資源循環型住宅の設計手法第６章第６章資源循環型住宅の設計手法

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(1)第６章資源循環型住宅の設計手法. 6-1.

(2) 第６章資源循環型住宅の設計手法. 6-1 研究概要. 本章は、前章までの既存住宅の問題点と試作住宅による知見をもとに、「資源循環型住宅の設計手法」を整理した。. 前章までの現状調査・分析から、リサイクルの優先順位を明確に示し、前章において設定した分別解体率と、分別解体率に素材別のリサイクル率をかけた再資源化率を資源循環性評価指標として設定し、資源循環型住宅の設計手順を示した。これは、気候や風などの地域的与条件、施主の要望などの計画的与条件から基本プランを作成し、資源循環型住宅の設計フローに当てはめて素材・接合部の選定をしていく手順である。なお、地域資源循環は資源循環型社会において重要であるが、どのような各地域によりこの手法をどのように実施していくのかに関しても考察を行った。. 6-2.

(3) 6-2 資源循環型住宅の設計手順. 6-2-1 資源循環型住宅の設計原則. 1 章において前提とした資源循環型住宅の設計方針から、試作住宅等の検討を踏まえ、以下を具体的な資源循環型住宅の設計原則として確認した。. (1) 更新周期を考慮した長寿命化 (2) 分別解体しやすい工法の選択 (3) 再利用・再生利用できる素材を使用. ライフサイクルを考慮し最適な資源循環型住宅を実現するためには、資源循環の優先順位に従い、以上(1)～(3)の順に住宅を設計することが最も有効である。また、建材の発注・製作・工事や運用の各段階におけるより広義な資源循環を考えると、(1)～(3)に加えて本論文では副次的にしか述べないが以下も設計原則に付随する課題である。運搬距離と製造エネルギーについては素材選定と同時に検討すべきであり、総合的な判断が求められる。運用エネルギーは空間設計と材料選定、設備計画にも関わることで、(1)以前から考える必要もある。これらについては今後の展望としたい。. ・運搬距離（エネルギー、CO2）の短い建材の採用・製造エネルギー（CO2）の少ない建材の採用・運用エネルギー（CO2）の少ない空間設計. 本論文では資源循環のうち狭義として建材の物質循環を主眼に記述しているが、資源循環型社会を確立するためには、大量消費のライフスタイルによる考慮のない遠方からの輸送を再考すべきであり、建材自身の製造エネルギー量を考慮した選択、運用時に効率の悪い空間設計をやめることなど、設計時に同時に検討すべき環境影響の大きな課題があり、その重要さを確認した。. 6-3.

(4) 6-2-2 資源循環型住宅の設計手順. まず、基本的な住宅の設計手順について、整理を行う。近年社会的需要の高まりから、住宅の性能に関して、定量的あるいは定性的でもガイドラインに準拠した形の評価が求められるようになってきた。従って、それらをただ漫然と横並びで検討するのではなく、住宅を設計する際の前提条件とそこに求められる性能とを整理し、設計手順を明確することが重要である。. 初期設計においては、敷地の地理や気候などの地域的与条件にあたる「a.環境条件」、住宅の家族構成や施主の要望などの計画的与条件にあたる「b.設計条件」が重要なファクターとなり、家の性能に関する施主の要望も考慮した「c.設計指標」の基本設定を行い、「プラン 1」を作成する。ここで部材表を作成することができれば、様々な家の性能を評価指標によって定量的な評価が可能となる。資源循環指標もこれらの「設計指標」「評価指標」の 1 つとなる。. 具体設計においては、「プラン 1」を「評価指標」にあてはめ、建材の選定や工法の選択等で再検討し、改善案または具体案「プラン 2」を作成する。ここで、フィードバックして何度も検討し易い仕組みを導入すると、住宅性能に関してより精度の高い検討を行うことができる。. 6-4.

(5) ＳＴＡＲＴ a.環境条件 b.設計条件 c.設計指標. No ＰＬＡＮ１１ Yes d.評価指標 No ＰＬＡＮ２２ Yes. ＧＯＡＬ. 図 6-1 住宅性能を発揮するための住宅の設計フロー. 6-5.

(6) では、資源循環型住宅を設計する場合、この設計手順にどのような指標を用いると住宅性能を発揮する設計が可能となるのだろうか。前述の資源循環型住宅の設計原則から、設計検討事項として以下のように具体化する。. （1）各部位部材の更新周期（更新回数）と耐用年数：更新周期を考慮した長寿命化（2）各接合部位の分別解体率：分別解体しやすい工法の選択（3）各部位部材の再資源化（リサイクル）率：再利用・再生利用できる素材を使用. これらの要求を満たすための資源循環型住宅の詳細な設計手順を図 6－2 に示す。このように資源循環の優先順位に従って設計を行うと、運用・解体の際の「更新しやすさ」→「分別解体」→「再資源化」の手順と重なり、資源循環に対する問題が起こりにくくなり、効果を最大にし、環境影響も最小とすることができるのである。. この手順の明確化で明らかになることは、これらの住宅性能はだれかが保証しなければ成り立たないということである。設計する際には認証機関により認証された建材を採用するか、もしくは建材メーカーより性能保証書（又は性能表示、データ）を入手し設計図書に添付することなどが必要となろう。性能の認証や保証制度に対する社会的問題も、また関心も高まっている昨今、重要な課題である。. また、求められる住宅性能が増大し多様化しているため、設計者が確認できる、かつ合理的な設計手法が必要とされている。本論文では、試作住宅において一定の成果が得られたことから、部材表から建材の各性能項目について積み上げ計算し、物質循環を予測評価する仕組みを「資源循環性予測評価シート」として提案している。このように合理化された設計手法の繰り返しで住宅の設計性能の高精度な検討を行えれば、保証された各建材等の性能を家全体の性能として予測評価でき、資源循環型住宅であればその計算結果を「住宅リサイクル性能表示」等として表示を行うことも可能になると考えられ、設計時の価値向上や、中古住宅としての価値向上に貢献することができる。. 6-6.

(7) 設計案・部材表メーカー保証. 指標項目住宅の長寿命化. 1.更新回数. 耐用性能保証書・更新サイクルの設定. 分離解体の容易な工法 2.分離解体率. 分離解体性能保証書. ・接合部の分離解体性能の設定. 再生可能な建材の使用. 3.リサイクル率. リサイクル性能保証書. ・建材のリサイクル性能の設定. 設計保証ＮＯ. 住宅リサイクル性能表示. 総合評価. Ａ.住宅分離解体率Ｂ.住宅リサイクル率Ｃ.単位廃棄物量Ｄ. ＰＲＨ値. ＹＥＳ. 図 6-2 資源循環型住宅の設計・評価手順. 6-7.

(8) 6-3 設計指針と評価目標. ここで、この資源循環型住宅の 3 つの評価（設計）指標を満たす資源循環型住宅の物量循環目標を、仮に 80％と設定し、その資源循環促進における設計方針と性能尺度の案を以下に設定することとする。. （1）長寿命化：住宅寿命（躯体）を 100 年以上とする。性能尺度①：部位毎の更新年数. （2）更新容易な工法：部位毎への分離解体率を 90％以上とする。性能尺度②：各部位の分離解体率. （3）再生可能な建材：建材へのリサイクル率を 90％以上とする。性能尺度③：各建材の再生可能率. この方針に従って、性能基準も以下表 6－1 のように設定した。. 6-8.

(9) 表 6－1 資源循環型住宅の設計性能基準案. 建築構成基礎. 建築部位. 設計性能基準更新年数. 分離解体率. 再生利用率. 基礎. 100. 0.95. 0.8. 柱. 100. 0.95. 0.8. 梁. 100. 0.95. 0.8. 屋根. 50. 0.95. 0.8. 壁. 50. 0.95. 0.8. 躯体. 外装. 建具. 25. 0.90. 0.8. 床. 25. 0.90. 0.8. 天井. 25. 0.90. 0.8. 壁. 25. 0.90. 0.8. 建具. 15. 0.90. 0.8. 内装. 6-9.

(10) 一方で、性能に関しては、素材を考えた場合、住宅には様々な評価対象があり、設計時には違った視点からも材料を選ぶことになる。本研究では、以下の表を作成し、部位・部材による適材適所を考慮しながら資源循環型住宅の建設資材を選定することを薦める。以下図 6－3 に住宅素材の性能指標を示す。. 性能指標属性. 使用部位. 材料強度. ハイテック. 基礎. 石. 硬度. 耐久性. 耐候性. 気密性. 断熱性. 快適性. 高. 高. 高. 高. 外壁外装. 高高. ガラスシェル樋. 屋根. アルミ. 柱. スケルトン. 構造. 鉄. 高. 梁. 床構造 100年材. 内壁. 70年材. インテリア木内装. ハイタッチ. 家具. 30年材. 仕上. 10年材. 図 6－3 住宅建築素材の性能指標. 6-10.

(11) 6-3-1 更新年数. 長寿命な住宅にするためには、設計する住宅の部位・部材を定義づけ、それぞれの更新計画を設定し予測することが重要である。戸建住宅の構成は、大きく基礎・躯体・外装・内装に分け、外装と内装のそれぞれの部位は仕上げ・下地に分けた。そして表 6－4 に示すように、現状の更新年数を文献およびリフォーム業者・ハウスメーカーへの調査により把握し、住宅の寿命をその 3 倍増（躯体 100 年以上）とすることを目標（1997 年 12 月、建築学会 COP3 声明）に、各部更新年数を内装・外装・躯体・基礎の順に長くなるよう目標設定を行った。更新とは、部位・部材を取り替えることであり、通常物理的な耐久年数以前に更新を行うため評価には耐久年数ではなく更新年数を使用する。このとき軽い修復等については適宜行われているとして、物量の評価では省く。. 6-11.

(12) 表 6－4 更新年数指標. 耐用年数建築構成. 建築部位リフォーム実態独立基礎. 法定耐用年数 *1. ＬＣＣ資料 *2. 設定更新年数. -. 47～50 （コンクリート造）. 65. 100. -. 34～38 （重量鉄骨造値）. 65. 100. -. 34～38 （重量鉄骨造値）. 65. 100. 35. 基礎免震. ハウスメーカー設定. （住宅解体年数平均） 35. 柱（住宅解体年数平均）躯体 35 梁（住宅解体年数平均） 14（仕上平均値）屋根. 外装. 25（仕上平均値）. -. 53（下地平均値） 18（仕上平均値）. -. 51（下地平均値）. 15（平均値）. 25（仕上平均値）. -. 30～40. 15 （付属設備の可動間仕切値）. 20. 15 （付属設備の可動間仕切値）. 20. 15 （付属設備の可動間仕切値）. 20. 11（仕上平均値）. 13（仕上平均値）. 13（間取変更平均値）. 36（下地平均値）. 11（仕上平均値）. 13（仕上平均値）. 50. 30 -. 床. 天井. 65. 12（仕上平均値）壁. 建具. 30 -. 65. 65. 65. 50 25 25 25. 内装 11（仕上平均値）. 13（仕上平均値）. 13（間取変更平均値）. 36（下地平均値）. 壁 13（仕上平均値）建具. 11（仕上平均値） 36（下地平均値）. 15 （付属設備の可動間仕切値）. 30 30～40. 25 15. *1= 減価償却における法耐用年数には建築物は構造別の年数値しかないが、内装に関して付属設備の値を参考にした。 *2= 建築物のライフサイクルコスト（（財）建築保全センター編）データベース編第2部積算用データベースの計画更新年数を参考にした。. 6-12.

(13) 6-3-2 分別解体率. 各部位部材は解体し難い接合になっている場合、リサイクルにまわる率は低くなる。従って、各部位部材の接合方法の選択は重要である。しかし今まで接合方法と廃棄物量の相関を示した例はなく、そこで分別解体率という性能尺度を設け、部位部材を分離する際、分別できて廃棄物にならない割合と定義することにした。表 4－3 において各接合方法を分別の難易別に分類し、分別解体率を仮定値として示した。一般的に戸建て住宅が解体される際混合廃棄物が約 20％でることから、基本的に 0.8 以上を分離し易い接合、0.8 以下を分別し難い接合（しかし手壊しである程度分別可能）として分類したが、性能としては部位ごとに分別解体率の値をまとめ、住宅の物量循環目標を 80％とするためには、全体で 0.9 以上の分別解体率でなくてはならないとした。また、各部位の更新年数別による設計方針を表 6－5 に示す。計算においては、実際の使用建材メーカーへのヒアリング値を用いて計算を行った。また、本研究における評価の基準は第一段階として物量のみとし、投入エネルギー量・CO2 排出量の値に関しては、今回は記述を行わなかった。. 表 6－5 接合方法の種類と分別解体率素材. 部材. 接合方法. 部材使用箇所. 一般釘＠550以上取り合い部※ 柱・梁・造作釘＠550未満一般接着剤＋釘＠550未満一般間柱釘（上下端部）一般一般木材フローリング合板釘＠550未満取り合い部※ 一般釘＠120（縦横）取り合い部※ ベニヤ合板一般釘＠200以上取り合い部※ パーティクルボードはめ込み＋釘（端部）一般釘＠150以上一般ネジ＠250 一般その他接着剤＋釘一般ボードラスボード接着剤＋釘一般珪カル板はめ込み一般扉木扉・アルミ扉はめ込み一般 ※取り合い部とは、壁と天井など異なる部位が接する箇所のこと。石膏ボード. 6-13. 分別解体率. 0.98 0.85 0.94 0.00 0.97 0.98 0.83 0.99 0.60 0.94 0.40 0.97 0.80 0.56 0.68 0.00 1.00 1.00.

(14) 表 6－6 各部位の更新年数別による設計方針. 10年. 20年. 30年. 50年. 100年. 耐用年数. 20年ものに劣化. 10年. を与えないかたちであれば接着. 分離可能のこ分離可能のこ. 分離可能のこ. と、30年ものに. と、50年ものに. 損傷を与えない. 損傷を与えない. 分離可能のこ. 分離可能のこ. と、30年ものに. と、50年ものに. 損傷を与えない. 損傷を与えない. と、100年ものに損傷を与えな. 可. ネジ、或いはボ. 20年. ルトによる接合で、接合部は施. い. 分離可能のこと、100年ものに損傷を与えない. 工の簡易なことボルトによる接合、組立解体が. 30年. 分離可能のこ. 分離可能のこ. と、50年ものに. と、100年もの. 損傷を与えない. に損傷を与えな. 部材を傷つけることなく行える. い. こと駆体を傷つけないボルトによる. 50年. 接合、解体した場合ボルトは再利用しない. 分離可能のこと、100年ものに損傷を与えない駆体を傷つけないボルトによる. 100年. 接合、解体した場合ボルトは再利用しない. 6-14.

(15) 6-3-3 再生可能率. 図 6－7 に建材リサイクルにおける物質循環図を示す。リサイクル方法は、リユースも含めマテリアル・ケミカルリサイクル等があるが、ここでは物量が減量する焼却廃熱利用は、物量を対象としたリサイクルに含まないものとする。建材が現場で分離解体された割合を分離解体率α、リサイクル施設で同一目的に用いることが可能な素材に再生された割合を再生利用率βとする。このとき現場からは全てリサイクルへまわるとし、リユースの場合は再利用率β0＝1 として加工を加えない限りロスのないものとする。この再生利用率βを評価項目とし、素材ごと及び部位ごとにそれぞれ 0.9 以上で建材を選択すると設定した。. （建材工場にて再生建材へ加工）. 再生材含有量Ａ’×Ｘ. 再生利用量Ａ×α×β. Ａ. Ａ’. α＝分離解体率（Ａ＝Ａ’のとき）Ｘ＝再生材含有率＝α×β. β＝再生利用率. リサイクル施設運搬量Ａ×α. 性能保持新規材投入量. 劣化分廃棄量他新規材含有量. 廃棄物量. 不足分新規材量他性能以外の理由での新規材投入量. 新規材使用量. 最終処分量. 図 6－4 建材リサイクルにおける物質循環系. 6-15.

(16) 6-4 資源循環型住宅の予測評価. 6-4-1 予測評価手法. 資源循環型住宅の設計においては、設計のマニフェストとして、その性能を予測評価し示すことが必要である。したがって、本研究では予測評価の性能項目から、3 つの資源循環型住宅性能評価基準を策定した。. ＜住宅性能評価項目＞＜評価式＞. ＜基準値＞. Ⅰ.住宅リユース率：Σ(Ａi×αi)／ΣＡi. ・・・0.9 以上. Ⅱ.住宅リサイクル率：Σ(Ａi×Ｘi)／ΣＡi. ・・・0.8 以上. =ΣＡi×αi×βi)／ΣＡi Ⅲ.住宅単位廃棄物量：ΣＡi(１－Ｘi)／Ｓ. ・・・100kg/㎡以下. =ΣＡi(１－αi×βi)／Ｓ. Ａi：各部材の重量、 αi：各部材の分離解体率、 βi：各部材の再生利用率、Ｘi=αi×βi：各部材のリサイクル率、Ｃi：各部材の 100 年間の更新回数、Ｓ：延床面積（m2）. ここで住宅リユース率は、各部材の分離解体率の集合とし、解体された材がそのままリユースされ得るという評価である。住宅リサイクル率は、図 6－4 における再生材含有率Ｘの集合と等しくなり、それは A’を A の更新材である循環系としたとき、αとβの積であるリサイクル率に等しいからである。住宅単位廃棄物量は、建物全体の更新での延床面積あたりの廃棄物量の評価である。また、4 章の試作住宅の実証実験で用いた PRH 値とは、完全リサイクル型住宅プロジェクトの通称 Perfect Recycle House の頭文字をとった評価値であり、無単位であるが、新築時での建材量が全て消費され廃棄されるまでの年数に等しいとして考案し、ライフサイクルでのリサイクル評価値の一つとして、本論文では参考として示すこととした。. 6-16.

(17) 6-4-2 予測評価シート. またこのような予測評価手法を、設計住宅の部材表から求めることが可能となる「資源循環型住宅の予測評価シート」を作成し、設計者の作業の合理化を図った。. リサイクル住宅における建築システム部位コード属性ＳＳＳＳ. 系レベルシステム. 1 1 1 1 1. 0 1 1 1 1. サブシステム. 0 0 5 5 5. 部位 0 0 0 5 9. 細部位. 0 0 0 0 0. 名称建築全般躯体. 箇所部位. 部材. 下部主体構造. 独立基礎他下部主体構造. 免震. アイソレーター. 滑り支承調整部. ＳＳＳ. 1 1 1. 1 1 1. 6 6 6. 1 2 3. 0 0 0. 柱大ばり小ばり. 躯体. ＳＳＳＳ. 1 1 1 1. 1 1 1 1. 6 6 6 8. 4 7 8 9. 0 0 0 0. 床ブレース階段. 床躯体. 丸柱大梁小梁棟梁. 他上部雑構造ファスナー. デッキプレート. ブレース階段. 母屋壁ファスナー. サッシ受け. □型 C型中桟. 内装パネル. 三角ジョイント部. パネル構造枠. Ｓ. 1. 1. 9. 4. 0. 緊結部材. ＳＳＳ. 1 1 1. 2 2 2. 0 2 2. 0 0 1. 0 0 0. 外部仕上外壁壁仕上材. プレートボルト外壁パネルアングル金物. 外壁パネル. ガラス（設備貫通部）外部アルミ枠. 外部雑工事コーナー部. ＳＳＳＳＳＳ. 1 1 1 1 1 1. 2 2 2 2 2 2. 2 3 3 3 4 4. 5 0 1 5 0 1. 0 0 0 0 0 0. 壁下地材外部建具建具枠ガラス屋根屋根仕上材. 外壁パネル断熱材押え. 外装建具. サッシガラス. 外壁パネル. ガラス外部アルミ枠. ＳＳＳＩＩＩ. 1 1 1 1 1 1. 2 2 2 3 3 3. 4 8 8 0 1 1. 7 0 1 0 0 1. 0 0 0 0 0 0. Ｉ. 1. 3. 1. 8. 0. 素材. ドレン・とい外部性能部断熱材内部仕上内部床床仕上材床下地材. 外部雑工事. 雨樋. 外壁パネル. 断熱材. 床. 床仕上げ. 床. 鉄板部分. その他その他ｺﾝｸﾘ鉄鉄鉄鉄鉄鉄鉄鉄鉄鉄鉄鉄アルミ鉄鉄鉄鉄. ガラスアルミアルミアルミ PET アルミガラスガラスアルミ. PET. 鉄 PP 鉄 PP PET PE アルミ PE. 121 1,125 382 331 484 433 39 1,133 74. kg kg kg kg kg kg kg kg kg. PET PVC PET PP PS PS アルミ PVC. 345 411 63 209 72 139 66 260. kg kg kg kg kg kg kg kg. 鉄 PS ガラス. 141 201 341. kg kg kg. PET PVC PS PVC アルミ鉄 PET PET PET. 203 231 234 45 409 41 63 136 637. kg kg kg kg kg kg kg kg kg. 8 6. kg kg. L字鉄板床下地床断熱層調整材放熱板発砲クッション材. ＩＩ. 1 1. 3 3. 2 2. 0 1. 0 0. 内壁壁仕上材. 内部仕上. 内装パネル. 表面板. 断熱間仕切り. 欄間. 壁欄間仕上. 1 1 1 1 1 1 1. 3 3 3 3 3 3 3. 2 3 3 3 3 4 4. 2 0 1 2 5 0 1. 0 0 0 0 0 0 0. 巾木内部建具建具枠建具本体ガラス内部天井天井仕上材. 内装パネル. 巾木. 建具建具. 室内建具枠材. ＩＩＩ. 1 1 1. 3 3 3. 4 4 6. 4 5 1. 0 0 0. 683 断熱材一体型ボード. ダブルスキン間仕切り. ガラス. 天井. 天井板. システム天井. 天井. 天井ランナー. 天井下地材断熱材. 内装パネル. 断熱材. 天井床. 断熱材床断熱材. 1 1. 3 3. 7 7. 0 2. 0 0. 床. 両面テープ. 金物. 乾式接着部材. 粘着ネット. β 0.95. ボルト締め 0.98. 0.89. 0.872. 20072 kg. 2,941 kg. 0.922 0.946. 9265.2 kg 5368.7 kg. 782 kg 308 kg. 0.946. 571.57 kg. 32 kg. 0.964. 1833.2 kg. 69 kg. 0.8. 1491.7 kg. 373 kg. 0.805. 6477.9 kg 3318.6 kg. 1,906 kg 803 kg. 0.665. 1040.5 kg. 525 kg. 0.902. 616.07 kg. 67 kg. 0.717. 833.38 kg. 330 kg. 837. 「実験住宅ケーススタディー実験住宅ケーススタディー」ケーススタディー」. kg 間仕切り. ボルト締め 0.98. 0.97 1 0.9 0.9 0.9 0.9. ボルト締め 0.98. 0.97 0.9 1. ボルト締め 0.98. 0.98 1 0.9 0.9. なし. ねじ止め. 1. 0.98. kg. 建具. 4 ねじ止め乾式接着. 0.98. 6.67 ねじ止め. 0.98. kg. 天井. 4 ねじ止め. kg 間仕切り. 4 なし. kg. 4 乾式接着. 床. 評価軸分離解体率住宅リサイクル率. 単位廃棄物量. ＰＲＨ値. 0.80. 0.82. 0.68 0.8 0.6 0.8 0.7 0.6 0.6 0.9 0.6 0.92. 0.98. 0.73. 1. 0.8. 0.8. 669.42 kg. 167 kg. 0.85. 0.2. 0.17. 0 kg. 14 kg. 0.861. 52941 kg. 8,534 kg. 評価式. ΣＡi×αi／ΣＡi ΣＡi×（αi×βi）／ΣＡi ΣＡi（1-Ｘi）／延床面積 ΣＡi／Σ（Ａi（1-Ｘi）×Ｃi）×100. 図 6－5 資源循環型住宅の予測評価シート. 6-17. （kg） 5,846 kg 2,904 kg. 0.9. 61,475 kg. ・リサイクル住宅リサイクル住宅の住宅の評価. 内訳. 0.8 0.5 0.6 0.6 0.9 0.9. 14. 内部接合部. 0.9. 置く. α. 廃棄物量. （kg）Ｘ＝α×β 0.864 37198 kg 0.855 17126 kg. 接合部位名称. 0.9 0.6 1. 1,163. 格子天井. ③-1 再 ③-2 建材建材リサイク生利用可能リサイクル率ル量Ｘ率β. ② 分別解体率α. 0.95 0.7 0.95 0.95 0.7 0.8 0.9 0.9 0.9. 1,565 外壁パネル. ＩＩＩＩＩＩＩ. ＩＩ. ①-1 重量 ①-2 部材総重量部位総重量更新回数 Ci （kg）（回）（kg） Ci 43,044 kg 1 20,031 kg 基礎 20,031 kg 373 kg 1,079 kg 軸組 1 570 kg 136 kg kg 1,370 kg 9771 5,882 kg 2,308 kg 211 kg 1,585 kg 9,740 kg 777 kg 341 kg 1,176 kg 958 kg 12 kg 47 kg 1,025 kg 430 kg 367 kg kg 792 kg 2423 587 kg 1,044 kg 10,047 kg 2 5,677 kg 外壁 3,692 kg 52 kg 381 kg 312 kg 1,240 kg kg 建具 4 604 208 kg 396 kg 2 1,902 kg 屋根 1,587 kg 140 kg 175 kg 2 1,865 kg 外壁 1,865 kg 8,384 kg 床 4 4,122 kg. 単位. 値 0.92. —. 0.86. —. 95.80. kg/㎡. 402. —.

(18) 6-5 各地域における資源循環型住宅の設計. 6-5-1. 各地域における設計原則. 本論文においては、各地域における資源循環型住宅の設計のあり方についても考慮する。資源循環型住宅は各地域において、どう設計されるべきか。江戸時代までの近代化以前の暮らしを参考にすると以下のようになる。. （1）地域の気候にあった形態や機構をもつ（2）地域の素材を活用して資源循環を促す（3）地域の産業に根ざして文化を継承する. まず地形で地域規模が決まり、その地域の気候によって雨が降り、水が流れ、中流・下流を潤し、人が定住して生産活動をする。そこに上流から下流への資源の流れがある。そして水・木材・土・紙・その他農産物など土地の恵みの循環が行われる。これらは、その地域によって、また人口によっても資源循環の規模が違ってくる。近代化された工業を必要とし、原料が国内ではまかなえないような、ガラス・鉄・アルミなどの建材は、広域循環によって効率よくリサイクルされるべきであり、広域循環建材といえる。それらは海を介して原料輸送され、地域建材が山から供給されるのに対して、海沿岸の平地から、大きな工場から、加工されたものが供給されることになる。それらの建材は、住宅の付加価値を増すために使用するものではあるが、基本的な主要な住宅建材ではない。しかし、都市部・都市郊外の住宅、近隣商業地域の店舗併用住宅などでは北九州の試作住宅のような鉄骨造も考えられる。地域建材は、大都市以外の地域循環系の中で、住宅の容積の大部分をなすものである。全体のバランスを考えると、地域循環系がしっかりと構築されていることが広域循環系の構築にもつながり、持続可能な社会の構築となるのである。本研究においては、特に建材など物理的資源の循環に重きを置いているが、地域循環系を考えた場合、気候や自然エネルギーの活用もその住宅のあり方に大きく関わってくる。. 6-18.

(19) 6-5-2 各地域における建材の資源循環. 現状の在来木造住宅は使用木材の多くが海外から現場へ運び込み、解体時には他地域へと廃棄物として排出されている。2002 年の建設リサイクル法の施行により、現状は解体時にリサイクルにまわる建材の率は増加した。しかし木質系廃棄物に見られるように、その先の需要先が見つからずチップ等が余剰している場合も多い。. 岐阜県内地域レベル地域材. 他用途・他産業. ① 部材製造エ. 一部市場へ. ネルギー. ③. リサイクルエネルギー. ﾘｻｲｸﾙに. 地場資源供給地在来住宅. 撤去される建材. ② 地域外部からの. 再資源化施設. まわる建材. リサイクル材廃棄物. 建設現場. 輸送エネルギー. 中間処理場廃棄物. 地域外部材. リサイクル. ③ エネルギー. 最終廃棄物処理場. ① 部材製造エ. 再資源化施設. ネルギー. 地域外部. 広域レベル. 資源供給地. 廃棄物最終廃棄物処理場. 図 6－6 従来資源フロー型住宅の現状. 6-19.

(20) 資源循環型社会では、住宅に使用する建材を、地場の資源供給地およびストックヤードから建設現場へ運び込み、解体時にはその多くをリユースにまわすことが重要である。リサイクルにまわる物量は可能な限りマテリアルリサイクルし、ストックヤード（もしくは建材事業者）に蓄積する。廃棄物に関しても、可能なかぎりサーマルリサイクルし、最終廃棄物量を極力少なくする。これらにより地域内で廃棄物が処理でき、さらに従来のライフサイクルフローに比べて建材が地域内部で循環するため、輸送エネルギーを大幅に削減することが可能となる。. 岐阜県内ストック材地域材. ストックヤード. 地域材. ① 部材製造エ. ﾏﾃﾘｱﾙﾘｻｲｸﾙリサイクル ③ エネルギー. ② 地域内部での. 輸送エネルギー. ネルギー. 地場資源供給地. リユース材. 再資源化施設. ﾘﾕｰｽに. 資源. まわる建材. 循環型 C-PRH. ﾘｻｲｸﾙ. 住宅. リサイクル材. 現場排出物. 廃棄物. 建設現場. 廃棄物. 中間処理場. ｻｰﾏﾙﾘｻｲｸﾙ温熱需要. 最終廃棄物処理場. 図6－7 地域資源循環型住宅の提案. 6-20.

(21) 6-5-2 地域の概念及び範囲. ここで、本研究で述べる地域循環系における「地域」に関して、以下、公的に使われている「地域」の定義を中心に列挙して整理し、本研究における「地域」の概念の位置づけを考察した。. （1）生物・地理分野における地域の概念. 生態圏（エコリージョン）という言葉が世界自然基金（WWF, World Wildlife Fund）において定義されている。「生物（植物、動物、他）の自然な生態関係を成り立たせている一連の広い土地で、地理的にも共通した性質を共有している範囲」である。日本の環境白書においては、生態圏を「生態系を健全に保つための様々な野生生物の生息・生育のために必要な空間的連続性または一体性をもったまとまり」と定義している。しかし「生物、生態系の種類に応じた様々な形のものが複合的に存在しており、地域規模、全国規模、地球規模等様々な広がりで捉えられるものである。」ともしており、明確な範囲は述べられていない。これに代わって用いられる、ピーター・バーグ氏の提唱する生命（生体）地域＝バイオリージョンの概念であるが、図 6－8 の図によって表されている。. 図 6－8 生命地域のイメージ. 6-21.

(22) これによると、生命地域とは、山に囲まれた川の上流から中流、下流、海辺までを含む、地理的境界を有した生物生態系の基本的な単位を意味することが分かる。本研究においては、これを山地から河川流域を経て平野へ至り、海に接する 1 連の地理的広がりととらえる。日本においては大きな河川により形成された平野部に都市も発達しているが、大きな河川流域における地域範囲は広く、小さな河川流域で形成される地域範囲はせまくと、地域によって循環範囲の大きさを調整して考えるのが適当であろう。. 6-22.

(23) （2）気候区分における地域の概念. 日本においては「エネルギー使用の合理化に関する法律（省エネ法）」で、全国を気候条件に応じ 6 つの地域に区分し、適合する地域区分に応じて、年間冷暖房負荷、熱損失係数、夏期日射取得係数、相当隙間面積等を規定している。この規定に基づき 1999 年に制定された「次世代エネルギー基準」に定める気候地域は、全国のアメダス観測地点 842 箇所で測定された温度のデータから暖房度日（D18－18：1 年間のうち 1 日平均気温が 18℃を下回る日に住宅全体の室温を 18℃ に保つよう暖房した暖房度日の数）を算出し、等高線を作図することによって区分が決められたため、従来省エネルギー基準での都道府県単位から市町村界単位の細かさに変更された。これを図 6－9 に示す。この区分方法では気温がベースのため、緯度に加えて地型上の高度も影響していることが分かる。. 図 6－9. 次世代省エネルギー基準による気候区分の色分け. 6-23.

(24) 本研究においては、気候風土が地域住宅のあり方に関わることから、設計に際し気候に関する要素を取り入れる。地域資源循環を物量や地域経済から考えた場合、気候による地域区分をそのまま「地域」の概念とすることは適当ではないが、地域における住宅のあり方に関係するものとして、参考にする。. （3）農業分野における地域の概念. 農業関係の地域に関する考え方はふたつあり、ひとつが「農林統計」に用いる農業地域類型の基準指標（表 6－7）である。この区分は全国統一の分類で、指定地域変更も少なく安定しているため、統計データが得やすく、地域状況の比較研究などで使われる。. 表 6－7 農業統計における農業地域類型の基準指標. 人口密度が 500 人／km2 以上、DID 面積が可住地の 5％都市的地域以上を占める等都市的な集積が進んでいる市町村耕地率が 20％以上、林野率が 50％未満又は 50％以上であ平地農業地域るが平坦な耕地が中心の市町村平地農業地域と山間農業地域との中間的な地域であり、林中間農業地域野率は主に 50％〜80％で、耕地は傾斜地が多い市町村山間農業地域. 林野率が 80％以上、耕地率が 10％未満の市町村注：決定順位：都市的地域→山間農業地域→平地農業地域→中間農業地域. 6-24.

(25) また、もうひとつに「地域振興 5 法（もしくは 8 法）」の指定地域がある。特定農山村法、山村振興法、過疎地域自立促進特別措置法、離島振興法、半島振興法、沖縄振興開発特別措置法、奄美諸島振興開発特別措置法、小笠原諸島振興開発特別措置法の 8 法で指定地域を定義しているものである。農林水産省での「中山間地域等直接支払制度」は上記 8 法の指定地域を対象にしているが、ここでの中山間地域とは、平野の外縁部から山間地を指し（図 6－10）、山地の多い日本においては国土面積の 69％を占める。また中山間地域は流域の上流部に位置し、この地域の多面的機能（水源かん養、洪水の防止、土壌の浸食や崩壊の防止など）によって、下流域を含む環境を守るとしている。これらは農業統計の地域類型とも類似していると言える。本研究では、地域を種別する必要があるときにはこの分類を参考にする。. 図 6－10 中山間地域の概念図（農水省資料）. 6-25.

(26) （4）林業分野における地域の概念. 中山間地域の例でいう「流域」であるが、林業における「森林の流域管理システムの確立」の施策では、森林の各種機能が効果的に発揮され木材の生産・加工・流通活動が効率的に行われる範囲を主要な河川の「流域」単位として、その特質に応じた森林の整備と林業の生産活動を推進している。これにより流域内関係者の合意形成のもと、現在木材の生産・加工・流通活動においては川上から川下までの連携が進められつつある。また森林・林業基本法と森林法に基づいた森林計画制度により、各自治体によって森林が「水土保全林」「森林と人との共生林」「資源の循環利用林」に分類されて林業施業を行っている。ここで「流域」は「森林計画区」と同義となっている。現在、「流域（森林計画区）」は北海道 13、東北地方 21、関東地方 16、信越・北陸地方 18、東海地方 14、近畿地方 14、中国地方 18、四国地方 12、九州地方 28、沖縄地方 3 の全国 158 流域に分けられている。都道府県の区分に準拠し、市町村を束ねる形で流域となっており、地理的条件を踏まえつつ地方行政区分と合致する方法である。図 6－11 に全国の流域（森林計画区）位置を示す。本研究では、この流域を現代の経済規模に集合させ、流域圏として使用する。. 6-26.

(27) 図 6－11 全国の流域（森林計画区）位置図（林野庁資料）. 6-27.

(28) 6-5-3 地域の気候要素の活用. 気候は、いくつかの県を含めたより大きく、相互の地域間に類似性をもたらす。地域の気候特性はアメダスデータなどにより得たものから把握できるが、以下気候要素と住宅設計項目の関係性を表 6－8 に示す。. 表 6－8 気候要素と住宅設計項目の関係気候要素項目. 設計項目. 要素. 形態デザイン. 温熱環境デザイン. 平均気温高・低. 窓の大きさ. 断熱化・冷暖房. 年・日較差. 緩衝空間の設け方. 窓・扉の開閉. 日射. 日射量. 窓の位置、庇. 窓・屋根の機能化. 太陽エネルギー利用. 雨. 雨量. 屋根の形状. 外装への放水. 雨水利用. 風. 風向、風量強・弱. 換気窓・間仕切位置窓・扉の開閉. 気温. 省エネ・省資源ポイント建材による熱収支計画. 自然換気計画. また、提案する資源循環型住宅における住宅温熱環境計画のコンセプトは、以下 3 点である。. ①自然エネルギーの積極的利用 ②人工エネルギーを効率的利用 ③外部環境・室内環境・居住者の生活パターンに応じて①と②を最適に制御. このように、優先順位をつけて設計していくべきであろう。. 今後は、運用時での資源循環（敷地内資源循環）について、研究を進めていく。. 6-28.

(29) 6-6 結論. 以上本章では、資源循環型住宅の設計手法を整理し、その予測評価シートを作成し、設計、予測評価、再設計のようにフィードバックして設計できる仕組みを示し、その有効性について述べた。. この設計手法では、リサイクルの優先順位を明確に示し、2 章において設定した分別解体率と、分別解体率に素材別のリサイクル率をかけた再資源化率を資源循環性評価指標として設定し、資源循環型住宅の設計フローを作成した。これは気候や風などの地域的与条件、施主の要望などの計画的与条件から基本プランを作成し、資源循環型住宅の設計フローに当てはめて素材・接合部の選定をしていく手法である。本手法では部材表に各部材の更新年数・分別解体率・再資源化率を挿入して資源循環量計算で予測評価を行い、基準に合うまで設計修正を行うことができる。またこの物量計算をエネルギー・CO2 削減効果に換算することも可能であり、本論文ではこれらの評価方法を整え、施主側に住宅性能表示として活用することも提案している。この手順の明確化で明らかになることは、これらの住宅性能はだれかが保証しなければ成り立たないということであり、設計する際には認証機関により認証された建材を採用するか、もしくは建材メーカーより性能保証書（又は性能表示、データ）を入手し、設計図書に添付することが必要であることを指摘した。. また、求められる住宅性能が増大し多様化しているため、設計者が確認できる、かつ合理的な設計手法が必要とされている。本研究では、物質循環を予測評価する仕組みを「資源循環性予測評価シート」として提案したが、合理化された設計手法で住宅の設計性能の高精度な検討を行えれば、資源循環型住宅の設計内容を「住宅リサイクル性能表示」として明確化し、住宅の価値向上に貢献し得ることを示した。. 6-29.

(30)

資源循環型住宅の設計手法 第６章 第６章 資源循環型住宅の設計手法

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