Life Cycle Regional Design for Realizing Net Zero Energy Buildings Considering Urban Renewal
Project/Area Number |
21K14276
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
竇 毅 東京大学, 未来ビジョン研究センター, 特任助教 (10851107)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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Keywords | 都市更新 / ゼロエネルギー / ライフサイクルデザイン / 技術評価 / コンパクトシティー / 脱炭素社会 / コンパクトシティ / ゼロエネルギー化 / 技術アセスメント |
Outline of Research at the Start |
21世紀半ばにカーボンニュートラルを実現するには、地域に建築のゼロエネルギー化を早期に達成しなくては行かない。本研究では、4d-GISを用いた建物分布変化の分析から都市更新をシミュレーションする上で、建物運転時のエネルギー消費を最小限にする地域エネルギーシステムを設計する他に、内包的エネルギー消費に関わる建材の木質化の可能性を探る。特に、スマート電力システム、直交集成板(CLT)等新興技術に対する適用性とライフサイクルインパクトの評価に基づき、統合的モデルによって新興技術の導入規模をより現実的に予測し、地域における建築のゼロエネルギー化を実現できる地域ライフサイクルデザイン手法を開発する。
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Outline of Annual Research Achievements |
2022年度の研究では主に二つの成果が挙げられる。一つは、ライフサイクルアセスメントの視点から、日本における住民の居住形態、居住生活と日常の交通活動による直接的なエネルギー消費量に、住宅及び導入されたエネルギー供給と蓄電システムの内包的エネルギー消費量を加算し、2050年まで脱炭素社会を実現するとすれば、エネルギー供給はすべて再生可能エネルギーから賄う場合に関与している物質総量を評価するツールを開発した。試算した結果、1人当たりのエネルギー消費量と関与物質量では、居住生活と交通活動を支える部分では集合住宅に住んでいる方が戸建住宅より低下する傾向だが、住宅の建設更新廃棄に伴う内包エネルギーを考慮したら、集合住宅は鉄筋コンクリートを多く使用しているため、エネルギーと物質占有量が戸建住宅の方より上がる。だが、最後にエネルギー設備の内包的エネルギーと物質占有量を加算すれば、集合住宅の方が総じて省エネ・省関与物質につながることが分かった。 もう一つの成果は前述した内容にも関連している。それは、将来のエネルギー供給システムに大量導入される太陽光パネルとリチウムイオン電池に対し、高度解体技術の導入を想定した理想的なリサイクルシステムでは、総じて炭素排出量と関与物質量の削減への効果をプロスペクティブライフサイクルアセスメントで把握できた。結果では、脱炭素社会目標の実現を念頭に、高度なリサイクルシステムの導入が全体的にエネルギー消費量と物質消費量の削減に大きく寄与されることが明らかにした。ただし、その削減効果は資源管理と環境政策に大きく影響されている。これらの結果をさらに都市計画に紐づけ、脱炭素社会と省エネ・省資源社会を両立できるように考慮が必要な要素を整理し、最適な政策パッケージの提案につながることを期待している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度ではコロナ禍の影響が続いていたが、研究交流の回復により学術活動が前年度より活発してきた。その結果、本研究課題では全体的に進捗が予想の通りに進んでおり、一部の成果はすでに論文化できるようになっている。一方、世界的に、カーボンニュートラル社会の実現に向けた行動計画は各分野で公表され、従来より野心的な政策が相次いで講じられた。建築とエネルギー分野の政策では、依然として疑問点が多いけれども、本研究のシナリオ分析には考慮しなくては行かない。また、時効性と新規性を重視する学術研究としては、やむを得ずに計算条件を修正することもあった。
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Strategy for Future Research Activity |
2022年度の研究成果を受け、今年度はシミュレーションと評価モデルを統合する方へ進むことを予定している。まずは、ライフサイクルアセスメントの視点から、内包エネルギーを考慮した総エネルギー消費量を都市計画に紐づけ、実在する都市・北九州市のケーススタディーで、エネルギー消費量を最大限に削減する政策パッケージの選出とその削減効果を量的に把握する。その上で、脱炭素社会の実現に向けて必要とされている、特に内包エネルギー消費量が無視できないエネルギー供給設備に対し、高度なリサイクル技術を導入したシステムを設計し、建築部門の内包エネルギーを最大限に削減する同時に、地域的資源循環によって資源投入量を最小限にするような政策提案とその効果の定量分析を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)