特集

LCA（建築物ライフサイクルCO２の評価）ツールの現状

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LCA（建築物ライフサイクルCO２の評価）ツールの現状

建設起因温室効果ガス（GHG）
シミュレーションツール「概炭ツール」の開発
株式会社日建設計

設計監理部門コストマネジメントグループ

アソシエイト土肥哲生

発生量を推定しながら設計を進めていく必要があ

1 はじめにります。そのために、検証や削減シミュレーションを行うことができるツールとして2022年11月に2050年までに温室効果ガス（GHG）排出をゼ建設起因温室効果ガス（GHG）シミュレーションロにする「2050年カーボンニュートラル」に向けツール、通称「概炭ツール」の開発を行い、日建た動きが本格化しています。今後、様々な企業で設計の関わるプロジェクトにおいて運用を開始しGHG排出量の情報開示が必要となり、サプライました。本稿ではその内容について紹介します。

チェーン全体でのGHG削減に向けた取組みが求2 概炭ツールの扱うCO2められるようになります。その中でも、特に資機材の製造から施工において発生する、建設起因CO2 の把握は重要なテーマです。日建設計が取CO2 を始めとする温室効果ガス算定についてり組むプロジェクトにおいても、建設起因CO2は各国・各学会・各業界で議論が続けられていまの発生量は設計仕様を決定する重要な指標になるす。建設行為における建設・運用・廃棄までのと考えられ、設計の各段階において建設起因CO2

CO2は図1のように分類されており、概炭ツール

概炭ツール算定範囲

内包カーボン（Embodied carbon）

B5

C1

C2

C3

C4

処分

D
再使用・回収・リサイクル

B4

廃棄処理

建設・設置段階

B3

輸送

輸送

B2

撤去・解体

製造

B1

改修

A5

範囲外

交換

A4

ライフサイクル

使用終了時

修理

A3

メンテナンス

A2

使用中使用

A1

輸送

建設時

原材料供給

製造時

利益・負荷

製造・建設時カーボン(Upfront carbon)

運用時カーボン(Operational carbon)
B6

運用時エネルギー消費B7

運用時水消費図1

概炭ツールの扱うCO2

出典：WBCSD（持続可能な開発のための世界経済人会議）「Net-zero buildings : Where do we stand」図7（欧州規格 EN15978（2011）・国際規格 ISO21930（2017）にWhole life Carbon等 の用語が追記された図）を基に筆者が和訳・一部追記。

16

建築コスト研究No.1202023.4

特集

LCA（建築物ライフサイクルCO２の評価）ツールの現状

はこのうち製造時・建設時に発生するCO2（アッても同様で、床面積や工事費から算出する手法でプフロントカーボン）を算定対象としています。

は、複数案の比較が困難であることや、個別の削減努力の効果を反映できないという問題点があり「概炭」とはます。

建 設 起 因 温 室 効 果 ガ ス（GHG） シ ミ ュ レ ー

日建設計が従来から用いてきた概算ツールは、ションツールの通称を概炭（ガイタン）ツールと建物に使われている構造材、内外装材、設備機器、呼称することにしました。概炭は建設起因CO2配管配線などの数量を想定し、そこに単価を乗じを算定することを表す造語です。コストマネジメる「数量×単価」の形で算出を行っています。このントの世界では一般に、概算工事費を算定するこ方式を採用していることによって、複数案の比較とを「概算する」と呼んでいますが、プロジェク分析やコストインパクトのある部分の分析や調整トにおいて、いずれ概算と同じくらい当たり前にを行うことが可能です。これらの概算ツールにお概炭という行為が定着すると考え、同じような語ける想定数量は、建設時CO2 算出にもそのまま感として呼称しやすい概炭という言葉を使ってい応用が可能です。コストを算出する場合は単価をます（商標登録申請中）。

乗じますが、原単位を乗じると建設時CO2 が算出可能となります。この場合、数量の推計の精度概算ツールと概炭ツールが全体の精度を決定する重要な要素となります

概炭ツールの開発は、日建設計が2004年に開発が、建設コスト算出に運用してきた実績を基にしし様々なプロジェクトで活用してきた建設工事費ているため、精度よく算定することが可能です。

算出ツール「概算ツール」の機能を拡張する形で概炭ツールの概要行いました。建設時CO2 の算定は建設コストの算出とよく似た手法で行うことが可能です。建設

続いて、概炭ツールが具体的にどのようなものコストの算出を行う場合、ごく初期の段階では、か を 紹 介 し ま す。 ツ ー ル はMicrosoft Excelを類似例の床面積当たりの単価を用いて算出する手

ベ ー ス と し て お り、 入 力 す る 情 報 量 に 応 じ て法が一般的ですが、調整や比較検証が難しいといSTEP1からSTEP3までの段階が用意されていう問題点があります。建設時CO2 の把握においます。最も簡易なSTEP1では、図2のような面工事費概算（内訳明細）算出「STEP1」概要(階数･面積など)入力

Ⅰ共通仮設工事▼

地上部の構造形式を選択します。（S造、RC造、SRC造）

構造(地下部)RC造▼

地下部の構造形式を選択します。（RC造、SRC造）

免震の有無

免震なし

▼

免震構造の有無を選択します。高さ100m、アスペクト比3

地上部構造

S造

地上階数

14 階
1 階地下階数を入力します。地下5階まで

塔屋階数

1 階

塔屋階数を入力します。4階まで

2,850.00 m2

敷地面積を入力します。

建築面積1,500.00 m2

建築面積を入力します。

延べ面積

敷地面積

20,288.25 m2

面積表入力値から自動算定

容積対象面積19,231.00 m2

容積対象面積を入力します。

支持地盤深さ20.0 m

コアのタイプ片コア ▼建物グレードA

支持地盤深さ（GL-）を入力します。不明の場合は仮定値

センターコア、片コアから選択します。

▼

直接仮設工事
土工事
地業工事
躯体工事
外部仕上工事
内部仕上工事

1
1
1
1
1
1式
式
式
式
式
式

6,028,000,000
265,000,000
231,000,000
121,000,000
2,388,000,000
1,952,000,000
1,071,000,000

電気設備工事
空調設備工事
衛生設備工事
昇降機設備工事
機械駐車設備工事

111
1
1

式
式
式
式
式

2,408,000,000
859,000,000
921,000,000
307,000,000
244,000,000
77,000,000

1 式(外構面積当たり)
11.8%
1 式

1,033,000,000

Ⅲ設備工事

Ⅳ外構工事

建物のグレードを入力します。

Ⅴ諸経費

各階面積

事務所
計

階数

仮想設計により数量･単価･原単位を設定

合計面積m2
145.391,040.32
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,221.20
1,355.91
761.11145.3919,381.75
761.11
20,288.25

専用部

計

専用部

事務室
m2
145.391,040.32
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,433.12
1,221.20
749.10310.88145.3918,774.94
310.8819,231.21

74,000,000

店舗

合計

店舗物販

店舗飲食

m2

m2

9,827,000,000
名称

PH1
14F
13F
12F
11F
10F
9F
8F
7F
6F
5F
4F
3F
2F
1F
B1F
塔屋合計
地上合計
地下合計
合計

CO2排出量算出

284,000,000

Ⅱ建築工事

地上階数を入力します。地上60階まで

地下階数

1 式

m2

m2

530.00930.00930.00930.00930.00930.00930.00930.00930.00930.00930.00930.00783.000.00
11,543.00
0.00
11,543.00

工事費概算とCO2排出量を概略算出

STEP-1
STEP-1
STEP-1
STEP-1

根切り
床付
残土処分
埋戻し

STEP-1 山留

0.00
0.00
0.00
0.00

0.00
0.00
0.00
0.00

仕様

数量 単位単価

金額

場外自由処分
購入土116,931 m3
8,231 m2
116,931 m3
m3

1,500
300
5,500

175,396,500
2,469,300
643,120,500

H=14.3m

SMW-400

9,310 m2

45,000418,950,000

kg-CO2
建築工事
直接仮設工事

789
--

土工事
地業工事

424,47321

躯体工事

9,588,006473

外部仕上工事2,106,027104

内部仕上工事3,882,776

191

電気設備工事2,147,681

106

空調設備工事2,207,246

109

衛生設備工事

987,431

昇降機設備工事

479,43024

機械駐車設備工事

302,790

15

設備工事

共通費

49555,751

273,168,254

156

25,067,646

1,236

外構工事

0.00
0.00
0.00
0.00

kg-CO2/m2

16,001,283

19.8%
STEP-1 水替費

図2

ﾃﾞｨｰﾌﾟｳｴﾙ①

116,931 m3

1,000

116,931,000

合計

概炭ツールの入力と出力結果

建築コスト研究No.1202023.417

特集

LCA（建築物ライフサイクルCO２の評価）ツールの現状積表のみを入力することで算出が可能です。面積段階的に精度を高めることができます。

表には、階数、構造形式、用途、各階面積・階高、②建 築・設備ともに「数量×単価（原単位）」のグレードなどの入力を行います。グレード設定で形で詳細に算出

は、 内 外 装 の 仕 様 の ほ か に、 耐 震 性 能 や建築工事だけではなく設備工事についても仮想CASBEEなどで採用されている選択項目をESG

で数量が算出され詳細な検討が可能であり、形状項目別（［S1］健康・快適／［S2］BCP ／［S3］や規模だけでなく耐震性能や環境性能の違いによ地域社会寄与／［Ｅ］環境・省エネ・省資源）でるシミュレーションが可能です。

入力できるようにしています。入算出結果として③工事費とCO2排出量を同時に算出

概算工事費内訳明細と、建設時CO2 が同時に算建設時CO2 排出量と工事費は常に同時に算出出されます。

されるため、両者を同時に勘案しながら調整が可算出された建設時CO2は工種ごとに表示され、能です。また、特定の要素技術ごとにCO2排出削詳細な内訳情報も参照することが可能です。更減量と工事費の関係を把握することができます。に、より詳細な情報をSTEP2、STEP3の入力
シミュレーションの実例によって変更し、設計の進捗に併せて精度を向上させることが可能です。STEP2やSTEP3で入実際にツールを用いたシミュレーションを行っ

力された変更情報は即座に概算コストと建設時た事例を紹介します。設計初期段階でのボリュー

CO2 排出量に反映され、それらの変更がコストムスタディを想定し、中規模のオフィスビルに対とCO2 にどれだけインパクトを与えたかを容易して、・階数に検証できます。

・構造形式
概炭ツールの特長・有用性

・外装種別の三つの要素をパラメーターとしてシミュレー

概炭ツールには主に三つの特長があり、それらを活かし様々な検討に活用が可能です。

ションを行いました（図3）。また、これらのパ①計画初期から仮想設計により算出が可能

ラメーターに加え、建設時CO2 排出量の削減メ詳細が決まっていない状態でも、仮想設計によニューとして躯体コンクリートに高炉セメント、り主要資材の数量を含む明細項目を想定した出力

躯体鉄骨に電炉材を採用した場合の削減量についが可能で、詳細情報や追加情報を加えることで、てもシミュレーションを行いました（図4）。

基準

低層化

A

S造→RC造

外装ガラス→コンクリートC

D

B
建築計画の変更

▲11％

▲19％

▲17％

▲8％

▲9％

CO2排出量

工事費

CO2排出量工事費

CO2排出量

工事費

CO2排出量

工事費

1,190

1,500

1,055

1,390970

1,280千円/坪

1,100

CO2-kg/m2

1,430

▲13.0

▲1,720▲7.8

CO2-kg/m2

CO2-kg/m2千円/坪▲2,580CO2-t※各数値は試算値です

18▲7％

建築コスト研究No.120図32023.4千円/坪

CO2-kg/m2▲7.0▲4,210億円

CO2-t

建設時CO2排出量シミュレーション結果億円

CO2-t千円/坪億円

特集①削減メニューの更なる充実削減メニュー採用（高炉セメント＆電炉材）

低層化

LCA（建築物ライフサイクルCO２の評価）ツールの現状

S造→RC造

外装ガラス→
コンクリート

C

D

▲23％

▲22％

建設時CO2 を削減する要素技術は、今後さらに開発されるものと期待されます。開発された削B減技術を概炭ツール上に取り入れ、その効果シミュ
レーション機能を強化していく必要があります。

▲24％②算出結果のフィードバック
建設時CO2 排出量が算出された事例は、現時点では数多くなく、知見の蓄積は十分とは言えまCO2排出量

CO2排出量せん。今後、実際のプロジェクトベースで詳細な

CO2-kg/m2935検討が行われることが期待されます。また、2022

CO2-kg/m2

CO2-kg/m2▲5,550▲5,260▲4,880

年3月末には三井不動産・三井不動産エンジニア

900

CO2-t

図4

CO2排出量

915

CO2-t

CO2-t

削減メニューを使用した場合のシミュレーション結果

リング・日建設計の取組みとして、「温室効果ガス（GHG）排出量算出マニュアル」が策定されており、高精度のGHG排出量の算定が、広く多基準Ａ案（鉄骨造、外装ガラスカーテンウォー

くのプロジェクトで行われることが期待されまル、高層）に対して、最も建設時CO2 排出量がす。これらの結果のフィードバックを基に、検討少ないものは、構造形式を変更したC案（RC造）手法やツールの改良を加えていく予定です。

で、約19％の差があることが分かりました。更にこの場合にはコストにおいても17％程度少ない値となっています。建設時CO2 とコストのためにはＣ案をベースに検討を行うことが有効であることが分かります。

4 おわりにコストマネジメントからカーボンマネジメント
本稿でご紹介した概炭ツールは、日建設計がコ

一方で、削減メニューを採用した場合に最も建スト算出のために蓄積した知見を応用して開発さ設時CO2 排出量の少ない案は、階数を変更したれています。前述のとおり、建設時CO2 の算出Ｂ案（低層案）となりました。削減メニューの有とコスト算出は類似点が多く、コストマネジメン無によって、排出量が最も少ない案は異なる結果

トのための技術は建設時CO2 のマネジメントにとなりました。このように、構造形式や形状を決も広く応用できる可能性が高いと考えられます。

定する段階において、削減メニューなどを踏まえ建築コストの技術者は、建築設計・施工プロセスたシミュレーションが行えることで、より効果的において、コストのみならず建設時CO2 をマネなCO2最小化の提案が可能になります。

ジメントする「カーボンマネジメント」が新たななお、これらのシミュレーションにかかる時間職能領域として期待されるものであると考えられはおよそ1時間です。そのため数多くの検証を素ます。また、コストマネジメントに関わる知見を早く行えます。

多く保持している企業や各団体は、それらをコストだけでなくカーボンマネジメントへ活用するこ3 今後の課題と開発とが求められるようになると思われます。
日建設計のコストマネジメントグループでは、概炭ツールは、2022年11月より運用を開始した

それらに先駆けてコストマネジメントで培った知ツールであり、今後随時更新が行われていくもの見をもとに、「概炭ツール」を始めとして、カーです。現時点での課題や今後の開発の方向性につボンマネジメントを最重要課題として取り組んでいて以下に記載します。

います。

建築コスト研究No.1202023.419