平成25年度建築研究所講演会（2014年3月7日）

建築の省エネ性能評価と設計法の今後既存技術の向上と普及に向けた革新的技術開発の重要性
澤地孝男（独）建築研究所 環境研究グループ長

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概要
2050年に向けた国内外の温暖化効果ガス排出量削減の達成
目標が明確になりつつある今、建築分野の省エネ技術開発の方向性について改めて考えてみたい。
一般的に、「技術開発」は、聞きなれない名前の技術、珍しい技術等を対象になされることのほうが多い。
しかし、目標達成の道筋を現実的に考えたとき、普及の可能性があり、広く大きな省エネ効果が期待できるにも拘らず、最後のハ ドルを超えられないために効果が発揮できていない既のハードルを超えられないために効果が発揮できていない既存技術の向上と普及のための技術開発に注目すべきではないかと思われる。

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地球温暖化対策のための国の目標設定
森林吸収量及び京都メカニズムクレジットを含めて1990年比6%削減• 京都議定書発効（H17年）• 最初の京都議定書目標達成計画（H17年4月）• クールアース構想（安倍総理、H19年5月）
世界全体の排出量を2050年までに半減• 目達計画の改定（H20年3月）• 2050年までの長期目標（福田総理、H20年）• 2020年までに1990年比25%削減（鳩山総理、H21年）• 環境エネルギー技術革新計画（総合科学技術会議、H25年9月）
環境エネルギ 技術革新計画（総合科学技術会議 H25年9月）• 美しい星への行動「攻めの地球温暖化外交戦略」（安倍総理、H25年11月）• 2020年までに2005年度比で3.8%削減
2050年までの世界全体の温室効果ガスの排出量半減、先進国全体で80%削減を目指す

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環境エネルギー技術革新計画の改訂（H25年9月）• 革新的技術として３７の技術を特定し、2050年までのロードマップを策定• 技術の成熟度・実用化時期に応じた戦略とし、短中期的には既存技術の向上と普及が重要としている。
表２
表

環境エネルギー技術の評価（民生部門関連のみを抜粋）
環境術 評価（部門関抜粋）

大分小分類類削減

市場効果規模役割分担成熟段階

生産4.太陽光発電◎◎民～官基～普及供給

5.太陽熱利用◎◎民～官民基～普及

18.革新的デバイス(照◎◎民～官応用～普及

◎

◎

官民

応用～普及

23.省エネ住宅･ビル◎◎民～官民応用～普及

25.高効率ヒートポンプ〇◎民応用～普及明含む)
消費22 エネルギーマネージ
22.エネルギ
マネ ジ

需要メントシステム

需給
統合

30.燃料電池

〇

〇

官民

実証～普及

31.高性能電力貯蔵

－

〇

民～官民

応用～普及

32.蓄熱･断熱等技術△〇

民

応用～普及4

近年における国際的な目標設定及び展望• 2005年以降、G8はIEA（国際エネルギー機関）に温暖化対策の特定を依頼• クールアース構想表明直後にIEAは2050年までに世界全体の温室効果ガス排出量を半減する長期目標を表明、G8により確認された。
• IEAはETP2012において2050年までの昇温を2℃に抑えるため（2DS）に、建築分野については省エネ対策と燃料転換・電力脱炭素化により2009年比で77%削減するシナリオを提示している（下図）。

52DS達成のため必要な建築分野における行動（出典： IEA Transition to Sustainable Buildings, 2013）
1. すべての国で全新築建物に対して建築法規（省エネ基準）が施行されること
2. 高レベルな省エネ改修技術及び事業が市場で競争力を得るためのR&Dの実施
3. 暖冷房設備、照明設備のための高度な基準の施行
4. 設備機器の基準が、ライフサイクルで最小コストレベルのものに急速にシフトすること

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IEA研究部門の研究戦略（主な項目）（出典： Strategic Plan of IEA Energy in Buildings and Communities, 2013）

1. 建築設備・部材に関する透明性があり信頼できる技術情報が設計者に提供されること
2. 設計プロセスの確立
3. 新技術開発においても実用性重視が重要、また新技術を適材適所で活用するための設計手法が合わせて開発される必要がある
4 設備機器のエネルギ
4.
設備機器のエネルギー効率向上と初期調整の履行効率向上と初期調整の履行
5. 建築設備の設計手法の標準化、機器規格改善のための科学的根拠が重要
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住宅・ビルの省エネ基準 直近の動向
z 2020年までに新築建物について大規模なものから段階的に省エネ基準が義務化される見込み（日本再興戦略（H25.6）「規制の必要性や程度、バランス等を十分に勘案しながら、2020年までに新築住宅 建築物に いて段階的に省 ネ基準 の適合でに新築住宅・建築物について段階的に省エネ基準への適合を義務化する。」 ）z 住宅・ビルの省エネ基準の改正（建築主の判断基準、H25.4）• 一次エネルギー消費量を尺度とした評価の導入• 建研・国総研等がウェブ計算プログラム(※)を提供• 計算法に関する講習会の実施（国交省）• 計算ロジックの公開（国総研・建研監修の解説書）※名目上ではなく、評価精度確保を狙っている点が特徴

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平成11年基準から平成25年基準への主たる変更点

PAL*(非住宅建築物)（国交省住宅局パンフレットより） 9

住宅の一次エネルギー消費量計算

非住宅建築物の一次エネルギー消費量計算
ウェブプログラムにより省エネルギー基準に係る計算評価が可能になっている。

住宅の外皮性能計算

非住宅建築物の外皮性能計算

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従来

省エネ技術の製品化から普及への流れ（従来）コアとなる技術の発生コアとなる技術の応用方法の発生

例： 空調換気機器、給湯機器、照明機器、自然エネルギー利用機器（太陽熱温水器等）、新たな省エネルギー設備機器・・・

実験・改良

製品化

普及（第一段階）
普及（第段階）機器規格の整備

◎コアとなる技術に限定した評価であることは多く、実際に使用された状況における省エネ効果の実効性を評価できるとは限らない！

◎コアとなる技術に限定した評価
普及（第二段階）

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ルームエアコン評価

試験方法：JIS B8615‐1

省エネ基準のための計算方法： 低負荷運転時のエネルギー効率を実験値を定格エネルギー消費効率を基に推定して評価。

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外気温度や貯湯温度により影響される

外気温度や貯湯温度、放熱時間により影響される

図１ 自然冷媒ヒートポンプ式電気給湯機のしくみ

省エネ基準のための計算方法： JIS C 9220における年間給湯保温効率に加えて、湯使用量の変動、夜間外気温、工場出荷時設定以外での使用比率等を勘案し、電力消費量を推定。
13「単位光束法」による床面照度１００ルクス実現のため必要な光束（計算値）

実験により得られた
必要な光束

8畳間の例

省エネ基準のための計算方法： 住宅照明において必要な光束の量の目安及びランプと器具を合わせたエネルギー効率値の目安を定め電力消費量を算出している。
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今後コアとなる技術の発生

省エネ技術の製品化から普及への流れ（今後）コアとなる技術の応用方法の発生

従来の革新的技術開発の局面

実験・改良

製品化

エネルギー効率の評価の信頼性を上げるためには？

新たな革新的技術開発の局面

普及（第一段階）

機器規格の整備◎補機や制御を含めた評価

普及（第二段階）

建築/設備設計のための設計規格又は基準（省エネ基準）の整備◎製品の省エネ実効性の水準に応じた評価◎補機や制御を含めた評価◎建物使用条件、気象条件を考慮した評価◎設計施工及び維持管理の点における現実性の評価

z 機器規格z 設計規格z 透明性

普及（第三段階）◎透明性のより高い機器特性に基づく効果的な省エネ設計の実現

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製品化

新たな革新的技術
開発の局面

普及（第一段階）

機器規格の整備◎補機や制御を含めた評価

普及（第二段階）

建築/設備設計のための設計規格又は基準（省エネ基準）の整備◎製品の省エネ実効性の水準に応じた評価◎補機や制御を含めた評価◎建物使用条件、気象条件を考慮した評価◎設計施工及び維持管理の点における現実性の評価

普及（第三段階）省エネルギー技術の広範で安定した普及の実現◎透明性のより高い機器特性に基づく効果的な省エネ設計の実現

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ご静聴ありがとうございました。

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