CO₂排出削減に寄与する高機能材料・工法の研究開発による環境配慮建築の実現

プロジェクト設置の背景と目的

脱炭素化に向けた取り組みが社会全体に広がる中、人々の活動・生活の基盤となる建築分野の果たす役割は極めて大きく、環境配慮建築を高度に実現するための学術的基盤とそれを実社会に実装する実現力を両輪とした検討が必須である。そのような中で、建築物の供用期間中の省エネ・創エネあるいは省CO2が大きく進んだ結果として、材料・構法と、それらを具現化する調達・施工プロセスにおいて発生する環境負荷が建物のライフサイクル全体に占める割合はますます大きくなっている。特に、建設段階でのCO₂排出量“Embodied Carbon”の約20％を占める非構造部材は、空間の多様な性能・機能を直接的に制御する重要な役割を担う一方で、膨大な種類の材料や工法が存在し、環境配慮の観点からの検討や社会実装が個別にはなされているものの、建築物全体の環境負荷と性能・機能の最適化を図る取り組みは十分ではない。
本プロジェクトでは、ライフサイクルにおける環境影響を最小化する環境配慮建築の具体のデザイン・ビルド手法の確立を目的とし、その評価方法を確立・提案するとともに、先端・基礎研究と実用分野とをつなぐ新たな機能建材開発の受け皿として、研究領域の創成・深化を目指す。

非構造部材の環境負荷低減による環境配慮建築の実現に向けて

非構造部材の環境負荷低減に向けては、Embodied Carbonと運用段階でのCO₂排出量“Operational Carbon”を総合した、建築物のライフサイクル全体のCO₂排出量“Whole LifeCarbon”を勘案した検討が必要となる。しかしながら、加工処理の違いが材料の環境負荷特性に与える影響を考慮したり、再生材料の活用によるCO₂削減効果を考慮したWhole Life Carbonの評価手法は確立されていない。中でも、非構造材料は、構造材料と比べて、Embodied Carbonを精緻に算出するために不可欠なデータベースの構築が十分に進んでいないことも課題となっている。 そこで、本プロジェクトでは、環境配慮建築のデザイン・ビルドに向けた評価手法および最適化手法の構築を目指す「環境配慮建築戦略の検討」と、個別の材料・構工法の開発を実施する「環境配慮構工法の研究開発」を主軸とし、それぞれ以下に示すＷＧを設けて研究開発を進める。

環境配慮建築戦略の検討

WG0　省CO2戦略

環境配慮構工法の研究開発

WG1　外装材／WG2　内装材／WG3　開口部材／WG4　下地材

前者では、非構造部材のCO₂排出量をライフステージごとに評価・可視化するシステムを構築するとともに、Whole Life Carbonへの影響度が高い外装材、内装材、開口部材、下地材について、環境性能と機能性が高度に両立する材料・工法の最適化戦略を探求する。また後者では、産学連携・理工連携の強みを活かし、新たなコンセプトに基づく機能建材の開発を強力に推進することで、CO₂削減にとどまらず省資源化や資源循環を促す環境配慮建築の実現につなげる。

本プロジェクトの貢献

この産学連携プロジェクトをオープンイノベーション型の包括プロジェクトとして推進することで、多岐にわたる境界領域の先導事例を創出し、建築業界における環境配慮の取り組みをリードする。本プロジェクトの実現により以下の社会的課題への貢献が期待される。

・環境配慮建築のデザイン・ビルド手法の確立による環境親和型社会構築
・環境配慮建築に資する技術新材料・構工法の開発と社会実装
・上記を両輪とした、基礎開発研究と社会実装の境界領域の創成により、新規環境配慮技術の開発・実装スキームの確立
・環境配慮建築の実現を支える人材育成