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地震直後の複数建物の構造健全性を評価するモニタリングシステムを開発

建物毎の計測データをクラウド上で一元管理し、BCPを支援

2019年5月27日
大成建設株式会社

 大成建設株式会社(社長:村田誉之)は、2017年に開発した構造物健全性モニタリングシステム「T-iAlert® Structure」※1の拡張版として、中低層建物を対象に地震直後に複数建物の構造健全性を一括して評価し、建物の揺れのデータや被災履歴を含む各種関連情報をクラウド上で一元管理できるモニタリングシステムを開発しました。また、本システムを当社の支店などに試験導入し、データ計測および構造健全性の評価精度、システムの安定性・操作性を検証するための実証試験を開始しました。

 近年、南海トラフ巨大地震や首都直下地震の発生の可能性が高まっており、BCP(事業継続計画)の観点から、大地震発生後に建物や工場などの使用継続を判断するシステムの導入が年々増加しています。従来のシステムでは、建物のどこにダメージがあるのかを推定するため、建物に多数の加速度センサー※2を設置する必要があり、初期導入費用が高くなる傾向にありました。

 そこで当社は、中低層建物を対象に建物内に設置した少数の加速度センサーによる計測データをクラウド上に記録し、震度や建物の変形などの分析データに基づき、地震直後に複数建物の構造健全性を評価できるモニタリングシステムを開発しました。本システムの適用により、建物所有者や施設管理者などが全国各地や特定区域にある対象建物の被災状況を一括で把握でき、BCPの初期対応を支援することが可能となります。

 本システムの特徴は以下のとおりです。(図1、図2参照)

  1. 1本システムは、加速度センサーから得られたデータを基に、独自の推定手法(特許出願済)を用いることで、建物に生じた変形角(層間変形角)を推定します。その結果から地震直後の構造健全性を「安全、要点検、危険」の3段階で表示します。
  2. 2無線加速度センサーを利用するため、従来は数日かかっていたセンサー設置作業を半日程度に短縮でき、また、設置台数が少ないことから、計測機材の初期導入費用を大幅に削減することができます。
  3. 3複数建物の構造健全性をモニタや携帯端末に表示し、一括でどこからでも建物の状態を把握することができるため、地震発生後早期に、各建物での事業継続・事業再開の可否判断や初期対応の優先順位などを判断することが可能となります。
  4. 4建物毎に過去の計測・分析データがクラウド上に蓄積、一元管理されるため、長期間にわたり建物の被災履歴を把握できます。

 今後、当社では、実証成果を踏まえて本システムの改善を図るとともに、本システムをお客様のニーズに合致したBCP支援ツールとして、様々な用途の建物の新築・改修に対して積極的に提案してまいります。

図1 モニタリングシステム概要
図1 モニタリングシステム概要
図2 専用アプリによる表示イメージ
図2 専用アプリによる表示イメージ
  1. ※1構造物健全性モニタリングシステム「T-iAlert® Structure」
     構造物に生じたわずかな変形や微小な振動などの変化までも正確に計測できる超小型サイズの「MEMSセンサ」を構造物の数箇所に設置し、配線不要な無線通信を用いて、地震発生前後に構造物に生じる振動やその変化を高精度に把握、分析することで、迅速に構造物の健全性を評価できるモニタリングシステム
  2. ※2加速度センサー
     1秒における速度変化(加速度)を測定するセンサーのことで、1軸から3軸タイプがあり、3軸タイプでは構造物に生じる振動を立体的に検知することが可能