JP3708456B2 - 地震リスク診断システム、地震リスク診断方法、地震リスク診断プログラムおよび地震リスク診断プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
地震リスク診断システム、地震リスク診断方法、地震リスク診断プログラムおよび地震リスク診断プログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震リスク診断システム、地震リスク診断方法、地震リスク診断プログラムおよび地震リスク診断プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
施設が地震に遭った場合に発生する損害の程度を示す地震リスクを算出する方法が数々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の地震リスクの算出方法は、耐震専門技術者の経験に基づくものが多く、算出結果の精度が悪いという問題があった。具体的には、施設を構成する建物や設備の、地動加速度と損傷確率との関係を示すフラジリティ曲線を、精度良く算出することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、施設を構成する建物や設備のフラジリティ曲線を精度良く算出することができ、従って、地震リスクを精度良く算出することができる地震リスク診断システム、地震リスク診断方法、地震リスク診断プログラムおよび地震リスク診断プログラムを記録した記録媒体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断システムであって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成手段と、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成手段と、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出手段と、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出手段と、前記予想損害額算出手段が算出した所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出手段が算出した所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出手段とを含むことを特徴とする地震リスク診断システムである。
上記地震リスク診断システムにおいて、好ましくは、前記設備は、情報流通設備に電源を供給する電力設備であり、少なくとも受電装置、商用電源、予備発電本体装置、移動電源車、燃料、冷却水槽、排気筒、保水水槽、屋上水槽、燃料小出槽、地下油槽からなる。
上記地震リスク診断システムにおいて、好ましくは、前記設備は、少なくとも空調室内機、空調室外機、電力装置からなる。
上記地震リスク診断システムにおいて、好ましくは、前記設備は、建物を構成する構成要素として屋外空調設備、屋上水槽を含む。
【０００７】
また、本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断方法であって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップとを含むことを特徴とする地震リスク診断方法である。
【０００９】
また、本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断プログラムであって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップとをコンピュータに実行させる地震リスク診断プログラムである。
【００１１】
また、本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断プログラムを記録した媒体であって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップとをコンピュータに実行させる地震リスク診断プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ は、本発明の一実施形態における地震リスク診断システムの構成を示すブロック図である。この地震リスク診断システムは、記録媒体１ 、演算処理装置２ 、入力装置３ 、表示装置４ を有する。
【００１４】
記録媒体１は、地震リスク診断プログラムを記録した媒体であって、具体的には、ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等である。演算処理装置２は、記録媒体１に記録された地震リスク診断プログラムを実行する装置であって、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、記録媒体１からＲＡＭにロードされる地震リスク診断プログラムに従って、ＣＰＵが地震リスク（予想損害額）を算出する。入力装置３は、ユーザーが、地震リスク診断システムに与える命令やデータを入力するための装置であって、具体的には、キーボードやマウス等によって構成されている。表示装置４は、ＣＰＵによって算出された地震リスク（予想損害額）等が表示される装置であって、具体的には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube；陰極線管）ディスプレイや液晶ディスプレイである。
【００１５】
地震リスク診断システムは地盤及び建物、収容設備を含めたトータルなリスクを対象としており、図２ はデータセンターの構成要素を示した例である。すなわち、このデータセンターは、地盤と、この地盤上に建てられた建物と、この建物に収容された電力設備および情報流通設備とで構成されている。電力設備は、情報流通設備に電力を供給する。情報流通設備は、ユーザーに各種情報流通サービスを提供する。さらに、情報流通設備は、共通設備Ａと、共通設備Ｂと、Ａサービス設備と、Ｂサービス設備と、Ｃサービス設備とで構成されている。
【００１６】
図３ は、最大地動加速度と、建物が小破、中破、または大破・全壊の損傷を受ける確率すなわち損傷確率との関係を示した構造躯体（建物）のフラジリティ曲線のグラフである。なお、このグラフは、耐震性能を示すＩｓ値（構造耐震指標）が０．６の建物のフラジリティ曲線の例である。このフラジリティ曲線のデータは、地震リスク診断プログラムに含まれている。このグラフの横軸は最大地動加速度ＰＧＡ（Peak Ground Acceleration、単位はｃｍ／ｓ2）、縦軸は損傷確率である。例えば、Ｉｓ値＝０．６の場合、最大地動加速度ＰＧＡが６５０ｃｍ／ｓ2では、損傷の程度が大破・全壊に至る確率は０．３３９すなわち３３．９％である。また、損傷の程度が中破に至る確率は、中破以上となる損傷確率と大破・全壊に至る損傷確率との差であるため、０．２４すなわち２４％になる。
【００１７】
図４ は、上記の図３に示した建物のフラジリティ曲線を作成するために用いられた基本データを示す表である。この基本データも、地震リスク診断プログラムに含まれている。この表は、建物の耐震性能を示すＩｓ値（構造耐震指標）別に、小破、中破、大破・全壊の損傷確率を算出するために用いた中央値と、対数標準偏差とを示している。
【００１８】
この表において、Ｉｓ＝０．６の建物の損傷の程度は、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）を、阪神・淡路大震災において建物が受けた損傷の程度と、最大推定地動加速度との関係に基づいて定めている。
【００１９】
また、Ｉｓ＝０．６以外の建物の損傷の程度は、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）Ａを、下記の式（１）により算出する。
Ａ＝Ａｏ×（Ｉｓ／０．６） …（１）
ただし、Ａｏは、Ｉｓ＝０．６の場合の、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）、Ａは、任意のＩｓ値の建物の損傷の程度が、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）である。なお、上記の式（１）による、任意のＩｓ値の建物の最大地動加速度Ａの算出は、地震リスク診断プログラムに基づいて、演算処理装置２が行う。
【００２０】
例えば、Ｉｓ＝０．３の、小破の中央値（最大地動加速度）Ａは、Ｉｓ＝０．６の建物の、小破の中央値（最大地動加速度）Ａｏが４００ｃｍ／ｓ2なので、Ａ＝４００×（０．３／０．６）＝２００ｃｍ／ｓ2
のようにして算出される。
【００２１】
図５ は、構成部分のうち、電力設備や情報流通設備といった設備が、所定の地動加速度の地震に遭った場合に損傷を受ける確率すなわち損傷確率を求めるための設備のフラジリティ曲線を示すグラフである。設備のフラジリティ曲線は、後述する方法で判定される耐震信頼性ランク、すなわちランクＡ、Ｂ、Ｃ毎に決められている。換言すれば、設備のフラジリティ曲線は、設備がランクＡと判定された場合の曲線と、ランクＢと判定された場合の曲線と、ランクＣと判定された場合の曲線との、３本の曲線で構成されている。このフラジリティ曲線のデータも、地震リスク診断プログラムに含まれている。
【００２２】
図５に示した例では、ランクＡと判定された設備が、１０５０ｃｍ／ｓ2の地動加速度の地震に遭った場合の損傷確率は０．５すなわち５０％である。また、ランクＣと判定された構成部分が、６００ｃｍ／ｓ2の地動加速度の地震に遭った場合の損傷確率は０．５すなわち５０％である。
【００２３】
図６ は、上記の図５に示した建物のフラジリティ曲線を作成するために用いられたデータを示す表である。このデータも、地震リスク診断プログラムに含まれている。耐震信頼性ランクがランクＡの場合には、最大地動加速度の中央値（損傷確率が０．５すなわち５０％となる最大地動加速度）は、Ｔ基準値に１．７５を掛けた値とされ、ランクＢの場合には、Ｔ基準値に１．５０を掛けた値とされ、ランクＣの場合には、Ｔ基準値に１．００を掛けた値とされている。
【００２４】
Ｔ基準値とは、各設備の地震力に対する耐震性能基準値を示す。Ｔ基準値が４００（ｃｍ／ｓｅｃ2）であれば、この地震力までは損傷を受けないことを目標として、設備が作成されていることを意味する。
【００２５】
図７ および図８ は、データセンターを構成する構成要素のうち、設備に関する構成要素を、さらに細かく分けた各構成部分の耐震信頼性ランクを判定するための表である。各構成部分の耐震信頼性ランクは、調査員が、データセンターの現地調査を行い、この表に挙げられた各チェック項目をチェックし、チェックの結果を総合して判定する。チェック項目としては、表中の「機器本体」の欄に示された、設備の耐震設計方法に関する項目と、表中の「固定方法等」の欄に示された、設備の耐震固定実施状況に関する項目とがある。設備の耐震設計方法に関する項目とは、設備自体の耐震性をチェックするための項目であり、設備の耐震固定実施状況に関する項目とは、設備の固定方法の耐震性をチェックするための項目である。そして、判定結果が、地震リスク診断システムに与えられる。
【００２６】
耐震信頼性ランクは、ランクＡ、ランクＢ、ランクＣに分けられている。ランクＡは、構成部分が、耐震性能の目標を満足している場合であり、耐震試験等によって耐震性能が精密に評価されている場合を想定している。ランクＢは、構成部分が、耐震性能の目標をほぼ満足している場合であり、構造計算等によって耐震性能が確認されている場合を想定している。ランクＣは、ランクＡおよびランクＢ以外の場合である。
【００２７】
図７は、データセンターを構成する、設備に関する構成要素の一つである電力設備を、さらに細かく分けた各構成部分（例えば、受電装置、本体装置等）の耐震信頼性ランクを判定するための表である。この表には、「機器本体」の欄に示された、設備の耐震設計方法に関するチェック項目として、例えば、機器の耐震試験を実施しているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、「固定方法等」の欄に示された、設備の耐震固定実施状況に関するチェック項目として、例えば、防振支持型の設備には、変位・移動防止のためダンパー、ストッパーが強固に取り付けられているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、この表の例では、構成部分の一つである受電装置の耐震信頼性ランクが、ランクＡと判定されている。
【００２８】
図８は、データセンターを構成する、設備に関する構成要素の一つである共通設備Ａを、さらに細かく分けた各構成部分（例えば、共通装置、電力装置等）の耐震信頼性ランクを判定するための表である。この表には、「機器本体」の欄に示された、設備の耐震設計方法に関するチェック項目として、例えば、機器の耐震試験を実施しているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、「固定方法等」の欄に示された、設備の耐震固定実施状況に関するチェック項目として、例えば、耐震架台に固定されているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、この表の例では、構成部分の一つである共通装置の耐震信頼性ランクが、ランクＡと判定されている。
【００２９】
図９ は、各最大地動加速度での地震リスク（予想損害額）を示すグラフ（地震ロス関数）である。このグラフは、演算処理装置２によって作成され、表示装置４に表示される。このグラフの横軸は最大地動加速度、縦軸は地震リスク（予想損害額）である。例えば、このグラフによれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2での地震リスク（予想損害額）は約２４億円である。
【００３０】
図１０ は、対象地点における最大地動加速度と、各最大地動加速度の地震が１年間あたりに発生する確率との関係を示すグラフ（地震ハザード曲線）である。このグラフも、演算処理装置２によって作成され、表示装置４に表示される。このグラフは、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて作成される。この例によれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2の地震が発生する確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％である。
【００３１】
図１１ は、地震リスク（予想損害額）と、この額の損害が発生する確率との関係を示すグラフ（リスクカーブ）である。このグラフも、演算処理装置２によって作成され、表示装置４に表示される。このグラフは、上記の図９に示した、各最大地動加速度と地震リスク（予想損害額）との関係と、上記の図１０に示した、各最大地動加速度の地震が発生する確率すなわち地震発生確率とから作成される。この例によれば、地震リスク（予想損害額）が２４億円となる確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％である。
【００３２】
図１２ は、データセンターが地震によって損傷を受ける場合の、起こり得る損傷モードを示すイベントツリーの図である。このイベントツリーによって、地震による営業損失（データセンターの営業が停止することによる損失）が算出される。このイベントツリーは、地震リスク診断プログラムに基づいて、演算処理装置２が生成し、表示装置４に表示される。この図の例では、データセンターに起こりうる損傷モードとして、モード１からモード１０までが挙げられている。
【００３３】
例えば、モード２とは、データセンターの構成要素である地盤、建物、電力設備、共通設備Ａ、共通設備Ｂ、Ａサービス設備には損傷が無く（ｎ）、Ｂサービス設備のみが損傷を受けた（ｙ）場合である。この場合には、Ｂサービスのみが停止される。なお、Ｂサービスは、Ｂサービス設備だけではなく、Ａサービス設備をも用いているので、モード３のようにＡサービス設備が損傷を受ける（ｙ）と、Ｂサービス設備が損傷を受けたか否かに関わらず停止する。また、モード７からモード１０のように、共通設備Ａ、電力設備、建物、地盤が損傷を受ける（ｙ）と、Ａサービス、Ｂサービス共に停止する。
【００３４】
このイベントツリーにおけるｎ（損傷無し）には、所定の最大地動加速度で各構成要素が損傷を受けない確率が、演算処理装置２によって当てはめられ、ｙ（損傷有り）には、所定の最大地動加速度で各構成要素が損傷を受ける確率が、演算処理装置２によって当てはめられる。各構成要素が損傷を受ける確率とは、後述するフォールトツリーを用いて算出される、各構成要素の損傷確率であり、各構成要素が損傷を受けない確率とは、（１−各構成要素の損傷確率）である。
【００３５】
そして、演算処理装置２によって、損傷モード毎に、各構成要素（例えば、地盤、建物等）の損傷を受けない確率または損傷を受ける確率どうしの積がとられ、所定の最大地動加速度で各損傷モードに至る確率が算出される。
【００３６】
一方、演算処理装置２によって、各損傷モードとなったときの損害額も算出される。そして、各損傷モードとなったときの損害額と、各損傷モードに至る確率との積がとられ、損害額の期待値が算出される。そして、各損傷モードにおける損害額の期待値が、全ての損傷モードについて合計され、所定の最大地動加速度での営業的な地震リスク（予想される営業的な損害額）が算出される。さらに、この地震リスク（予想損害額）が、各最大地動加速度の場合（例えば、最大地動加速度が５ｃｍ／ｓ2から１０５０ｃｍ／ｓ2までの場合）について算出される。
【００３７】
図１３ および図１４ は、ユーザーが地震リスク診断システムに与える、データセンターを構成する構成要素が、所定の強さの地震（所定の地動加速度の地震）によって損傷を受ける確率を計算するためのフォールトツリー（ＦＴ）の例を示す図である。これらの図においては、データセンターを構成する構成要素が、さらに細かい構成部分に分けられている。
【００３８】
図１３は、データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備のフォールトツリーを示す図である。この図においては、電力設備が、受電装置、電源に分けられ、電源が、予備発電装置、移動電源車、商用電源に分けられている。さらに、予備発電装置が、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒に分けられている。さらに、始動用装置が、始動用蓄電池、水槽に分けられ、水槽が、保水水槽、屋上水槽に分けられている。また、燃料が、燃料小出槽、地下油槽に分けられている。
【００３９】
電力設備の構成部分のうち、保水水槽、屋上水槽のうちのいずれか１つが損傷を受けると、水槽は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、保水水槽、屋上水槽は、水槽に対するＯＲ事象となっている。
【００４０】
始動用蓄電池、水槽のうちのいずれか１つが損傷を受けると、始動用装置は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、始動用蓄電池、水槽は、始動用装置に対するＯＲ事象となっている。
【００４１】
燃料小出槽、地下油槽の両方が損傷を受けると、燃料は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、燃料小出槽、地下油槽は、燃料に対するＯＲ事象となっている。
【００４２】
始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒のうちのいずれか１つが損傷を受けると、予備発電装置は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒は、予備発電装置に対するＯＲ事象となっている。
【００４３】
予備発電装置、移動電源車、商用電源の全てが損傷を受けると、電源は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、予備発電装置、移動電源車、商用電源は、電源に対するＡＮＤ事象となっている。これは、例えば、商用電源から電源が供給されなくなった場合であっても、予備発電装置または移動電源車から電源が供給されれば、電源は機能することを意味する。
【００４４】
受電装置、電源のうちのいずれか１つが損傷を受けると、電力設備は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、受電装置、電源は、電力設備に対するＯＲ事象となっている。
【００４５】
図１４は、データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａのフォールトツリーを示す図である。この図においては、共通設備Ａが、共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置に分けられている。
【００４６】
共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置のうちのいずれか１つが損傷を受けると、共通設備Ａは損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置は、共通設備Ａに対するＯＲ事象となっている。これは、例えば、共通装置が常に発熱しており、共通設備Ａの機能を維持するためには、常に共通装置を冷却する空調室内機、空調室外機が機能している必要があることを意味する。
【００４７】
次に、本実施形態の動作、すなわちデータセンターの地震リスク（予想損害額）を算出する手順を説明する。まず、物的な予想損害額を算出する手順を説明する。
【００４８】
まず、ユーザーは、図２に示したように、データセンターを構成要素に分解し、分解した構成要素を地震リスク診断システムに与える。この図の例では、データセンターが、地盤、建物、電力設備、情報流通設備に分解されている。さらに、情報流通設備が、共通設備Ａ、共通設備Ｂ、Ａサービス設備、Ｂサービス設備に分解されている。
【００４９】
次に、図３に示した建物のフラジリティ曲線から、各地動加速度における建物の損傷確率が算出される。詳細には、建物が全壊・大破、中破および小破に至る確率と、建物が無被害である確率とが算出される。
【００５０】
次に、図５に示した設備のフラジリティ曲線から、各床応答加速度における設備の損傷確率が算出される。
【００５１】
このとき、予め、調査員が、図７および図８に示したような表を用いて、構成要素における各構成部分の耐震信頼性ランクを判定し、判定結果が地震リスク診断システムに与えられる。図７に示した電力設備の例では、例えば、受電装置の耐震信頼性ランクがランクＡと判定されている。また、図８に示した共通設備Ａの例では、例えば、共通装置の耐震信頼性ランクがランクＡと判定されている。
【００５２】
すると、地震リスク診断システムにおける演算処理装置２は、図５に示した設備のフラジリティ曲線を用いて、耐震信頼性ランクが判定された各構成部分が、所定の地動加速度の地震に遭った場合に、損傷を受ける確率すなわち損傷確率を求める。例えば、耐震信頼性ランクがランクＡと判定された共通装置が、１０５０ｃｍ／ｓ2の床応答加速度の地震に遭った場合の損傷確率は０．５すなわち５０％となる。
【００５３】
そして、図３に示した建物のフラジリティ曲線から算出された、建物が全壊・大破に至る確率と、建物が全壊・大破に至った場合の損害額とがかけ合わされ、各地動加速度における、建物の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値が算出される。
【００５４】
また、図５に示した設備のフラジリティ曲線から算出された、設備の損傷確率と、設備が損傷を受けた場合の損害額とがかけ合わされ、各地動加速度における設備の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値が算出される。
【００５５】
そして、各地動加速度における、建物の物的な地震リスクと、設備の物的な地震リスクとが合計され、図９に示すような、各地動加速度における施設（データセンター）の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値が算出される。
【００５６】
算出された、各地動加速度における施設（データセンター）の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値と、図１０に示した各地動加速度の地震が発生する確率とから、図１１に示したリスクカーブ、すなわち地震リスク（予想損害額）と、この損害額が発生する確率との関係が求められる。
【００５７】
次に、営業損失を算出する手順を説明する。
【００５８】
演算処理装置２は、図１２に示したようなイベントツリーを作成し、表示装置３に表示する。この図の例では、データセンターに起こりうる損傷モードとして、モード１からモード１０までが挙げられている。これらの損傷モードのうち、例えば、モード２とは、データセンターの構成要素である地盤、建物、電力設備、共通設備Ａ、共通設備Ｂ、Ａサービス設備には損傷が無く（ｎ）、Ｂサービス設備のみが損傷を受けた（ｙ）場合である。
【００５９】
そして、演算処理装置２は、このイベントツリーにおけるｎ（損傷無し）に、各構成要素が所定の最大地動加速度で損傷を受けない確率を当てはめ、ｙ（損傷有り）に、各構成要素が所定の最大地動加速度で損傷を受ける確率を当てはめる。各構成要素が損傷を受ける確率とは、後述するフォールトツリーを用いて算出された、各構成要素の損傷確率であり、各構成要素が損傷を受けない確率とは、（１−各構成要素の損傷確率）である。
【００６０】
そして、演算処理装置２は、損傷モード毎に、各構成要素（例えば、地盤、建物等）の損傷を受けない確率または損傷を受ける確率どうしの積をとり、所定の最大地動加速度で、データセンターが各損傷モードに至る確率を算出する。
【００６１】
一方、演算処理装置２は、データセンターが各損傷モードとなったときの損害額も算出する。そして、データセンターが各損傷モードとなったときの損害額と、データセンターが各損傷モードに至る確率との積をとり、損害額の期待値を算出する。そして、各損傷モードにおける損害額の期待値を、全ての損傷モードについて合計し、所定の最大地動加速度における、データセンターの営業的な地震リスク（予想される営業的な損害額）を算出する。さらに、この地震リスク（予想損害額）を、各最大地動加速度の場合（例えば、最大地動加速度が５ｃｍ／ｓ2から１０５０ｃｍ／ｓ2までの場合）について算出する。
【００６２】
構成要素の損傷確率は図１３、図１４に例示するようなフォールトツリーで算出される。図１３の例では、構成要素として電力設備が、構成部分として受電装置、電源、予備発電装置、移動電源車、商用電源、予備発電装置、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒、始動用蓄電池、水槽、保水水槽、屋上水槽、燃料小出槽、地下油槽が地震リスク診断システムに与えられる。図４の例では、構成要素として共通設備Ａが、構成部分として共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置が地震リスク診断システムに与えられる。なお、構成部分のうちのいくつかが与えられなかった場合、すなわち診断対象の構成要素が、フォールトツリーにある構成部分のうちのいくつかを、実際には有していなかった場合には、与えられなかった項目（構成部分）は無視される。
【００６３】
図１３の例では、電力設備が、ＯＲ事象として、受電装置、電源に分解されている。さらに、電源が、ＡＮＤ事象として、予備発電装置、移動電源車、商用電源に分解されている。さらに、予備発電装置が、ＯＲ事象として、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒に分解されている。さらに、始動用装置が、ＯＲ事象として、始動用蓄電池、水槽に分解されている。さらに、水槽が、ＯＲ事象として、保水水槽、屋上水槽に分解されている。また、燃料が、ＯＲ事象として、燃料小出槽、地下油槽に分解されている。図４の例では、共通設備Ａが、ＯＲ事象として、共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置に分解されている。
【００６４】
構成要素毎の損傷確率は、以下のようにして求められる。
【００６５】
演算処理装置２は、図１３および図１４に示したようなフォールトツリー内の各構成部分（例えば、図１３における保水水槽等）に、それぞれの損傷確率を当てはめる。そして、ＡＮＤ事象となっている構成部分の損傷確率どうしの積をとって上位の構成部分の損傷確率とし、ＯＲ事象となっている構成部分の損傷確率どうしの和をとって上位の構成部分の損傷確率とするという演算を行い、構成要素（例えば、図１２における電力設備）の損傷確率を算出する。
【００６６】
例えば、図１３に示した電力設備の例では、演算処理装置２は、以下のような演算を行う。まず、保水水槽の損傷確率と、屋上水槽の損傷確率との和をとり、上位の構成部分である水槽の損傷確率とする。次に、この水槽の損傷確率と、始動用蓄電池の損傷確率との和をとり、さらに上位の構成部分である始動用装置の損傷確率とする。また、燃料小出槽の損傷確率と、地下油槽の損傷確率との和をとり、上位の構成部分である燃料の損傷確率とする。
【００６７】
次に、始動用装置の損傷確率と、本体装置の損傷確率と、燃料の損傷確率と、冷却水槽の損傷確率と、排気筒の損傷確率との和をとり、上位の構成部分である予備発電装置の損傷確率とする。次に、この予備発電装置の損傷確率と、移動電源車の損傷確率と、商用電源の損傷確率との積をとり、上位の構成部分である電源の損傷確率とする。そして、この電源の損傷確率と、受電装置の損傷確率との和をとり、データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備の損傷確率を算出する。
【００６８】
例えば、図１４に示した共通設備Ａの例では、演算処理装置２は、共通装置の損傷確率と、空調室内機の損傷確率と、空調室外機の損傷確率と、電力装置の損傷確率との和をとり、データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａの損傷確率を算出する。
【００６９】
そして、演算処理装置２は、図９に示したような、各最大地動加速度における、データセンターの営業的な地震リスク（予想される営業的な損害額）を示すグラフを作成し、表示装置４に表示する。このグラフの横軸は最大地動加速度、縦軸はデータセンターの地震リスク（予想損害額）である。例えば、このグラフによれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2における、データセンターの地震リスク（予想損害額）は約２４億円となる。
【００７０】
さらに、演算処理装置２は、図１０に示したような、対象地点における最大地動加速度と、各最大地動加速度の地震が１年間あたりに発生する確率との関係を示すグラフを作成し、表示装置４に表示する。このグラフは、歴史地震の再現期待値が蓄積された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて作成される。この例によれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2の地震が発生する確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％である。
【００７１】
さらに、演算処理装置２は、図１１に示したような、データセンターの地震リスク（予想損害額）と、この額の損害が発生する確率との関係を示すグラフを作成し、表示装置４に表示する。このグラフは、上記の図９に示した、各最大地動加速度とデータセンターの地震リスク（予想損害額）との関係と、上記の図１０に示した、各最大地動加速度の地震が発生する確率すなわち地震発生確率とから作成される。例えば、このグラフによれば、データセンターの地震リスク（予想損害額）が２４億円となる確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％となる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、建物のフラジリティ曲線が、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成されるので、任意のＩｓ値の施設の地震リスクを算出することができ、従って、建物のフラジリティ曲線を精度良く算出することができ、従って、地震リスクを精度良く算出することができる。
【００７３】
また、本発明によれば、電力設備や情報流通設備といった設備のフラジリティ曲線が、各設備の耐震性能基準値を基本として、各設備の耐震設計方法と、耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて作成されるので、設備のフラジリティ曲線を精度良く算出することができ、従って、地震リスクを精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態における地震リスク診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 ユーザーが地震リスク診断システムに与える、データセンターを構成する構成要素を示す図である。
【図３】 最大地動加速度と、建物が小破、中破、または大破・全壊の損傷を受ける確率すなわち損傷確率との関係を示した構造躯体（建物）のフラジリティ曲線のグラフである。
【図４】 図３に示したフラジリティ曲線を作成するために用いられたデータを示す表である。
【図５】 耐震信頼性ランクが判定された構成部分が、所定の地動加速度の地震に遭った場合に、損傷を受ける確率すなわち損傷確率を求めるための、電力設備や情報流通設備といった設備のフラジリティ曲線のグラフである。
【図６】 図５に示したフラジリティ曲線を作成するために用いられたデータを示す表である。
【図７】 データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備を、さらに細かく分けた各構成部分の耐震信頼性ランクを判定するための表である。
【図８】 データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａを、さらに細かく分けた各構成部分の耐震信頼性ランクを判定するための表である。
【図９】 各最大地動加速度での地震リスク（予想損害額）を示すグラフ（地震ロス関数）である。
【図１０】 対象地点における最大地動加速度と、各最大地動加速度の地震が１年間あたりに発生する確率との関係を示すグラフ（地震ハザード曲線）である。
【図１１】 地震リスク（予想損害額）と、この額の損害が発生する確率との関係を示すグラフ（リスクカーブ）である。
【図１２】 データセンターが地震によって損傷を受ける場合の、起こり得る損傷モードを示すイベントツリーの図である。
【図１３】 データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備のフォールトツリーを示す図である。
【図１４】 データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａのフォールトツリーを示す図である。
【符号の説明】
１ 記録媒体
２ 演算処理装置（フラジリティ曲線作成手段、予想損害額算出手段、地震発生確率算出手段、被害発生確率算出手段）
３ 入力装置
４ 表示装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震リスク診断システム、地震リスク診断方法、地震リスク診断プログラムおよび地震リスク診断プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
施設が地震に遭った場合に発生する損害の程度を示す地震リスクを算出する方法が数々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の地震リスクの算出方法は、耐震専門技術者の経験に基づくものが多く、算出結果の精度が悪いという問題があった。具体的には、施設を構成する建物や設備の、地動加速度と損傷確率との関係を示すフラジリティ曲線を、精度良く算出することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、施設を構成する建物や設備のフラジリティ曲線を精度良く算出することができ、従って、地震リスクを精度良く算出することができる地震リスク診断システム、地震リスク診断方法、地震リスク診断プログラムおよび地震リスク診断プログラムを記録した記録媒体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断システムであって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成手段と、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成手段と、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出手段と、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出手段と、前記予想損害額算出手段が算出した所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出手段が算出した所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出手段とを含むことを特徴とする地震リスク診断システムである。
上記地震リスク診断システムにおいて、好ましくは、前記設備は、情報流通設備に電源を供給する電力設備であり、少なくとも受電装置、商用電源、予備発電本体装置、移動電源車、燃料、冷却水槽、排気筒、保水水槽、屋上水槽、燃料小出槽、地下油槽からなる。
上記地震リスク診断システムにおいて、好ましくは、前記設備は、少なくとも空調室内機、空調室外機、電力装置からなる。
上記地震リスク診断システムにおいて、好ましくは、前記設備は、建物を構成する構成要素として屋外空調設備、屋上水槽を含む。
【０００７】
また、本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断方法であって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップとを含むことを特徴とする地震リスク診断方法である。
【０００９】
また、本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断プログラムであって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップとをコンピュータに実行させる地震リスク診断プログラムである。
【００１１】
また、本発明は、地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断プログラムを記録した媒体であって、地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップとをコンピュータに実行させる地震リスク診断プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ は、本発明の一実施形態における地震リスク診断システムの構成を示すブロック図である。この地震リスク診断システムは、記録媒体１ 、演算処理装置２ 、入力装置３ 、表示装置４ を有する。
【００１４】
記録媒体１は、地震リスク診断プログラムを記録した媒体であって、具体的には、ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等である。演算処理装置２は、記録媒体１に記録された地震リスク診断プログラムを実行する装置であって、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、記録媒体１からＲＡＭにロードされる地震リスク診断プログラムに従って、ＣＰＵが地震リスク（予想損害額）を算出する。入力装置３は、ユーザーが、地震リスク診断システムに与える命令やデータを入力するための装置であって、具体的には、キーボードやマウス等によって構成されている。表示装置４は、ＣＰＵによって算出された地震リスク（予想損害額）等が表示される装置であって、具体的には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube；陰極線管）ディスプレイや液晶ディスプレイである。
【００１５】
地震リスク診断システムは地盤及び建物、収容設備を含めたトータルなリスクを対象としており、図２ はデータセンターの構成要素を示した例である。すなわち、このデータセンターは、地盤と、この地盤上に建てられた建物と、この建物に収容された電力設備および情報流通設備とで構成されている。電力設備は、情報流通設備に電力を供給する。情報流通設備は、ユーザーに各種情報流通サービスを提供する。さらに、情報流通設備は、共通設備Ａと、共通設備Ｂと、Ａサービス設備と、Ｂサービス設備と、Ｃサービス設備とで構成されている。
【００１６】
図３ は、最大地動加速度と、建物が小破、中破、または大破・全壊の損傷を受ける確率すなわち損傷確率との関係を示した構造躯体（建物）のフラジリティ曲線のグラフである。なお、このグラフは、耐震性能を示すＩｓ値（構造耐震指標）が０．６の建物のフラジリティ曲線の例である。このフラジリティ曲線のデータは、地震リスク診断プログラムに含まれている。このグラフの横軸は最大地動加速度ＰＧＡ（Peak Ground Acceleration、単位はｃｍ／ｓ2）、縦軸は損傷確率である。例えば、Ｉｓ値＝０．６の場合、最大地動加速度ＰＧＡが６５０ｃｍ／ｓ2では、損傷の程度が大破・全壊に至る確率は０．３３９すなわち３３．９％である。また、損傷の程度が中破に至る確率は、中破以上となる損傷確率と大破・全壊に至る損傷確率との差であるため、０．２４すなわち２４％になる。
【００１７】
図４ は、上記の図３に示した建物のフラジリティ曲線を作成するために用いられた基本データを示す表である。この基本データも、地震リスク診断プログラムに含まれている。この表は、建物の耐震性能を示すＩｓ値（構造耐震指標）別に、小破、中破、大破・全壊の損傷確率を算出するために用いた中央値と、対数標準偏差とを示している。
【００１８】
この表において、Ｉｓ＝０．６の建物の損傷の程度は、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）を、阪神・淡路大震災において建物が受けた損傷の程度と、最大推定地動加速度との関係に基づいて定めている。
【００１９】
また、Ｉｓ＝０．６以外の建物の損傷の程度は、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）Ａを、下記の式（１）により算出する。
Ａ＝Ａｏ×（Ｉｓ／０．６） …（１）
ただし、Ａｏは、Ｉｓ＝０．６の場合の、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）、Ａは、任意のＩｓ値の建物の損傷の程度が、小破、中破または大破・全壊の中央値（最大地動加速度）である。なお、上記の式（１）による、任意のＩｓ値の建物の最大地動加速度Ａの算出は、地震リスク診断プログラムに基づいて、演算処理装置２が行う。
【００２０】
例えば、Ｉｓ＝０．３の、小破の中央値（最大地動加速度）Ａは、Ｉｓ＝０．６の建物の、小破の中央値（最大地動加速度）Ａｏが４００ｃｍ／ｓ2なので、Ａ＝４００×（０．３／０．６）＝２００ｃｍ／ｓ2
のようにして算出される。
【００２１】
図５ は、構成部分のうち、電力設備や情報流通設備といった設備が、所定の地動加速度の地震に遭った場合に損傷を受ける確率すなわち損傷確率を求めるための設備のフラジリティ曲線を示すグラフである。設備のフラジリティ曲線は、後述する方法で判定される耐震信頼性ランク、すなわちランクＡ、Ｂ、Ｃ毎に決められている。換言すれば、設備のフラジリティ曲線は、設備がランクＡと判定された場合の曲線と、ランクＢと判定された場合の曲線と、ランクＣと判定された場合の曲線との、３本の曲線で構成されている。このフラジリティ曲線のデータも、地震リスク診断プログラムに含まれている。
【００２２】
図５に示した例では、ランクＡと判定された設備が、１０５０ｃｍ／ｓ2の地動加速度の地震に遭った場合の損傷確率は０．５すなわち５０％である。また、ランクＣと判定された構成部分が、６００ｃｍ／ｓ2の地動加速度の地震に遭った場合の損傷確率は０．５すなわち５０％である。
【００２３】
図６ は、上記の図５に示した建物のフラジリティ曲線を作成するために用いられたデータを示す表である。このデータも、地震リスク診断プログラムに含まれている。耐震信頼性ランクがランクＡの場合には、最大地動加速度の中央値（損傷確率が０．５すなわち５０％となる最大地動加速度）は、Ｔ基準値に１．７５を掛けた値とされ、ランクＢの場合には、Ｔ基準値に１．５０を掛けた値とされ、ランクＣの場合には、Ｔ基準値に１．００を掛けた値とされている。
【００２４】
Ｔ基準値とは、各設備の地震力に対する耐震性能基準値を示す。Ｔ基準値が４００（ｃｍ／ｓｅｃ2）であれば、この地震力までは損傷を受けないことを目標として、設備が作成されていることを意味する。
【００２５】
図７ および図８ は、データセンターを構成する構成要素のうち、設備に関する構成要素を、さらに細かく分けた各構成部分の耐震信頼性ランクを判定するための表である。各構成部分の耐震信頼性ランクは、調査員が、データセンターの現地調査を行い、この表に挙げられた各チェック項目をチェックし、チェックの結果を総合して判定する。チェック項目としては、表中の「機器本体」の欄に示された、設備の耐震設計方法に関する項目と、表中の「固定方法等」の欄に示された、設備の耐震固定実施状況に関する項目とがある。設備の耐震設計方法に関する項目とは、設備自体の耐震性をチェックするための項目であり、設備の耐震固定実施状況に関する項目とは、設備の固定方法の耐震性をチェックするための項目である。そして、判定結果が、地震リスク診断システムに与えられる。
【００２６】
耐震信頼性ランクは、ランクＡ、ランクＢ、ランクＣに分けられている。ランクＡは、構成部分が、耐震性能の目標を満足している場合であり、耐震試験等によって耐震性能が精密に評価されている場合を想定している。ランクＢは、構成部分が、耐震性能の目標をほぼ満足している場合であり、構造計算等によって耐震性能が確認されている場合を想定している。ランクＣは、ランクＡおよびランクＢ以外の場合である。
【００２７】
図７は、データセンターを構成する、設備に関する構成要素の一つである電力設備を、さらに細かく分けた各構成部分（例えば、受電装置、本体装置等）の耐震信頼性ランクを判定するための表である。この表には、「機器本体」の欄に示された、設備の耐震設計方法に関するチェック項目として、例えば、機器の耐震試験を実施しているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、「固定方法等」の欄に示された、設備の耐震固定実施状況に関するチェック項目として、例えば、防振支持型の設備には、変位・移動防止のためダンパー、ストッパーが強固に取り付けられているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、この表の例では、構成部分の一つである受電装置の耐震信頼性ランクが、ランクＡと判定されている。
【００２８】
図８は、データセンターを構成する、設備に関する構成要素の一つである共通設備Ａを、さらに細かく分けた各構成部分（例えば、共通装置、電力装置等）の耐震信頼性ランクを判定するための表である。この表には、「機器本体」の欄に示された、設備の耐震設計方法に関するチェック項目として、例えば、機器の耐震試験を実施しているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、「固定方法等」の欄に示された、設備の耐震固定実施状況に関するチェック項目として、例えば、耐震架台に固定されているか否か、といったチェック項目が挙げられている。また、この表の例では、構成部分の一つである共通装置の耐震信頼性ランクが、ランクＡと判定されている。
【００２９】
図９ は、各最大地動加速度での地震リスク（予想損害額）を示すグラフ（地震ロス関数）である。このグラフは、演算処理装置２によって作成され、表示装置４に表示される。このグラフの横軸は最大地動加速度、縦軸は地震リスク（予想損害額）である。例えば、このグラフによれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2での地震リスク（予想損害額）は約２４億円である。
【００３０】
図１０ は、対象地点における最大地動加速度と、各最大地動加速度の地震が１年間あたりに発生する確率との関係を示すグラフ（地震ハザード曲線）である。このグラフも、演算処理装置２によって作成され、表示装置４に表示される。このグラフは、歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて作成される。この例によれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2の地震が発生する確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％である。
【００３１】
図１１ は、地震リスク（予想損害額）と、この額の損害が発生する確率との関係を示すグラフ（リスクカーブ）である。このグラフも、演算処理装置２によって作成され、表示装置４に表示される。このグラフは、上記の図９に示した、各最大地動加速度と地震リスク（予想損害額）との関係と、上記の図１０に示した、各最大地動加速度の地震が発生する確率すなわち地震発生確率とから作成される。この例によれば、地震リスク（予想損害額）が２４億円となる確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％である。
【００３２】
図１２ は、データセンターが地震によって損傷を受ける場合の、起こり得る損傷モードを示すイベントツリーの図である。このイベントツリーによって、地震による営業損失（データセンターの営業が停止することによる損失）が算出される。このイベントツリーは、地震リスク診断プログラムに基づいて、演算処理装置２が生成し、表示装置４に表示される。この図の例では、データセンターに起こりうる損傷モードとして、モード１からモード１０までが挙げられている。
【００３３】
例えば、モード２とは、データセンターの構成要素である地盤、建物、電力設備、共通設備Ａ、共通設備Ｂ、Ａサービス設備には損傷が無く（ｎ）、Ｂサービス設備のみが損傷を受けた（ｙ）場合である。この場合には、Ｂサービスのみが停止される。なお、Ｂサービスは、Ｂサービス設備だけではなく、Ａサービス設備をも用いているので、モード３のようにＡサービス設備が損傷を受ける（ｙ）と、Ｂサービス設備が損傷を受けたか否かに関わらず停止する。また、モード７からモード１０のように、共通設備Ａ、電力設備、建物、地盤が損傷を受ける（ｙ）と、Ａサービス、Ｂサービス共に停止する。
【００３４】
このイベントツリーにおけるｎ（損傷無し）には、所定の最大地動加速度で各構成要素が損傷を受けない確率が、演算処理装置２によって当てはめられ、ｙ（損傷有り）には、所定の最大地動加速度で各構成要素が損傷を受ける確率が、演算処理装置２によって当てはめられる。各構成要素が損傷を受ける確率とは、後述するフォールトツリーを用いて算出される、各構成要素の損傷確率であり、各構成要素が損傷を受けない確率とは、（１−各構成要素の損傷確率）である。
【００３５】
そして、演算処理装置２によって、損傷モード毎に、各構成要素（例えば、地盤、建物等）の損傷を受けない確率または損傷を受ける確率どうしの積がとられ、所定の最大地動加速度で各損傷モードに至る確率が算出される。
【００３６】
一方、演算処理装置２によって、各損傷モードとなったときの損害額も算出される。そして、各損傷モードとなったときの損害額と、各損傷モードに至る確率との積がとられ、損害額の期待値が算出される。そして、各損傷モードにおける損害額の期待値が、全ての損傷モードについて合計され、所定の最大地動加速度での営業的な地震リスク（予想される営業的な損害額）が算出される。さらに、この地震リスク（予想損害額）が、各最大地動加速度の場合（例えば、最大地動加速度が５ｃｍ／ｓ2から１０５０ｃｍ／ｓ2までの場合）について算出される。
【００３７】
図１３ および図１４ は、ユーザーが地震リスク診断システムに与える、データセンターを構成する構成要素が、所定の強さの地震（所定の地動加速度の地震）によって損傷を受ける確率を計算するためのフォールトツリー（ＦＴ）の例を示す図である。これらの図においては、データセンターを構成する構成要素が、さらに細かい構成部分に分けられている。
【００３８】
図１３は、データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備のフォールトツリーを示す図である。この図においては、電力設備が、受電装置、電源に分けられ、電源が、予備発電装置、移動電源車、商用電源に分けられている。さらに、予備発電装置が、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒に分けられている。さらに、始動用装置が、始動用蓄電池、水槽に分けられ、水槽が、保水水槽、屋上水槽に分けられている。また、燃料が、燃料小出槽、地下油槽に分けられている。
【００３９】
電力設備の構成部分のうち、保水水槽、屋上水槽のうちのいずれか１つが損傷を受けると、水槽は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、保水水槽、屋上水槽は、水槽に対するＯＲ事象となっている。
【００４０】
始動用蓄電池、水槽のうちのいずれか１つが損傷を受けると、始動用装置は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、始動用蓄電池、水槽は、始動用装置に対するＯＲ事象となっている。
【００４１】
燃料小出槽、地下油槽の両方が損傷を受けると、燃料は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、燃料小出槽、地下油槽は、燃料に対するＯＲ事象となっている。
【００４２】
始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒のうちのいずれか１つが損傷を受けると、予備発電装置は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒は、予備発電装置に対するＯＲ事象となっている。
【００４３】
予備発電装置、移動電源車、商用電源の全てが損傷を受けると、電源は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、予備発電装置、移動電源車、商用電源は、電源に対するＡＮＤ事象となっている。これは、例えば、商用電源から電源が供給されなくなった場合であっても、予備発電装置または移動電源車から電源が供給されれば、電源は機能することを意味する。
【００４４】
受電装置、電源のうちのいずれか１つが損傷を受けると、電力設備は損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、受電装置、電源は、電力設備に対するＯＲ事象となっている。
【００４５】
図１４は、データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａのフォールトツリーを示す図である。この図においては、共通設備Ａが、共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置に分けられている。
【００４６】
共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置のうちのいずれか１つが損傷を受けると、共通設備Ａは損傷を受ける（機能しなくなる）。すなわち、共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置は、共通設備Ａに対するＯＲ事象となっている。これは、例えば、共通装置が常に発熱しており、共通設備Ａの機能を維持するためには、常に共通装置を冷却する空調室内機、空調室外機が機能している必要があることを意味する。
【００４７】
次に、本実施形態の動作、すなわちデータセンターの地震リスク（予想損害額）を算出する手順を説明する。まず、物的な予想損害額を算出する手順を説明する。
【００４８】
まず、ユーザーは、図２に示したように、データセンターを構成要素に分解し、分解した構成要素を地震リスク診断システムに与える。この図の例では、データセンターが、地盤、建物、電力設備、情報流通設備に分解されている。さらに、情報流通設備が、共通設備Ａ、共通設備Ｂ、Ａサービス設備、Ｂサービス設備に分解されている。
【００４９】
次に、図３に示した建物のフラジリティ曲線から、各地動加速度における建物の損傷確率が算出される。詳細には、建物が全壊・大破、中破および小破に至る確率と、建物が無被害である確率とが算出される。
【００５０】
次に、図５に示した設備のフラジリティ曲線から、各床応答加速度における設備の損傷確率が算出される。
【００５１】
このとき、予め、調査員が、図７および図８に示したような表を用いて、構成要素における各構成部分の耐震信頼性ランクを判定し、判定結果が地震リスク診断システムに与えられる。図７に示した電力設備の例では、例えば、受電装置の耐震信頼性ランクがランクＡと判定されている。また、図８に示した共通設備Ａの例では、例えば、共通装置の耐震信頼性ランクがランクＡと判定されている。
【００５２】
すると、地震リスク診断システムにおける演算処理装置２は、図５に示した設備のフラジリティ曲線を用いて、耐震信頼性ランクが判定された各構成部分が、所定の地動加速度の地震に遭った場合に、損傷を受ける確率すなわち損傷確率を求める。例えば、耐震信頼性ランクがランクＡと判定された共通装置が、１０５０ｃｍ／ｓ2の床応答加速度の地震に遭った場合の損傷確率は０．５すなわち５０％となる。
【００５３】
そして、図３に示した建物のフラジリティ曲線から算出された、建物が全壊・大破に至る確率と、建物が全壊・大破に至った場合の損害額とがかけ合わされ、各地動加速度における、建物の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値が算出される。
【００５４】
また、図５に示した設備のフラジリティ曲線から算出された、設備の損傷確率と、設備が損傷を受けた場合の損害額とがかけ合わされ、各地動加速度における設備の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値が算出される。
【００５５】
そして、各地動加速度における、建物の物的な地震リスクと、設備の物的な地震リスクとが合計され、図９に示すような、各地動加速度における施設（データセンター）の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値が算出される。
【００５６】
算出された、各地動加速度における施設（データセンター）の物的な地震リスク、すなわち損害額の期待値と、図１０に示した各地動加速度の地震が発生する確率とから、図１１に示したリスクカーブ、すなわち地震リスク（予想損害額）と、この損害額が発生する確率との関係が求められる。
【００５７】
次に、営業損失を算出する手順を説明する。
【００５８】
演算処理装置２は、図１２に示したようなイベントツリーを作成し、表示装置３に表示する。この図の例では、データセンターに起こりうる損傷モードとして、モード１からモード１０までが挙げられている。これらの損傷モードのうち、例えば、モード２とは、データセンターの構成要素である地盤、建物、電力設備、共通設備Ａ、共通設備Ｂ、Ａサービス設備には損傷が無く（ｎ）、Ｂサービス設備のみが損傷を受けた（ｙ）場合である。
【００５９】
そして、演算処理装置２は、このイベントツリーにおけるｎ（損傷無し）に、各構成要素が所定の最大地動加速度で損傷を受けない確率を当てはめ、ｙ（損傷有り）に、各構成要素が所定の最大地動加速度で損傷を受ける確率を当てはめる。各構成要素が損傷を受ける確率とは、後述するフォールトツリーを用いて算出された、各構成要素の損傷確率であり、各構成要素が損傷を受けない確率とは、（１−各構成要素の損傷確率）である。
【００６０】
そして、演算処理装置２は、損傷モード毎に、各構成要素（例えば、地盤、建物等）の損傷を受けない確率または損傷を受ける確率どうしの積をとり、所定の最大地動加速度で、データセンターが各損傷モードに至る確率を算出する。
【００６１】
一方、演算処理装置２は、データセンターが各損傷モードとなったときの損害額も算出する。そして、データセンターが各損傷モードとなったときの損害額と、データセンターが各損傷モードに至る確率との積をとり、損害額の期待値を算出する。そして、各損傷モードにおける損害額の期待値を、全ての損傷モードについて合計し、所定の最大地動加速度における、データセンターの営業的な地震リスク（予想される営業的な損害額）を算出する。さらに、この地震リスク（予想損害額）を、各最大地動加速度の場合（例えば、最大地動加速度が５ｃｍ／ｓ2から１０５０ｃｍ／ｓ2までの場合）について算出する。
【００６２】
構成要素の損傷確率は図１３、図１４に例示するようなフォールトツリーで算出される。図１３の例では、構成要素として電力設備が、構成部分として受電装置、電源、予備発電装置、移動電源車、商用電源、予備発電装置、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒、始動用蓄電池、水槽、保水水槽、屋上水槽、燃料小出槽、地下油槽が地震リスク診断システムに与えられる。図４の例では、構成要素として共通設備Ａが、構成部分として共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置が地震リスク診断システムに与えられる。なお、構成部分のうちのいくつかが与えられなかった場合、すなわち診断対象の構成要素が、フォールトツリーにある構成部分のうちのいくつかを、実際には有していなかった場合には、与えられなかった項目（構成部分）は無視される。
【００６３】
図１３の例では、電力設備が、ＯＲ事象として、受電装置、電源に分解されている。さらに、電源が、ＡＮＤ事象として、予備発電装置、移動電源車、商用電源に分解されている。さらに、予備発電装置が、ＯＲ事象として、始動用装置、本体装置、燃料、冷却水槽、排気筒に分解されている。さらに、始動用装置が、ＯＲ事象として、始動用蓄電池、水槽に分解されている。さらに、水槽が、ＯＲ事象として、保水水槽、屋上水槽に分解されている。また、燃料が、ＯＲ事象として、燃料小出槽、地下油槽に分解されている。図４の例では、共通設備Ａが、ＯＲ事象として、共通装置、空調室内機、空調室外機、電力装置に分解されている。
【００６４】
構成要素毎の損傷確率は、以下のようにして求められる。
【００６５】
演算処理装置２は、図１３および図１４に示したようなフォールトツリー内の各構成部分（例えば、図１３における保水水槽等）に、それぞれの損傷確率を当てはめる。そして、ＡＮＤ事象となっている構成部分の損傷確率どうしの積をとって上位の構成部分の損傷確率とし、ＯＲ事象となっている構成部分の損傷確率どうしの和をとって上位の構成部分の損傷確率とするという演算を行い、構成要素（例えば、図１２における電力設備）の損傷確率を算出する。
【００６６】
例えば、図１３に示した電力設備の例では、演算処理装置２は、以下のような演算を行う。まず、保水水槽の損傷確率と、屋上水槽の損傷確率との和をとり、上位の構成部分である水槽の損傷確率とする。次に、この水槽の損傷確率と、始動用蓄電池の損傷確率との和をとり、さらに上位の構成部分である始動用装置の損傷確率とする。また、燃料小出槽の損傷確率と、地下油槽の損傷確率との和をとり、上位の構成部分である燃料の損傷確率とする。
【００６７】
次に、始動用装置の損傷確率と、本体装置の損傷確率と、燃料の損傷確率と、冷却水槽の損傷確率と、排気筒の損傷確率との和をとり、上位の構成部分である予備発電装置の損傷確率とする。次に、この予備発電装置の損傷確率と、移動電源車の損傷確率と、商用電源の損傷確率との積をとり、上位の構成部分である電源の損傷確率とする。そして、この電源の損傷確率と、受電装置の損傷確率との和をとり、データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備の損傷確率を算出する。
【００６８】
例えば、図１４に示した共通設備Ａの例では、演算処理装置２は、共通装置の損傷確率と、空調室内機の損傷確率と、空調室外機の損傷確率と、電力装置の損傷確率との和をとり、データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａの損傷確率を算出する。
【００６９】
そして、演算処理装置２は、図９に示したような、各最大地動加速度における、データセンターの営業的な地震リスク（予想される営業的な損害額）を示すグラフを作成し、表示装置４に表示する。このグラフの横軸は最大地動加速度、縦軸はデータセンターの地震リスク（予想損害額）である。例えば、このグラフによれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2における、データセンターの地震リスク（予想損害額）は約２４億円となる。
【００７０】
さらに、演算処理装置２は、図１０に示したような、対象地点における最大地動加速度と、各最大地動加速度の地震が１年間あたりに発生する確率との関係を示すグラフを作成し、表示装置４に表示する。このグラフは、歴史地震の再現期待値が蓄積された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて作成される。この例によれば、最大地動加速度が８００ｃｍ／ｓ2の地震が発生する確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％である。
【００７１】
さらに、演算処理装置２は、図１１に示したような、データセンターの地震リスク（予想損害額）と、この額の損害が発生する確率との関係を示すグラフを作成し、表示装置４に表示する。このグラフは、上記の図９に示した、各最大地動加速度とデータセンターの地震リスク（予想損害額）との関係と、上記の図１０に示した、各最大地動加速度の地震が発生する確率すなわち地震発生確率とから作成される。例えば、このグラフによれば、データセンターの地震リスク（予想損害額）が２４億円となる確率は、１．０×１０-6すなわち０．０００１％となる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、建物のフラジリティ曲線が、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成されるので、任意のＩｓ値の施設の地震リスクを算出することができ、従って、建物のフラジリティ曲線を精度良く算出することができ、従って、地震リスクを精度良く算出することができる。
【００７３】
また、本発明によれば、電力設備や情報流通設備といった設備のフラジリティ曲線が、各設備の耐震性能基準値を基本として、各設備の耐震設計方法と、耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて作成されるので、設備のフラジリティ曲線を精度良く算出することができ、従って、地震リスクを精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態における地震リスク診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 ユーザーが地震リスク診断システムに与える、データセンターを構成する構成要素を示す図である。
【図３】 最大地動加速度と、建物が小破、中破、または大破・全壊の損傷を受ける確率すなわち損傷確率との関係を示した構造躯体（建物）のフラジリティ曲線のグラフである。
【図４】 図３に示したフラジリティ曲線を作成するために用いられたデータを示す表である。
【図５】 耐震信頼性ランクが判定された構成部分が、所定の地動加速度の地震に遭った場合に、損傷を受ける確率すなわち損傷確率を求めるための、電力設備や情報流通設備といった設備のフラジリティ曲線のグラフである。
【図６】 図５に示したフラジリティ曲線を作成するために用いられたデータを示す表である。
【図７】 データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備を、さらに細かく分けた各構成部分の耐震信頼性ランクを判定するための表である。
【図８】 データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａを、さらに細かく分けた各構成部分の耐震信頼性ランクを判定するための表である。
【図９】 各最大地動加速度での地震リスク（予想損害額）を示すグラフ（地震ロス関数）である。
【図１０】 対象地点における最大地動加速度と、各最大地動加速度の地震が１年間あたりに発生する確率との関係を示すグラフ（地震ハザード曲線）である。
【図１１】 地震リスク（予想損害額）と、この額の損害が発生する確率との関係を示すグラフ（リスクカーブ）である。
【図１２】 データセンターが地震によって損傷を受ける場合の、起こり得る損傷モードを示すイベントツリーの図である。
【図１３】 データセンターを構成する構成要素の一つである電力設備のフォールトツリーを示す図である。
【図１４】 データセンターを構成する構成要素の一つである共通設備Ａのフォールトツリーを示す図である。
【符号の説明】
１ 記録媒体
２ 演算処理装置（フラジリティ曲線作成手段、予想損害額算出手段、地震発生確率算出手段、被害発生確率算出手段）
３ 入力装置
４ 表示装置
Claims (7)
- 地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断システムであって、
地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成手段と、
施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成手段と、
前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出手段と、
歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出手段と、
前記予想損害額算出手段が算出した所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出手段が算出した所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出手段と
を含むことを特徴とする地震リスク診断システム。 - 前記収容設備は、情報流通設備に電源を供給する電力設備であり、少なくとも受電装置、商用電源、予備発電本体装置、移動電源車、燃料、冷却水槽、排気筒、保水水槽、屋上水槽、燃料小出槽、地下油槽からなることを特徴とする請求項１に記載の地震リスク診断システム。
- 前記収容設備は、少なくとも空調室内機、空調室外機、電力装置からなる共通設備であることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の地震リスク診断システム。
- 前記収容設備は、建物を構成する構成要素として屋外空調設備、屋上水槽を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の地震リスク診断システム。
- 地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断方法であって、
地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、
施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、
前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構 成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、
歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、
前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップと
を含むことを特徴とする地震リスク診断方法。 - 地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断プログラムであって、
地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、
施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、
前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、
歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、
前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップと
をコンピュータに実行させる地震リスク診断プログラム。 - 地盤およびその地盤上に立てられた建物ならびにその建物に収容された収容設備から構成される施設の物的損失と収容設備の損傷によって発生する営業損失を含むトータルリスクを得るための地震リスク診断プログラムを記録した媒体であって、
地震加速度と施設を構成する要素が損傷を受ける確率との関係が示されたフラジリティ曲線であって、施設を構成する要素が建物である場合に建物が大破・全壊の損傷を受ける確率を含む第１のフラジリティ曲線を、建物の耐震性能を示すＩｓ値に応じて作成する第１のフラジリティ曲線作成ステップと、
施設を構成する要素が建物に収容された収容設備である場合の第２のフラジリティ曲線 を、各設備の耐震性能基準値に対して、各設備の耐震設計方法と耐震固定実施状況とにより決定される耐震信頼性ランクに応じて定めた係数を掛けた値を用いて、耐震信頼性ランク毎に作成する第２のフラジリティ曲線作成ステップと、
前記第１のフラジリティ曲線の全壊・大破の損傷を受ける確率と、診断対象の施設を構成する建物が全壊・大破に至った場合の損害額を掛け合わせて所定の地動加速度の地震が発生した場合の該建物の損害額の期待値を求めるとともに、前記第２のフラジティ曲線を用いて前記診断対象の施設を構成する収容設備の耐震信頼性ランクより得られる損傷確率と該収容設備が損傷を受けた場合の損害額とを掛け合わせて所定の地震加速度の地震が発生した場合の該収容設備の損害額の期待値を求め、前記建物の損害額の期待値と前記収容設備の損害額の期待値を合計して所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額を算出する予想損害額算出ステップと、
歴史地震の再現期待値が格納された被害地震データベースより、対象地点に影響を及ぼす地震動を抽出し、統計解析を行うことにより計算される回帰曲線の係数を用いて、所定の地動加速度の地震が発生する確率を算出する地震発生確率算出ステップと、
前記予想損害額算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生した場合に前記診断対象の施設に発生する予想損害額と、前記地震発生確率算出ステップにて算出した、所定の地動加速度の地震が発生する確率とから、前記診断対象の施設に所定の予想損害額が発生する確率を算出する被害発生確率算出ステップと
をコンピュータに実行させる地震リスク診断プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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