1. はじめに 戸建て住宅は、その構成部材が多岐に渡ること、建設に おける工種の多さと工事の重層構造、個々の物件の実デー タ入手の困難さ等から、積み上げ方式によるLCA検討は あまり行われていない。建築物に対する積み上げ方式の研 究事例のレビュー1）に、数例報告されている2, 3）。日本建 築学会では「建物のLCA指針」4）を出しており、この場 合項目は積み上げ方式に準じているが、原単位は産業連関 Synopsis:
Objective. Detached house LCA Analysis from cradle to grave by Process Analysis Method is scarce. Because huge amount of inventory data related to resources and parts are required and the background data are not enough to link with the foreground data. The purpose of this study, that was performed as a case study of the second LCA Project by NEDO （New Energy and Industrial Technology Development Organization）, is to collect inventory data of a detached wooden house in detail with the LCI analysis by Process Analysis Method, and to estimate the global warming impact of the detached house through its life cycle. The influence of the energy saving performance and disposal scenarios are also examined.
Results and Discussion. This analysis made the following facts clear. In construction stage, the highest energy performance house emits largest amount of CO2 because of using the most efficient insulator and double glazing fittings. But, in several years after construction, power saving effect of air conditioning recovers negative effect of construction stage. Living stage emits largest amount of GHG （CO2eq.） among construction, maintenance, living and disposal stage. In the disposal scenarios, if materials are recycled as much as possible, the subtraction effect lowers the life cycle global warming impact.
Conclusions. The LCI analysis of the detached house through its life cycle by Process Analysis Method was performed and the global warming impact was estimated. The influence of the energy saving performance and disposal scenarios are also examined. The results of this study will make it possible to research on insulation effect of houses in cold region or the effect of life-time on the environmental load and many other subjects. However, to achieve those studies it is essential to enrich the background data.
Keywords: LCA; LCI; detached wooden house; global warming; process analysis method
柿田 秀人＊1）・八木田 浩史＊2）・稲葉 敦＊3）／産業技術総合研究所／〒305-8569 茨城県つくば市小野川16-1 ＊1）横浜科学環境技研／〒241-0816 神奈川県横浜市旭区笹野台1-54-14 ＊2）日本工業大学／〒345-8501 埼玉県南埼玉郡宮代町学園台4-1 ＊3）東京大学／〒277-8568 千葉県柏市柏の葉5-1-5 成田 暢彦＊4）・青木 良輔／産業環境管理協会／〒101-0044 東京都千代田区鍛冶町2-2-1 ＊4）名古屋産業大学／〒488-8711 愛知県尾張旭市新居町3255-5 加藤 晃敏・木村 正彦／東急建設株式会社／〒150-8340 東京都渋谷区渋谷1-16-14 Hideto KAKITA＊1）, Hiroshi YAGITA＊2）, Atsushi INABA＊3） / AIST / 16-1 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki 305-8569 ＊1）Yokohama Environment Science Institute （YES I.） / 1-54-14 Sasanodai, Asahi-ku, Yokohama, Kanagawa 241-0816 ＊2）Nippon Institute of Technology / 4-1 Gakuendai, Miyashiro-machi, Minamisaitama-gun, Saitama 345-8501 ＊3）The University of Tokyo / Kashiwanoha 5-1-5, Kashiwa, CHIBA 277-8568
Nobuhiko NARITA＊4）, Ryohsuke AOKI / JEMAI / 2-2-1 Kajicho, Chiyoda-ku, Tokyo 101-0044 ＊4）Nagoya Sangyo University / 3255-5 Arai-cho, Owariasahi-city, Aichi 488-8711
Akitoshi KATOH, Masahiko KIMURA / Tokyu Construction CO., LTD. / 1-16-14 Shibuya, Shibuya-ku, Tokyo 150-8340
特集「建築のLCA」
木造戸建住宅のインベントリ分析
柿田 秀人・八木田 浩史・成田 暢彦・加藤 晃敏・木村 正彦・青木 良輔・稲葉 敦
LCA Analysis of a Detached Wooden House
Hideto KAKITA, Hiroshi YAGITA, Nobuhiko NARITA, Akitoshi KATOH, Masahiko KIMURA, Ryohsuke AOKI and Atsushi INABA
表を基本としている。日本全国の住宅のエネルギー消費の 推定を行っている事例もあるが5）、マクロモデルによる推 定である。一方、木造住宅のメーカーによって木造住宅の LCA結果は環境報告書6, 7）に掲載されているが、その解 析手法の詳細は明らかにされていない。 本研究では、実際に建設された戸建て木造住宅（ツーバ イフォー住宅）の見積データおよび建設過程における建設 現場での現地調査に基づく重機の使用状況、電力・水の使 用量等から、積み上げ方式による戸建て木造住宅のLCA の分析を行っている。また、本研究で主な目的としたCO2 排出量算定の基礎となる素材などのCO2排出原単位は JLCAデータベース、JEMAI-LCA、各業界による調査結 果を併用し、戸建て住宅全体の排出量把握の精度の向上に 努めている。対象とした住宅規模は我が国の典型的な床面 積を有しており、断熱仕様による検討も実務上実際に適用 される規準を用いている。その意味で一事例研究報告の意 味にとどまらず、分析結果には一定の普遍性を有している と考える。戸建て住宅のLCAの研究においては、積み上 げ方式による検討事例が詳細に行われ、それらをベースに したマクロ的な推定や検討が行われるのが望ましいので、 戸建て木造住宅のライフサイクルでの地球温暖化に及ぼす 影響を積み上げ方式を用いて検討する。 2. 研究方法 2.1 フォアグランドデータの収集方法 データ（フォアグランドデータ）として（独）新エネル ギー・産業技術総合開発機構のLCAプロジェクト、“製品 等ライフサイクル二酸化炭素排出評価実証等技術開発”に より採取された、実物件の建設段階（2003年度成果）8）、 運用と修繕・更新からなる使用段階（2004年度成果）9）、 解体・廃棄・リサイクル段階（2005年度成果）10）の各報 告書のデータをもちいた。 製造現場のデータは本来図面等をもとに材料を拾い出す 必要があるが、見積書は金額算定のため事前に原材料の数 量が算定されている。この見積書の内訳を利用し、各工程 別に消費される原材料を各工程に当てはめることでインベ ントリデータを構築した。なお、エネルギー消費量につい ては、施工現場に設置される電力計を基に電力消費量を算 定した。 アルミサッシ窓はメーカーの2003年度11）、扉類、シス テムキッチン、ユニットバス他の建具や住設機器はメー カーの2004年度12）の成果報告書のデータを用いた。 2.2 バックグランドデータの参照方法 フォアグランドデータと組み合わせて資源採掘の上流ま で遡って環境影響を評価するのに欠かせないバックグラン ドデータとして第一期LCAプロジェクトで整備された LCAのデータベース（以下、JLCAデータベースとい う）13）を利用した。さらにJLCAデータベースで不足し ているデータは、汎用的なLCAソフトウエアの1つであ る「JEMAI-LCA」14）付属のインベントリデータを利用 した。接着剤などいくつかの化学物質のデータは調査資 料15）に基づき、また戸建木造住宅には欠かせない各種木 質材料のインベントリデータは林野庁の調査報告書16）か ら作成した。システムキッチンやユニットバスで使われる ガラス繊維強化樹脂のデータは日本航空宇宙工業会の調査 報告書17）をもとに作成した。針金は業界団体の調査報 告18）を、冷暖房機器はメーカーの公表データ19）をもと にした。インベントリデータを入手できない一部の化学物 質は化学大辞典などから得られる反応式をもとに推算した。 また、現時点でデータを入手できない一部の樹脂や化学物 質等は類似物質のデータにより代替可能と仮定して分析を 行った。 2.3 LCI分析の方法 インベントリ分析にはJEMAI-LCA Ver.1.1.6ソフトウエ アを用いた14）。 2.4 環境影響の種類と評価手法
LCI分析ではCO2、NOx、SOxを対象物質とした。環境 影響として地球温暖化への影響をライフサイクルにおける 温室効果ガス（GHG）の二酸化炭素等価量（CO2eq）の排 出で評価した。 断熱材として用いられる発泡樹脂の発泡剤である代替フ ロンの地球温暖化係数は最新のデータであるIPCC第三次 報告（IPCC2001）の値20）を用いた。炭化水素系の発泡剤 としてイソブタンを想定しその地球温暖化係数は唯一報告 のある3 21）を採用した。 2.5 システムフロー図およびシステム境界 LCI分析のシステムフローとシステム境界をFigure 1に 示した。システム境界は資源採取から住宅の解体・廃棄ま でとし、廃棄には埋め立て等の廃棄処理と資源再生を含め ることにした。暖冷房機はシステム境界内に含め、冷蔵庫、 洗濯機その他の家電製品や箪笥などの調度品類の製造は個 人の嗜好がある点等を考慮してシステム境界には含めな かった。ただし、運用段階におけるエネルギー消費算定に おいては分析に含めた。 3. フォアグランドデータ 3.1 住宅建設 NEDOのLCAプロジェクト調査期間中に横浜市に建設
された 2階建、4LDK、延べ床面積 120.95m2のツーバイ フォー工法の戸建住宅を対象とした。木材は輸入材を使い 加工は国内で行うとした。対象住宅の建設は45の工程か らなり水遣・遣方からクリーニングまでの41工程につい て工程ごとに入力と出力を得た。資材の輸送燃料は燃費 2.5km/Lとして計算した。組立に必要なエネルギー消費量 は、工程で使用する電力、上水、軽油、灯油等を、また重 機については稼働時間、燃費から燃料を算出した。旧省エ ネ、および次世代省エネ基準に相当する住宅は、省エネル ギー基準の対象となる天井、壁、床の断熱材を各省エネ基 準に相当する断熱性能を満たす仕様に変更した。また次世 代省エネ基準相当住宅の場合は断熱仕様を満たすために外 部建具（アルミサッシ類）を、複層ガラスを装着したアル ミ形材と塩ビ形材からなる断熱サッシに変更した。 3.2 住宅部材 アルミサッシと断熱アルミサッシの各1種類については 工場で直接得られたサッシ組立時の物質フローとエネル ギーフローおよび社外購入部品の情報を加えてインベント リデータを得た。出窓やドアなどの開口部材、床材、造作 材や作り付けユニットなどの内装材、ユニットバスやシス テムキッチンなどの住設機器については、工場で直接得ら れたデータに化学品15）、合成木材等の木質材16）、ガラス 繊維強化樹脂17）などの調査データを加えてインベントリ データを作成した。住宅には調査したものとは異なる大き さの窓やドアおよび住設機器が使われている。窓やドアな ど面状の部材はインベントリ分析の結果が面積に比例し、 住設機器のような塊状の部材は重量に比例すると仮定した。 3.3 運用 40年間の居住を想定した解析を行った。冷暖房、照明、 家電機器および換気設備に係る電気、ガス、水、排水の1 年当たりの量を調査した。運用に係るデータを算定するシ ミュレーションのための空調消費エネルギーの計算には SMASH22）を使用し、住宅の使用条件などは、「住宅にお ける生活スケジュールとエネルギー消費」23）を参考にした。 シミュレーションの条件は次のようである。家族構成は 父（会社員）、母（専業主婦）、息子（高校生）、娘（中学生） の4人家族とし、国民生活時間調査24）などをベースにし た「住宅のエネルギー計算用設定条件のモデル化」25）を もとにして平日および休日のライフスタイルを設定した。 空調機器は以下の設定で計算したSMASHの結果に基づい て選定した。 即ち、冷房時は設定温度27 ℃、相対湿度60 ％、暖房時 は設定温度 20 ℃、湿度は成り行きとし、冷房期間は 4月 23日から11月1日まで、暖房期間は11月2日から4月22日 までとした。消費エネルギーは現行の空調機器のCOP（エ ネルギー消費効率）26）平均を使って算出した。空調以外 の電力消費については使用機器を設定し、ライフスタイル に応じた電力消費量を、また給水、給湯、ガス使用量は手 引書27）に基づいて算出した。 3.4 修繕・更新 長期修繕計画を立てるにあたって、建築・設備保全推進 協会における事務所ビルのデータの他、｢住まいの管理手 帳（戸建編）｣（住宅金融公庫 住宅金融普及協会）28）を 参考にして年毎にデータを収集し39年間の修繕計画を作 成した。 3.5 解体・廃棄・リサイクル 全国解体工事業団体連合会の廃棄物品目の分類29）を参 考にして建設時に投入した資材のデータをあてはめること で廃棄物の材料構成を作製した。窓・扉、住設機器につい てはメーカーの報告書11,12）より各部材の材料構成を算出 し戸建住宅の廃棄物材料構成に組み込んだ。
Figure 1. Process flow and system boundary
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4. インベントリ分析結果と考察 4.1 建設 新省エネ基準相当の住宅建設に投入された資材・部材の 種類は165種類、総点数は341点であった。類似の資材・ 部材は一まとめにし、63点のバックグランドデータに繋い だ。100.7トンの分析対象資材・部材のうち99.8トンをLCI 分析に供しており、データカバー率は99.1%であった。 Figure 2に入出力の概要を示した。この入出力をもとにし てLCI分析を行ったところこの家を1戸建てるのに43.3ton のCO2を排出することが分かった。Figure 3にCO2排出量
が多い16の資材についてその重量割合とCO2排出量割合
を重量の多い順に示した。生コンクリートは重量では50%
近くを占めるが、CO2排出では10%を少し超える程度であ
る。重量に比してCO2排出量が多いのは鋼管、合板、コン
クリートブロック、床材、幅木、アルミサッシなどである。
Figure 4、Figure 5にそれぞれ建設時のNOxおよびSOx 排出量を排出量の多い資材について示した。総排出量はそ れぞれ101kg、61kgであった。 省エネ基準によって変えなければならないのは断熱材の 種類と量、および外部建具の断熱性能である。Table 1に 各省エネ基準相当住宅で想定される断熱材の種類と量を 2004年の報告書9）データから算定した結果を示す。旧省 エネ基準相当 （1980-year standard）の住宅ではスチレン フォームとグラスウールを使っており、新世代 （1992-year
standard）および次世代省エネ基準 （1999-year standard） 相当の住宅ではフェノールフォームのみを使っている。 断熱材のほかに次世代省エネ基準住宅では外部建具であ るシャッター付引き違い戸、縦すべり窓、引き違い窓およ び出窓を断熱仕様に変更した。断熱仕様の内容は、アルミ と塩ビを複合した枠を使い、ガラスを複層とした。これら
Figure 3. Weight and CO2 emission of main materials （rate） 㼃㼑㼕㼓㼔㼠㻌㼍㼚㼐㻌㻯㻻㻞㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻌㼛㼒㻌㼙㼍㼕㼚㻌㼙㼍㼠㼑㼞㼕㼍㼘㼟䠄㼞㼍㼠㼑䠅 㻜㻚㻜 㻜㻚㻝 㻜㻚㻞 㻜㻚㻟 㻜㻚㻠 㻜㻚㻡 㼒㼞㼑㼟㼔㻌㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠 㼑 㼘㼡㼙㼎㼑㼞 㼎㼍㼘㼘㼍㼟㼠 㼓㼥㼜㼟㼡㼙㻌㼎㼛㼍㼞㼐㼑㼏㼙㼑㼚㼠㻌㼙㼛㼞㼠㼍㼞 㼟㼠㼑㼑㼘㻌㼜㼕㼜 㼑 㼜㼘㼥㼣㼛㼛㼐㼟㼘㼍㼠㼑 㼓㼞㼍㼢㼑 㼘 㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠㼑㻌㼎㼘㼛㼏 㼗 㼟㼑㼏㼠㼕㼛㼚㻌㼟㼠㼑㼑㼘 㼞㼑㼕㼚㼒㼛㼞㼏㼕㼚㼓㻌㼟㼠㼑㼑㼘 㼒㼘㼛㼛㼞㼕㼚 㼓 㼍㼟㼜㼔㼍㼘 㼠 㼎㼍㼟㼑㻌㼎㼛㼍㼞㼐 㼍㼘㼡㼙㼕㼚㼡㼙㻌㼟㼍㼟 㼔 㼞㼍 㼠㼑 㼙㼍㼠㼑㼞㼕㼍㼘㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠 㻯㻻㻞㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚 㼠㼛㼠㼍㼘㻌㼙㼍㼠㼑㼞㼕㼍㼘㻌㼣㼑㼕㼓㼔㼠䚷㻌䠖㻝㻜㻜㻚㻣㼠㼛㼚 㼠㼛㼠㼍㼘㻌㻯㻻㻞㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻌㻌㻌㻌㻌㻌䠖㻠㻟㻚㻟㼠㼛㼚
Figure 2. Material balance 㻌㼒㼞㼑㼟㼔㻌㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠㼑䚷㻌㻌㻌㻠㻣㻚㻡㼠 㻌㼐㼑㼠㼍㼏㼔㼑㼐㻌㼔㼛㼡㼟㼑㻌㻌㻝 㻌㼜㼘㼥㼣㼛㼛㼐䚷㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻝㻢㻚㻟㼠 㻌㼎㼍㼘㼘㼍㼟㼠䚷㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻣㻚㻢㼠 㻌㼟㼠㼑㼑㼘㻌㼜㼕㼜㼑㻌㻌㻌㻌䚷㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻞㻚㻝㼠 㻌㼓㼞㼍㼢㼑㼘㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻝㻚㻢㼠 㻌㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠㼑㻌㼎㼘㼛㼏㼗䚷㻌㻌㻌㻌㻝㻚㻡㼠 㻌㼓㼥㼜㼟㼡㼙㻌㼎㼛㼍㼞㼐㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻡㻚㻥㼠 㼏㼛㼚㼟㼠㼞㼡㼏㼠㼕㼛㼚 㻌㼞㼑㼕㼚㼒㼛㼞㼏㼑㼕㼚㼓㻌㼟㼠㼑㼑㼘㻌㻌㻌㻝㻚㻞㼠 㻌㼟㼑㼏㼠㼕㼛㼚㻌㼟㼠㼑㼑㼘㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻝㻚㻟㼠 㻌㼑㼜㼛㼤㼥㻌㼞㼑㼟㼕㼚㻌㻌㻌㻌䚷㻌㻌㻌㻜㻚㻠㻟㼠 㻌㼓㼘㼍㼟㼟㻌㼣㼛㼛㼘㻌㻌㻌㻌㻌䚷㻌㻌㻌㻜㻚㻟㻣㼠 㼠㼛㼠㼍㼘㻌㼕㼚㼜㼡㼠㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌㻌䚷㻌㻝㻜㻜㼠 㻌㼑㼘㼑㼏㼠㼞㼕㼏㻌㼜㼛㼣㼑㼞㻌㻌㻌㻤㻥㼗㼃㼔 㼐㼕㼑㼟㼑㼘㻌㻔㼎㼡㼞㼚㼕㼚㼓㻕㻌㻌㻌㻞㻡㻥㻜㻸 㻌㼣㼍㼟㼠㼑䚷䚷䚷䚷㻌㻌㻌㻌㻡㻑 㼣㼍㼠㼑㼞䚷䚷䚷䚷䚷䚷䚷䚷㻌㻌㻌㻝㻜㼠
heat insulator standard kg1980-year standard kg1992-year standard kg1999-year styrene foam (floor) 44.1
glass wool (roof) 9.3 glass wool (wall) 80.7
phenolic foam (floor) 76.5 76.5 phenolic foam (roof) 25.0 40.0 phenolic foam (wall) 130.8 152.6
Table 1. Amount of heat insulator Figure 4. NOx emission of main materials
㻺㻻㼤㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻌㼛㼒㻌㼙㼍㼕㼚㻌㼙㼍㼠㼑㼞㼕㼍㼘㼟 㻜 㻡 㻝㻜 㻝㻡 㻞㻜 㻞㻡 㻟㻜 㻟㻡 㻠㻜 㼟㼠㼑㼑㼘㻌㼜 㼕㼜㼑 㼒㼞㼑㼟㼔㻌㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠 㼑 㼐㼕㼑㼟㼑㼘㻌㼎㼡㼞㼚㼡㼜㼏㼑㼙㼑㼚㼠㻌㼙㼛㼞㼠㼍㼞㼓㼥㼜㼟㼡㼙㻌㼎㼛㼍㼞㼐 㼎㼍㼘㼘㼍㼟㼠 㼐㼛㼡㼎㼘㼑㻌㼟㼘㼕㼐㼕㼚㼓㻌㼐㼛㼛㼞㻌㼣㼕㼠㼔㻌㼟㼔㼡㼠㼠㼑 㼞 㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠㼑㻌㼎㼘㼛㼏 㼗 㼓㼘㼍㼟㼟㻌㼣㼛㼛㼘 㼟㼘㼍㼠㼑 㼎㼍㼗㼑㼐㻌㼒㼕㼞㼑㻙㼎㼞㼕㼏㼗 㼛㼞㼕㼑㼘㻌㼣㼕㼚㼐㼛㼣 㼍 㼘㼡㼙㼕㼚㼡㼙㻌㼟㼍㼟 㼔 㼑㼜㼛㼤㼕㼐 㼑 㼜㼘㼥㼣㼛㼛㼐 㼜㼔㼑㼚 㼛㼘㼕㼏㻌㼒 㼛㼍㼙 㼘㼡㼙㼎㼑 㼞 㻺㻻㼤㻌㼗㼓 㼠㼛㼠㼍㼘㻌㻺㻻㼤㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻦㻌㻝㻜㻝㼗㼓
Figure 5. SOx emission of main materials 㻿㻻㼤㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻌㼛㼒㻌㼙㼍㼕㼚㻌㼙㼍㼠㼑㼞㼕㼍㼘㼟 㻜 㻞 㻠 㻢 㻤 㻝㻜 㼓㼥㼜㼟㼡㼙㻌㼎㼛㼍㼞㼐㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠㼑㻌㼎㼘㼛㼏 㼗 㼏㼑㼙㼑㼚㼠㻌㼙㼛㼞㼠㼍㼞 㼐㼛㼡㼎㼘㼑㻌㼟㼘㼕㼐㼕㼚㼓㻌㼐㼛㼛㼞㻌㼣㼕㼠㼔㻌㼟㼔㼡㼠㼠㼑 㼞 㼜㼔㼑㼚㼛㼘㼕㼏㻌㼒㼛㼍㼙㼛㼞㼕㼑㼘㻌㼣㼕㼚㼐㼛㼣 㼟㼠㼑㼑㼘㻌㼜㼕㼜 㼑 㼓㼘㼍㼟㼟㻌㼣㼛㼛㼘 㼍㼘㼡㼙㼕㼚㼡㼙㻌㼟㼍㼟 㼔 㼒㼞㼑㼟㼔㻌㼏㼛㼚㼏㼞㼑㼠 㼑 㼜㼘㼥㼣㼛㼛㼐 㼑㼜㼛㼤㼕㼐 㼑 㼟㼘㼍㼠㼑 㼎㼍㼗㼑㼐㻌㼒㼕㼞㼑㻙㼎㼞㼕㼏㼗 㼐㼛㼡㼎㼘㼑㼟㼘㼕㼐㼕㼚㼓㻌㼐㼛㼛㼞㻌㼣㼕㼠㼔㻌㼓㼘㼍㼟㼟 㻿㻻㼤㻌㼗㼓 㼠㼛㼠㼍㼘㻌㻿㻻㼤㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻦㻌㻢㻝㼗㼓
の変更により住宅建設によるCO2排出量がどのように変化 するか、また断熱材や外部建具の影響がどの程度あるか分 析したのがFigure 6である。旧省エネ基準に対して新省 エネ基準で0.7%、次世代省エネ基準で3.3%建設時のCO2 排出量が増えており断熱性能を高めることで建設時の環境 負荷が増加している。 4.2 運用 シミュレーションにより得られた 1年間のユーティリ ティの使用量をTable 2に纏めた。住宅の省エネ基準に よって変化するのは空調電力だけであり、それ以外のユー ティリティは省エネ基準に依存しないと仮定している。 Figure 7に空調に由来する40年間のCO2排出量を示した。 旧省エネ基準に対して、新省エネ基準では17%、次世代省 エネ基準では24%と断熱性能向上によりCO2排出量が大 きく削減されていることがわかる。 Figure 8には空調も含め照明や家電などの電力とガス等 のユーティリティによる40年間のCO2排出量を示した。 旧省エネ基準に比べて新省エネ基準では2.5%、次世代省 エネ基準では3.8%の排出削減になった。 4.3 修繕・更新 建築後39年までの修繕計画10）には、省エネ基準によっ て仕様が変わる断熱材と外部建具の更新は含まれない。 LCI分析の結果、39年にわたる修繕によるCO2排出量は省 エネ基準に関係なく16.6tonであった。 4.4 廃棄 廃棄材の構成は建築時の入力データを基に、調査報告 書11）の分類にしたがって作成した。廃棄材の総重量は 99.1tonであり、建設時に5%の廃材があったことを考慮し たうえで、対象戸建住宅の調査結果である92.9tonに総量 をあわせた。その上で、旧省エネ基準住宅では断熱材の変 更分を、次世代省エネ基準では断熱材と外部建具の変更分 を考慮して廃棄材の構成を決めた。 廃棄シナリオは3種類を設定した。シナリオ1は全ての 廃棄材を埋め立てる。シナリオ2では、金属や塩ビパイプ は100%リサイクルし、樹脂やガラス等は25-85%リサイク ルした。発泡樹脂は全量埋め立てとし発泡剤であるイソブ タンは空中に放出されるとした。スチレンフォームの発泡 剤含有量は8%、フェノールフォームの発泡剤含有量はウ レタンフォームと同じであると仮定して10%とした30）。 シナリオ3は発泡剤をフロンにした以外はシナリオ2と同 じ内容とした。環境省の資料31）に従い,スチレンフォーム の発泡剤はHCFC142b、フェノールフォームの発泡剤は items utility consumption/year 1980-year
standard 1992-year standard 1999-year standard air conditioning kWh 2385 1985 1823 lighting kWh 3127 3127 3127 appliances kWh 3606 3606 3606 ventilation kWh 1235 1235 1235 tap water m3 292 292 292 city gas (hot water) Nm3 659 659 659
city gas (cooker) Nm3 659 659 659 Table 2. Yearly utility consumption by house holding Figure 6. CO2 emissions of construction stage of 3 kind
energy-saving standard houses
Figure 7. CO2 emission by air-conditioning for 40 years
㻯㻻㻞㻌㼑㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻌㼎㼥㻌㼍㼕㼞㻙㼏㼛㼚㼐㼕㼠㼕㼛㼚㼕㼚㼓 㻜 㻝㻜 㻞㻜 㻟㻜 㻠㻜 㻝㻥㻤㻜㻙㼥㼑㼍㼞㻌㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐 㻝㻥㻥㻞㻙㼥㼑㼍㼞㻌㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐 㻝㻥㻥㻥㻙㼥㼑㼍㼞㻌㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐 㻯 㻻㻞 㻌 㼠㼛 㼚 㻛 㻠 㻜 㻌㼥 㼑 㼍㼞 㼟 㻟㻣㻚㻝㼠㼛㼚 㻝㻣㻑 㻞㻠㻑
HCFC141bであるとした。廃棄材構成、廃棄シナリオおよ び廃棄・リサイクル処理に関わる項目のCO2排出原単位等 の詳細データはNEDOプロジェクトの成果報告書10）に詳 述されている。 発泡剤の地球温暖化係数（GWP100年値）として、 HCFC142bは2400、HCFC141bは700、20）イソブタンは 3 21）とした。 廃棄・リサイクルによる地球温暖化への影響をTable 3 に示した。できるだけ多くの材料をリサイクルし、発泡剤 を地球温暖化影響の小さなイソブタンにしたシナリオ2で は、リサイクルによる控除効果によってGHG（CO2eq）排 出量が負になっている。シナリオ 3では発泡剤である HCFCの大気排出の影響がリサイクルによる控除分を大き く上回っておりリサイクルと発泡剤の選択の重要性が示さ れている。 4.5 ライフサイクル地球温暖化影響 ライフサイクルのGHG（CO2eq）排出量を、廃棄シナリ オ2の場合について、省エネ基準による地球温暖化への影 響をFigure 9にまとめた。旧省エネ住宅に対して新省エ ネおよび次世代省エネ住宅の地球温暖化影響はそれぞれ 2.1%、2.7%削減されている。 Figure 10に新省エネ基準の場合について、廃棄シナリ オがライフサイクルのGHG（CO2eq）排出量に及ぼす影響 を示した。発泡剤にフロンを使用し、これを全て大気中に 排出する廃棄シナリオ3の排出量が最も多く、できるだけ 多くの原料をリサイクルし、かつ発泡剤が温暖化影響の小 さいイソブタンである廃棄シナリオ2ではシナリオ3の場 合より4.3%少ない。 地球温暖化の影響が大きいのは、給湯器ガス、家電電力、 照明電力、空調電力、建設であり、居住によるエネルギー 消費の寄与の割合が大きいことがわかる。 Figure 11に建設、運用、修繕を含む 40年間のGHG （CO2eq）排出量の経年変化を示した。建設時に断熱性能 を強化したことで、新省エネおよび次世代省エネ基準の GHG（CO2eq）排出量が増えるが、断熱性能向上による暖 冷房消費電力の削減によって数年でこの増加分を回収し、 40年後には旧省エネ基準で297トン排出したのに対して、 新省エネで1.7％、次世代省エネで2.4％の排出量の削減に なっている。 Figure 12にライフサイクルの各ステージにわたる累積 のGHG（CO2eq）排出量を新省エネ基準住宅について示した。 居住段階で排出量が大幅に増え、廃棄段階で廃棄シナリオ 2の場合にリサイクルによる控除分の効果で排出量が若干
Figure 9. Life Cycle GHG （CO2eq） emission （Disposal scenario 2）
Figure 10. Life Cycle GHG （CO2eq） emission （1992-year standard）
Table 3. GHG （CO2eq） emission of waste management stage
Disposal Scenario
Scenario1(material landfill and isobutane
emitting)
Scenario3 (material recycle and HCFC
emitting) energy saving standard 1992-year standard 1980-yearstandard 1992-yearstandard 1999-yearstandard 1992-year standard
Disposal (foamingagent) 0.053 0.01 0.053 0.06 12.93
Disposal (Others) 3.40 2.85 2.60 2.62 2.59
recycle 0 -6.83 -7.08 -7.08 -7.08
Sum 3.46 -3.96 -4.43 -4.41 8.44
Scenario2 (material recycle and isobutane emitting)
減少している。フロン発泡剤が大気に放出される廃棄シナ リオ3ではGHG排出量が廃棄段階で増加している。地球 温暖化に対する影響は居住することによる運用段階が非常 に大きく、廃棄段階のリサイクルによる控除の効果によっ てはライフサイクルの温暖化への影響を僅かながら低減で きることがわかる。 5. 結論 戸建住宅の建設から廃棄までのライフサイクルでの積み 上げ方式によるLCI分析を実施した。断熱性能を強化する ことにより建設時のCO2排出量は増えるが、空調電力の節 約により数年で建設時の増加分を回収でき、40年の居住 では次世代省エネ基準住宅では旧省エネ基準住宅に比べて 2.4%程度の削減になる。廃棄処理まで含めリサイクル効 果を考慮した場合は2.7%まで削減率が増える。 住宅を建設して修理しながら居住し解体・廃棄するまで のライフサイクルの地球温暖化への影響としては、運用段 階の家電、給湯、照明、空調のエネルギー消費による寄与 が大きい。断熱樹脂の発泡剤が炭化水素（イソブタン）で、 廃棄段階で可能な限り材料をリサイクルする場合、リサイ クルの控除効果によりライフサイクルのGHG排出量を下 げることができる。発泡剤がフロンの場合はリサイクルの 効果よりフロン排出の影響が大きく、ライフサイクルの GHG排出量が若干大きいことが分かった。 本研究で対象とした住宅は横浜市という温暖な地域に建 設されており、これが北海道などの寒冷地であれば断熱性 能強化の効果はさらに大きくなると期待され、今後の定量 的な検討が可能となった。 本研究はNEDOのLCAプロジェクトの調査期間中に建 設された戸建住宅の実データに基づく解析であり、資源採 取から廃棄･リサイクルまでの全ライフサイクにわたる木 造戸建住宅1戸の環境負荷を解析したものである。建具や 住設機器のデータも当該プロジェクトの調査データである。 解析の結果、地球温暖化に対する断熱性能や発泡剤の影響、 リサイクルの影響、家電機器の影響などを定量的に把握す ることができた。ただし、341点の資材・部材を63点のバッ クグランドデータに繋ぐことによりデータカバー率を99% としており、バックグランドデータの充実が望まれる。更 に本研究を基に家の寿命を延ばした場合の環境負荷の低減 に対する検討への発展も重要な課題である。 （平成18年11月26日受付、平成19年12月11日採択） 参照文献 1） 山崎渉, 清家剛, 小山明男ほか：建築物の積み上げ方式 による環境負荷計算に関する研究その1 ～その3, 日本 建築学会大会梗概集, D-1, 2005年9月 2） 木造建築物の再資源化・資源循環化技術の開発最終報 告書, 2003年3月, （独） 建築研究所, （財） 日本建築セン ター 3） 近田智也, 井上隆：実態調査に基づく戸建て住宅の構 成部材の環境負荷簡易推計, 日本建築学会計画系論文 集, No.549, 2001年11月 4） 建物のLCA指針－環境適合設計・環境ラベリング・環
Figure 11. CO2 emission during construction, maintenance and living
㻠㻜 㻠㻡 㻡㻜 㻡㻡 㻢㻜 㻢㻡 㻣㻜 㻣㻡 㻤㻜 㻤㻡 㻥㻜 㻥㻡 㻜 㻞 㻠 㻢 㻤 㼅㼑㼍㼞㼟 㻯 㻻㻞 䚷 㼠㼛 㼚 㻞㻣㻜 㻞㻣㻡 㻞㻤㻜 㻞㻤㻡 㻞㻥㻜 㻞㻥㻡 㻟㻜㻜 㻟㻣 㻟㻤 㻟㻥 㻠㻜 㼅㼑㼍㼞㼟 㻯 㻻 㻞 䚷 㼠㼛 㼚 䚷䚷䚷䚷䚷䚷䠖㻝㻥㻤㻜㻙㼅㻌㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐 䚷䚷䚷䚷䚷䚷䠖㻝㻥㻥㻞㻙㼅㻌㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐 䚷䚷䚷䚷䚷䚷䠖㻝㻥㻥㻥㻙㼅㻌㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐 㻞㻥㻣 㻞㻥㻞 㻞㻥㻜
Figure 12. GHG （CO2eq） Emission along with Life Cycle Stages
㻳㻴㻳㻌㻔㻯㻻㻞㼑㼝㻕㻌㻱㼙㼕㼟㼟㼕㼛㼚㻌㼒㼛㼞㻌㻠㻜㻌㼥㼑㼍㼞㼟㻌㼍㼘㼛㼚㼓㻌㼣㼕㼠㼔㻌㼘㼕㼒㼑㻌㼏㼥㼏㼘㼑 㼟㼠㼍㼓㼑㻌㻔㻝㻥㻥㻞㻙㼟㼠㼍㼚㼐㼍㼞㼐㻕 㻜 㻡㻜 㻝㻜㻜 㻝㻡㻜 㻞㻜㻜 㻞㻡㻜 㻟㻜㻜 㻝 㻞 㻟 㻠 㻳 㻴 㻳 䠄 㻯 㻻 㻞 㼑 㼝 䠅 㻌㼠 㼛 㼚 㻿㼏㼑㼚㼍㼞㼕㼛㻌㻝 㻿㼏㼑㼚㼍㼞㼕㼛㻌㻞 㻿㼏㼑㼚㼍㼞㼕㼛㻌㻟 㻸㼕㼒㼑㻌㻯㼥㼏㼘㼑㻌㻿㼠㼍㼓㼑 㻝㻦㻌㼏㼛㼚㼟㼠㼞㼡㼏㼠㼕㼛㼚 㻞㻦㻌㻝㻗㼙㼍㼕㼚㼠㼑㼚㼍㼚㼏㼑 㻟㻦㻌㻞㻗㼘㼕㼢㼕㼚㼓 㻠㻦㻌㻟㻗㼐㼕㼟㼜㼛㼟㼍㼘
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