40-1 黒木 知世 1. はじめに 温室効果ガス排出量の削減は世界的な課題であり、 わが国の温室効果ガス排出量は増加傾向にある。特に 民生業務部門の温室効果ガス排出量増加率は 2011 年度 に約 51%（1990 年度比）ときわめて高い。このため業 務用建物の環境負荷低減が必要であるが、これまでわ が国には、業務用建物のエネルギー消費量などの実態 を反映したデータが存在しなかったため、実態に即し た対策を講じることが困難であった。これを受け、民生 業務用建築物の環境負荷実態を把握するための調査を 平成 19 年度以降数ヵ年度に渡って実施してきた1)。更 に、平成 23 年度に発生した東日本大震災以降、全国的 な節電対策の取り組みによりエネルギー消費構造に変 化が生じたと推測されることから、震災以後の節電対 策に関する実態調査を実施した2)。 本研究は、これまでの調査結果から九州地域の民生 業務用建築物の環境関連データベース（以下、DB）を 構築し、エネルギー消費実態に関する特徴をまとめ、建 築物の環境負荷低減に役立てることを目的とする。 2. 民生業務用建築物の実態把握 2.1 調査概要 民生業務用建築物に関する調査は、平成 19 年度から 平成 21 年度、平成 23 年度、平成 25 年度に全国で実施 された。また、九州地域のみ平成 24 年度にも実施した。 調査概要について述べる。表 1 に、各調査年度の調査 項目を示す。本研究では九州地域の建物に対してデー タの収集と分析を行った。 2.2 有効サンプル数 表 2 に DB の有効サンプル数を示す。有効サンプル とは得られた回答から延床面積、エネルギーデータが 不明のものを除き、次に用途別の一次エネルギー消費 原単位が 10 倍以上及び 10 分の 1 以下のものを除き、 更にスミルノフ・グラブズ検定により異常値を除いた データである。「官公庁_特殊」とは建物使用時間が 24 時間の警察署や消防署等の建物を示す。6 ヵ年度の調査 による有効サンプル数は合計で 4610 件であり、平成 20 年度の有効サンプル数が最も多い。図 1 に有効サンプ ルと九州地域の 2002 年民生業務用建築物のストック推 計数の県別割合を示す3)。ストック推計数に比べ、有効 サンプルでは福岡県の割合が 56%と高くなっているが、 これは特定の市や全国展開企業からの一括回収で回答 が得られたのがほぼ福岡県の建物であったためである。 複数年度で連続して回答があった建物では、各年度で 個々の建物データとして扱っている。
九州地域における民生業務用建築物の環境関連データベース構築と
その活用法に関する研究
H19年度 H20年度 H21年度 H23年度 H24年度 H25年度 建物概要 延床面積、竣工年など ○ ○ ○ － ○ ○ 設備概要 熱源方式、冷暖房エネルギー源など ○ ○ ○ － － ○ エネルギー・ 水消費量 電気、都市ガス、LPG、 石油燃料、DHC、その他、水H18年度 H19年度 H20年度 H22年度～ H23年9月 H23年度～ H24年9月 H22年度～ H24年度 ○ ○ ○ － － ○ － － － ○ ○ ○ 省エネルギー等への取り組みに関する質問 節電への取り組みに関する質問 調査年度 調査項目 表 1 各調査年度の調査項目 H18年度 H19年度 H20年度 H22年度 H23年度 H24年度 事務所（自社ビル） 84 78 88 39 29 17 335 事務所（貸しビル） 48 44 60 17 19 13 201 - 1 1 - - - 2 官公庁 85 99 169 75 66 56 550 官公庁_特殊 7 6 41 3 3 1 61 デパート 83 25 61 28 29 20 246 スーパー 56 18 10 2 2 2 90 ホームセンター 24 - 151 - 1 - 176 その他物販 29 - 2 - - - 31 7 - 2 - - - 9 - 18 - - - - 18 飲食店 飲食店 2 2 3 - - - 7 79 84 111 35 25 18 352 12 13 46 5 11 6 93 シティホテル 41 29 34 9 4 4 121 ビジネスホテル 41 12 16 3 7 2 81 旅館 - 3 4 1 - 1 9 幼稚園 - - 18 - - - 18 保育園 - - 59 - - - 59 7 1 59 21 21 - 109 小学校 - 1 147 23 23 23 217 中学校 - - 76 10 10 10 106 公立高校 54 186 152 34 35 37 498 私立高校 12 26 34 4 4 4 84 中高一貫校 5 9 14 - - - 28 専門学校 16 15 13 - 1 - 45 4年制大学 49 30 42 8 12 7 148 大学（医学部） 4 - 2 2 3 1 12 1 6 11 3 5 - 26 9 30 175 6 9 - 229 博物館 21 24 30 11 12 - 98 美術館 7 8 8 4 9 - 36 図書館 23 33 27 11 12 - 106 19 26 64 10 8 - 127 9 18 15 3 5 - 50 児童館・ 児童センター 児童館・ 児童センター - - 50 - - - 50 - - 65 - - - 65 - - 27 - - - 27 4 60 20 3 3 - 90 838 905 1907 370 368 222 4610 複合施設 スポーツ施設 消防団 駐車場 その他 全体 データ年度 全体 細用途 用途 事務所 官公庁 デパート・ スーパー その他物販 ホテル・旅館 電算・情報センター 家電量販店 郊外大型店 病院 福祉施設 養護学校 幼稚園・保育園 小・中学校 高校 大学・専門学校 展示施設 研究機関 劇場・ホール 表 2 DB の有効サンプル数 図 1 県別割合 0% 20% 40% 60% 80% 100% 有効サンプル ストック推計 福岡県 佐賀県 長崎県 熊本県 大分県 宮崎県 鹿児島県 沖縄県40-2 2.3 エネルギー消費量 エネルギー消費量は 1 次エネルギー換算とし、表 3 の熱量換算値を用いた4)。図 2 に用途別の年間一次エネ ルギー消費原単位（6 ヵ年度データ）を示す。商業施設 の年間一次エネルギー消費原単位が大きい。対照的に、 教育施設はいずれも年間一次エネルギー消費原単位が 1,000MJ/㎡以下と小さい。 3. 東日本大震災以後の節電に関する実態調査 3.1 節電対策取り組みの実態 調査では 44 項目の節電・省エネルギー対策について、 平成 22～24 年度のそれぞれで実施したかどうか回答を 得た。ほとんどの対策の実施率は震災以後高くなって いるが、中でも特徴的な結果を示した対策項目を表 4 に、 また対策を実施している建物の割合を図 3 に示す。以 下、対策項目を表 4 の番号で示す。対策 1, 2 は震災以 前(平成 22 年度)から高い実施率を維持している。対策 3, 4 の実施率はやや低く、空調機器の分散起動や長時間 運転といったピークカットのための空調機器の運用の 工夫はあまり行われていないと言える。対策 5 は平成 22 年度から平成 23 年度の増加の割合が高く、「照明の 間引き」が震災をきっかけに広く取り組まれ始めたこ とが分かる。対して対策 6, 7 は新たな設備導入が必要 なため、震災直後の平成 23 年度の実施率は平成 22 年 度とほぼ変わらないが平成 24 年度には実施率が伸びて いる。震災から 2 年を経て設備導入を伴う対策も一部 の建物では取り組まれ始めたと言える。対策 8, 9 は年 度毎に実施率が伸びており、電気製品や設備の使用抑 制など生活に少なからず負担を与える対策であっても、 新たに取り組み始める建物が多いことが分かる。対策 10, 11 は平成 24 年度の実施率が減少している。震災か ら 2 年を経て、物販店舗では節電の取り組みよりも販 売環境が優先され始めたことが窺える。 3.2 エネルギー消費の変化 平成 22 年度から平成 24 年度までの 3 ヵ年度のデー タを継続して得られたサンプルについて、図 4 に年度 別夏季一次エネルギー消費原単位を、図 5 に年度別冬 季一次エネルギー消費原単位を示す。ここで、夏季一次 エネルギー消費原単位とは 7 月から 9 月までの、冬季 一次エネルギー消費原単位は 12 月から 2 月までの月別 一次エネルギー消費原単位の合計値とする。図 4 より、 平成 22 年度から平成 24 年度にかけて、夏季一次エネ ルギー消費原単位は全ての用途で削減されていること が分かる。特に、「事務所」、「官公庁」、「デパート」で 表 3 熱量換算値 数値 単位 昼間 9.97 MJ/kWh 夜間 9.28 MJ/kWh 46.05 MJ/㎥ 100.47 MJ/㎥ 39.1 MJ/L 41.7 MJ/L 36.7 MJ/L 38.2 MJ/L 34.6 MJ/L 冷水 1.36 MJ/MJ 温水 1.36 MJ/MJ 蒸気 1.36 MJ/MJ エネルギー種別 DHC 電力 都市ガス LP G A重油 灯油 B,C重油 揮発油（ガソリン含） 軽油 1 使用していない会議室、エリア等の空調停止 2 フィルターを定期的に清掃 3 早い時間帯から空調を起動したり、分散起動したりし、立ち上げのピーク電力上昇を削減 4 連続運転／長時間運転し電力ピークを削減 5 執務室、ロビーや廊下等の照明を間引く 6 調光により照明の出力を抑制 7 天井照明を消灯し、スポット照明を利用 8 給茶器、コーヒーメーカー、ポット等の電気製品の使用を抑制 9 温水暖房便座やハンドドライヤーの使用抑制 10 オープン型の冷凍・冷蔵ショーケースでは、冷気が漏れないようにするビ ニールカーテン等を設置 11 デモンストレーション用の家電製品等ではできる限り電源をオフ 表 4 対策項目 図 3 対策を実施している建物の割合 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 事 務 所 （ 自 社 ビ ル ） 事 務 所 （ 貸 し ビ ル ） 電 算 ・ 情 報 セ ン タ ー 官 公 庁 官 公 庁_ 特 殊 デ パ ー ト ス ー パ ー ホ ー ム セ ン タ ー そ の 他 物 販 家 電 量 販 店 郊 外 大 型 店 飲 食 店 病 院 福祉 施 設 シ テ ィ ホ テ ル ビ ジ ネ ス ホ テ ル 旅 館 幼稚 園 保 育 園 養 護 学 校 小 学 校 中 学 校 公 立 高 校 私 立 高 校 中 高 一 貫 校 専 門 学 校 4 年 制 大 学 大 学 （ 医 学 部 ） 研 究 機 関 劇 場 ・ ホ ー ル 博 物 館 美 術 館 図 書 館 ス ポ ー ツ 施 設 複 合 施 設 児 童 館 ・ 児 童 セ ン タ ー そ の 他 （ 消 防 団 ） 駐 車 場 そ の 他 年間一次エネル ギ ー消費 原単位 [M J/ ㎡ ] 最大値 最小値 平均値 75%点 25%点 図 2 用途別の一次エネルギー消費原単位（6 ヵ年度データ） 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 対策項目 H22実施率 H23実施率 H24実施率
40-3 大幅な削減となっている。また、図 6 より、平成 22 年 度から平成 24 年度にかけて、「病院」、「福祉施設」以外 の用途で冬季一次エネルギー消費原単位が削減されて いることが分かる。中間季にもエネルギー消費量が減 少傾向にあることから、空調負荷など季節に影響する エネルギーの抑制だけでなく、年間を通じて照明等の エネルギー消費が抑制されていると考えられる。 3.3 ピーク電力の変化 平成 22 年度から平成 24 年度までの 3 ヵ年度のデー タを継続して得られたサンプルについて、図 6 に年度 別夏季ピーク電力原単位を示す。ここで、夏季ピーク電 力原単位とは 7 月から 9 月までの月別ピーク電力の平 均値とする。夏季ピーク電力原単位は平成 22 年度から 平成 24 年度にかけて、「事務所」で約 10%、「官公庁」 で約 7%、「デパート・スーパー」で約 4%、「ホテル・ 旅館」で約 3%削減されている。一方、「福祉施設」、「病 院」では、夏季ピーク電力原単位に大きな変化はない。 4. DB 活用案 4.1 ベンチマークデータ 個々の建物の性能評価の指針となる「官公庁」のベン チマークを作成する。図 7 に昇順の一次エネルギー消 費原単位を示す。また、サンプルの偏差値に応じて一次 エネルギー消費原単位を A から E までランク分けし、 図 8 にランク判定ベンチマークを示す。ここで、サン プルα（用途：官公庁、一次エネルギー消費原単位： 1385MJ/㎡）について性能評価を行う。サンプルαは図 7 の▲部に位置し、原単位は大きいほうから 20%に含ま れる。また、図 8 よりサンプルαはランク D と判定さ れ、次ランクや平均との差を読み取ることができる。 4.2 エネルギー消費量の推計 平成 20 年度と平成 22 年度のデータを用いて、重回 帰式による「官公庁」の年間一次エネルギー消費量の推 計式の作成を行った。表 5 に各説明変数候補に対する 相関係数を示す。説明変数候補間の相関係数 0.7 以上を 多重共線性ありと判断し、目的変数との相関係数が小 さいほうの説明変数候補を除外した。表 6 に重回帰式 に採用された説明変数の一覧と自由度調整済み決定係 数を示す。重回帰分析にはステップワイズ法を用いた。 自由度調整済み決定係数 R2値は 0.917 と高く、また目 的変数は契約電力の影響を強く受けることが分かる。 「官公庁」の年間一次エネルギー消費量の推定式を式 1 に示す。 Y=0.026X1+0.082X2-66.53X3-2.294 ・・・（式 1） Y:「官公庁」の年間一次エネルギー消費量[TJ] X1:契約電力 X2:年間冷房日数 X3:単位面積あたりの職員数 式 1 を用いて、図 9 に年間一次エネルギー消費量の 実績値と重回帰式による算出値の比較を示す。平成 18 年度、平成 19 年度データから説明変数情報を有するサ ンプルを抽出して算出を行った。推定値はほぼ実績値 に沿っており、重回帰式による推定精度が高いことが 確認された。 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 事務所 (n=26) 官公庁 (n=42) デパート・ スーパー (n=16) ホテル・ 旅館 (n=4) 病院 (n=12) 福祉施設 (n=3) 高校 (n=22) 夏季 一次 エ ネ ルギー 消 費原 単 位 [MJ /㎡ ・3 ヶ月 ] 0 200 400 600 800 1000 1200 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 事務所 (n=26) 官公庁 (n=42) デパート・ スーパー (n=16) ホテル・ 旅館 (n=4) 病院 (n=12) 福祉施設 (n=3) 高校 (n=22) 冬季一次エ ネルギー消 費原単 位 [MJ /㎡・ 3 ヶ月 ] 0 20 40 60 80 100 120 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 H 22 H 23 H 24 事務所 (n=7) 官公庁 (n=11) デパート・ スーパー (n=9) ホテル・ 旅館 (n=3) 病院 (n=3) 高校 (n=11) 夏季 ピ ーク 電力 [原 単位 [k W/ ㎡・ 3 ヶ月 ] 図 7 昇順の一次エネルギー消費原単位（官公庁） 図 4 年度別夏季一次エネルギー消費原単位 図 5 年度別冬季一次エネルギー消費原単位 図 6 年度別夏季ピーク電力原単位 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1 31 61 91 121 151 181 211 241 271 301 331 361 391 421 一次エネ ル ギー消費原単位 [M J/ ㎡ ] 建物数 0 500 1000 1500 2000 一次エネルギー消費原単位[MJ/㎡] 偏差値 49 49.5 50 50.5 51 図 8 ランク判定ベンチマーク A B C D E
40-4 5. 地理情報システム GIS と連動した面的な分析 GIS には延床面積や用途比率などの情報が埋め込ま れており、作成した DB と連動させることで面的なエ ネルギーの分析が可能となる。ここでは、福岡市天神に 位置する明治通りを対象に地区のエネルギー消費量の 推計を行った。なお、当該地区は福岡市の商業的、経済 的な集積地であり事業者も多岐に渡るため、エリア内 で省エネ手法や目標を共有するなど実現可能なエネル ギーマネジメントを確立させる取り組みについて検討 が進められている。 図 10 に対象地区の建物用途一覧5）を、表 7 に各用途 に対応させる DB 用途と年間一次エネルギー消費原単 位を示す。なお、原単位は震災前の年度のデータを参照 している。各建物に対して、原単位と延床面積から年間 一次エネルギー消費量を推計した結果を図 11 に示す。 エリア全体のエネルギー消費量密度は約 8700MJ/㎡で あり、エリア内建物合計の一次エネルギー消費原単位 は 1750MJ/㎡となった。 6. おわりに 本研究ではアンケート調査により九州地域の民生 業務用建築物のエネルギー消費関連データベースを構 築し、民生業務建築物のエネルギー消費特性の把握、震 災以後のエネルギー消費量の減少傾向の把握、ベンチ マークデータやエネルギー消費推計式の提案を行った。 今後とも継続的な調査が必要である。また、面的なエネ ルギーマネジメントを提案する際には、街区の現況推 計のための基礎資料としての活用例を提示した。次の 段階として、DB を用いた地域冷暖房の導入効果の検討 やエネルギー需要の将来推計といった、地区のエネル ギー計画立案への活用が考えられる。 【謝辞】本調査は国土交通省の支援のもとに一般社団法人日 本サステナブル建築協会(JSBC)に設置された「非住宅建築物 の環境関連データベース検討委員会」（委員長：村上周三 （一 財）建築環境・省エネルギー機構理事長）の活動の一環として 実施したものである。また、解析は科研費（22246075）の助成を 受け実施した。ここに謝意を表します。 【参考文献】 1) 亀谷茂樹, 他: 非住宅（民生業務部門）建築物の環境関 連データベース構築に関する研究 その 59 全体概要 （平成 22 年度調査）,日本建築学会学術講演梗概集, p.983-984, 2011 など 2) 高口洋人, 他: 非住宅（民生業務部門）建築物のエネル ギー消費量データベース構築に関する研究(第 6 報) 2011 年夏季節電実態緊急調査概要, 空気調和・衛生工 学会大会学術講演論文集, p.149-152,2012 など 3) 建築物ストック統計研究会：.建築物ストック推計報告書， 2002 年 11 月 4) 資源エネルギー庁省エネルギー対策課エネルギー使用 の合理化に関する法律第 15 条に基づく定期報告記入要 綱 平成 18 年 4 月 1 日策定平成 19 年 4 月 2 日改訂 5) 福岡市都市整備局：平成20 年度福岡市都市計画基礎調 査 表 5 各説明変数候補に対する相関係数 延床面積 築年数 階数 週営業 時間 年間冷房 日数 年間暖房 日数 冷房設定 温度 暖房設定 温度 契約電力 単位面積 あたり 契約電力 職員数 単位面積 あたり 職員数 延床面積 1 -0.062 0.751 0.126 0.193 -0.007 -0.004 -0.124 0.966 -0.062 0.973 0.146 築年数 1 -0.03 -0.102 0.105 0.016 0.142 0.086 -0.067 0.075 0.008 0.269 階数 1 0.202 0.411 -0.203 0.055 -0.116 0.811 0.087 0.736 0.288 週営業時間 1 -0.109 -0.114 0.055 0.279 0.163 0.127 0.101 -0.16 年間冷房日数 1 0.269 0.033 0.118 0.216 0.005 0.207 0.356 年間暖房日数 1 -0.012 0.057 -0.064 -0.16 -0.031 -0.019 冷房設定温度 1 -0.141 -0.004 0.044 0.018 -0.01 暖房設定温度 1 -0.119 0.209 -0.137 -0.069 契約電力 1 0.114 0.937 0.181 単位面積あたり 契約電力 1 -0.027 0.2 職員数 1 0.294 単位面積あたり 職員数 1 一次エネ消費量 [TJ/年] 0.928 -0.09 0.84 0.156 0.289 -0.016 0.024 -0.091 0.952 0 0.883 0.146 -50 0 50 100 150 0 50 100 150 推定値 [T J] 実績値[TJ] 図 9 年間一次エネルギー消費量の 実績値と推定値 図 10 建物用途一覧 図 11 年間一次エネルギー消費量推計値 採用された説明変数 単位 偏回帰係数 標準回帰係数 契約電力 kW 0.026 0.944 年間冷房日数 日/年 0.082 0.103 単位面積あたりの職員数 人/㎡ -66.53 -0.057 自由度調整済み決定係数 0.917 重回帰式で使用している目的変数 「官公庁」の年間一次エネルギー消費量[TJ] 表 6 重回帰式に採用された説明変数と 自由度調整済み決定係数 R2 表 7 対応させる DB 用途と年間一次 エネルギー消費原単位 用途 対応させるDECC用途 一次エネルギー消費原単位[MJ/㎡] 業務施設 事務所 1412 商業施設 デパート 2909 宿泊施設 ホテル・旅館 2711 娯楽施設 デパート 2909 遊戯施設 デパート 2909 商業系用途複合施設 デパート 2909 店舗併用共同住宅 デパート 2909 官公庁施設 官公庁 948 文教厚生施設（B) 教育施設、展示施設 463 運輸倉庫施設 駐車場 271
