技術ノート

PC 構造物の建設における CO2 削減へ向けた取組み
板谷英克＊1・岡田稔＊2

地球温暖化の主因である二酸化炭素（CO 2）の削減は，人類にとって喫緊の課題であり，建設業界では，すでに施工段階で排出される CO 2 の「見える化」を行って，その削減に努めている。しかし，建設工事で排出される CO 2 は，建設機械や車両などから直接排出される量よりも，その構造物に使用される多種多量な材料の生産や輸送により排出される量の占める割り合いが大きく，建設業界がこれ以上に CO 2 を削減するには，材料そのものから排出される CO 2 を削減するしかなく，環境配慮型の製品開発が望まれるところである。
PC 構造物の建設（以下，PC 建設）において主要な構成部品である PC 鋼材や定着部品については，開発や製造指向を効率重視型から環境配慮型にシフトさせることで，より直接的に環境負荷低減に寄与できる余地が残されていると思われる。ただし，こうしたライフサイクルの観点から，製品レベルでの CO 2 排出量を把握するには，やはり定量的かつ客観的な指標（見える化）が必要となるが，これには平成 21 年に基本ルールが公表された「カーボンフットプリント（CFP）制度」が有効となる。同制度は，製品の CO 2 排出量の可視化を目的に制度化されたものであり，比較的容易にこの算出が行えるよう配慮された制度である。
本稿は，CFP 制度による手法を利用し CO 2 削減に取り組んだ事例を紹介するとともに，PC 建設におけるさらなる脱炭素化の必要性やその可能性について述べる。
キーワード：PC 構造物，ライフサイクル，CO 2，カーボンフットプリント
被害総額は，年間 17 兆円にも上ると試算されている 2 ）。

1．は じ め に

この地球温暖化の主因が，温室効果ガスの増加であるこ

地球環境問題，とりわけ地球温暖化による気候変動は，とはいうまでもなく，人為的に排出されている温室効果ガ

近い将来人類のみならず自然生態系に深刻な影響を与える

スのなかでは，二酸化炭素（CO 2）の影響量がもっとも大と予測されている。大量生産・大量消費の始まりであった

きいと見積もられている。この CO 2 の増加は，上述した産業革命以降，世界的な規模でエネルギー消費が増大し，気温変動と同調するように，この数十年あるいは数百年の文献 1 ）によれば，世界の年平均気温は，100 年あたり間で増加の一途を辿っており，温暖化を食い止めるには，0.68 ℃（統計期間：1891 ～ 2010 年）の割合で上昇していCO 2 の排出量を削減することがもっとも近道であることはる。わが国においてもこれは例外ではなく，統計を開始し論を待たないところである。

た 1898 ～ 2010 年の間に約 0.97 ℃ /100 年上昇しており，

文献 3 ）によれば，2009 年度における，わが国の CO 2

むしろ世界の平均を上回っている。さらに，2010 年夏のの総排出量は 11 億 4 500 万トンであり，前年度に比べ 5.7平均気温の平年差（1971 ～ 2000 年の平均値からの差）は％減少しているものの，京都議定書の基準年にあたる＋1.64 ℃であり，統計開始以降の 113 年間でもっとも高い

1990 年度に対してはいまだ＋0.3 ％となっており，削減目記録となった。また，IPCC（Intergovernmental Panel on

標の－6 ％には遠く及ばない。GDP あたりの排出量や一人Climate Change：気候変動に関する政府間パネル）の第 4あたりの排出量として見れば，1990 年度比で前者が－13.6

次評価報告書で使われた気候変動予測モデルによれば，日％，後者が－2.8 ％と減少傾向を示していることから，本の平均気温の上昇は，20 世紀末から 21 世紀末までに最種々の活動が徐々に実を結び始めているように取れなくも大で 4.0 ℃（A2 シナリオ）と予測されており，これが現ないが，産業部門（工場など）での排出量の急減が際立っ実となれば，降水量の増加や海面水位の上昇に伴い，洪水ており，単に景気後退による生産量の落ち込みが影響してや高潮の被害が増加し，さらに真夏日日数が平均で 40 日いるだけという見解のほうが的を射ているかもしれない。

以上増加することで，熱ストレスによる死亡リスクが平均

そのようななか，建設業が占める CO 2 排出量は，施工で 3.7 倍にもなると予測されている（ちなみに昨年，5 月時のみの排出量を考えればわずか数パーセントであるとい

30 日～ 7 月 31 日の 2 ヵ月の間に，熱中症により救急搬送われているが，多種多量の材料を使用する建設工事においされた方は，全国で 17 000 人を超える）。そして，これらて，これらの製造や輸送までの排出量を含めると，これが＊1＊2

Hidekatsu ITAYA：極東鋼弦コンクリート振興 ㈱ 技術部
Minoru OKADA：極東鋼弦コンクリート振興 ㈱ 技術部

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プレストレストコンクリート

技術ノート
数十パーセントになると試算されている。これに対し，旧たとおり，定量的かつ客観的な指標が必要となるが，これ建設 3 団体（現在は日本建設業連合会に合併）では，「環には平成 21 年に経済産業省より基本ルールが公表された境自主行動計画（第 4 版）」を策定し，施工段階の CO 2 排「カーボンフットプリント制度」が有効となる。同制度は，出抑制や建設副産物対策などに取り組んでいる。また，グ製品の CO 2 排出量の可視化を目的に制度化されたものでリーン購入法に基づく環境物品の調達（グリーン調達）のあり，原単位による積み上げ式でこの算出を行うことがで促進も図られており，国民の生命・生活に直結する公共工きるものである。

事においては，官公庁も率先してこれを推進しているとこ

本稿では，PC 建設に伴う環境負荷のさらなる低減を期ろである。ただし，闇雲に CO 2 の排出抑制を謳ってみて待し，この手法を利用し製品の CO 2 削減を図った取組みも，その排出量がいくらなのかを定量的に把握しないかぎについて紹介する。

りは，各建設工事で何をし，それによる効果がどの程度あ2．カーボンフットプリント（CFP）制度とはったのかが掴めず，結果それは本来の目的である継続的な活動に結びつかない。そこで，構造物の建造に関わる使用カーボンフットプリント（Carbon Footprint）とは直訳す

材料や施工機械などの CO 2 排出量を「見える化」するこると「炭素の足跡」であり，指針 4 ） によれば「商品・サとを目的に，これらの CO 2 排出量の原単位を定め，使用ービスの原材料調達から廃棄・リサイクルに至るまでのラする数量や期間に応じて排出量を推定することがすでに可イフサイクル全体を通して排出される温室効果ガスの排出能となっており，多くの建設工事で CO 2 排出量の試算が量を CO 2 に換算して，当該商品およびサービスに簡易な行われている。

方法で分かりやすく表示する仕組み」と CFP 制度が定義

しかし，京都議定書の削減目標に遠く及ばない現状を直されている。さらに，排出量を算定するための共通のルー視すれば，建設業界がこれ以上に CO 2 の排出を抑制するルとして，PCR（Product Category Rule：商品種別算定基準）ためには，占める割合の多い材料や資機材そのものの排出があるが，これはたとえば卵の CO 2 排出量を算定するの量を削減することが最終的には望まれることであり，これに，単位を 1 個とするのか 100 g とするのか（これを機能を提供するサプライヤーの側にその命運が託されていると単位と呼んでいる）といったような共通の土俵を定めるもいっても過言ではない。のである。しかし，この PCR が認定されていないフィー

ここで，PC 建設に焦点を向けると，すでにコンクリー

ルドで算出を行う場合には，まずその PCR の認定を取得

ト（セメント・骨材）や鉄筋に関しては，CO 2 排出量の原するところから始めなければならないのが少々煩わしさを単位（インベントリデータ）が整備されており，また環境感じる部分ではある。に配慮された製品も開発されている。一方，主要な構成部

3．CFP 制度を利用した CO 2 削減の取組み品のひとつである PC 鋼材や定着部品については，高強度化・大容量化などにより間接的に省資源化に寄与している製品の CFP を算出するには，データベース化されていとも考えられるが，開発や製造指向を効率重視型から環境る CO 2 換算量共通原単位を用いて行うこととなる。ここ配慮型にシフトさせることで，より直接的に環境負荷低減

では，この原単位を用いて，製品の CO 2 排出量の低減をに寄与できる余地が残されていると思われる。ただし，製図った事例を紹介する。写真 - 1 に示すのは，橋梁の床品レベルでの CO 2 排出量を把握・算定するにも，上述し版横締めで多く使用されるシングルストランド用定着具

表- 1

CO 2 低減を図ったシングルストランド用定着具（1S28.6 用）と従来品の材質および原単位

CO2 低減品

保護キャップ

支圧板
スペーサー

支圧板

従来品

ウェッジ

ウェッジ

スリーブ

材質

原単位の区分原単位（kg‑CO2 /kg）

評価範囲

再生材を30 ％使用した
高密度ポリエチレン−

データがないため別途算出−

球状黒鉛鋳鉄

鋳造用銑鉄

1.18

原料採取〜輸送〜製品製造

ウェッジ・スリーブ

クロムモリブデン鋼

特殊鋼

1.08

原料採取〜輸送〜製品製造

支圧板

一般構造用圧延鋼材

厚板

1.61

原料採取〜輸送〜製品製造

ウェッジ・スリーブ

クロムモリブデン鋼

特殊鋼

1.08

原料採取〜輸送〜製品製造

部品名
保護キャップ
CO2 低減品

従来品

スリーブ

スペーサー
支圧板

Vol.54, No.1, Jan. 201249

技術ノート
原単位：1.33 kg‑CO2/kg※1
評価範囲：原料採取〜製品製造

保護キャップ（再生材 30 ％使用）
原料採取

輸入

石油精製

原単位：1.26 kg‑CO2/kg※2
評価範囲：原料採取〜原料製造

原料製造

製品製造

原単位：0.07（=1.33‑1.26）kg‑CO2 /kg
評価範囲：製品製造※1：CO2 換算量共通原単位データベース※2：プラスチック廃棄物の処理・処分に関する LCA 調査研究報告書

支圧板（鋳鉄製，質量 50 ％減）

写真 - 1

図- 1

CO 2 低減を図ったシングルストランド用定着具（1S28.6 用）

再生材を 30 ％使用した場合の高密度ポリエ
チレンの原単位の考え方

また，この過程において排出される CO 2 の原単位については，文献 5 ）によれば 1.26 kg-CO 2/kg とされていること（1S28.6 用）であるが，CO 2 の低減を図るべく，従来品とから，HDPE の再生材を使用する場合の原単位は，バージ比べ以下の異なる特徴を有する。

ン材の原単位よりこの値を差し引けばよく，それを 30 ％① 保護キャップ，スペーサーに使用している高密度ポリ使用する場合の原単位は，以下のとおり求まる。
再生材を 30 ％使用した HDPE の原単位 =エチレンに対し，再生材を 30 ％使用している。
② 支圧板を従来の圧延鋼材製から原単位の小さい鋳鉄製

1.26 × 70 ％＋ 0.07 × 100 ％≒ 0.96（kg － CO 2）とし，さらに支圧板の重量を 50 ％軽量化している。

以上のような条件のもと，従来品と CO 2 低減品の 1 組

この製品と従来品について，前述した原単位を用い CO 2あたりの CO 2 排出量の算出結果を表 - 2 に示す。CO 2 低排出量を算出し比較を行った。ここで，算出にはそれぞれ減品の排出量は従来品に比べ半分程度となった。定着具 1の部品の使用材料に応じた原単位を用いるが，保護キャッ組 で 考 え る と わ ず か 6.77 kg-CO 2 の 差 で あ る が， 橋 長

プならびにスペーサーに使用している高密度ポリエチレン

300 m の橋梁の床版横締めにシングルストランド用定着具については，再生材としての原単位が存在しないため，以（1S28.6）が 500 mm 間隔で配置されるようなケースでは，下のような方法で原単位を算出した。なお，算出の評価範合計使用数は 1 200 組となり，CO 2 の削減量は 8 000 kg-囲は，原料採取から製造段階までとした。本来は，廃棄・CO 2 に及ぶ。これをガソリン 1ℓあたりの CO 2 排出量がリサイクルまで評価範囲に含めるべきだが，これを含めた2.3 kg-CO 2 であることを用いて，燃費 15 km/ℓの自動車原単位がまだ整備されていないことや，この過程についての走行距離に換算すると，実に 50 000 km を超える量とな

は，この製品が使用される部材や構造物の廃棄・リサイク

る。なお，従来品にも保護キャップやスペーサーは使用さルに大きく関わる部分であり，その意味においては，両製れているが，製造メーカーごとに形状が異なり，一般的な品とも同様な過程で処理されると考えられることから，廃質量を明示できないため，これを含めないこととしている。

棄・リサイクルについては評価範囲に含めないこととした。

また，今回はこれらの製造段階のみを評価範囲としたが，質量低減の効果によりトラックなどによる輸送時の CO 2

＜高密度ポリエチレン（再生材）の原単位の算出方法＞排出量も削減効果が期待できるものと思われる。

データベース化されている高密度ポリエチレン（HDPE）

4．お わ り にの原単位は，新品のプラスチック材（以下，バージン材）100 ％の値（1.33 kg-CO 2/kg）であり，その評価範囲は図冒頭にも述べたとおり，地球温暖化の問題は人類が解決- 1 に示すとおり，原料採取→輸入→石油精製→原料製造しなければならない喫緊の課題である。しかし，京都議定→製品製造である。ここで，再生材については，評価範囲

書が採択されて 10 年以上が経過する今もなお，その主因のうち原料採取～原料製造の過程を省略できると考える。

である CO 2 のわが国における排出量は明確な減少傾向を

表- 2

CO 2 低減を図ったシングルストランド用定着具（1S28.6 用）と従来品の 1 組あたりの CO 2 排出量
原単位の区分原単位（kg-CO 2 /kg）

製品質量（kg）

再生材 30％使用の高密度ポリエチレン

0.96（別途算出）

0.069

0.07

0.013

0.01

鋳造用銑鉄

1.18

2.93

3.46

ウェッジ・スリーブ

特殊鋼

1.08

3.2

3.46

支圧板

厚板

1.61

6.4

10.30

ウェッジ・スリーブ

特殊鋼

1.08

3.2

3.46

部品名
保護キャップCO 2 低減品

従来品

スペーサー
支圧板

50

CO 2 排出量（kg-CO 2）

合計（kg-CO 2 / 組）

6.99

13.76

プレストレストコンクリート

技術ノート示しておらず，一朝一夕に答えの出せる問題ではないことる。今回紹介した事例のような小さな取組みが，その端緒は歴然としている。

となり一助となれば幸いである。

一方，先進国のなかでも比較的環境意識の高い欧州で
参考文献

は，すでに排出量を削減させている国もあり，アジア各国の牽引役となるべく日本が背負う課題や責任は大きい。

1 ）気象庁：気候変動監視レポート 2010，平成 23 年 6 月
2 ）文部科学省・気象庁・環境省，温暖化の観測・予測及び影響評

そのようななか，わが国の産業の一端を担う PC 建設に

価統合レポート「日本の気候変動とその影響」概要パンフレット，おいては，すでに施工段階における温室効果ガスの「見え2009 年 10 月る化」が進められ，将来的にはライフサイクルアセスメン

3 ）国立環境研究所，日本国温室効果ガスインベントリ報告書，ト（LCA）の規格化も視野に入れられているようである。

2011 年 4 月

この動きの足枷とならぬよう，材料・資機材を提供するわ4 ）CO 2 排出量の算定・表示・評価に関するルール検討会，カーボンフットプリント制度の在り方（指針），2009 年 3 月

れわれメーカーの側も，与えられた難問を一つ一つクリア5 ）プラスチック処理促進協会，プラスチック廃棄物の処理・処分し，新しい技術の開発に注力していかねばならないと考えに関する LCA 調査研究報告書，2001 年 3 月【2011 年 11 月 9 日受付】

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東日本大震災PC構造物災害調査報告書
2011 年 12 月
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