(別紙様式１０)2019 年度 北極域研究共同推進拠点 共同研究等報告書
申請区分：□萌芽的異分野連携共同研究☑共同推進研究□産学官連携フィージビリティ・スタディ□共同研究集会□産学官連携課題設定集会

研究課題名：

木質建築による北極圏域のカーボンニュートラル化に関する研究

研究期間：

2019 年度～ 2019 年度

共同研究員

氏名

所属・職名

専門分野

区分
(注 1)

研究代表者

森 太郎

工学研究院・准教授

室内環境・エネ
ルギー

研究分担者
（拠点外）
研究分担者 渡部典大

北極域研究センター・環境 都市計画（拠点内）

工学グループ

研究協力者

大井まりな

工学研究院

LCCO2

(注 2)

林泰介

工学研究院

Archityecture
DesignMarko

Livady Architects

Huttunen
Panu Savolainen

Archityecture
DesignLivady Architects

Archityecture
DesignSirje Vares

VTT

Building
Environment

Jari Shemeikka

VTT

Building
Environment

Tarja Häkkinen

VTT

Building
Environment

Matti Kuittinen

Ministory of Environment, LCCO2
FinlandEeva Huttunen

Ministory of Environment, LCCO2
Finland1

【研究の内容】(1)別紙(2) 本共同研究に関連する活動 (研究打合せ、学会参加、調査等)を実施した場合には、下表に記入してください。
日程(月日)

日数

活動内容

場所

共同研究員・研究協力者の参加者

参加者名

数

(日)

(人)
2019-9-10

2019-9-17

1

1

2019-10-22 1

研究打合せ

研究打合せ

研究打合せ

森太郎，林泰介，Matti Kuittinen，

ヘルシ

Eeva Huttunen，Marko Huttunen，ンキ

6

Sirje Vares
森太郎，林泰介，Matti Kuittinen，

札幌

Eeva Huttunen，Marko Huttunen，（skype）

6Sirje Vares
森太郎，林泰介，Matti Kuittinen，

札幌

Eeva Huttunen，Marko Huttunen，（skype）

6

Sirje Vares

ヘルシ
2019-11-22 1

研究打合せ

ンキ森太郎，Sirje Vares

2（VTT）
2019-12-2

1

研究打合せ

森太郎，林泰介，Matti Kuittinen，

札幌

Eeva Huttunen，Marko Huttunen，（skype）

6

Sirje Vares【研究論文や著書等】
著者名(共著者名含む)、発行年、論文タイトル、掲載誌名、巻・号、ページ数、DOI、査読の有無、イ
ンパクトファクター(IF、分かれば)、分野(表下にある(注 3)から一つ番号を選択)を記入して下さい。
著者名, 発行年, 論文タイトル, 掲載誌名, 巻・号, ページ, DOI

査読の有無

ZERO ARCTIC，Concepts for carbon neutral Arctic construction based ontradition
Arctic Couuncil，SDWG の報告書
(注 3) 分野：① 化学 ② 材料科学 ③ 物理学 ④ 計算機＆数学 ⑤ 工学
⑥ 環境＆地球科学 ⑦ 臨床医学 ⑧ 基礎生命科学 ⑨ 人文社会系

2IF分野
(注 3)

⑤

【研究発表】以下の事項をご記入ください。
発表年月日、発表者名（共著者を含む）、発表タイトル、発表学会等名称、発表地（国、県、市など）、招待講演についてはその点も明記してください。
発表年月日

発表者名

発表タイトル

発表学会等名称

発表地

招待
講演
(〇)

2020-3-17

大井まりな，森太郎，羽山広 北海道とフィン 空 気 調 和 衛 生 札幌

（延期）

文

ランドにおける工学会北海道

戸 建 住 宅 の支部

LCCO2 の比較

予定

大井まりな，森太郎，羽山広 極 寒 冷 地 域 に 日 本 建 築 学 会 札幌
文

おける戸建住宅 北 海 道 支 部 研の Zero Carbon 究発表会
化 その 1予定

大井まりな，森太郎，羽山広 極 寒 冷 地 域 に 日 本 建 築 学 会 東京
文

おける戸建住宅 大会の Zero Carbon
化 その 2【特許等】
なし【本共同研究に関連して実施した集会(注 4)等】
なし
【本共同研究の発展】
VTT と Climate RESponsive Structures – building safe,sustainable and adaptive communities (CRESS)
を JSPS 等に申請することを検討中【アウトリーチ、取材、その他】
取材・新聞掲載などがありましたら、日時、新聞名、記事コピ－を添付して頂くようにお願いします。

3

別紙
目的・背景
近年、地球温暖化対策のため建築分野で省エネルギー化が進められている。しかし、建築物の資材製造から廃棄までのライフサイクルでその効果を評価した事例は少ない。よって、本研究では北海道にある戸建住宅の資材製造から廃棄までの LCCO2 を評価した。そして、同じ寒冷地で森林資源が豊富なフィンランドの事例と比較することで、北海道においてカーボンニュートラルな建築物を実現する方法を検討した。
方法
本研究では 4 軒の戸建住宅を対象建築物とし、建築物のライフサイクルを資材製造・修繕・運用・廃棄の 4 つの段階に分け、評価期間を 60 年として各段階の CO2 排出量を算出し、その和を LCCO2 として評価した。ただし、運搬や建設に関する CO2 排出量は正確な数値が得られず全体への影響が小さいことから本研究では除外した。また、北海道の事例では LCA 計算ツールの MiLCA によって CO2 排出量を算出し、フィンランドの事例では共同研究者がEN 規格に基づいたデータベースを用いて算出した。さらに、対象建築物の構造は Hokkaido-A,B が木造軸組工法、Finland-A がログ、Finland-B が CLT である。
表 2 は解析 ケー スであ る。 解析 ケース のパ ラメー タは 運用 段階の 使用 エネル ギー と廃 棄方法 である。
Hokkaido-A,B(1)(2)(3)の使用エネルギーはプロパンガスであり、廃棄方法は(1)が全ての部材を産業廃棄物とし、(2)が木材をチップ化し、(3)が木材をリユースした。Hokkaido-A,B（4）の使用エネルギーは木質チップと PV であり、木材をリユースした。一方、Finland-A,B(1)(2)のエネルギー源は PV と風力発電であり、廃棄方法は(1)が木材をチップ化し、(2)が木材をリユースした。
結果
図 1 は LCCO2 の評価結果である。北海道の事例の LCCO2 はフィンランドの事例より非常に多く、フィンランドの事例はカーボンニュートラルな値になった。図 2 は各段階の CO2 排出量の内訳である。Hokkaido-A,B(1)(2)(3)は運用段階の CO2 排出量が多く、次点で資材製造段階の CO2 排出量が多い。また、プロパンガスを使用した
Hokkaido-A,B(1)(2)(3) より再生可能エネルギーを使用した Hokkaido-A,B（4）の LCCO2 は少なくなった。さらに、資材製造段階の CO2 排出量はフィンランドの事例ではカーボンマイナスになった。図 3 は各事例における主な資材の数量である。北海道の事例はコンクリートや石膏、フィンランドの事例は木材の割合が多かった。
考察
北海道の事例において LCCO2 を削減するためには、資材製造段階と運用段階の CO2 排出量を大幅に削減する必要がある。その方法として運用段階において再生可能エネルギーを使用することが効果的であった。また、資材製造段階において木材など植物由来の資材を使用することでカーボンマイナスにすることができ、結果として LCCO2を 0 に近づけることができた。よって、北海道においてカーボンニュートラルな建築物を実現するためには、植物由来の資材と再生可能エネルギーを積極的に使用するべきといえる。

4

表 1

LCCO2 の解析ケース

CaseEnergy

Disposal method

Hokkaido-A(1)

Propane gas

Industrial waste

Hokkaido-A(2)

Propane gas

Wooden chips

Hokkaido-A(3)

Propane gas

Reuse lumber

Hokkaido-A(4)Chips,PV

Reuse lumber

Hokkaido-B(1)

Propane gas

Industrial waste

Hokkaido-B(2)

Propane gas

Wooden chips

Hokkaido-B(3)

Propane gas

Reuse lumber

Hokkaido-B(4)

Chips,PV

Reuse lumber

Finland-A(1)

PV,Wind

Wooden chips

Finland-A(2)

PV,Wind

Reuse lumber

Finland-B(1)

PV,Wind

Wooden chips

Finland-B(2)

PV,Wind

Reuse lumber

図 2

図 1

LCCO2 の内訳

図 3 主な資材の質量

5

LCCO2 評価結果