木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

群馬県における木製遮音壁のライフサイクル GHG 排出量
野田
1 正会員

秋田大学講師龍 1・町田初男 2・加用千裕 3

大学院理工学研究科（〒010-8502 秋田県秋田市手形学園町 1-1）
E-mail:noda@gipc.akita-u.ac.jp

2 非会員
3 正会員

群馬県林業試験場（〒370-3503 群馬県北群馬郡榛東村新井 2935）
E-mail:machi-hat@pref.gunma.lg.jp
東京農工大学准教授 大学院農学研究院（〒183-8509 東京都府中市幸町 3-5-8）
E-mail:kayoc@cc.tuat.ac.jp

日本における木製遮音壁の先進自治体である群馬県において，同県で開発された 2 種類の木製遮音壁とコンクリート製遮音壁を対象として，ライフサイクルにおける GHG 排出量を評価し，コンクリート製遮音壁を木製遮音壁に代替することによる GHG 排出削減効果を明らかにした．
その結果，評価期間 30 年における原材料調達から建設までの GHG 排出量合計では，コンクリート製に比べ，木製 2 種ともに GHG 排出量が多くなることが明らかとなった．供用期間終了後の廃木材の燃料利用による重油代替および廃鉄，廃コンクリートによる材料代替を行えば，GHG 排出削減に繋がり，また，
コンクリート製を木製に代替することで遮音壁延長 1m あたり，木製（ログタイプ）で 60 kg-CO2-eq，木製（テクスチャータイプ）で 58 kg-CO2-eq の GHG 排出削減効果が得られることが分かった．

Key Words:roadside noise barrier, life cycle assessment (LCA), greenhouse gas emissions, Gunma
Prefecture, Japanese cedar

1. はじめにては，地盤の液状化対策に用いる地盤補強 4)，渓流の荒廃防止対策に用いられる木製治山ダム 5)や木製ガードレ

木材は鉄鋼やアルミニウムといった他の材料と比べールを対象にした事例 6)などがある．これらの先行研究て製品製造時のエネルギー消費量および CO2 排出量が小の全てで，木材の他材料代替による GHG または CO2 排

さいことから ，木材利用によって地球温暖化の緩和に

出削減効果が確認されている．ただし，鉄鋼等の他材料貢献できる．近年，地球温暖化問題への対応や利用適と混合利用する木製構造物では GHG 排出削減効果が得

齢期を迎えた人工林の有効活用といった観点から，木られない可能性も示されている 6)．他材料と混合利用す材の有効利用が求められている．中でも，土木分野へる主要な木製構造物として，その他にも木橋や木製遮音の木材利用が推進され，そのひとつとして遮音壁への壁などが挙げられる．そのうち，遮音壁への木材利用に木材利用が進められている

1)．土木構造物への木材利

よる LCA の先行研究として，長野県で開発された 2 種用を進めるうえで，工種・工法選定時の検討項目とな（スギ製，カラマツ製）とコンクリート製を比較評価しり得る地球温暖化緩和効果を定量的に明らかにしていた事例がある 7)．上記の先行研究と同様の結果が得られく必要がある．

ているが，長野県の地域特性を反映した樹種，構造，デ2, 3)

他材料から木材への代替による地球温暖化緩和効果をータ等による結果であるため，日本全体の代表性は評価検討する際，資源の採取から製品が製造され，廃棄されできておらず，他の地域やタイプを対象とした研究知見るまでのライフサイクル全体に関わる環境負荷を考慮すを蓄積していくことが課題として挙げられる．

るライフサイクルアセスメント（LCA）の適用が必要でそこで本研究では，主要な木製構造物のひとつである

ある．LCA 手法を用いた木材利用による温室効果ガス

木製遮音壁を対象に，長野県と同様，日本における木製（GHG）排出削減効果について，これまで多くの研究

遮音壁の開発・普及の先進自治体の一つである群馬県において，同県で開発された 2 種類の木製遮音壁（ログタが進められている．土木構造物に着目した先行研究とし23

木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

イプ，テクスチャータイプ）を対象として，ライフサイ
クルにおける GHG 排出量を評価し，コンクリート製遮4000Japanese cedar
w1000*t120*L3960

4000
A

noise
barrierpanel:
2000
retainingpanel:
1500

音壁を木製遮音壁へ代替することによる GHG 排出削減効果を明らかにする．さらに，長野県と群馬県の木製遮音壁について，地域間の違いによる GHG 排出量についA’て比較検討する．

A-A’ side view
(Log type)

front view

2. 評価方法

Ground levelconcrete
upper w500*t90*L3960
lower w500*t120*L3960

support post(steel)H-w150*h150*
t7*L3960

foundation(steel post)
Φ355.6*t6.4*
L4000

Japanese cedar
w1000*t100*L3960

A-A’ side view
(Texture type )図-1a 遮音壁の構造模式図（木製）（単位：mm）(1) 対象とした遮音壁
評価対象とした木製遮音壁は，これまでに群馬県で開発された 5 種類の木製遮音壁のうち，今後も使用が見込

4000

4000
A

noise
barrierpanel:
2000
retainingpanel:
1500

まれる 2 種類（ログタイプ，テクスチャータイプ，いず
れも反射型，スギ製）8)とし，これら 2 種を遮音板（反射型）として一般的なコンクリート製遮音壁と比較した．
遮音壁の構造形式は図-1 に示すように，支柱と基礎部選定した．具体的には，基礎部は鋼管杭タイプ，支柱はH 形鋼で高さは 3.5m，遮音板の高さは 2.0m，土留板のconcrete
upper w500*t90*L3960
lower w500*t120*L3960

A-A’ side view

front view

高さ 1.5m である．木製遮音板 2 種の断面形状は図-2 にGround levelA’
support post(steel)H-w150*h150*
t7*L3960

foundation(steel post)
φ355.6*t6.4*
L4000は標準タイプを，遮音壁高さは設置事例が多いタイプを

concrete
w500*t90*L3960

図-1b 遮音壁の構造模式図（コンクリート製）（単位：mm）

示す通りで，ログタイプ，テクスチャータイプともに加工した材 10 本をボルトで連結して 1 パネル（高さ1.0m）としたものを 2 枚取り付けて 2.0mとしている．
木製，コンクリート製の諸性能はともに遮音壁設計要
領 9)に準拠した構造であり，機能単位は統一されている．
具体的には，400Hz に対して 25dB 以上，1000Hz に対して 30dB 以上の音響透過損失を有し，かつ，風荷重（土工部で 1.5kN/m2）に耐えうる構造である．

テクスチャータイプ

ログタイプ(2) ライフサイクル GHG 排出量の評価方法

図-2 木製遮音板の断面形状評価対象としたライフサイクル過程は原材料調達・製対象
過程

品生産，製品輸送，建設，廃棄・再利用の各過程とし，原材料調達・製品生産評価対象範囲（システム境界）を図-3 に示す．図中の

丸太
生産

育林

囲み線実線が本研究で評価対象とした過程，破線は評価対象外とした過程，網掛けは廃材の再利用による新規製品の代替過程を示す．各過程における化石燃料消費由来の GHG（CO2，CH4，N2O）排出量を算出した．木材の炭素貯蔵については考慮しなかった．また，木材の燃焼により発生する CO2 については，カーボンニュートラル

建設

製材
（遮音板）
生産

人工
乾燥

防腐剤
調達

防腐
処理

被代替
過程

廃棄・再利用

丸太輸送

重油のエネルギー（熱）生産
木製
遮音板
輸送

廃木材
のチップ
生産
遮音壁
設置

資源
採取

資源
輸送

コンクリー
ト（土留
板）生産

資源
採取

資源
輸送

支柱
生産

資源
採取

資源
輸送

基礎部
材生産

の考え方を適用し，本稿では評価対象外としたが，CH4と N2O は ISO の規定

製品輸送

対象外
過程

遮音壁
解体

チップ
輸送

エネルギー
（熱）生産

鉄鋼製品生産
廃鉄
輸送

製品
輸送

再生鉄鋼
製品生産

骨材生産
廃コンク
リート輸送

製品
輸送

再生骨材
生産

図-3a 評価対象範囲（木製）に従い評価対象に含めることと

10)

対象
過程

した．各 GHG は地球温暖化係数 100 年値（GWP100）

原材料調達・製品生産（CO2: 1，CH4: 34，N2O: 298） を用いて CO2 換算した
11)

資源
採取

GHG 排出量（kg-CO2-eq）で示した．機能単位は，各遮音
壁延長 1m当たりの GHG 排出量（kg-CO2-eq/m）とした．
本研究における耐用年数は，先行研究 7)を参考に木製
遮音壁，コンクリート製遮音壁のどちらも 30 年と想定

資源
輸送

コンクリー
ト（遮音板・
土留板）
生産

資源
採取

資源
輸送

支柱
生産

資源
採取

資源
輸送

基礎部
材生産

製品輸送

建設

対象外
過程

廃棄・再利用
鉄鋼製品生産

製品
輸送
遮音壁
設置

製品
輸送

遮音壁
解体

廃鉄
輸送

再生鉄鋼
製品生産
骨材生産

廃コンク
リート輸送

図-3b 評価対象範囲（コンクリート製）

24

被代替
過程

再生骨
材生産

木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

した．いずれの遮音壁についても維持管理における点検

した材料・燃料使用量を表-1 に示す．木製遮音壁とコ

頻度や管理方法等が把握できなかったため，本研究ではンクリート製遮音壁の材料使用量および木製遮音板の製維持管理による GHG 排出量は評価しなかった．GHG 排造過程時の人工乾燥に伴う燃料使用量は群馬県林業試験

出量を評価する際のフォアグラウンドデータとして収集場から，木製遮音板の防腐処理による電力使用量は下仁

表-1 材料・燃料使用量
ライフサイクル過程

材料・燃料

単位
m3/m

0.41

0.43

-

3

0.24

0.20

-

m /m

全乾密度
重油（人工乾燥用）使用量b)b)

電力（防腐処理用）使用量b)
a)

L/m3

41.14

-

kg/m3

24.00

-

kWh/m3

50.76

-

3

0.33

m /m
kg/m

22.00

a)

普通鋼形鋼使用量kg/m

亜鉛めっき加工量a)

kg/m

0.98

構造用炭素鋼使用量a)kg/m

110.20

生コンクリート使用量a)

m3/m

0.03

kg/m

1.40

a)

普通鋼棒鋼使用量

a)

建設

kg/m

314.00

コンクリート製 生コンクリート使用量
遮音板・土留板 普通鋼棒鋼使用量a)

基礎部

製品輸送

3

0.16

支柱

木製遮音板
森林組合～設置現場の距離
コンクリート製
製造工場～設置現場の距離a)
遮音板・土留板
軽油使用量a)

廃棄・再利用
被代替燃料・
材料

36.30

km

10.30

km

1.27

L/m
0.24

m /m
c)

38.50
61.58

3

廃木材発生量廃材

コンクリート製a)

防腐剤（ACQ）使用量
原材料調達・
製品生産

テクスチャー

製材使用量（丸太換算）a)
製材使用量
木製遮音板

木製
ログ

0.20

-

軽油（チップ生産用）使用量

3

L/m

1.50

-

廃鉄発生量a)

kg/m

83.58

100.08

廃コンクリート発生量a)

m3/m

重油代替量

L/m

粗鋼代替量

kg/m

83.58

100.08

骨材代替量

m3/m

0.16

0.33

0.16
34.05

0.33
28.77

-

a) 群馬県林業試験場, b) 群馬県下仁田森林組合, c) 農林公社

表-2 GHG排出量原単位
ライフサイクル過程

製材（ひき角類）の生産

kg-CO2-eq/m3

56.67211.51120.921159.1045

育林～丸太生産～製材生産

参考
文献
12)

重油の生産・燃焼

kg-CO2-eq/l

2.9891

0.11370.01483.1176

資源採取～重油生産～重油燃焼

12)

防腐剤（ACQ）の調達

kg-CO2-eq/kg

-

-

-

6.3077

防腐剤（ACQ）調達

13)

電力の使用

kg-CO2-eq/kWh0.50450.00580.01480.5250

資源採取～発電（東京電力）

12)

10tトラックの輸送

kg-CO2-eq/(t・km)

0.12650.00480.00060.1319資源採取～軽油生産～軽油燃焼

12)

生コンクリートの生産

原材料調達・ コンクリート製
製品生産
遮音板・土留板 普通鋼棒鋼の生産

kg-CO2-eq/m3

289.5000

2.81551.0609293.3764

資源採取～生コンクリート生産

12)kg-CO2-eq/kg

0.86040.00890.00790.8772

資源採取～普通鋼棒鋼生産

12)普通鋼形鋼の生産

kg-CO2-eq/kg

1.37900.02310.00711.4091

資源採取～普通鋼形鋼生産

12)

亜鉛めっきの加工

kg-CO2-eq/kg

0.28900.00370.00680.2995

資源採取～亜鉛めっき加工

12)

構造用炭素鋼の生産

kg-CO2-eq/kg

1.80400.03240.0104

1.8468

資源採取～構造用炭素鋼生産

12)

生コンクリートの生産

kg-CO2-eq/m3

289.5000

2.81551.0609293.3764

資源採取～生コンクリート生産

12)普通鋼棒鋼の生産

kg-CO2-eq/kg

0.86040.00890.00790.8772

資源採取～普通鋼棒鋼生産

12)kg-CO2-eq/(t・km)

0.12650.00480.00060.1319資源採取～軽油生産～軽油燃焼

12)

材料・燃料

木製遮音板

支柱

基礎部

製品輸送
建設

木製遮音板、コ
ンクリート製遮 10tトラックの輸送
音板・土留板軽油の生産・燃焼廃材
廃棄・再利用

被代替燃料・
材料

単位

CO2

CH4

N2O

GHG合計

原単位の対象範囲

kg-CO2-eq/l

2.82070.10730.01402.9420

資源採取～軽油生産～軽油燃焼

12)軽油の生産・燃焼

kg-CO2-eq/l

2.82070.10730.01402.9420

資源採取～軽油生産～軽油燃焼

12)

木材の燃焼

kg-CO2-eq/GJ-

2.51600.17282.6888木材燃焼（CO2は対象外）

12)

再生骨材の生産

kg-CO2-eq/kg

0.00370.00010.00010.0039再生骨材生産12)

廃スクラップの加工

kg-CO2-eq/kg

0.01670.00030.00030.0172

廃スクラップ加工

12)

再生粗鋼の生産（電炉法）

kg-CO2-eq/kg

0.58400.00550.00520.5947

鉄スクラップからの粗鋼生産（電炉法）

12)重油の生産・燃焼

kg-CO2-eq/l

2.9891

0.11370.01483.1176

資源採取～重油生産～重油燃焼

12)

骨材の生産

kg-CO2-eq/kg

0.00430.00010.00000.0044

資源採取～骨材生産

12)

粗鋼の生産（転炉法）

kg-CO2-eq/kg

1.44000.03070.00391.4746

資源採取～粗鋼生産（転炉法）

12)

25

木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

田森林組合からそれぞれ収集した．バックグラウンドデc) 建設過程ータとして用いた GHG 排出量原単位を表-2 に示す．次遮音壁の建設過程は，木製2種とコンクリート製では項よりライフサイクル過程ごとに評価方法を詳述する．

ほぼ同様の工程，重機使用時間となる．そこで，遮音壁a) 原材料調達・製品生産過程

設置工事歩掛り16)を用いて，支柱建込，土留板設置，遮原材料調達・製品生産過程は，遮音壁に使用する材料

音板設置の各工程におけるクレーン装置付トラック（車や燃料の資源採取から資源輸送および製品生産までを考慮した．これらの GHG 排出量は，各材料および燃料の両重量4.0t，最大吊上荷重2.9t）の使用時間を求め，軽油消費量を算出した．軽油消費量に軽油の生産・燃焼によ

使用量（表-1）に各材料・燃料の GHG 排出量原単位

るGHG排出量原単位を乗じることにより，建設過程の（表-2）を乗じることにより算出した．ここで，木製遮音板に使用される木材については育林，丸太生産，丸太

GHG排出量を算出した．

生産現場から製材現場までの丸太輸送，製材生産，人工d) 廃棄・再利用過程

乾燥，防腐剤調達，防腐処理の各段階を対象とした．育廃棄・再利用過程では，廃木材の再利用において，燃林から製材生産までの各段階では製材使用量に製材（ひき角類）の生産による GHG 排出量原単位を，人工乾燥料利用による重油代替を検討した．具体的には，廃木材

では人工乾燥を行う際の重油使用量に製材使用量および重油の生産・燃焼による GHG 排出量原単位を乗じて求とで重油ボイラーと代替することを想定した．なお，廃めた．ログタイプおよびテクスチャータイプの断面形状

木質リサイクルチップの品質規格 17)に従って燃料利用を

はいずれも金型を作成して製作しており，複雑な製作過対象とした．以下の式(1)～(4)によって廃木材の燃料利程を経ていないことから，製材（ひき角類）の生産による GHG 排出量原単位を用いた．製材の密度は乾量基準

用による GHG 排出削減量を算定した．

をチップ化し，チップボイラーによって熱供給を行うこ
木材の材料利用も考えられるが，防腐処理材であるため，

RGE  GEO  GEWの含水率 20%14)および全乾密度（スギ：314 kg/m3）15)をDWB  d  CW  ehw  eh
CH  ehh(2)

GEW  DWB   c  el  DWB  d  CW  ew

(3)

GEO 

用いて求めた．防腐剤調達では，防腐剤（ACQ）使用量に製材使用量および防腐剤の調達による GHG 排出量

CW  gc0  2.512  9  h0  u0 

原単位を，防腐処理では防腐処理を行う際の電力使用量に製材使用量および電力の使用による GHG 排出量原単

(1)

(4)

位を乗じることにより算出した．

ここで，RGE：廃木材由来のチップの重油代替によるb) 製品輸送過程

GHG 排出削減量，GEO：廃木材由来のチップにより代製品輸送過程は，木製遮音板では防腐処理現場から設替される重油の生産・燃焼による GHG 排出量，GEW：

置現場までの製品輸送によるGHG排出量を対象とし，チップの生産・燃焼による GHG 排出量，DWB：廃木材
発生量，d：廃木材（製材）の全乾密度，CW：木材の低製材使用量に密度，輸送距離および10tトラックの輸送

位発熱量（全乾時）（GJ/kg），ehw：木質チップボイラ

によるGHG排出量原単位を乗じることにより求めた．

ーの熱利用効率（0.775）18)，eh：重油の生産・燃焼によ

今回，製品生産と防腐処理は下仁田森林組合にて行った

る GHG 排出量原単位，CH：重油の低位発熱量（0.037

ため，その間の輸送は考慮しなかった．設置現場は既往

GJ/L）19)，ehh：重油ボイラーの熱利用効率（0.885）18)，

設置現場の一つを任意に選択し，そこまでの製品輸送距

lc：廃木材からのチップ生産による軽油消費量，el：軽離を設定した．これについては，関係者へのヒアリング

油の生産・燃焼による GHG 排出量原単位，ew：木材の調査結果より，今後群馬県内で新たに木製遮音壁が設置

燃焼による GHG 排出量原単位，gc0：木材の高位発熱量

されることを考慮した際，県内の移動距離として妥当な（全乾時）（0.021 GJ/kg）20)，h0：水素含有率（全乾時）

範囲内と判断した．なお，密度は前項（2.(2).a)）と同様（0.06 kg/kg）20)，u0：乾量基準の含水率 20%（0.2 kg/kg）を示す．

の方法で算定した．

廃木材発生量（DWB）は先行研究 7)を参考に，木材のコンクリート製品（遮音板，土留板）は群馬県内のコ

腐朽等による質量ないし材積の減少はないものとし，製

ンクリート製造工場から木製遮音壁と同一の設置現場ま

材使用量と同量とした．算定の結果，木材の低位発熱量

での製品輸送によるGHG排出量を対象とし，コンクリ（CW）は，0.0191 GJ/kgとなった．

ート製品の体積に比重，輸送距離および10tトラックの廃鉄，廃コンクリートの再利用方法は先行研究 7)を参輸送によるGHG排出量原単位を乗じることにより求め考に，廃鉄からの再生粗鋼（電炉法）生産による新規のた．その他の製品の輸送については，輸送経路の詳細を鉄鉱石からの粗鋼（転炉法）との代替，廃コンクリート

把握することができなかったため，対象外とした．

からの再生骨材生産による新規の骨材との代替を想定し

26

木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

た．下記の式(5)～(9)によって，廃鉄，廃コンクリート

過程は支柱生産，木製遮音板生産，コンクリート製遮音の材料利用による GHG 排出削減量を算定した．

板・土留板生産，基礎部生産の各過程に分かれる．各過RGM = GEMs － GERs ＋ GEMc － GERc

(5)

GEMs = DST × ys × es

(6)

GERs = DST × rd ＋ DST × ys× rs(7)

GEMc = DCO × dc × ec

(8)

GERc = DCO × dc × rc

(9)程が占める割合をみると，ログタイプではそれぞれ
18.7%，19.6%，14.5%，46.2%，テクスチャータイプではそれぞれ19.3%，17.2%，14.9%，47.6%となり，非木製である支柱，コンクリート製遮音板・土留板および基礎部の生産過程に占める総排出量が多いことが分かった．

ここで，RGM：廃鉄，廃コンクリートの材料代替による GHG 排出削減量，GEMs：新規の粗鋼（転炉法）の生廃棄・再利用過程に着目すると，廃木製遮音板の燃料産による GHG 排出量，GERs：廃鉄からの再生粗鋼（電利用による重油代替に伴い，ログタイプでは101.3 kg-

炉法）の生産による GHG 排出量，GEMc：新規の骨材のCO2-eq/m，テクスチャータイプでは85.6 kg-CO2-eq/mのGHG生産による GHG 排出量，GERc：廃コンクリートからの排出削減効果が得られた（表-3）．これはライフサイク

再生骨材の生産による GHG 排出量，DST：廃鉄発生量， ルGHG排出量のうち，ログタイプで21.8%，テクスチャ
ys：電炉法における鉄スクラップから再生粗鋼への歩留ータイプで19.0%に相当する．さらに，廃鉄，廃コンク
まり（0.9）21)，es：粗鋼（転炉法）の生産による GHG排リートの材料代替に伴うGHG排出削減量を考慮すると，

出量原単位，rd：鉄スクラップの加工処理による GHG

GHG排出量の合計をログタイプで64.2%，テクスチャー

排出量原単位，rs：再生粗鋼（電炉法）の生産によるタイプで66.6%まで削減することが可能となり，廃棄・GHG 排出量原単位，DCO：廃コンクリート発生量，再利用過程におけるエネルギー利用および材料代替の有

dc：コンクリートの容積密度（2400 kg/m3）12)，ec：骨材

無は，ライフサイクルGHG排出量全体に対して非常に（砕石）の生産による GHG 排出量原単位，rc：再生骨材（路盤材用）の生産による GHG 排出量原単位を示す． 大きい影響があることが分かった．
群馬県内においてこれまでに設置された遮音壁は現存(2) 木製遮音壁とコンクリート製遮音壁の比較しており，実状に即した解体方法や廃棄処理・再利用場
所等が定かでないため，遮音壁の解体およびチップ（廃木製2種とコンクリート製を比較すると，原材料調木材），廃鉄，廃コンクリートの輸送による GHG 排出

達・製品生産過程から建設過程までのGHG排出量の合量は対象外とした．

計はコンクリート製で436 kg-CO2-eq/mとなり，木製2種よりもGHG排出量は少なくなる結果が得られた．木製2種の方がGHG排出量が多くなった要因として，防腐処理

3. 結果と考察

前の人工乾燥に伴う重油消費と防腐処理に伴う電気消費によるGHG排出量が多いことが挙げられる．

(1) 木製遮音壁のライフサイクル GHG 排出量

廃棄・再利用過程における廃鉄，廃コンクリートの材

評価期間30年におけるGHG排出量を表-3に示す．原材

料代替に伴い，コンクリート製の正味のGHG排出量は料調達・製品生産過程から建設過程までのGHG排出量の合計は，ログタイプ464 kg-CO2-eq/m，テクスチャータ

358 kg-CO2-eq/mとなり，ログタイプ298 kg-CO2-eq/m，テク

イプ451 kg-CO2-eq/mとなった．ログタイプに比べてテク表-3 評価期間 30年における GHG排出量

スチャータイプでGHG排出量が少なくなった要因は，

単位：kg-CO2-eq/m

ログタイプに比べて木材使用量が少なく（表-1），それ

項目

により木材の加工処理，人工乾燥処理および防腐処理に

支柱間隔（m）

伴うGHG排出量が少なくなったためである．

原材料調達・製品生産（支柱生産）
原材料調達・製品生産（遮音板（木製）生産）
原材料調達・製品生産（遮音板・土留板（コンクリート製）生産）

ライフサイクル過程ごとにみると，ログタイプ，テク
スチャータイプともに，GHG排出量合計のうち，原材原材料調達・製品生産（基礎部生産）

木製

コンクリート製

ログタイプ

テクスチャー

4.0

4.0

4.0

87.07

87.07

90.98

77.51

－

87.07

67.22

67.22

129.62214.62214.62214.621.07

料調達・製品生産過程が99.0%，製品輸送過程が0.2%，

製品輸送（木材・コンクリート）

0.96

0.89

建設過程が0.8%となり，GHG排出量のほぼすべてを原

建設

3.73

3.73

廃棄・再利用（廃木材による燃料代替）
廃棄・再利用（廃鉄，廃コンクリートによる材料代替）
GHG排出量-101.26-85.57-64.97-64.97-77.97464.58451.04436.10netのGHG排出量298.35300.51358.13

材料調達・製品生産過程が占めていることが明らかとなった．この傾向は，土木構造物を対象としたこれまでの先行研究4-7)と同様の結果である．原材料調達・製品生産

27

3.73
－

木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

発のもう一つの先進自治体である長野県の結果と比較し，地域間の違いについて検討を行う．比較対象は群馬県 2スチャータイプ300 kg-CO2-eq/mに比べて大きくなった．
つまり，コンクリート製を木製に代替し，かつ廃材を再利用することで，ログタイプで60 kg-CO2-eq/m（約17%） ， 種（ログタイプ，テクスチャータイプ）と長野県 2 種（スギ製，カラマツ製）7)である．長野県 2 種について
テクスチャータイプで58 kg-CO2-eq/m（約16%）のGHG排も遮音壁設計要領 9)に準拠した構造となっている（図出削減効果が得られることが明らかとなった．
4）．支柱間隔は両県ともに同じであるが，標準的な遮原材料調達・製品生産過程のうち，人工乾燥を行う際
音壁高さは群馬県の 3.5m（遮音板 2.0m，土留板 1.5m）に使用している重油ボイラーをチップボイラーに変更しに対し，長野県は 4.0m（遮音板 3.0m，土留板 1.0m）でた場合，さらなるGHG排出量削減の可能性がある．そある．それに伴い，支柱および基礎杭のサイズが異なる．
こで，重油利用をチップ利用に変えた場合のGHG排出量の試算を行う．まず，人工乾燥に使用する重油はそこで，機能単位を統一するため，機能単位は遮音壁 1
m2 あたりの GHG 排出量（kg-CO2-eq/m2）とした．比較結

41.1L/m3（表-1）である．遮音壁延長1mあたりの重油使

果を表-4 に示す．

用量は製材使用量（表-1）からログタイプ9.78L，テクス
チャータイプ8.26Lとなる．2.(2).d)で述べた計算方法を用原材料調達・製品生産過程から建設過程までの GHG
排出量の合計は，群馬県の 2 種（129～133 kg-CO2-eq/ m2）

いると，低位発熱量とボイラーの熱利用効率から，重油に比べ，長野県では 115～121 kg-CO2-eq/ m2 と小さくなった．この要因は，木製遮音板の厚さと人工乾燥日数の違

使用量に相当するチップ使用量はログタイプ0.068m3，

いにある．遮音板の厚さは，群馬県ではログタイプ
120mm，テクスチャータイプ 100mm に対し，長野県でテクスチャータイプ0.058m3となる．これらの数値を式(1)～(4)に代入して求めたところ，重油ボイラーをチッはスギ製 90mm，カラマツ製 75mm であるため，使用材
プボイラーに変更することで，ログタイプ30 kg-CO2-eq/m， 積および製品重量は群馬県 2 種の方が大きい．また，人テクスチャータイプで26 kg-CO2-eq/mのGHG排出削減効果が得られる結果となった．ここでは，木材からチップの表-4 評価期間 30年における群馬県と長野県の生産に伴う軽油消費量は考慮していない．以上より，人

木製遮音壁 GHG排出量

工乾燥処理を重油ボイラーからチップボイラーに変更し

単位：kg-CO2-eq/m2

たうえで，コンクリート製を木製に代替し，かつ廃材を

群馬県

項目

再利用した場合，遮音壁延長1mあたりログタイプで90

支柱間隔（m）

kg-CO2-eq，テクスチャータイプで84 kg-CO2-eqのGHG排出原材料調達・製品生産（遮音板（木製）生産）
原材料調達・製品生産（遮音板・土留板（コンクリート製）生産）

原材料調達・製品生産（支柱生産）削減に繋がることが分かった．
(3) 長野県版木製遮音壁と群馬県版木製遮音壁の比較
本研究結果は，群馬県の地域特性を反映した樹種，構造，データ等による結果である．そこで，木製遮音壁開
4000

長野県

ログタイプ

テクスチャー

カラマツ

スギ

4.0

4.0

4.0

4.0

24.88

24.88

23.65

23.65

25.99

22.15

10.56

16.52

19.21

19.21

18.98

18.98

原材料調達・製品生産（基礎部生産）

61.32

61.32

61.18

61.18

製品輸送（木材・コンクリート）

0.27

0.26

0.15

0.14

建設

1.07

1.07

0.93

0.93

-28.93-24.45-20.21-18.80

廃棄・再利用（廃木材による燃料代替）
廃棄・再利用（廃鉄，廃コンクリートによる材料代替）
GHG排出量-18.56-18.56-17.30-17.30132.74128.87115.45121.40netのGHG排出量

85.24

85.86

77.94

85.30

4000
A

Japanese larch
w500*t75*L3960
noisebarrierpanel:
3000

concrete
w500*t90*L3960

Japanese cedar
w500*t90*L3960

Ground level

Ground level

foundation(steel post)
φ406.4*t6.4*
L4000

A’
support post(steel)H-w194*h150*
t6*L4450

retainingpanel:
1000

concrete
upper w500*t90*L3960
lower w500*t120*L3960

A-A’ side view
(Japanese larch)

front view

図-4

A-A’ side view
(Japanese cedar )長野県版木製遮音壁の構造模式図と木製遮音板の断面形状（単位：mm）

28

cross section

木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 12

工乾燥処理は，群馬県では 12 日間実施するのに対し，長野県ではスギ製，カラマツ製ともに 10 日間と短く，量の削減に繋がり，特に，廃木材の燃料利用によるこれらに伴い，群馬県 2 種の方が GHG 排出量が大きく

CO2-eq/m，木製（テクスチャータイプ）では 85.6 kg-

なっている．各タイプで遮音板の厚さが異なるのは，地CO2-eq/m の GHG 排出削減効果が得られ，廃棄・再利域で使用したい樹種や木材寸法が反映された結果と考え用過程におけるエネルギー利用の有無は，ライフサ

られる．一方，人工乾燥処理日数は各処理業者の考え方

イクル GHG 排出量全体に対して非常に大きい影響が反映されているため，処理業者が異なる場合は同じ結があった．

重油代替に伴い，木製（ログタイプ）では 101.3 kg-

果が得られるとは限らない点に留意する必要がある．

(3) コンクリート製を木製に代替することで，廃材の燃

次に，廃棄・再利用過程に着目する．廃木製遮音板の料利用および材料利用を前提とすれば，木製（ログ

燃料利用による重油代替と廃鉄，廃コンクリートの材料代替に伴う正味の GHG 排出量で比較すると，スギ製でタイプ）では 60 kg-CO2-eq/m（約 17%），木製（テクスチャータイプ）では 58 kg-CO2-eq/m（約 16%）の GHG 排出削減効果が得られる．人工乾燥処理をある群馬県 2 種と長野県スギ製では 85.2～85.9 kg-CO2-eq/
m2 となり，地域特性，構造特性等に関わらず同等の重油ボイラーではなく，チップボイラーで行った場

GHG 排出量となることが分かった．これは，使用材積合，木製（ログタイプ）では 90 kg-CO2-eq/m，木製が多くなった場合，原材料調達・製品生産過程から建設過程までの GHG 排出量が大きくなるのに比例して，廃（テクスチャータイプ）では 84 kg-CO2-eq/m のさらな棄・再利用による GHG 排出削減量が大きくなるためである．一方，カラマツ製では 77.9 kg-CO2-eq/ m2 とスギ製

(4) 木製遮音壁について，群馬県と長野県で比較したとよりも GHG 排出量は少なくなった．この要因は，防腐過程までの GHG 排出量合計では，地域特性による剤使用量の差によるものである．難注入性であるカラマ差がみられたが，廃棄・再利用を考慮した場合，同ツは，スギに比べて防腐剤使用量が少なく，それに伴うGHG 排出量が少なく抑えられるためである．このこと

樹種であれば同等の GHG 排出量となる．その一方，から，地域の事情や特性に応じて木材処理方法や構造，

GHG 排出量の大小に影響する．

る GHG 排出削減効果が得られる．
ころ，評価期間 30 年における原材料調達から建設

保存処理を行う場合は樹種による注入性の違いが寸法が異なったとしても，廃棄・再利用過程を考慮すれ
ば GHG 排出量は同等になることが示唆された一方，保今後，他の地域や構造等を対象とした研究をさらに進存処理を行う場合は樹種による注入性の違いが GHG 排め，日本全体の木製遮音壁の GHG 排出量の代表性を評

出量の大小に影響することが明らかとなった．

価していくことが課題である．

4. まとめ

謝辞：本研究を行うにあたり，下仁田町森林組合の関係

本研究では，群馬県において新たに開発された2種の各位には多大なご協力を頂きました．データをまとめる
にあたり，当時秋田大学 4 年生の武川佑太君に協力を頂

木製遮音壁（反射型，スギ製）と反射型遮音壁として一般的なコンクリート製遮音壁を対象に，ライフサイクル
におけるGHG排出量（CO2，CH4，N2O）を評価し，非きました．ここに記して謝意を表します．また，本研究は MEXT 科研費 16709683，JSPS 科研費 16K21023，

木製と比較した木製遮音壁のGHG排出削減効果の検討

MEXT 科研費 15H02863 の支援により行われました．

を行った．さらに，木製遮音壁の開発先進自治体として群馬県と長野県の木製遮音壁のGHG排出量を比較し，地域間の違いについて検討を行った．その結果，以下の参考文献

知見が得られた．

1)(1) 評価期間 30 年における原材料調達から設置作業まIntergovernmental Panel on Climate Change (IPCC):Climate change
2014, Fifth Assessment Report, Mitigation of Climate Change. Cam-

での GHG 排出量合計では，コンクリート製 436 kg-

bridge University Press, 2014.

CO2-eq/m に比べ，木製（ログタイプ）464 kg-CO2-eq/m，2)

木製（テクスチャータイプ）451 kg-CO2-eq/m となり，いずれの木製もコンクリート製より GHG 排出量は

町田初男：群馬県における木製遮音壁の設置及び維持管理の取り組み, 木材工業, Vol.62, No.12, pp.637–639, 2007.

3)

柴田直明：長野県における木製遮音壁の開発と施工 ―多くなった．その要因として，防腐処理前の人工乾1985 年度試験施工 200m と 2012 年度新設 48m ―, 木材保燥に伴う重油消費と防腐処理に伴う電気消費による存, Vol.39, No.5, pp.256–260, 2013.

GHG 排出量が多いことが挙げられる．

4)(2) 廃木材の燃料利用による重油代替および廃鉄，廃コ

Kayo C, Hashimoto S, Numata A, Hamada M: Reductions in greenhouse gas emissions by using wood to protect against soil liquefaction, J

ンクリートによる材料代替を行うことで GHG 排出

Wood Sci., Vol.57, pp.234–240, 2011.

29木材利用研究論文報告集16, 23-30, 2017. 125)

6)

Noda R, Kayo C, Sasaki T, Takaoku S: Evaluation of CO2 emissions14) 全国木材検査・研究協会: 新しい製材の日本農林規格並

reductions by timber check dams and their economic effectiveness, J

びに改正の要点及び解説. 一般社団法人全国木材検査・

Wood Sci., Vol.60, pp.461–472, 2014.

研究協会, 東京, pp.193–195, 2009.

Noda R, Kayo C, Yamanouchi M, Shibata N: Life cycle greenhouse15) 環境省: 温室効果ガス排出量算定に関する検討結果 第 5

gas emission of wooden guardrails: a study in Nagano Prefecturej J

部 森林等の吸収源分科会報告書, 環境省, 東京, p.10, 2006.
16) 経済調査会：平成 27 年度版 工事歩掛要覧 土木編上，東Wood Sci., Vol.62, pp.181–193, 2016.
7)

野田龍, 加用千裕, 山内仁人, 柴田直明 : 長野県におけ

京, 2015.

る木製遮音壁のライフサイクル GHG 排出量, 木材学

17) 全国木材資源リサイクル協会連合会木質リサイクルチッ

会誌, Vol.63, No.1, pp.41-53, 2017.
8)

プの品質規格について, 全国木材資源リサイクル協会連

土木技術者のための木材工学入門，土木学会木材工学委

合会, 東京, 2010.

員会，pp.194-195, 2017.
9)18) 森のエネルギー研究所: 木質バイオマスボイラー導入指東日本高速道路株式会社，中日本高速道路株式会社，西針, 森のエネルギー研究所, 東京, 2012.

日本高速道路株式会社：設計要領 第五集 交通管理施設

19) 戒能一成: エネルギー源別標準発熱量・炭素排出係数の

編 遮音壁設計要領，pp.7-8, 2015.

改訂案について, 2013 年度改訂標準発熱量・炭素排出係

10) ISO/TS 14067: Greenhouse gases — Carbon footprint of products —数表. 経済産業研究所, 東京, 2014.

Requirements and guidelines for quantification and communication.

20) Abe, F: Calorific value of Japanese coniferous wood, Bull For & For

The International Organization for Standardization, Geneva, 52 (2013).

Prod Res Inst 338: pp.91-100, 1986.
21) 一般社団法人 日本鉄鋼連盟：鉄鋼製品のリサイクル特性

11) IPCC Climate Change 2014, Fifth Assessment Report, Mitigation ofを反映した LCI 計算手法，

Climate Change, 2014.
12) 産業環境管理協会: MiLCA (IDEA Ver. 1.1.0), 産業環境管理

http://www.jisf.or.jp/news/topics/documents/150804_3.pdf 2016 年 7

協会, 東京, 2014.

月 16日参照．

13) NPO 法人才の木：木材の環境貢献度表示に係る技術支援
報告書, pp.14-17, 2013.

(2017. 8. 31 受付)

LIFE CYCLE GREENHOUSE GAS EMISSIONS OF WOODEN ROADSIDE NOISEBARRIERS IN GUNMA PREFECTURE
Ryu NODA, Hatsuo MACHIDA and Chihiro KAYO
The local government of Gunma prefecture, which leads the field of wooden noise barriers in Japan,
has developed two types of wooden noise barriers (Log type and Texture type). This study targeted thesewooden noise barriers and concrete noise barriers to evaluate greenhouse gas (GHG) emissions throughout their lifecycle. The effect of replacing concrete noise barriers with wooden noise barriers on the reduction of GHG emissions was evaluated.
The results showed that the total amount of GHG emissions, from raw material procurement to construction, by both Log type and Texture type noise barriers was higher as compared to concrete noise barriers over an evaluation period of 30 years. After the service period ended, a GHG emission reduction effect by using disposed wood, steel and concrete as fuel and recycled material could be obtained. The results indicated that replacing concrete noise barriers with Log type and Texture type noise barriers resulted in emission reductions of 60 kg-CO2-eq and 58 kg-CO2-eq, respectively, for every 1 m length of thenoise barrier.

30