｢2030年の住まいと暮らし一ハウスメーカーへの期待一」2017年12月18日
早稲田大学建築学科
田辺新一

Shin-ichi Tanabe, Waseda University, all right reserved 2017

2030年

1. エネルギー、低炭素化→ZEH化
2. 長寿化＋超高齢化社会→快適性・健康性
3. 中古住宅→既存住宅：改修
4. 新技術の進展

Department of Architecture, WASEDA University2

COP21（パリ協定）2015年12月13日

世界共通の長期目標として2℃目標のみならず1.5℃への言及
主要排出国を含むすべての国が削減目標を５年ごとに提出・更新すること、共通かつ柔軟な方法でその実施状況を報告し、レビューを受けること
日本は，2030年までに2013年比26%の削減目標→本当に削減する必要がある
2015年 環境省 国連気候変動枠組条約第21回締約国会議資料から引用
Department of Architecture, WASEDA University30.8×0.8＝0.64
kWh × CO2/kWh=CO24エネルギー起源二酸化炭素の各部門排出量の目安
2013年実績

単位：百万t-CO2

2030年目安 削減割合（％）

産業部門

429

4017%

運輸部門

225

16328%

業務部門
家庭部門

279

168

201

12240%
39%

エネルギー転換部門

101

73

28%

エネルギー起源CO2

1235

927

25%

CO2では住宅，業務部門で各々約40%削減→
省エネ＋原単位改善が必須
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5

エネルギー基本計画
2014年4月11日閣議決定

2020年までに新築住宅・建築物について段階的に省エネルギー基準の適合を義務化する。
•建築物については、2020年までに新築公共建築物等で、2030年までに新築建築物の平均で、ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）を実現することを目指す。
生活の質を向上させつつ省エネルギーを一層推進するライフスタイルの普及
http://www.meti.go.jp/press/2014/04/20140411001/20140411001.html

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6

着工棟数とエネルギー消費量との関係
2,000㎡以上の非住宅（特定建築物）は、新築着工棟数は約2,964棟（全体約498,800棟の0.6%）と少ないものの、一棟当たりエネルギー消費量が大きいことから、エネルギー消費量では全体の33.7%を占める。
規模別着工棟数

エネルギー消費量（新築フロー）【推計】住宅トップランナー

特定建築物

特定建築物

約4%

基準適合
義務化対象

基準適合
義務化対象

0.4%
住宅
300～2000㎡

0.6%

33.7%

300㎡未満非住宅
住宅
300～2000㎡
2000㎡以上
2.6%(2,964棟）

届出対象建築物

7.5%

4.5%

（37,485棟）

37.8%
33.7%

31.0%

6.8%

非住宅
300㎡未満大手戸建分譲事業者※が供給する住宅

非住宅
2000㎡以上

住宅
300㎡未満非住宅
300㎡未満住宅トップランナー約10%(約5万棟）

7.8%※年間150戸以上供給する事業者

5.8%
7.8% 14.9%

住宅
300～2000㎡

28.5%

住宅
2000㎡以上

84.1%

非住宅
300～2000㎡

住宅
300㎡未満届出対象建築物

300㎡未満
※非住宅の平均エネルギー原単位890MJ/m2･年
住宅の平均エネルギー原単位369MJ/m2･年として推計【出典】2016エネルギー・経済統計要覧、平成27年度建築着工統計より

91.9%（458,367棟）【出典】平成27年度建築着工統計調査（推計）7各国の世帯当たり一次エネルギー消費量
暖房

給湯

調理

照明・家電

調理・照明・家電

冷房

米国
EU-28
英国
ドイツ
日本（エネ庁・2012年）
日本（2011年・中上）
日本（平成25年基準・間欠6地域/120m2）
020

40

60

世帯当たりの年間一次エネルギー消費量

80

100

120

GJ/世帯・年

European Environmental Agency, Household energy consumption per dwelling by end-use, 25 Jan 2016
U.S. Energy Information Administration, Heating and cooling no longer majority of U.S. home energy use, 7 March, 2013

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89ZEＨ（住宅）の定義・評価方法
ZEHの「高断熱基準」「設備の効率化」で20%以上省エネを満たした上で、太陽光発電等によりエネルギーを創ることで、正味でゼロ・エネルギーを目指す
地域区分
ZEH基準

１地域
２地域
３地域
４地域
５地域
６地域
７地域
８地域
（旭川等） （札幌等） （盛岡等） （仙台等） （つくば等） （東京等） （鹿児島等） （那覇等）
０．４

０．４

０．５

０．６

０．６

０．６

０．６

－

正味で75％省エネを達成したものをNearly ZEH
正味で100％省エネを達成したものをZEH
Nearly ZEH（正味で75%以上省エネ）※都市部等の市街地に建つ狭小住宅等

ZEH（正味で100%以上省エネ）

Pictgram created by Muharrem Senyil, Lance Hambly from Noun Project

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112017年4月からBELSでZEH表示開始

https://www.hyoukakyoukai.or.jp/
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12

ZEHで我慢の省エネから脱却

https://sii.or.jp/zeh29/conference.html から引用

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13開口率には注意 日経新聞夕刊2017年11月8日
 住宅の採光 戸建住宅 住宅性能評価
10%未満 10%以上 15%以上 20%以上 25%以上 合計
15％未満 20%未満 25%未満

戸数

10197

2,699

16,15454,64973,709

%

0.0%

0.3%

3.7%

21.9%

74.1%

100.0%

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14

ESG投資と建築

ブラウンディスカウント
グリーンプレミアム
座礁資産
環境・ウエルネス性能
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15

SDGs
 2015年国連サミットで採択された「持続可能な開発のための2030アジェンダ」に盛り込まれた17の目標
 今後15年間、各国があらゆる形態の貧困に終止符を打ち、不平等と闘い、気候変動に対処するための取り組みの推進義務

人間の健康に関する項目が多く提示
Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 201716

 RE100(Renewable Energy 100)は、ClimateWeek NYC2014で発表され、欧米に加えてインドや中国で注目、世界全体で約90社が加盟
 日本では、リコー、積水ハウスが参加
 RE100とは、事業運営を100%再生可能エネルギーで調達することを目標に掲げる企業が加盟するイニシアチブ
 毎年データを開示し、RE100はその進捗状況を報告する
 1）自社施設内や他の施設で再生可能エネルギー電力を自ら発電する 2）市場で発電事業者または仲介供給者から再生可能エネルギー電力を購入する
http://there100.org/
Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 2017172030年

1. エネルギー、低炭素化→ZEH化
2. 長寿化＋超高齢化社会→快適性・健康性
3. 中古住宅→既存住宅：改修
4. 新技術の進展

Department of Architecture, WASEDA University18日本人の家族構成と平均世帯人数

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日本の住宅ストック約5,000万戸の断熱性能
現行基準
6% H4基準

S55基準未満（無断熱等）

19%

38%
S55基準
37%
国土交通省推計: 2013年※ここで、現行基準は、建築物省エネ法のH28省エネ基準（エネルギー消費性能基準）の断熱基準をさす（省エネ法のH11省エネ基準及びH25省エネ基準（建築主等の判断基準）の断熱基準と同等の断熱性能）

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92030035250302520020150151001050

5001月

2月

3月

4月

5月

6月

5年間の平均件数

7月

8月

9月

10月 11月 12月

平均外気温（℃）

東京都健康長寿医療センター研究所・高橋隆太郎(2007)から引用
東京都監察医務院、入浴中の死亡者数の推移（入浴中の死亡を防ぐための留意事項）
気象庁東京の月別平均外気温から作成
縦軸は10年間の平均人数
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外気温（℃）

5年間の平均人数宇

入浴中の急死の搬送数2121

消費者庁が今年もまた注意喚起

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22過度な寒さのリスク（英国）Department of Architecture, WASEDA University2323

住宅での熱中症
4%

0-6歳

7-18歳

40-64歳17%

19-39歳

65歳以上

39%

3%

70%

16%
9%

12%

住宅（含・ 老人施設）

作業中

運動中

公衆出入場所

学校

道路・ 駐車場

16%3%

その他 ・不明

住宅内で約4割が発生→その内7割が65歳以上
Department of Architecture, WASEDA University

9%1%

国立環境研究所から引用作成

24

睡眠の現場実測
背景

実測 多くの実験は実験室で行われている 室温のみで温熱環境を説明することはできない
現場実測

PSGを利用

温熱環境要素を測定
 空気温度 気流

Forehead 乱れの強さ

Left
Eye

Right
Eye

Head

Right
Ear

Chin

Chest

解析

Left
Ear

 など

Measured Points• 実際の寝室で測定• 睡眠の質の評価• 個々の温熱環境の影響

Department of Architecture, WASEDA University

25どのように環境を制御しているか？
日平均外気温度 × 環境適応手法
100%

N=3

N=5

N=5

N=13

N=25

N=26

N=3

N=80
Nothing Used

80%

Open Window

60%

Electric Fan andOpen Window
Electric Fan

40%
20%

Air Conditioner andElectric Fan
Air
A Conditioner(Timer)Air
A Conditioner(Overnight)

0%

Average Daily Outdoor Temperature in Bedroom

日平均外気温が上昇すると⇒エアコンの使用率が上がる
Department of Architecture, WASEDA University

26

寝室環境の変化

エアコン使用時
 睡眠段階が変化
 睡眠後期に覚醒が多くなる

Department of Architecture, WASEDA University

27

睡眠潜時
Air Temperature × Sleep Latency

Sleep Latency [min]

50

N=12

N=11*

4030
20

N=13*

*

N=18

N=11*

N=11* : p<0.05

y = 1.1x2 - 9.9x + 28.1
R² = 0.82

100
under 2425262728
Air Temperature before Sleep [℃]over 29

熱的中立から離れると睡眠までに時間がかかる
Department of Architecture, WASEDA University28

温熱環境の６要素

空気温度

放射温度

代謝量

相対湿度

気流

着衣量

32

局所不快感34

温熱環境の個人差 米国のRohlesは快適に近い範囲では個人差が大きいと報告している デンマークのLangkildeらの実験によると快適条件での標準偏差は1.2℃と報告されている。
 個人差には個体内差と個体外差がある。

Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 201731

寒冷曝露と褐色脂肪細胞
名称

白色脂肪細胞

細胞核

褐色脂肪細胞

ミトコンドリア細胞核

ミトコンドリア

模式図

脂肪
脂肪役割

脂肪の蓄積

脂肪の分解・産熱

乳児にしか存在しないと考えられてきた

成人にも褐色脂肪細胞が存在
van der Lans et al., Cold acclimation recruits human brown fat andincreases nonshivering thermogenesis, Journal of Clinical Investigation,
123 (8), pp. 3395-3403, 2013

寒冷曝露時

熱的中立時

短期の寒冷暴露で褐色脂肪細胞が増加→寒さに強くなる
Department of Architecture, WASEDA University

32

ASHRAE 温熱環境規準の湿度範囲year
1915

50%相対湿度推奨

Code of minimum
requirements of ventilation

1920

17.8℃湿球温度

Synthetic air chart

1932

70%相対湿度

Ventilation standard

1938

75%相対湿度

Code of minimum
requirements for comfort

1950-1965

推奨なし

ASHRAE comfort chart

1966

60%相対湿度

Std. 55-66

1974

12g/kg絶対湿度

Std. 55-74

1981

12g/kg絶対湿度

Std. 55-81

199260%相対湿度

Std. 55-92

1992a

18℃（冬）、20℃（夏）湿球温度

Addendum to 55-92

2004

12g/kg絶対湿度

Std. 55-2004

Fountain, M.E., E.A. Arens, T.Xu, F.S. Bauman, and M.Oguru, 1999. “An Investigation of Thermal Comfort at High Humidities.”
ASHRAE Transactions, Vol 105 (2), pp. 94-103 に加筆作成
Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 2017
33

研究背景

感染経路

飛沫感染

空気感染

接触感染
手指衛生が効果的

直接接触感染間接接触感染身 体 的 な 接 触 により

環 境 表 面 を 介して直接伝播

間接的に伝播環境系卒業論文審査会Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 20173434

インフルエンザウイルス
Harperの研究(20.5-24.0℃)

生存率[%]

100

1020-22%RH
64-65%RH

34-36%RH
81%RH

50-51%RH

10612時間[hour]

1824Harper GJ: Airborne micro-organisms: Survival tests with four viruses, J.Hyg（Lond）, Vol. 59, pp. 479-486, 196135

パッシブ建築

エネルギーハーベスト（収穫）48厚生労働省指針値（2017年パブコメ）
成分

指針値

設定日

キシレン

200μg/m3 2017

エチルベンゼン58μg/m3 2017

フタル酸ジ-n-ブチル

17μg/m3 2017

フタル酸ジ-2-エチルヘキシル

100μg/m3 20172-エチル-1-ヘキサノール

130μg/m3 2017

テキサノール

240μg/m3 2017

2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチレート(TXIB)

100μg/m3 2017

2030年

1. エネルギー、低炭素化→ZEH化
2. 長寿化＋超高齢化社会→快適性・健康性
3. 中古住宅→既存住宅：改修
4. 新技術の進展

Department of Architecture, WASEDA University38住宅ストックの姿

Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 201739

Department of Architecture, WASEDA University

40Nobi-Nobi House 2014

©TakeshiYAMAGISHI
Department of Architecture, WASEDA University

41

Waseda Live HOUSE 2015

Department of Architecture, WASEDA University

44

エネマネハウス2017

Department of Architecture, WASEDA University

Department of Architecture, WASEDA University

「わたしの家」で提案するDR/VPP対応を目指した設備制御・運用技術
早稲田大学ACROSS（スマート社会技術融合研究機構）の田辺・若尾・林研究室の学生が連携して実現① メソ数値

予報モデル
格子点値(MesoScale Model
Grid Point Value ; MSM-GPV)② 若尾 研究室③ 田辺･林 研究室

Just-In-Time Modelingによる日射量予測技術

DRに対応した
快適な住宅エネルギー運用に関する研究
HEMS GW

6時のMSM-GPVデータを元に② 39時間先までの日射量を予測

6時

39時間

21時

③ 午前9時に予測データ受信
翌日までの運用プランを決
ピーク時
定に充電

終日充電

沸き上げ延長 → 短縮

太陽光パネル

太陽熱集熱+HP給湯器
集熱パネル

太陽光発電
を効率よく運用

HP給湯器
タンク

集熱タンク

蓄電池
「わたしの家」設備コアイメージ

VPP :バーチャルパワープラント , DR : デマンドリスポンス , HEMS GW : 株式会社すまエコ開発（宮古島EMS実証事業 ） , HP給湯器 : ヒートポンプ給湯器（エコキュート）若尾研究室 :早稲田大学
先進理工学研究科電気・情報生命専攻若尾真治研究室 , 林研究室:早稲田大学先進理工学研究科電気・情報生命専攻林泰弘研究室 , 田辺研究室:早稲田大学創造理工学部建築学科田辺新一研究室

2030年

1. エネルギー、低炭素化→ZEH化
2. 長寿化＋超高齢化社会→快適性・健康性
3. 中古住宅→既存住宅：改修
4. 新技術の進展

Department of Architecture, WASEDA University51

新しい技術の必要性

 IoT・コネクティッド（繋がる製品）
 AI（人工知能）
 ビッグデータ
 シェアリングエコノミー（所有しない）
 自動車のEV（電気自動車）化
 スマートグリッド＋DR（使うから調整へ） サイバーセキュリティ
 超高齢化と長寿社会（元気で長く働く）

Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 201652

スマートグリッド (電力網と情報網の高度融合ネットワーク:林泰弘)
送配電網

スマートコミュニティ

電気の流れ
情報の流れ

スマートビル

揚水発電所

水力発電所

火力発電所など

電力ネットワーク（グリッド）

太陽光発電／ガスタービン発電
機／蓄電池設備つきビル

ICTによる制御

変電所
エネルギー貯蔵設備

スマートハウス
スマートメーター
太陽光パネル￥太陽光発電所

電気自動車

風力発電所

再生可能エネルギー電源
電力品質（電圧・周波数）問題

蓄電池

HP給湯器
燃料電池

無理のない節電スキームの実行【エネルギーフローを最適管理する司令塔】
GEMS （グリッド）

BEMS （ビル）HEMS （住宅）CEMS （コミュニティ）早稲田大学スマート社会技術融合研究機構 ACROSS http://www.waseda.jp/across/53

早稲田大学

新宿実証センターの設備

自動DRサーバ(Open ADR 2.0b)

スマートハウス(4棟)

スマートメーター

スマート
ガスメーター

PHV/EV

充電器

次世代HEMS
配電系統シミュレータ
ANSWER

エアコン

分電盤
燃料電池

ヒートポン
プ

給湯機

Department of Architecture, WASEDA University, all rights reserved, 2016

蓄電池

太陽光パワコン
54

近刊

住環境再考, 萌文社, 2016
ゼロ・エネルギーハウス, 萌文社, 2017
Department of Architecture, WASEDA University55