省エネ基準義務化に向けた建築研究所の取り組み
建築研究所 環境研究グループ 主任研究員
三浦尚志

1

省エネ基準とは2

省エネ基準の変遷

3

各国のエネルギー自給率

経済産業省ホームページより
http://www.meti.go.jp/policy/energy_environment/energy_policy/energy2014/kadai/

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一次エネルギー消費量とは１次エネルギー

LNGタンク等

火力発電所
発電ロス
６３％

電気
３７％

２次エネルギー

ここから入ってくる量を減らしたい

日本のエネルギー自給率は５～６％5建築物省エネ法の評価枠組み

6日本の最終エネルギーの推移

エネルギー白書2016より抜粋

7

大規模建築物の義務化

8

建築研究所と省エネルギー基準との関係

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建築物省エネ法の省令・告示等のイメージ○建築物エネルギー消費性能基準等を定める省令における算出方法等に係る事項
平成28年 国土交通省告示第二百六十五号
イ 暖房設備の設計一次エネルギー消費量は、次の（イ）から（ト）までに定める方法により算出するものとする。
（イ）暖房設備の設計一次エネルギー消費量は、単位住戸又は単位住戸の各室の単位時間当たりの暖房設備の設計一次エネルギー消費量の暖房期（１年間のうち日平均外気温が15度以下となる全ての期間をいう。
以下同じ。）における合計とし、次の式により算出するものとする。
𝑛𝑛𝑚𝑚

𝑛𝑛𝑅𝑅𝑡𝑡𝑖𝑖𝑡𝑡𝑟𝑟

𝐸𝐸𝐻𝐻 = � � 𝐸𝐸𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑖𝑖 + � � 𝑄𝑄𝑈𝑈𝑈𝑈,𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑟𝑟 × 𝛼𝛼𝑈𝑈𝑈𝑈,𝐻𝐻,𝑟𝑟

この式において、𝐸𝐸𝐻𝐻 、𝐸𝐸𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑖𝑖 、𝑚𝑚、 𝑛𝑛 、𝑄𝑄𝑈𝑈𝑈𝑈,𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑟𝑟 、 𝑅𝑅及び𝛼𝛼𝑈𝑈𝑈𝑈,𝐻𝐻,𝑟𝑟 、は、それぞれ次の数値を表すものとする。
：暖房設備の設計一次エネルギー消費量（単位 １年につきメガジュール）
𝐸𝐸𝐻𝐻
𝐸𝐸𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑖𝑖 ：時刻tにおける１時間当たりの暖房設備iの設計一次エネルギー消費量（単位 １時間につきメガジュール）𝑚𝑚：単位住戸における暖房設備の数
𝑛𝑛：１年間に暖房する時間（単位 時間）
𝑄𝑄𝑈𝑈𝑈𝑈,𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑟𝑟 ：室rの時刻tにおける１時間当たりの暖房設備により処理されない暖房負荷（単位 １時間につきメガジュール）
𝑅𝑅：室の数𝛼𝛼𝑈𝑈𝑈𝑈,𝐻𝐻,𝑟𝑟 ：室rにおける暖房設備により処理されない暖房負荷を一次エネルギー消費量に換算する係数であって地域の区分及び暖房方式ごとに別表第９に掲げる係数（ロ）𝐸𝐸𝐻𝐻,𝑡𝑡,𝑖𝑖 は、暖房設備の種類及び仕様、単位住戸の床面積、外気の温湿度、暖房設備により処理される暖房負荷並びに太陽熱利用設備又は排熱利用設備により供給される熱を勘案し、、、（以下、略）• 省令、告示等で定められていることは、エネルギー消費性能の評価の基本的な枠組み、勘案すべき要素など
10• 具体的な計算方法（数式・数表）は定めていない。

省エネ基準の評価に関する解説書

全637頁

全1082頁

監修 国土交通省国土技術政策総合研究所, 独立行政法人建築研究所（当時）
編集 平成25年住宅・建築物の省エネルギー基準解説書編集委員会

11

建築研究所内における省エネ基準のページ
計算方法を記した仕様書のサイト（http://www.kenken.go.jp/becc/house.html）

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エネルギー消費性能計算プログラム

左上：非住宅系計算プログラム
右下：住宅系計算プログラム

13

省エネ基準に関連した建築研究所の技術開発の例

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評価技術開発の発表内容
1. 設備の実働性能に関する研究– 運転方法の違いが与える省エネ性能– 複雑なシステムの評価
2. 室内環境の向上等に係る建築的工夫の評価に関する研究– 室内環境の質の評価– 様々な建築的工夫を評価するための評価基盤の構築

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実働性能とは？

定格効率で基準化した効率

1.4
1.2
10.80.6

To = 2℃

To = 12℃
To = 7℃

0.40.2000.5
11.5
定格能力に対する処理負荷の割合

22.5

エアコンの効率16異なる用途・方式の住宅設備（躯体）性能の比較

燃費

目的地までのCO2排出量

方式ごとの評価
燃費

用途・方式によらずエネルギー消費量という評価軸による横並びの評価

方式ごとの評価17

異なる用途・方式の住宅設備（躯体）性能の比較
ガス石油燃焼給湯機

機器ごとの評価
用途・方式によらずエネルギー消費量という評価軸による横並びの評価

CO2ヒートポンプ給湯機
機器ごとの評価18

エアコンの評価方法に関する記事（2010年頃）

現在、エアコンの試験方法
年間のエネルギー表示方法は見直されている

19

熱源機の実働性能評価
AE法用チャンバ

室外機設置状況

床暖房模擬負荷

室内状況
環境試験室実験20

住宅における給湯の年間エネルギー消費量の計算結果例
給湯設備の一次エネルギー消費量［GJ］

ガス給湯機

0.0

20.0

30.0

JIS効率78.2％

25.2

JIS効率83.0％

23.8

JIS効率95％

石油給湯機

10.0

23.8

JIS効率83.0％

23.4

16.3

ヒートポンプ・ガス瞬間式併用型給湯機(ハイブリッド2)

15.2

ポンプ給湯機

電気ヒート電気ヒーター温水器

JIS効率3.0

60.0

70.0

20.8

ヒートポンプ・ガス瞬間式併用型給湯機(ハイブリッド1)

JIS効率2.5

50.0

21.1

JIS効率81.3％

JIS効率95％

40.0

59.9
21.9
19.4

※地域区分6地域、床面積120.08㎡の場合

21

運転モードによるCO2ヒートポンプ給湯機のエネルギー消費量22ビルマルチ実働性能実験

事務室（西）＋会議室（東）の試算例

23

非常に複雑なシステムの評価（コージェネレーション）
INPUT
機器仕様
設置台数等
電力負荷
熱負荷(冷房・暖房・給湯)

OUTPUT
制御モデル

CGS本体の計算

カタログ効率
排熱利用計算

発電量
排熱量
ガス消費量
有効排熱量
自然放熱量
強制放熱量

補機動力計算本体補機動力放熱回路動力

図：コジェネレーションシステムの概要[出典]一般社団法人日本ガス協会：ガスコージェネレーションシステムのご案内

処理熱量計算処理負荷(冷房・暖房・給湯)

空調・給湯プログラムへ

図：作成した計算フロー

写真：実測対象CGSと電力測定の状況

24地中熱ヒートポンプの実働性能の評価

地中熱利用HP室外機

地中式

空気式実証試験の様子

空気集熱式HP室外機

ボアホールから配管立上部分

25

オフィスビル模擬実験
明るさセンサ（調光制御）
インテリア空調
吹出し口

ペリメータ空調（全ての窓部に設置）

床面積：約72m2 （東・西：12m、南・北：6m）
外皮：東面、南面、天井（西面、床は隣室、北面は廊下に接する）
26

躯体の性能が室内環境に与える影響の把握
内窓

内窓設置時の熱画像（外気-0.4℃、室内21.3℃）
内窓設置の様子27

明るさ感の評価

照度：高明るさ感：低～昼光利用の「しきい値」作成へ～

機器構成例

校正

計測ソフトウェア

輝度・色度分布取得

照度：低
明るさ感：高輝度分布に大きな偏りが生じている
光環境においても明るさ感の推定が可能

任意の市販デジタル一眼レフカメラを使用して輝度分布計測システムを構築可能

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躯体性能をより自由に評価するための計算方法作成

AE-SimHeatの入力画面例

省エネ基準における入力（住宅）29躯体性能をより自由に評価するための計算方法作成

当該住宅性能WEBプログラム

地域区分(8)✕運転方法(2～3)✕断熱性能(4)✕
日射熱取得性能(3)✕蓄熱性能の有無(2)(冬期のみ)✕
熱交換型換気設備の有無(２)(冬期のみ)✕通風の措置の有無(３)(夏期のみ)

膨大なデータ

今後は自由な評価へ

30伝統的木造住宅の調査

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