世界的に見て、インフラや建築物はエネルギー、土地、電気、水、材料などの消費において、最も大きな割合を占めている。同時に、これらの持続可能性に関する改善は、排出量の大幅な削減を実現できる最大の可能性を秘めている。国連環境計画は、今日のほとんどの都市が、環境悪化、交通渋滞、不十分な都市インフラに加え、水の供給、衛生設備、廃棄物管理などの基本的なサービスの欠如に悩まされていると指摘している。
持続可能なインフラや都市および建築とは、社会的、経済的、環境的影響(トリプルボトムライン)を考慮して設計されたインフラおよび都市・建設である。これらに対する包括性を重視した設計により、持続的な経済成長を維持し、必要なエネルギー、水、食料の投入を最小限に抑え、廃棄物、熱、大気汚染(CO2、メタン)、水質汚染を大幅に削減する。
本報告書は、グリーンインフラ/グリーンコンストラクションのコンセプトのもとで、これら諸テーマ、諸課題を含め、関連する諸テーマを体系化し、現状を分析・解説した報告書である。本報告書では、下記の主要テーマについて詳述し、包括的な報告書として編纂されている。
内容編成(目次)
序
第1章 グリーンコンストラクション/サステナブル建築 概説
1-1 グリーンコンストラクション 概説
[1] 概要・定義
[2] グリーンコンストラクション
[3] 目的・効果
[4] 効率性
[5] 品質
[6] LEED基準の室内環境品質(IEQ)
[7] 国交省がグリーンインフラに本腰、全国協議会を設立しモデル事業を支援
[8] グリーンインフラ懇談会」がまとめた中間報告書
[9] グリーンコンストラクション
1-2 サステナブル建築 概説
[1] 概要・定義
[2] 持続可能なエネルギー利用
[3] 再生可能エネルギーの利用
[4] 建築環境の緑化・グリーン化
1-3 エコロジーエンジニアリングとグリーンコンストラクション
[1] 概説
1-4 低炭素建材の利用
[1] 概説
[2] 低炭素レンガ 低炭素レンガ
[3] グリーン・コンクリート
[4] グリーンタイル
[5] リサイクルメタル
[6] その他
1-5 カーボンシンク・低炭素建材の実現可能性と運用
[1] 概説
[2] 技術・制度の現状と今後の市場可能性
1-6 リサイクル材の利用
[1] 建築用リサイクル品
[2] 低揮発性有機化合物(VOC)他
1-7 断熱材の利用
[1] 建物外壁の断熱
[2] 断熱技術のコスト
[3] 建物外壁断熱製品の適用要件
[4] 断熱材の現状と今後の市場性
[5] 建築物における断熱材の開発
[6] 技術の実現可能性と運用上の必要性
[7] 技術の現状と今後の市場可能性
[8] 材料の持続可能性基準
1-8 建築物における省エネルギー
[1] 概説
[2] 技術の実現可能性と運用上の必要性
[3] 環境・気候への貢献
[4] オペレーションとメンテナンスの最適化
[5] 電力ネットワークへの影響軽減
[6] 財務的要件/コスト
1-9 建設業における廃棄物削減
[1] 建設・解体と建築廃棄物
[2] 建設業法・建設リサイクル法
[3] CLC(英国の建設業界団体) 「廃棄物ゼロに向けたルートマップを発表」
[4] 経済的要件とコスト
[5] 使用済み太陽光発電設備の取り扱い
[6] 環境省 「太陽電池廃棄物のリサイクル、ガイドラインを公開」
[7] 丸紅(建材メーカー) 「仮設鉄骨工事用資材のトレーサビリティ管理」
第2章 グリーンインフラ/グリーンコンストラクションの拡張と市場の拡大
2-1 グリーンインフラ 概説
2-2 環境保全対策とグリーンインフラとの関係
[1] グリーンインフラの認知度
2-3 生態系に基づく防災(Eco-DRR)とグリーンインフラ
[1] 人口減少時代の巨大災害への備え「エコ・DRR
[2] 1,700市町村の土地利用を防災安全や自然の恵みの観点から評価
2-4 環境アセスメントとグリーンインフラの両立
2-5 自然インフラと人工インフラのハイブリッド
[1] 海岸の自然インフラと人工インフラのハイブリッド "が常識に
[2] 舗装や建物のダム利用による都市部の豪雨やヒートアイランド問題の解決
[3] 生物でひび割れを補修するコンクリートが日本に上陸
[4] 2種類の舗装を組み合わせ、雨水流出とヒートアイランド現象を一挙に解決
[5] 雨水だけで生物が生息できる都市型ビオトープを開発
2-6 再生可能エネルギーおよび代替電力プロジェクトの増加
[1] 再生可能エネルギー・代替エネルギー分野のFDI:現状と課題
[2] ガスボイラーを捨ててヒートポンプを導入すれば、EUは "来年の冬をはるかに超える "ことになる
[3] 宇宙のソーラーパネルがネットゼロへの競争を後押しする?
[4] ブルームバーグ、途上国のエネルギー転換に2億4千2百万ドルの拠出を約束
[5] エネルギーの島々
[6] 自然エネルギーに炭素市場は必要か?
[7] EUの新しい国家補助規則により、エネルギー移行は後回しにされる
[8] 電力価格の高騰が自然エネルギー発電事業者にもたらす機会とは
[9] より迅速なエネルギー転換により、2050年までに中米で200億ドルを節約できる可能性
[10] エネルギー効率はエネルギー安全保障に等しい
[11] Hy2gen、グリーン水素投資で過去最高の2億ユーロを調達
[12] 水素トラックは未来のサプライチェーンを支えるか?
[13] 現在のエネルギー市場の不安定さがネットゼロ投資に意味するもの
[14] アフリカ全域で気候適応にさらなる重点が必要
[15] 国交省がグリーンインフラに本腰、全国協議会を設立しモデル事業を支援
[16] 「グリーンインフラ懇談会」がまとめた中間報告書
2-7 グリーンインフラの社会実装
[1] 環境アセスメントとグリーンインフラの両立
[2] 自然インフラと人工インフラのハイブリッド
2-8 国境を越えて再生可能電力を分配するグローバルなネットワークの構築
[1] グローバルグリッドネットワークの開発・融資
[2] トランスナショナル・インターコネクター
[3] グリーングリッド・イニシアチブ
第3章 都市緑化・都市林業
3-1 都市緑化
[1] 概説
[2] 都市におけるリユースシステムの導入
3-2 都市林業
[1] 概説
[2] 技術の実現可能性と運用の必要性
[3] 技術の現状と今後の市場性
[4] 社会経済発展・カーボンニュートラルへの貢献
[5] クリーン開発メカニズム市場の状況
[6] 障壁・課題点
第4章 持続可能な都市/ゼロカーボンシティ/エコシティ
4-1 概説
4-2 持続可能な都市を作るための実践的な方法
[1] 建築物
[2] エコインダストリアルパーク
[3] 交通機関
[4] カーフリーシティ
4-3 事例
[1] イギリス
[2] ドイツ
[3] デンマーク
[4] スペイン
[5] オーストラリア
[6] カナダ
[7] 中国
[8] インド
[9] 韓国
4-4 ゼロカーボンシティ
[1] 概説
[2] 指針となる原則
[3] カーボンフリーを目指す都市
[4] 取り組み手段
4-5 エコシティ
[1] 概説
[2] 基準
第5章 グリーンインフラの社会実装/気候変動に基づくインフラ計画・治水計画
5-1 概況
[1] 気候変動適応計画
5-2 気候変動に基づく治水計画
[1] 東京都、気候変動に対応した最大1.4mの防潮堤のかさ上げに全国で初めて着手
[2] 内水氾濫
[3] 安藤ハザマ 「無骨炭灰コンクリートによる短工期で強固な防潮堤」
[4] 合流式下水道の越流水対策で実現したグリーンインフラ
[5] 合流式下水道における越流防止対策で実現するグリーンインフラ
第6章 気候変動・減災とグリーンコンストラクション
6-1 建設業と気候変動・脱炭素適応計画
[1] Green Construction Board 「英国建設セクターにおける廃棄物ゼロのためのルートマップを作成」
6-2 気候変動に基づく治水計画
6-3 自然生態による防災・減災システム
[1] 生態系に基づく防災(Eco-DRR)
[2] 新しいインフラとして期待される「木」の減災評価手法
6-4 豪雨・ヒートアイランド問題に関するソリューション。
[1] 舗装や建物のダムとしての利用
[2] 多層型舗装による雨水流出・ヒートアイランド現象防止
6-5 地球温暖化を考慮した防潮堤の整備計画
[1] 内水氾濫対策
[2] 東京都、気候変動に対応した最大1.4mの防潮堤のかさ上げに全国で初めて着手
6-6 合流式下水道の越流水対策によるグリーンインフラの実現
6-7 環境を意識した冷却システム
[1] PUE(Power Usage Effectiveness)に関する対応と関連動向
[2] CUE(Carbon Usage Effectiveness)に関する対応と関連動向
[3] WUE(Water Usage Effectiveness)に関する対応と関連動向
6-8 建物・設備の消費電力可視化
6-9 参入企業・団体の動向・事例
[1] 総合地球環境学研究所(RIHN 「全国約1,700自治体の災害からの安全度など土地利用を評価」
[2] NEC 「グリーングローブ・データ・ビジュアライザー」
[3] 積水ハウス/宮城県黒川郡 「グリーンファースト ハイブリッド」
第7章 脱炭素化と建設・建築の先進技術
7-1 建物を炭素貯蔵構造に変えることができる技術の研究開発動向
[1] 米国エネルギー省 「炭素貯蔵構造を持つ建築物に研究開発費に資金援助」
7-2 自己修復コンクリート
[1] コンクリートの自己修復能力
[2] 自己修復コンクリートの種類
[3] 3分で自己修復する材料
7-3 環境配慮型の建設用コンクリート
[1] 大成建設 「3Dプリントを適用した環境配慮型の建設用コンクリート」
7-4 CO2を吸収するカーボンネガティブなコンクリート
7-5 デジタルツインが気候変動ビジネスに与える定性的・定量的な影響
第8章 グリッド・インタラクティブ・ビル
8-1 スマートビルディングとスマートグリッドが出会うグリッドエッジの新世代ビル
8-2 革新的なグリッドエッジ技術による新たなエネルギーマトリックス
8-3 インテリジェントな需要反応と低炭素エネルギー源の断続性を両立
第9章 グリーンビルディング/BEMS
9-1 概説
[1] 定義
[2] 建物の持続可能性を確認する評価・認証制度
[2] 目的・効果
9-2 ビル・エネルギー・マネジメント・システム(BEMS)
[1] 概説
[2] メリット デメリット
[3] BEMSの実現可能性と運用上の必要性
[4] BEMSの現状と今後の市場性
9-3 建物のパフォーマンス向上/コミッショニング
[1] 概説
[2] BEMSの最新形態
[3] EPC/ビルリニューアル時のパフォーマンスベースの調達
[4] 技術の実現可能性と運用上の必要性
[5] 導入の実現性
[6] 技術の現状と今後の市場可能性
[7] 社会経済発展・環境保護への貢献
9-4 建築物のライフサイクルと統合設計プロセス
[1] 概説
[2] 各種ツール
[3] 技術や運用上の必要性の実現可能性
[4] 技術の現状と今後の市場可能性
[5] 社会経済発展・環境保護への貢献
[6] 財務的要件とコスト
9-5 効率化/効率性
[1] サステイナブルデザイン/配置と構造設計の効率化
[2] エネルギー効率
[3] 水消費の効率化
[4] 材料の効率化
9-6 品質向上/最適化
[1] 建物を使う人のことを考えたエネルギー使用の合理化
[2] 室内環境品質の向上
[3] オペレーションとメンテナンスの最適化
[4] 廃棄物の削減
[5] 電力ネットワークへの影響軽減
9-7 経済性
[1] コストとペイオフ
9-8 グリーンビルディング認証
[1] 日本政策投資銀行(DBJ)がグリーンビルディング認証のスコアを改定
9-9 規制と運用
9-10 主な建築物環境評価ツール
9-11 参入企業動向
[1] 鹿島建設(株) 「BEMS(ビルエネルギーマネジメントシステム)の推進
第10章 ゼロエネルギービル(ZEB)/ポジティブエネルギービル(PEB) [1]
10-1 概説
[1] 概要・定義
[2] ZEBの包括的な考え方
[3] 定義の幅・バリエーション
[4] 米国国立再生可能エネルギー研究所(NREL) 主要カテゴリー分類
[5] エネルギーバランスのタイプ
[6] ゼロエネルギービルの最適化
[7] ZEBとゼロヒーティングビル
[8] 開発動向
[9] 主な事例
10-2 設計と施工
[1] 概説
[2] エネルギーハーベスト
[3] パッシブソーラーやゼロエネルギー住宅の設計
10-3 評価基準
[1] 居住者の行動
[2] 電力会社への配慮
10-4 影響力のあるゼロエネルギー・低エネルギー建築物
10-5 メリットとデメリット/課題
[1] メリット
[2] デメリット
第11章 ゼロエネルギービル(ZEB)/ポジティブエネルギービル(PEB) [2]
11-1 グリーンビルディング
[1] 概説
[2] ZEBとグリーンビルディングの比較
[3] 事例
11-2 プラスエナジービル
[1] 概説
11-3 ゼロヒータービル
[1] コンセプトとアプローチ
[2] 規格
[3] 改良・発展
[4] ゼロヒーティングビルの特徴
[5] 快適性
[6] 市場性
[7] 課題
1-4 高性能ビルファサード
[1] 概説
[2] 技術の実現可能性と運用上の必要性
[3] 技術の現状と今後の市場可能性
[4] 財政的要件とコスト
11-5 クールルーフ
[1] 概説
[2] 技術の実現可能性と運用上の必要性
[3] 技術の現状と今後の市場可能性
[4] 脱炭素への効果
[5] 財政的要件とコスト
11-6 プロジェクト例
[1] ヘリオトロープ
[2] Solar Settlement
[3] Sun Ship
11-7 認証
11-8 国別・地域別状況
[1] 国際的な取り組み
[2] 日本
[3] アメリカ
[4] カナダ
[5] ドイツ
[6] アイルランド
[7] オランダ
[8] ノルウェー
[9] 中国
11-9 エネルギー・フリー・ホーム・チャレンジ
[1] 概説
[2] 米国
11-10 有力企業・団体動向
[1] 鹿島建設(株) 「ZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)の推進」
[2] 大成建設 「ZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)の推進」
[3] 大成建設 「新築ビルの平均的なZEB化/T-ZEBシミュレータ」
[4] (株)奥村組 「ICT、AIなどを活用したPEB(Positive Energy Building)」
[5] 前田建設工業「ZEBの社会実装を推進」
[6] ダイキン工業(株) 「中規模オフィスビルの普及型ZEB」
[7] 日本ガイシ 「セラミックス焼成時の廃熱を利用したZEB(ゼロ・エネルギー・ビル)の実現」
[8] 北海道電力(株) 「寒冷地におけるZEB普及に向けた実証研究」
第12章 ゼロカーボン住宅/ZEH
12-1 概説
[1] 概要
[2] 定義
[3] 住宅のライフサイクル全体でのCO2排出量ゼロ
[4] インフラストラクチャー法案(英国)
12-2 ゼロカーボン非住宅建築物
[1] 概況
[2] プロトタイプ
12-3 論争・論議のポイント
12-4 有力企業・団体動向
[1] 旭化成ホームズ ZEH-Mの普及を加速 2025年に「RE100」を達成
[2] 大和ハウス工業 「森林破壊ゼロ」の実現に向けた4つの方針を策定
[3] 大東建託 ZEH基準を満たす賃貸住宅を販売へ
[4] 東京ガス 住空間スマート化/VPPやデマンドレスポンス(DR)に活用できる住設機器の制御システム
[5] 積水ハウス(株) 「ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス 推進プロジェクト」
第13章 自律型ビル
13-1 概要
13-2 メリット/デメリット
13-3 システム
[1] 家庭用雨水貯留システム
[2] コンポストトイレ
[3] 廃棄物処理
[4] 節電/発電システム
[5] パッシブソーラー暖房
[6] ジオソーラーシステム
[7] 温水ヒートリサイクル装置
[8] 冷房
[9] コージェネレーション
[10] 食料生産システム
第14章 低エネルギー住宅
14-1 概説
[1] 概況
[2] 標準規格
[3] 基準・規定
14-2 主な技術体系
[1] 建築物の建設に関連するGHG排出量
[2] エネルギー効率
14-3 照明と電気製品
14-4 有力企業・団体動向
[1] 関西電力(株) 「データ と AI を活用した空調エネルギー削減システム」
第15章 災害に強い建物
15-1 概説
15-2 財政的要件とコスト
15-3 制度および組織的要件
15-4 課題・障害
第16章 新しいインフラとして期待される「樹木」/「木」を使った建築
16-1 樹木が波や津波を軽減する
16-2 先進的な建築家や都市計画家が注目する古民家の精神
16-3 建材のリユースによるCO2排出の抑制
第17章 エナジー・プラス・ハウス/パッシブハウス
17-1 エナジー・プラス・ハウス 概説
[1] 定義
[2] 社会・地域貢献
[2] 技術的アプローチ
17-2 プロジェクト例
[1] ヘリオトロープ
[2] Solar Settlement
[3] Sun Ship
17-3 パッシブハウス 概説
[1] 概要
[2] パッシブハウスの特徴
[3] 事例
17-4 国際規格
[1] PHIUS + 2015
[2] Niedrigenergiehaus
17-5 設計・施工
17-6 比較
[1] ゼロエネルギービルとの比較
[2] ゼロヒータービルとの比較
17-7 関連団体
第18章 ゼロ暖房ビル
18-1 概説
[1] 概要
[2] 市場性
18-2 標準規格
18-3 建築コスト
18-4 特徴
[1] 設計の自由度
[2] 快適性
18-5 課題
18-6 今後の展開
第19章 パッシブソーラー建築設計
19-1 概説
[1] パッシブソーラー建築設計の考慮事項
[2] パッシブ・ソーラー・デザインの要素
[3] パッシブソーラーヒーティングの効率と経済性
[4] その他の対策
[5] 欧州のパッシブハウス規格との比較
[6] ゼロヒータービルとの比較
19-2 パッシブソーラービルの主な構成
[1] 直接ソーラーシステム
[2] 間接太陽熱システム
[3] 蓄熱(トロンベ)壁
[4] ルーフポンドシステム
[5] 孤立型ソーラーシステム
19-3 パッシブソーラー関連技術
[1] パッシブソーラー照明
[2] パッシブソーラー給湯
19-4 適用可能なレベル
[1] 電気的・機械的制御のポイント
[2] 超高層ビルのパッシブソーラー設計
[3] パッシブソーラーに配慮した造園・庭園
19-5 デザインツール
第20章 オフ・ザ・グリッド
20-1 概説
[1] 定義
[2] 環境への影響と持続可能性
[3] 持続可能なオフグリッド・コミュニティ
20-2 エネルギーソリューション
20-3 経済的配慮
第21章 環境配慮型コンクリート
21-1 概説
[1] 概要
[2] 自己修復コンクリートの種類
[3] コンクリートの自己修復能力
21-2 業界動向俯瞰
21-3自己修復技術の活用
[1] 生物でひび割れを補修するコンクリート
21-4 有力企業動向
[1] 三菱商事(株) 「CO2を有効活用するコンクリートの技術開発と商品化
[2] 鹿島建設(株) 「CO2 を有効利用するコンクリートの技術開発」
[3] 中国電力(株) 「環境配慮型コンクリート」
[4] 安藤ハザマ 「無骨炭灰コンクリートによる短工期で強固な防潮堤」
第22章 建築物一体型太陽光発電
22-1 概説
22-2 建築物一体型太陽電池モジュールの形態別特性
[1] フラットルーフ設置型
[2] 葺き屋根設置型
[3] 複数の瓦形状のモジュール
[4] ファサード設置型
[5] グレージング設置型
22-3 タイプ別特性
[1] 透明な太陽電池/透明太陽光発電
[2] 透明・半透明太陽光発電のイノベーション
22-4 透明・半透明な太陽電池のタイプ別特性
[1] 非波長選択型
[2] 波長選択型
[3] 車両用一体型太陽光発電(ViPV)
22-5 政府の支援動向
第23章 自律型ビル・グリーンビルディングとリデュース/リサイクル
23-1 概説
[1] 概要
[2] メリット/デメリット
[3] ZEBとグリーンビルディングの比較
23-2 システム
[1] 家庭用雨水貯留システム
[2] コンポストトイレ
[3] 廃棄物処理
[4] 節電/発電システム
[5] パッシブソーラー暖房
[6] ジオソーラーシステム
[7] 温水ヒートリサイクル装置
[8] 冷房
[9] コージェネレーション
[10] 食料生産システム
23-3 高性能ビルファサード
[1] 概説
[2] 技術の実現可能性と運用上の必要性
[3] 技術の現状と今後の市場可能性
[3] 財政的要件とコスト
23-4 有力企業・団体動向
[1] 鹿島建設(株) 「ZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)の推進」
[2] 鹿島建設(株) 「BEMS(ビルエネルギーマネジメントシステム)の推進
[3] 大成建設 「ZEB(ゼロ・エネルギー・ビルディング)の推進」
[4] 大成建設 「新築ビルの平均的なZEB化/T-ZEBシミュレータ」
[5] (株)奥村組 「ICT、AIなどを活用したPEB(Positive Energy Building)」
[6] 前田建設工業「ZEBの社会実装を推進」
[7] ダイキン工業(株) 「中規模オフィスビルの普及型ZEB」
[8] 日本ガイシ 「セラミックス焼成時の廃熱を利用したZEB(ゼロ・エネルギー・ビル)の実現」
[9] 北海道電力(株) 「寒冷地におけるZEB普及に向けた実証研究」
第24章 次世代空調
24-1 赤外線(IRセンサー)を経由させた次世代空調制御
[1] 概況・これまでの経過
[2] パナソニック 超解像画像処理技術を使った空調制御システム
第25章 低エネルギー住宅とリデュース/リサイクル
25-1 概説
[1] 概況
[2] 標準規格
[3] 基準・規定
25-2 主な技術体系
[1] 建築物の建設に関連するGHG排出量
[2] エネルギー効率
25-3 照明と電気製品
25-4 有力企業・団体動向
[1] 関西電力(株) 「データ と AI を活用した空調エネルギー削減システム」
第26章 トイレの堆肥化/コンポストトイレ
26-1 概説
26-2 構成要素と使用方法
26-3 設計上の検討事項
26-4 タイプ
26-5 用途・用途別比較
[1] 概説
[2] 比較
26-6 標準化/基準
26-7 運用/メンテナンス
第27章 建物部門/建設資材のリサイクル
27-1 概説
27-2 持続可能な材料
[1] 概説
[2] 環境配慮型コンクリート
27-3 建築基準法と建物のライフサイクル・リサイクル
27-4 持続可能な住宅のためのコード
27-5 主な参入企業・団体の動向・事例
[1] CLC(英国の建設業界団体) 「廃棄物ゼロに向けたルートマップを発表」
[2] 東京大学大学院工学系研究科の 「大気中のCO2と水を原料として完全に循環するカーボンニュートラルなコンクリート」の開発
[3] ラゲンセルス・グループ/リックウエル 「断熱材リサイクルのソリューション」