コンクリートの環境負荷評価②コンクリートに関わる環境負荷の評価方法

河1.

合研

至

＊うものです。

はじめにそれ以降，1980 年代から 1990 年代にかけて，LCA の

第 1 回では，コンクリートのライフサイクルが自然環手法は，アメリカ，ヨーロッパを中心として発展してき境に対してどのような影響を及ぼしているのかについて

ま し た。 国 内 に お い て LCA が 本 格 化 し て き た の は，概説しました。第 2 回では，コンクリートのライフサイ

1995 年に産学官の約 250 組織が参加して LCA 日本フォークルが自然環境に対して及ぼす影響をどのように数値化ラムが設立されてからです。この後，環境問題への意識し，数値化されたものをどのように評価すればよいのかの高まりも相まって，急速に LCA 手法の開発が進めらについて概説していきます。

れてきました。

2.

2.3 LCA の主な実施手順

ライフサイクルアセスメント（LCA）

ISO や JIS で示されている LCA の段階は，図-1 のと

2.1 LCA の概要

おりです。まず，「目的および調査範囲の設定」（Goal and

自然環境に対して及ぼされる影響を評価する最も一般scope deﬁnition）を行い，続いて「インベントリ分析」

的な方法は，ライフサイクルアセスメント（LCA）です。

（Inventory analysis）を行います。そして，「影響評価」。

（Impact assessment）を行い，「解釈」（Interpretation）を

ただし，個別の具体的な内容には，あまり立ち入ってい行います。以降では，このそれぞれについて概説します。

ません。LCA の枠組みや手順などの原則を規定してい（ 1 ） 目的および調査範囲の設定ます。なお，ISO や JIS における LCA の対象は製品・サー目的および調査範囲の設定とは，文字通り，何の目的ビスであり，これらは比較的耐用年数が短く，大量生をもって LCA を行おうとしているのか，どの範囲を対産・大量消費され，LCA の結果を次の製品の開発やマー象として LCA を行おうとしているのかを明らかとしてケティングにフィードバックさせるような形となっていおくことを指します。極めて当たり前のように思われまます。換言すれば，どちらかといえば一品生産で，供用すが，この目的および調査範囲の設定が，LCA にとっ期間が長期にわたるようなコンクリート構造物に適したては非常に重要なことになります。

LCA は ISO 規格や JIS 規格として規準化されています

1），2）手法となっていない可能性があります。

例えば，何が知りたくて LCA を行おうとしているの

LCA は文字通り，製品・サービスの一生涯に関わるか─コンクリート構造物の建造によって天然資源をどれだ環境影響を評価する手法です。したがって，製品の廃棄け消費することになるのかが知りたいのか，CO2 をどれ後の回収や再利用までを対象とします。その意味で，建だけ排出することになるのかが知りたいのか，あるいは設時に解体方法や再利用方法などの決定が困難なコンク廃棄物がどれだけ発生してしまうのかを知りたいのか─

リート構造物では，LCA をそのまま活用することは現実的には難しい側面があります。
2.2 LCA の歴史
LCA 的な考え方を用いた研究は，1969 年にアメリカのコカ・コーラ社が，自社のリターナブル瓶を対象としてミッドウェスト研究所へ委託したのがその始まりといわれています3）。リターナブル瓶とは，ガラス瓶に入っLCA の枠組み
目的および調査範囲の設定
インベントリ分析

直接の用途− 製品の開発および改善− 戦略的な計画立案
解釈＊

かわい・けんじ／広島大学 大学院工学研究院 社会環境空間部門
教授（正会員）Vol. 50, No. 7, 2012. 7− マーケティング− その他

たコカ・コーラを飲んだ後，お店にガラス瓶を返却すれば，瓶代が返却され，瓶は洗浄されて再利用されるとい− 公共政策立案

影響評価

図-1

LCA の段階2）635

といった内容を指します。場合によっては，知りたいのが明確となっているか否かが，LCA の結果に妥当性がは CO2 の排出量や SOx の排出量ではなく，どれだけ地あり合理的なものにするかを左右するといっても過言で球温暖化に寄与してしまうのかや，どれだけ酸性化に寄はないと思います。

与してしまうのかかもしれません。また，さらに進んで，（ 2 ） インベントリ分析

我々の健康にどれだけの被害を及ぼすことになるのかか「インベントリ」とは，英語で「目録」を意味します。

もしれません。これらの目的をまず最初に明らかとして図-2 に示すように，LCA を行うためには，ある製品のくださいということです。

ライフサイクルで，どのような天然資源やエネルギーが続いて，調査範囲を設定しますが，これも LCA に投入（インプット）され，どのような物質が排出（アウとっては非常に重要なことです。例えば，輸入品であれトプット）されるのかを明らかとする必要がありますが，ば，原産地での採掘から輸送，国内流通を含めて考える

このインプットとアウトプットの項目を取りまとめた入のか，国内へ輸入された段階からを考えるのかによって，出力明細表，すなわち目録をインベントリと呼んでいま結果は大きく変化する可能性がありますし，比較対象のす。インベントリ分析とは，この入出力明細表を作成す

材料や製品によって，考慮する範囲が異なるようですと，ることを指します。

公平な評価を行うことができません。そのため，この調インベントリデータの収集方法には，大きく分けて，査範囲の設定は非常に重要なのですが，場合によっては積上げ法と産業連関分析法という 2 つの方法があります。

容易に設定ができるものでもありません。例えば，第 1積上げ法は，製品の製造工程を廃棄に至るまで，逐次，回のときに，様々な CO2 排出原単位が示されていると具体的に調査していく方法で，インベントリの作成根拠した鋼材を，調査範囲の設定が困難なものの例として挙は明確ですが，煩雑で調査できる範囲に限界があります。

げることができます。CO2 排出量を転炉鋼の場合には高産業連関分析法は，国内において 1 年間における財・サー炉，転炉の工程のみを考えて算出するのか，電炉鋼も合ビスの部門間取引を金額単位で一つの行列に示した産業

わせて鋼材すべての生産やスクラップ回収を含めて算出

連関表と呼ばれる表を利用する方法で，その表の部門分するのかによって，算出される値が全く異なってくるこ類（約 400 部門）に従って，各種統計量から各部門におとがお分かりいただけるかと思います。どこまでを調査ける環境負荷の排出量を算出していきます。直接・間接

範 囲 と す る の か， そ の 境 界 を シ ス テ ム 境 界（Systemのインベントリを理論的に算出できる利点はありますboundary）と呼んでいます。このシステム境界の設定が，部門分類が粗いため部門の平均財についての評価にとどまり，詳細分析が困難とされます。表-1 は，積上インプット

製品のライフサイクル
資源採取・天然資源位の一例を示します。両者で算出方法が異なりますか・大気への排出・水域への排出・固形廃棄物・製品，副産物製 造・エネルギーげ法と産業連関分析法により求められた CO2 排出原単アウトプット使 用ら，得られた数値が異なっていますが，いずれが正しいかというのは一概には言えません。重要な点は，環境負荷評価を行う際に，算出根拠の異なる両者を混用しない廃 棄ことです。
（ 3 ） 影響評価

環境負荷評価カテゴリごとの影響評価（地球温暖化，資源消費など）

図-2

具体的には環境に対してどのような影響をどの程度及ぼすことになるのかを評価することをいいます。例えば，

LCA 手法の概要
表-1

CO2 排出原単位の比較積上げ法による算出

CO2 原単位（kg-CO2/単位量）

ポルトランドセメント

757.9

ポルトランドセメント

高炉セメント B 種

産業連関法による算出

CO2 原単位（kg-CO2/単位量）
836

458.7

高炉スラグ 45％混入高炉セメント495

材料 天然粗骨材

2.8

砂利・採石

5.65

天然細骨材

3.5

砂利・採石

5.65

形鋼

1 250

高炉製熱間圧延鋼材

1 507

LPG

2.687

LPG

3.183

軽油

2.823

軽油

2.856

LNG

3.318

LNG

2.453

購入電力

0.371

電力

0.473

輸送 10 t トラック

0.076運輸0.341

燃料636

影響評価とは，上述したインベントリ分析の結果が，統合評価手法（1 つの指標に統一）

コンクリート工学

第 1 回のところで，COP 3 に規定する温室効果ガスとし統合化は任意要素として行うか否かを目的に応じて実施て，二酸化炭素（CO2）以外に，メタン（CH4），一酸化者が決める段階としています。

，ハイドロフルオロカーボン類（HFCs），二窒素（N2O）

上記のインベントリ分析から統合化までの流れを，具，六ふっ化硫黄（SF6）パーフルオロカーボン類（PFCs）

体的に LIME を例として図-3 に示します。LIME とは，があることを述べました。インベントリ分析の結果で，

LCA 日本フォーラムと連携し，産業技術総合研究所ラこれらのそれぞれの排出量が分かったとすると，それらイフサイクルアセスメント研究センターが開発した統合のインベントリは地球温暖化に影響を及ぼすものとして化手法で，日本版被害算定型影響評価手法（Life cycle，それぞれの温室効果ガスの温室効果分類し（分類化）Impact assessment Method based on Endpoint modeling）の程度を考慮して足し合わせることによって（特性化），の略称です。この LIME は，地球温暖化に対してどの程度の影響を及ぼすのかといっ①評価結果を単一指標（無次元あるいは金額）で表示できるた数値を算出することができます。ここでの地球温暖化
は，どのような環境影響を及ぼすのかという影響の分類②自然科学的知見を取り入れているを示すもので，影響領域（Impact category）と呼ばれ③日本のバックグランドデータに基づき開発されているます。酸性化，オゾン層破壊，富栄養化などがこれに属④評価対象物質が多いします。

⑤外部費用を算出でき，環境会計やフルコスト評価な

また，地球温暖化にはどの程度の影響を及ぼす，酸性どに応用が可能である化にはどの程度の影響を及ぼす，オゾン層破壊には……

といった特徴を有しています。と，それぞれの影響領域に対する影響の程度を数値で表

なお，ここで留意いただきたいのは，図-3 に示されせたとしても，では，全体としては環境にどれくらいのるインベントリやインパクトカテゴリ（影響領域）の分影響を及ぼしているのかということは分かりません。

類は，あくまでも LIME で対象とするインベントリ，個々の影響領域が全体の環境に及ぼす寄与度を相対的にLIME で採用されたインパクトカテゴリであるというこ，それらを類型化することをグルーピン定め（正規化）とです。このような統合化について，世界共通の方法はグと呼んでいます。さらに，これに重み付けを行って，今のところありません。それぞれの国で，あるいは様々単一指標化することを統合化と呼んでいます。

な研究機関等で，各国の事情や研究機関等の目的に応じやや難しい話となりましたが，ISO や JIS におけるて，独自の統合化手法が開発されています。
釈

LCA では，上記の分類化と特性化までを必須要素とし（4） 解て必ず実施する段階としており，正規化，グルーピング，LCA の最終段階である解釈では，目的と調査範囲の環境中濃度

インパクト
カテゴリ

有害物質の大気中濃度

都市域
大気汚染

インベントリBenzeneTCDD

有害物質の水中濃度

Lead
HCFCs
CO2

有害物質の土壌濃度
成層圏 ODS 濃度
温室効果ガスの濃度

SOx
NOx
Total N
Total P
NMVOC

酸性化寄与物質の濃度と沈着量
溶存酸素の消費オキシダント濃度

Land
廃棄物
Copper ore
Oil

熱/寒冷ストレス

オゾン層破壊

感染症

DALY

災害被害

生態毒性

白内障

酸性化

皮膚癌

社会資産
Yen
単一指標

木材生産

富栄養化

人間社会
人間の健康

栄養不足

地球温暖化

生態系

農業生産

生物多様性

光化学
オキシダント

土地損失

土地利用エネルギー消費

EINES

漁業生産

一次生産量

ユーザーコスト

廃棄物

図-3

単一指標

癌（皮膚癌以外）

有害化学物質暴露評価/特性化

保護対象

呼吸器疾患

NPP

陸域生態系
水域生態系

資源消費
運命分析

Vol. 50, No. 7, 2012. 7

カテゴリ
エンドポイント

被害評価

影響集約化

単一指標化

LIME による統合化例4）637

設定に従って，インベントリ分析や影響評価の結果からユーザーの生活アメニティの向上）と建築物の外部環境

重要な環境問題の特定が行われ，最終的な結論や提言が負荷（L，外部への環境影響の負の側面）を同時に考慮示されることになります。

し，エネルギー消費，資源循環，地球環境，室内環境を2.4 LCI評価対象としています。具体的には，Q では Q 1：室内

前節で概説しましたように，ISO や JIS で規定する，環境，Q 2：サービス性能，Q 3：室外環境（敷地内）

LCA では，インベントリ分析を行った上で特性化を行

L では L 1：エネルギー，L 2：資源・マテリアル，L 3：い，影響領域までの評価を行うことが必須となっていま

敷地外環境を評価分野としています。それぞれの評価分すので，単に CO2 排出量を算出したとか，天然資源消野はいくつかの評価項目で構成され，評価項目には採点費量を算出したといった，インベントリ分析までの実施基準が設けられており，標準レベルを 3 点として各評価は，厳密には LCA を実施したとはみなされません。た

項目を 5 点満点で採点する仕組みです。そして，Q 1，だし，環境に対する影響の評価を行う目的そのものが，Q 2，Q 3 を分子，L 1，L 2，L 3 を分母として算出され例えば CO2 排出量を求めることであれば，それは CO2る指標（環境性能効率（BEE））の大きさに基づき，建排出量を算出し結果の評価を行うことで，本来の目的は築物の環境性能が評価されます。

十分に達成しているものであり，否定されるものではあ

建築物の環境性能効率（BEE）りません。

建築物の環境品質・性能（Q）= ─────────────
建築物の外部環境負荷（L）

LCA におけるインベントリ分析の段階を実施することを LCI（Life Cycle Inventory）と呼んでいます。また，
LCA における影響評価の段階を実施することを LCIA

図-4 に示すように，グラフ上で横軸を L，縦軸を Q（Life Cycle Impact Assessment）と呼んでいます。両とすると，L 値と Q 値の座標点（例えば，図中の△）と者は非常に紛らわしい略称ですが，まったく異なる行為

原点を結ぶ直線の傾きが，環境性能効率（BEE）を表すを示しています。

ことになり，その傾きが大きいほど環境性能が高いこと

コンクリートのライフサイクルが自然環境に対して及を示します。この傾きの大きさによって，S（大変優れぼす影響はどれくらいなのかを，まず簡易に行う場合でている），A，B＋，B－，C（劣っている）の 5 ランクには，LCI の実施が妥当かもしれません。また，先述のと分けられ，建築物の環境ラべリング（格付け）として用おり，LCI の実施で環境影響の評価を行う目的が十分にいられます。

達成されることも少なくないと思われます。いずれが好したがって，これまで述べてきたような自然環境に及ましいのか，いずれの方法が妥当であるのかは，前節にぼす影響といった内容は，上式における分母に相当し，おける目的と調査範囲の設定のところを明確化すること分子には快適性などの住環境としての質や機能が関わっで，おのずと決まってくるものとなるでしょう。てきます。また，いずれの評価項目も，排出量や消費量LCI の実施では，調査範囲を網羅するインベントリといった絶対的な数量ではなく，5 段階の相対的なランデータの収集が不可避となります。インベントリデータ

クで評価されます。このような点で，前章の LCA とはの一例は，文献 5）～ 8）などが参考となります。ただし，まったく視点の異なる評価ツールです。一方，建築物のこれらでコンクリートに関連するインベントリデータがライフサイクルを考えた場合の環境負荷は，土木構造物すべて網羅されているわけではありません。インベントの場合とは異なり，建設時の環境負荷よりも，空調，換リデータの充実は，今後の大きな課題です。

3.

100

CASBEEfor Built Environment Eﬃciency）の略称です。2001 年
4 月から国土交通省住宅局の支援のもと産官学共同プロジェクトとして開発され，現在では，CASBEE 新築，CASBEE 戸建，CASBEE まちづくり，CASBEE 都市なA

B＋

BEE＝1.0

B−

Q
建築物の環境品質能評価システム（Comprehensive Assessment System

BEE＝1.5S

CASBEE（キャスビー）は，近年，建築物の環境性能評価に広く用いられつつあるツールで，建築環境総合性

BEE＝3.050

BEE＝0.5C

ど，対象に応じた様々な評価ツールが用意され，また，現 在 も 開 発 が 進 め ら れ て い ま す。 さ ら に， 自 治 体 版
CASBEE を導入して，事業の届出に CASBEE 評価を義00CASBEE では，建築物の環境品質・性能（Q，建物638

10050
建築物の環境負荷務付ける自治体が増えています。
図-4L

BEE に基づく環境ラベリング
コンクリート工学廃棄 6.3％

設計監理 0.3％

改修 4.9％CO2 排出量，SOx 排出量は減少するけれども，NOx 排出量は増加してしまうとなると，NOx 排出量と SOx 排資材製造
17.4％

出量を合わせた酸性化の環境領域で特性化を行い LCIA
建設 5.2％運用 65.9％

によって両者を比較する必要があるかもしれませんし，さらには CO2 排出量も含めて統合化して比較することが必要となってくるかもしれません。いずれにしましても，具体的な例がないと，なかなか数値化や評価といったものがイメージしにくいのではないかと思われます。
そこで，最終回の第 3 回では，コンクリートのライフサ

図-5 モデル事務所ビルの地球温暖化影響検討例における各ステージの寄与度9）

気，照明などを含む運用時の環境負荷が圧倒的に大きくなります（図-5 参照）。そのため，CASBEE では，運用時のエネルギー効率改善，省エネルギー化などの対策が非常に効果的となり，コンクリートのライフサイクルが自然環境に及ぼす影響は，評価結果に具体的には表れにくい形となっています。

4.

おわりに

1. で，コンクリートのライフサイクルが自然環境に対して及ぼす影響をどのように数値化し，数値化されたものをどのように評価すればよいのかを概説すると述べましたが，2.3（ 1 ）で述べたように，何を数値化して何を評価すべきかは，その目的によって決まってきます。
CO2 削減に取り組むのであれば，CO2 排出に関する信頼できるインベントリデータを収集し，CO2 排出量のみに注目して LCI を実施するのが適切でしょう。しかし，イクルにおける環境影響評価の実施例を紹介したいと思います。
参考文献
1） ISO 14040 Environmental management - Life cycle assessment Principles and framework, 2006. 7. 1
2） JIS Q 14040 環境マネジメント―ライフサイクルアセスメント―原則及び枠組み，平成 22 年 10 月 20 日改正
3） 土木学会：コンクリート技術シリーズ 44 コンクリートの環境負荷評価，p.I-2，2002 年 5 月
4） 社団法人産業環境管理協会：平成 14 年度新エネルギー・産業技術総合開発機構委託 製品等ライフサイクル環境影響評価技術開発成果報告書，p.727，平成 15 年 3 月
5） 土木学会：コンクリート技術シリーズ 62 コンクリートの環境負荷評価（その 2），2004 年 9 月 30 日
6） 土木学会：コンクリートライブラリー 125 コンクリート構造物の環境性能照査指針（試案），p.52，2005 年 11 月 1 日
7） 日本建築学会：建物の LCA 指針～温暖化・資源消費・廃棄物対策のための評価ツール～，2006 年 11 月
8） 藤木昭宏・青木雄祐・河合研至：プレキャストコンクリート製品に関する環境負荷インベントリデータ，環境時代におけるコンクリートイノベーションに関するシンポジウム論文集，pp.37～42，
2008 年 8 月
9） 伊香賀俊治：建物の LCA 手法の開発と計算ソフトの公開，平成16 年度 LCA 日本フォーラム第 3 回セミナー講演資料，p.2，2004
年 12 月 10 日を基に作成

例えば標準案と代替案との比較の中で，代替案の方がVol. 50, No. 7, 2012. 7639