第2回 木造に対する環境的な期待

前回は、世界的な木造建築ブームの発端と昨今の具体的な動きについて紹介した。また、ブームを推進する2つのエンジン（産業的な思惑と環境的な思惑）について概説した。一言でいうと、今の時代、木造建築は色々な面で都合が良いという話しになる。環境的な面では、木材が持つ稀有な特徴（再生可能性、炭素吸収・固定能、再利用可能性など）が注目され、木造建築は地球環境問題へアクセスする切り札として大きな期待を集めている。今回は、建物の環境負荷と木材が持つ環境的な特性の関係から、木造建築に寄せられる期待について深掘りしてみたい。

環境負荷の定量的な評価

建物を環境的な側面から議論するためには、建物が生み出す環境へのメリット・デメリットを客観的かつ定量的に評価する必要がある。そのため、1990年代以降、建物の環境性能を評価する方法の開発が活発に行われてきた。イギリスのBRE（Building Research Establishment）が開発した“BREEAM（BRE Environmental Assessment Method）¹⁾”や、アメリカのUSGBC（U.S. Green Building Council）が提供する評価システム“LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）²⁾”は、世界的に運用される建物の環境性能評価システムの代表的な例である。また、それらの先行事例を参照し、環境性能効率（環境品質 / 環境負荷）という独自の評価指標を組み込んだ“CASBEE（Comprehensive Assessment System for Built Environment Efficiency）³⁾”が日本国内では広く知られている。

これらの評価システムでは共通して、建物の生涯（ライフサイクル）にわたる環境負荷が考慮されている。例えば、建物の生涯を資源採取−原料生産−材料製造−流通−建設−維持管理−解体−廃棄・リサイクルの段階に区分けし、各段階で生じるCO₂の排出量をルールに従い数値化し、比較するという手続きである。このような方法はLCA（Life Cycle Assessment：ある製品やサービスのライフサイクルまたはその中の特定の段階における環境負荷を定量的に評価する手法）と呼ばれ、建物の環境負荷を評価し、改善策を議論するための基礎的な枠組みとなっている。LCAの原則や基本的なルールはISO14000シリーズ（環境マネジメント企画群）で定義されており、最近では建物の評価に関する具体的な方法論として欧州規格（EN15804など）が用いられている。日本においても、1990年代以降、LCAによる建物の環境性能の評価が行われてきたが、近年、建築学会等で議論が活発化している^例えば4)。

建物の環境負荷の特徴

前回も触れた通り、建物は地球環境に大きな負荷を与えている。我々人類が生み出す環境負荷全体の1/3以上が建物に起因すると言われており【図1】、建物の環境性能の向上は持続可能な社会の実現に向けた改革の要諦となっている。

【図1】建物に関係する環境負荷の割合（参照：UNEP）

では、建物の環境負荷とはどのようなものか。例えば【図2】は、建物の寿命を50年と想定し、その生涯を4つの段階：材料製造段階（資源採取から材料製造）・建設段階（材料の運搬から工場・現場での建設作業）・運用段階（建物の運用）・解体段階（解体作業から廃材処理）に分け、各段階で消費する1次エネルギーを大まかな割合として表したものである^{例えば5、6)}。図中、ｎZEBとは、nearly zero energy buildingのことである。

【図2】建物のライフサイクルの各段階で消費するエネルギーの割合（参考文献をもとに概略化）

まず、2000年頃までに建設された建物では【図2：左棒（黄色）】、運用段階でのエネルギー消費が全体の80%以上を占め、その他の段階は合計で10-20%程度というバランスが一般的である。運用段階では、設備機器や家電等を動かすために電気やガスなどを長期間、継続的に消費することになる。建物の生涯にわたるエネルギー消費量を削減するために、まずこの部分の改善が求められた。手立てとして、建物の高気密・高断熱化の技術や、ルームエアコンに代表されるエネルギー効率の高い設備機器の研究・開発が行われ、建物のエネルギー消費量を削減するための定石として定着した。その結果、いわゆる省エネ建築では運用エネルギーの占める割合が50-60%程度まで低下し、建物生涯のエネルギー消費量を大幅に削減することに成功した【図2、中棒（橙色）】^{例えば7、8)}。他方、ここでその他の段階を見てみると、微量ではあるが全てエネルギー消費量が増加していることがわかる。これは、高気密・高断熱化により建物外皮の構成が多層化・複雑化し、より多くの材料の投入が必要になると共に、建設作業や解体時の分別作業が煩雑化した結果であり、運用エネルギーの削減によって生じた副作用と言える。2021年以降ヨーロッパでは、高い断熱性能・気密性能と高効率の設備機器に加え、太陽光発電パネルなどのエネルギー生成システムを建物に組み込み、運用エネルギーを実質0にできる建物（nZEB：nearly Zero Energy Building）でなければ建設許可が与えられないという法規制が進んでいる⁹⁾。この動向を踏まえて各段階でのエネルギー消費量を想定すると、【図2】の右棒（赤色）が示す状態となる。つまり、新築の建物において運用段階のエネルギー消費量はもはや議論の対象ではなくなりつつあり、材料製造や解体・廃棄といった資源や材料に対するエネルギー消費や環境負荷の削減が次のターゲットとなっている。現代の建物は、様々な材料の組み合わせでできている。よって、材料の選択は建物の環境負荷に直接影響を与える。建物のライフサイクルにおいて材料選択の影響が顕著なのは、材料製造段階、建設段階、解体段階であり、材料の置き換えにより建物の環境性能に大きな差が生まれる^10、11)。

木材・木造に寄せられる期待

このような背景の中で、木材は大きな期待を背負っている。繰り返しになるが、まず、木材は再生可能な資源である。建材として一般的に使用されるスギやヒノキのような人工林で育つ針葉樹は、伐採後の再造林、下草払いや獣害対策、間伐などの適切な森の手入れを行うことで、50-60年の周期で持続的に資源を得ることができる。次に、土と太陽と水が育ててくれる木材は、材料製造段階でのエネルギー消費が少ない。また、物理的な損傷がなければ繰り返し再利用することもできる。生分解されるため環境に害を与えずに土に還すこともできる。燃やせば容易にエネルギーを取り出せる優れた燃料でもある。加えて、光合成でCO₂を取り込み成長し、幹内に炭素として固定する。木は化学的にみると半分が炭素である。これらは他の材料には真似ができない木材の先天的な特性であり、建物の材料製造段階や解体段階の環境負荷の低減を考える上で、とても都合が良い【図3】

【図3】先天的に木が持つ環境的な特性

また、木材を建物に多く使用することで、森林分野や製造分野に好ましい影響を与えることも可能となる。端的にいうと、建物への木材使用量が増加する事で製材などの生産活動が活性化し、丸太の需要が増し、森林における素材生産活動も増加する、というかたちで関連産業への玉突き的な影響が生まれる。これは、持続可能な社会実現の鍵として標榜される資源や産業の循環型モデルを考える上で、大変重要なポイントとなる。つまり、建物単体だけではなく、より大きなスケールで環境的に好ましいシステムを描くことが出来る存在として、木材や木造は大きな期待を集めている。

このように、環境的な側面からは非の打ち所がなさそうに見える木造であるが、次回は材料製造段階におけるメリットや懸念について詳しく見てみたい。