津波避難シェルターペントハウスの原理と構造
船舶用の耐水スチールドアとアルミ製ドアの二重扉構造を採用。さらに、躯体接合部(PCパネルジョイント部)およびドアシール部からの空気漏れを防ぐため、内側にもシーリング処理を施し、断熱発泡ウレタン(25mm)と防水シートを施工しています。
階段下から海水が押し寄せた場合でも、ペントハウス内の気密性により空気だまりが発生し、水位の上昇が停止します。これにより、大人4人が約8時間生存可能な空気空間を確保します(※二酸化炭素濃度による試算)。
現象の確認
震災後の現地視察において、津波により2階まで浸水したWPC住宅の内部調査を行った際、「1階の壁にかけてあった額縁が流されずに残っていた」という事例が確認されました。 これは、気密性の高いコンクリート躯体が、浸水時に天井付近に空気を閉じ込める「空気だまり」を作り出し、水位の上昇を抑制した結果であると推測されました。
洗面器を逆さにして水に入れた際の
「空気だまり」の原理図
その原理で屋上に作られたペントハウスは
薄型の津波シェルター
津波の高さが6mまでは影響がなく、6mから8.5m以下は半潜水、8.5m以上は潜水状態になります。
ペントハウス内には空気黙が作られ、避難することができるのです。
有人潜水実験による検証
開発にあたり、実際の津波到達環境を想定した検証実験を実施しました。
振動・水没実験
振動台で阪神・淡路大震災級の揺れを再現後、水没実験を実施。地震による躯体変形後も気密性が保たれることを確認しました。
有人実験
社長およびスタッフがシェルター内に入った状態での水没実験を行い、安全性を実証しました。
津波シェルター潜水実験(有人検証)
概要
屋上設置型「津波シェルターペントハウス」の開発にあたり、実際の水圧下での安全性と居住性を確認するため、専用施設での潜水実験を実施しました。
実験内容と結果
【実験環境】
シェルター(ペントハウス)を完全に水没させ、水圧がかかる環境下での水密性と空気確保の状況を検証しました。社長およびスタッフが実際に内部に入る「有人実験」も敢行されました。
【空気だまりの確保】
階段下からの浸水があっても、室内の気圧により水位の上昇が止まる「空気だまり」の原理が正常に機能することを確認しました。
【生存環境】
大人4人が約8時間生存可能な空気が確保できることが実証されました(※二酸化炭素濃度による試算)。
【水密性】
PCパネルのジョイント部やドアシール部からの空気漏れがないよう、内側シーリングや断熱発泡ウレタンによる隙間埋め施工の有効性が確認されました。