⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演

建設のカーボンニュートラルはリスクか、チャンスか
2024年2⽉15⽇
三井住友建設（株）執⾏役員副社⻑、CTO

春⽇昭夫

1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

2

1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

3⽇本経済新聞 経済教室
2021/06/24

42050年までに必要なコストをリスクとみるか、チャンスとみるか

億tCO2

 (2021/6/24) 2020 年〜2050年で同じ割合で削減したとして、5000億tCO25000億tCO2 × 12,000円/tCO2 = 6000兆円

335

 (2021/7/14) BPの分析︓1,400ドル/tCO2
 (2021/7/20) ⽇経予想（主要1000社）︓4700兆円
 (2021/10/14) 国際エネルギー機関（IEA）︓450兆円/年 (2022/4/5) IPCC︓炭素半減に最⼤30兆ドル
 (2022/4/27) 経団連予想2050年までに400兆円の投資を➝ 30年の平均で、22,000円/tCO2レベル
この膨⼤なコストはいったい誰が…。

0
2020

2050年

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5Internal Carbon Pricing（CO2の値段, IEA, 2023年）(US$/tCO2)$87.5X133.53円/$=11,684円

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6国別CO2排出量

Others
23.2%

China
30.9%

Brazil
1.3%
Canada1.5%
South Korea
1.7%
Indonesia
1.7%
Saudi Arabia
1.8%
Iran
2.0%

Carbon Dioxide Emissions
37bntCO2(2021)

Japan
2.9%

Russia4.7%

United States
13.5%
India
7.3%

EU7.5%
出典︓Statistical Review of World Energy (2021)

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7

各国のCO2排出量/GDP

Canada1.5 %325tCO2/mn$

Indonesia
1.7 %581tCO2/mn$
Saudi Arabia
1.8%
1000tCO2/mn$

Iran
2.0%
1594tCO2/mn$

Brazil
1.3 %267tCO2/mn$

China
30.9 %
726tCO2/mn$

426tCO2/mn$
Others23.2 %
436tCO2/mn$

South Korea
1.7 %364tCO2/mn$

Japan
2.9 %
241tCO2/mn$

US13.5 %
244tCO2/mn$

EUIndia
7.5 %7.3 %994tCO2/mn$ 190tCO2/mn$

世界全体:370億tCO2
世界のGDP:86.9兆$426tCO2/mn$

Russian Fed.
4.7 %1178tCO2/mn$
出典︓三井住友建設作成
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81. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

9

建設産業のCO2排出量概算
 コンクリートに関連する産業
セメント : 28億tCO2
鉄鋼: 15億tCO2（50億tCO2 ×30％＊）➝ 全CO2排出量 325億tCO2 の 13%
 建設における施⼯・輸送等
6億tCO2 ︓(材料の15％と仮定）➝ 325億tCO2の 2%∴ 建設全体でのCO2排出量は、⼈類が排出する量の “15％” ⽇本の建設投資60兆円から計算すると、調達と建設⾏為の400tCO2/億円を掛けて、2.4億tCO2．これは⽇本の全排出量12億tCO2の “20%”＊⽇本鉄鋼連盟⽤途別受注統計より．

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10建設サプライチェーンにおけるCO2排出量の考え⽅
施⼯者の場合2%の CO2 排出量

38% のCO2 排出量

間接的な排出

間接的な排出

直接的な排出

間接的な排出Scope2

Scope1

Scope3（下流）

Scope3（上流）

材料

60% のCO2 排出量15,000tCO254,000tCO2

電気の使⽤

輸送

建築物の使⽤

燃料の燃焼

Scope-1: ⾃らの建設事業による温室効果ガスの直接排出400tCO2/億円

建築物の廃棄・リユース

600tCO2/億円

Scope-2: 事務所等に他社から供給された電気、熱による間接排出
Scope-3: 建設事業のための調達、建設後の使⽤、廃棄、リユースによる間接排出【参考】国交省による建設のCO2排出量の試算は2500万tCO2︔
公共投資を6兆円とすると、2500万tCO2/6兆円=420tCO2/億円

11⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

業種別CO2排出量（平均値）
業種

Scope1&2（tCO2/億円）

Scope3

建設業

25

不動産業

90270

インターネットサービス業

12110

⾦融業

513

ファンド

300260

素材（化学）470830

輸送業（鉄道）290200

輸送業（⾞両）5090

輸送業（船舶）1,220160

輸送業（航空）

1,720

460

⼩売業

30

1,070

総合商社

80

350

製造業（電気機器）

70

3,370

製造業（産業機器）

50920

1,230

290

製造業（鉄鋼）

(98％)

1,080

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建設産業は圧倒的にScope3の排出量が多い．

 2024年から、企業にScope3の削減策とICPの情報開⽰が求められる．

出典︓CDPより三井住友建設作成

12

建設サプライチェーン（EN15978）
約40%

約60%

製造者
設計者
施⼯者
事業者

400tCO2/億円

600tCO2/億円
13

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耐久性とCO2排出量の関係

新しいサイクル補修・補強補修・補強

設計耐⽤期限耐久性

従来技術による構造要求性能t

B1 to B5

解体

A4,A5

補修・補強

建設

A1 to A3

補修・補強材料製造

CO2 排出量

CDt

LCA
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14耐久性とCO2排出量の関係

新しいサイクル補修・補強補修・補強

設計耐⽤期限耐久性

従来技術による構造要求性能

ゼロカーボン材料実現までの移⾏措置

t

CO2 排出量

新領域

解体

A4,A5

データの⽋落

補修・補強

建設

A1 to A3

補修・補強材料製造

データの⽋落Missing dataC

B1 to B5

Dt

LCA
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15

橋梁建設におけるCO2排出量（A1〜A5）
400,000
LCAのために、B1〜B5 における耐久性とCO2排出量の関係のデータが必要．（保全、補修、更新、取り換えも⼯事なので、A1〜A5と同じ傾向になると予想される．）

40,0004,000

Capital carbon content (t‐CO2e) ofbridges with cost (€ million), andwith loading type1)

400tCO2/M€

400tCO2/M€

400tCO2/M€

1) The Carbon Footprint of Bridges, David Collings, Structural Engineering international, 2021
出典︓⽂献1)を基に三井住友建設加⼯

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1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

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18

欧州におけるセメントの⽤途（2015年）

16.8億tCO2 = 5.2%
セメント + 鉄筋 = 6.3%
60% のセメントが構造コンクリートに使⽤されている．
19

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SAG（Special Activity Group）の主⽬的
Procurement
Equipment
Construction method

SafetyDurability, etc.

PT system
FRP
Precast

設計者

LCA

施⼯者

Conservation
Dismantlement
Multi life cycle, reuse

LCA+事業者

サプライヤー

fib members
第三者認証機関構造コンクリートに関するCO2 原単位データのfibプラットフォーム

And others

既存のデータベースや EPDsとの協業

iStructE

EC3

ECSN

EPD

EcoInvent

既存のCO2排出量算出ソフトとの協業

素材メーカー

SteelCementSlag

建設機器メーカー

CraneConcrete pump
Transportation

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設備メーカー

Lighting
Air conditioning
Bridge accessory

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1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

21

材料製作段階おけるCO2排出量の削減策
30〜40%

製造者
設計者
施⼯者
事業者
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22耐久性とCO2排出量の関係

新しいサイクル補修・補強

設計耐⽤期限従来技術による構造補修・補強

耐久性

要求性能t

B1 to B5

解体

A4,A5

補修・補強

建設

A1 to A3

補修・補強

材料製造

CO2 排出量

CDt

LCA
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23

材料製作段階（A1〜A3）:低炭素コンクリートによる構造物
 当⾯は、セメントや鉄鋼がカーボンフリーになるまでの移⾏措置．
 現在のセメントを代替する量は賄えない．

1. セメントの代わりにフライアッシュ、⾼炉スラグ、シリカフュームとアルカリ刺激剤としての膨張剤を使⽤
2. CO2 排出量を70% to 90% 削減可能
3. 圧縮強度は最⼤で130 Mpa（蒸気養⽣なし）
4. 硬化時の温度は従来のコンクリートに⽐べて30℃ to 40℃低下
5. FNS（フェロニッケルサンド）の使⽤により乾燥収縮が従来の1/4
6. クリープ係数が従来の1/3
7. ⽔の量が100kg/m3以下、ノンメタルとの併⽤では海⽔練りも可能

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24

プレキャストと場所打ちの⽐較 (ビルの1フロアー当り) 当⾯は製造⼯程を⾒直すことになるが、将来は⽔素ボイラー等、クリーンエネルギーのボイラーを使⽤する．

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1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

26

供⽤段階におけるCO2排出量の削減策
60〜70%

製造者
設計者
施⼯者
事業者27

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耐久性とCO2排出量の関係

新しいサイクル

補修・補強

設計耐⽤期限従来技術による構造補修・補強

耐久性

要求性能

t

B1 to B5

解体

A4,A5

補修・補強

建設

A1 to A3

補修・補強

材料製造

CO2 排出量

CDt

LCA
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28

供⽤段階（B1〜B5）︓劣化しないコンクリート構造物
徳島⾃動⾞道 別埜⾕橋（2020年）

中国⾃動⾞道 蓼野第⼆橋（2021年）

 鋼製補強材の代わりにアラミド繊維の補強材を使⽤したノンメタル構造．
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1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

30耐久性とCO2排出量の関係
耐久性

低炭素技術による構造新しいサイクル

ミニマムメンテ

要求性能t

超⾼耐久な材料

材料製造
A1 to A3解体

低炭素材料

建設

CO2 排出量A4,A5C

B1 to B5Dt

LCA
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31

ゼロセメントコンクリート＋アラミドFRPによる構造物+=

 構造コンクリートのCO2排出の要因のほとんどがセメントと鉄筋．
 鉄筋の劣化がメンテナンスコストを発⽣させ、対応時にCO2を排出する．
 pH値が低い低炭素コンクリートはFRPと相性がいい．
 強度発現が遅いためにプレキャスト製品に適する．（蒸気養⽣時のCO2排出には注意） 海⽔練りも可能．
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32

ノンメタル＋ノンクリンカーコンクリートよるT桁の試算（L=37m）

Concrete Volume : 18.25m3(No reduction of thickness)

ZCC+AFRP girder

Conventional girder
33

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材料製造段階（A1〜A3）のCO2排出量の⽐較

建設時のCO2排出量 = 7.4tCO2
0.4 tCO2/m3

建設時のCO2排出量 = 24 tCO2
1.3 tCO2/m3

70% の削減!
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34

ライフサイクルにおけるCO2排出量の⽐較(tCO2/m3)

A1 〜 A3

B1 〜 B5Total

現在の技術

1.3

1.3 〜 2.6

2.6 〜 3.9

超低炭素技術0.40＊0.4

70% の削減!

＊ノーメンテナンスと想定

85%〜90% の削減!

B1〜B5のCO2排出量は、建設コストと同じ⽐率で排出されると仮定．
B1〜B5のコストは、建設時と同等〜２倍と想定．

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35

国の⽀援が必要なCO2排出削減領域（供⽤段階）

経産省補助⾦
製造者
設計者
施⼯者
事業者

超⾼耐久化によるミニマムメンテ

 政府による低炭素に資する新技術へのインセンティブが必要．

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36

1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
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37

CO2排出量削減に関するこれからの課題
・初期から“中性化”した低炭素コンクリートの耐久性確保への対応
・耐久性と供⽤時のCO2排出量の関係（➝ fib特別委員会）

・セメント、鋼材のCN実現後にも残る⾼耐久性によるメンテ最⼩化
・低炭素化、脱炭素化のコスト負担（= カーボンプライシング）➝ ノルウェー道路局（政府）はCPを70€と設定

・災害によるCO2排出を削減するための強靭化
・保全に起因するCO2排出量の定量的な把握 （→ fib特別委員会）
・循環型経済に資する低炭素技術（→ オランダ政治のBridge Bank、fib特別委員会）

・コンクリートのCO2吸収量の定量的な把握 （→ fib特別委員会）

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38

供⽤段階における災害によるCO2排出量の削減策

製造者
設計者
施⼯者
事業者

強靭化によるCO2排出量最⼩化
39

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災害によるCO2排出量（供⽤段階）

新しいサイクル

補修・補強

設計耐⽤期限

耐久性

要求性能

災害発⽣t

解体A4,A5

復興建設

A1 to A3

復興によるCO2排出量

補修・補強

材料製造

CO2 排出量B1 to B5CDt

LCA
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40

災害によるCO2排出量（供⽤段階）
補修・補強

設計耐⽤期限耐久性

要求性能

強靭化は災害発⽣後の復興によるCO2 排出量を削減することが可能．

災害発⽣t

CO2 排出量A1 to A3

解体

補修・補強

建設

材料製造

強靭化

復興A4,A5C

B1 to B5Dt

LCA

41

⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇「国難」をもたらす巨⼤災害対策についての技術検討報告書（⼟⽊学会 2018年）

⾸都直下型地震による被害推計＊経済被害、財政的被害は20年の累計

経済被害

資産被害

財政的被害

強靭化費⽤

減災額

税収縮⼩回避額

731兆円

47兆円

77兆円

10兆円以上247兆円(34%)

26兆円－855兆円

1.2％

3.7％+273兆円32％

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42巨⼤災害による経済的損失とCO2排出量の試算

復興費⽤が資産被害累計と同等、災害廃棄物が南海トラフの資産被害額に⽐例するとして、
ⅰ) 復興によるCO2排出量︓ 47兆円 X 400tCO2/億円 = 1.9億tCO2（⽇本の年間排出量の16％）
災害廃棄物︓1.3兆円
1.3兆円XX500tCO
500tCO2/億円/億円==650万tCO
650万tCO2ⅱ) 災害廃棄物︓
2243

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防災PFS（成果連動型⺠間委託契約）の仕組み（防災︓Adaptation）

鎌⾕、川端、春⽇、藤井、防災インフラ投資における成果連動型⺠間委託契約（PFS）に関する研究、実践政策学第7巻1号 2021年

⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇より44

試算（狩野川放⽔路整備事業）•

インフラ整備コスト: 300億円•予測ストック被害: 7400億円•

災害再現期間: 100年

今後はここに経済シ
ミュレータを使って事前に経済損失、CO2排出量を予測．

⺠間資⾦活⽤による強靭化を⾏う場合、事業成⽴範囲

成果連動報酬率

2.6% < γ ＜ 34.4%

事前⽀払率 CO2排出量の低減効果は含まない．

⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

45

国への提⾔
概 要
防災・強靱化における PFI 等による⺠間資⾦活⽤は、政府における重要課題である。

しかし、多くの防災設備投資は、必ずしも⼀般的なキャッシュフローを⽣まないため、⺠間資⾦活⽤は遅々として進んでいない。

しかし、（近年様々な公共セクターで活⽤されはじめた成果連動型⺠間委託契約
⽅式 PFS のうち）SIB(ソーシャルインパクトボンド)を活⽤した成果連動型 PFI を防災投資に導⼊すれば、⺠間資⾦による防災投資加速が可能となる。

ついては本提⾔では、これを防災ＳＩＢと呼称し、その効果的な社会実装に向けた諸課題の検討とそれに基づく事例促進、制度化を政府に提⾔する。

⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

46経済産業省の動き

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47

保全に起因するCO2排出削減領域（供⽤段階）

製造者
設計者
施⼯者
事業者

保全起因のCO2排出量最⼩化
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保全が社会活動に与えるインパクトによるCO2排出量の考え⽅

新しいサイクル

設計耐⽤期限

補修・補強

補修・補強

耐久性

要求性能

解体A4,A5補修・補強

建設

A1 to A3t

社会活動に対するインパクトによるCO2 排出量

補修・補強材料製造

CO2 排出量C

B1 to B5Dt

LCA

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保全が社会活動に与えるインパクトによるCO2排出量の考え⽅

新しいサイクル

設計耐⽤期限補修・補強補修・補強

耐久性

要求性能
保全の⼯期短縮による社会活動へのインパクト最⼩化はCO2排出量の削減に⼤きく影響する．

B1 to B5

解体

A4,A5

補修・補強

建設

A1 to A3t

社会活動に対するインパクトによるCO2 排出量

補修・補強材料製造

CO2 排出量

CDt

LCA
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解体や新たなサイクルを考えたCO2排出量の削減策

2サイクル⽬からの材料製作段階のCO2排出量がほとんどなくなる．

製造者
設計者
施⼯者
事業者

循環型経済によるCO2排出量削減
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さらなる構造の低炭素化技術︓ リマニュファクチャリング（再製品化）
循環型経済に適応 ２サイクル⽬からのA1〜A3のCO2排出がほとんどなくなる．

オランダのBridge Bank（写真︓オランダ インフラ・⽔管理省）

 将来の交通量の変動への対応（減築、増築、再利⽤）
 再製品化する部材のモニタリング、健全度評価技術が必須
 再製品化した部材の途上国への輸出
https://www.remanufacturing.eu/about‐remanufacturing.php

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1. 経済的視点から⾒たカーボンニュートラル
2. コンクリート構造のCO2排出量

3. fibのこれまでの動きと特別委員会
4. 材料製造段階の低炭素技術
5. 供⽤段階の低炭素技術
6. LCAの最適化（低炭素コンクリート＋ノンメタル技術）
7. 今後の課題
8. まとめ⼀般社団法⼈⽇本鉄鋼連盟 第27回 ⼟⽊鋼構造研究シンポジウム 特別講演 / 2024年2⽉15⽇

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まとめ
１．カーボンニュートラルは新しい価値が⽣まれることを認識することが重要である．
２．カーボンニュートラル達成にはコストがかかり、炭素税やコスト増により全員で負担することになる．
３．建設サプライチェーンでは、材料製造段階、供⽤段階のCO2排出量がほとんどを占める．
４．材料製造段階（A1〜A3）は、セメント、鉄鋼がゼロカーボンを達成するまで移⾏措置を取る．
５・供⽤段階（B1〜B5）は、ミニマムメンテナンスを実現する超⾼耐久な構造が必要である．
６．強靭化は、経済損失ばかりではなく多量のCO2排出のリスクを減らす．したがって、ここに⺠間資⾦をESG投資として活⽤することが可能である．
７．供⽤段階（B1〜B5）の超⾼耐久化と強靭化は、国がCO2削減を主導すべき領域である
８．保全に起因する社会活動へのインパクトを最初化することはCO2削減につながる．
９．循環型経済であるCとDの段階に適応する新しい試みは、すでに始まっている．

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ご清聴ありがとうございました。

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