構成や設置方法については清水建設が提案し、床の微振動に対して敏感に作動する高精度でコンパクトな制振装置を両社で共同開発しました。
清水建設は今後、高い居住性が求められる病院やホテルあるいは大スパンオフィスの発注者に対して本制振システムの採用を提案し、案件受注に結び付けていく考えです。
以上
≪参考≫
清水建設京橋新本社の工事概要
所在地：中央区京橋２－１６－１
規模：建築面積２，２００ｍ２、延床面積５１，８００ｍ２、
地下３階・地上２２階・棟屋１階、高さ１１０ｍ
構造：免震構造、鉄筋コンクリート構造（一部鉄骨造）
竣工：平成２４年春
■制振装置の仕組み
清水建設（株）
http://www.shimz.co.jp/
*記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。