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建築デザイン学科

渡壁 守正

教員紹介

渡壁 守正WATAKABE Morimasa

環境学部 建築デザイン学科 教授

研究者情報

プロフィール

【専門分野】
○耐震・耐風工学
○建築防災・減災
○構造ヘルスモニタリング
【担当科目】
構造力学A 、 構造力学基礎 、 構造デザインA 、 建築キャリアデザインA ほか
【研究テーマ】
1.建築構造物・非構造部材の耐震化技術/構造物モニタリング技術の開発と応用
【ひとこと】

学べる自分に対する自信や学ぶ意味、学ぶ意欲を身につけ、学びが喜びに変わる "プラス循環思考"で自己を改革してください。

研究紹介

渡壁 守正WATAKABE Morimasa

環境学部 建築デザイン学科 教授

地震や水害などによる被害を減らすために
“安全”を“可視化”する
PROLOGUE

2014年8月に発生した広島豪雨災害。土石流によって人々が命を落とし、多くの住宅が流されるなど、地域に甚大な被害をもたらしました。こうした被害を少しでも減らしたい...そう考えているのが渡壁先生。先生は、建築物の耐震化や風の被害への対策などについて長く研究を重ねてきました。その経験をもとに、住民の命を守るためのシステムをつくろうとしているのです。「多くの研究者・関係者が参加するプロジェクトを立ち上げ、有効なシステムを生み出したい」と、先生は意気込んでいます。

複数の関係者と協力して生み出す「地域発信型の減災システム」

2014年の豪雨災害によって広島は深刻なダメージを受けました。こうした災害は、広島に限った話ではありません。平野部が少なく、傾斜が急な斜面を宅地として利用せざるを得ない日本の国土事情を考えると、どこで同じような災害が起こっても不思議ではありません。つまり、広島の豪雨災害をきっかけに生み出した減災モデルは、全国に波及させられる有用性の高いシステムになると考えています。
ある研究機関では、地すべりを実験的に起こす装置を使い、土砂崩れのメカニズムを解明することで災害を防ごうとしています。それも大事ですが、私の着眼点は少し違います。地震にしろ水害にしろ、自然災害を完全に防ぐことはできません。人間がいくら努力しても「防災」には限界があります。むしろ、災害が起こった時、どうすればいち早く避難することができるか、という「減災」に力点を置くことが重要だと考えています。
“いち早く避難する”システムの実現には、さまざまな分野の協力が必要となります。到底、私一人でできることではありません。だから、複数の学者や地域の関係者でチームを組み、プロジェクト型で「地域発信型の減災システム」の研究を進めようと考えたのです。

“安全”を“可視化”できれば、住民は落ち着いて行動できる

必要な知識の一つに、センサを用いて音や光、圧力など物体のさまざまな要素を計測・判別する「センシング」があります。降雨状況をモニタリングし、土石流発生を予測するシステムが求められるでしょう。また、地形や土質を詳細に解析する知識も不可欠ですし、地域連携のためのコミュニティづくりや、避難経路・ハザードマップづくりを促す研究も大切です。さらに、災害後の復旧・復興をどうプランニングし、実践するかという点で、都市計画分野に詳しい人も重要でしょう。もちろん、私の出発点である建築分野の知識も加わってこないといけません。幸い広島工大では、2020年度から防災士養生成講座を開講し、学生有志の防災士が多数誕生しています。現在、学生防災士会が結成され、大学生による活動は地域における防災・減災への関心と意識が高まっており、災害に対する地域防災・減災力の向上に寄与するものになっています。
自然災害は、いつ起こり、どんな被害をもたらすかわかりません。わからないからこそ、多くの人を不安にさせるのです。いち早く災害状況が把握でき、避難の判断が的確に下せれば、加えて、あらかじめ避難後の暮らしや災害後の復旧がどうなるかわかっていれば、住民は安心して、落ち着いた行動がとれます。そうした“安全を可視化”する仕組みをつくり上げていきます。

梁や柱にかかる、見えない“力”を“可視化”する。

もう一つの研究テーマに「建築物に加わる“力の可視化”」があります。建築物を造る場合、梁や柱にどれくらい負荷がかかるか、といった構造計算は欠かせません。
しかし、“力”は目に見えません。「こういう力がかかっている」と計算で得た数値を説明しても、専門家ならともかく、素人である一般の方にはピンときません。しかし建築物の「施主」の大半は建築の素人です。彼らにもわかってもらうにはどうすればいいか?そこで「“力”そのものをICTによって“可視化”すれば良い」と思いつきました。
右をご覧ください。ある体育館をICTでモデル化し、その揺れ方を動画で表現したものです。構造体の元の色は青ですが、かかった力の程度で色が変わり、最も負荷の大きい部分が赤くなります。これを見ると、地震によってどこに負荷がかかり、壊れやすいか、素人でも一目瞭然。建築設計を学ぶ学生にとっても、先にこういった図によって現象を体感すると、計算の意味がすんなり理解できるのです。ICTを使って安全を可視化させ、建築物の設計・デザインに活かすことができる学生を育てたいですね。

地震発生時、
体育館にどのような力がかかったか、
ICTで再現した動画。
赤い部分に最も強い負荷がかかっています
建物健全性モニタリングシステム事例
地震による建物へのダメージを
診断するシステム。
「構造躯体(建物構造を⽀える骨組み)が安全」とわかれば、そこで暮らす⼈は落ち着いた
行動がとれます