Transcript 環境負荷 - 名古屋大学

都市空間構造改変施策に伴う
各種環境負荷のライフサイクル
評価システム
玉野総合コンサルタント㈱
名古屋大学 大学院 工学研究科
○北野恭央
林 良嗣
加藤博和
喜代永さち子
問題意識
「環境負荷の少ない都市」を
どうやって実現するか？
‐ コンパクトシティ
‐ ハイパービル
‐ Social City Region
等の提案
注意すべき点
１．形成までに膨大な環境負荷（例：土地改変）
２．影響が都市内のさまざまな活動に波及（例：交通活動）
３．環境負荷は多種多様，トレードオフ
都市の環境負荷を定量評価する手法が必要
近年注目される環境負荷定量化手法
Life Cycle Assessment
・インフラ評価への適用事例は多数
・都市の環境負荷定量化への適用事例は少ない(例：盛岡ら)
本研究の目的
都市構造改変策に伴う
環境負荷の長期的な変化を
LCA的に評価するシステムの開発
本研究で開発するLCA手法の特徴
1．ゾーン単位での分析
2．ELCEL（拡張<Extended>ﾗｲﾌｻｲｸﾙ環境負荷）
の把握
3．コーホートモデルによる建物の新設・更新
過程の考慮
4．多項目環境負荷の推計と統合指標での評価
特徴1．ゾーン単位での分析
既往研究
建物(オフィス)
集合住宅
公園
道路
土地造成
データ:個別データ
個々の施設の分析
本研究
ゾーン間の関係
データ:集計データ(例:建物･人口)
ゾーン単位での分析⇒立地モデル･交通モデルと整合
特徴2．ELCEL(拡張ライフサイクル環境負荷)の把握
既往の研究
都市施設
LC‐環境負荷
各施設単位での推計
本研究
都市施設
都市内活動
(交通等)
ELC‐環境負荷
都市施設と交通の相互関係を考慮した推計
特徴3．建物の新設･更新過程の考慮
既往研究: シナリオ分析(耐用年数)
本研究 : 住宅コーホートモデルの導入によるマクロ推計
年齢t
年次y
0
・
・
・
・
y
y+1
y+2
・
1
r0
・
・
2
r1
・
・
3
r2
･･
･
総戸数
・
・
・
・
C0,y
C1,y
C2,y
C3,y
t
Σ
Ct,y
C0,y+1
C1,y+1
C2,y+1
C3,y+1
Σ Ct,y+1
C0,y+2
C1,y+2
C2,y+2
C3,y+2
Σ Ct,y+2
・
・
・
t
t
・
rt ・：t歳の住宅の残存率(1-解体率)
Cｔ、ｙ ：年次yでt歳の住宅戸数
建物更新過程を再現→各年次の新築・残存・解体戸数を推計
r(存続率)の変化によるC(住宅戸数)の予測
特徴4．多項目環境負荷の推計と統一指標での評価
・従来： CO2、エネルギー
・本研究：10項目の環境負荷（大気・水質等）原単位（鶴巻ら、1997）
EFP（Environmental Friendliness Point 重み付け値）を
、
用いた環境影響の統合評価（加藤ら、2000）
カテゴリｰ間の重み付け
(環境基準,許容量等を考慮)
カテゴリー
エネルギー
大気汚染
・・・
水質汚濁
酸性化
地球
温暖化
‐
カ
テ
ゴ 廃棄物
リ
EFP
カテゴリー内の重み付け
(物理的な特性を考慮)
環
境
負 廃棄物
荷
COD
負荷物質
エネルギー
NOx
SOx
・・・
T-P
T-N
NOx
SOx
CO2
コンピュータ上でのシステムの構築
GIS:Arc/Info Ver.7.1.2, EWS
＋ Graphic User Interface (GUI)
①
データ
ベース
②
シナリオ設定
モデル計算
・建物データ
・統計データ
・各カバレッジ
・シナリオ設定
・立地、交通配分
モデル
・空間的に整合した
データとして管理
・目的に応じて集計
・都市活動
変化量の算出
③ 環境負荷
推計
④ 結果表示
・必要資材量
・廃棄物発生量
・上下水処理量
・環境負荷
・モデル予測結果
・環境負荷推計結果
・EFPの推計
適用事例
対象地域：名古屋市(交通のみ周辺地域含む)
分析期間：1991～2040年(1期5年，計10期)
対象施設
分類
住宅
交通
清掃施設
処理施設
公園･緑地
都市施設
再分類
戸建住宅
木造，S造
集合住宅
RC･SRC造
道路
アスファルト
地下鉄
清掃工場、破砕工場
下水処理場、浄水場、管きょ
都市公園･緑地
適用施策(シナリオ分析)
分類
BAU
住宅仕様
施策
①トレンド
設定
効果・影響
(BAUとの比較)
すべてトレンド
②耐用年数変化 耐用年数を2倍
・廃棄物減少
・新規着工戸数減少
③断熱性能変化 空調のエネルギーを
30％削減
・エネルギー消費減少
・建設負荷増加
④主要駅周辺へ 地下鉄結節点･終点駅 ・地下鉄分担率上昇
の立地誘導
のないゾーンに立地する ・自動車総トリップ長
住宅をあるゾーンへ誘導 減少
都市空間構造
⑤公園・緑地の 空地の緑地化
・CO2固定
新設
住宅起源LC-CO2
350
350
万t‐CO2/5年
BAU
325
断熱性能向上
300
300
21%増加
18%増加
275
250
250
耐用年数2倍
3%減少
225
200
200
9090 95 95 00 00 05 05 1010 1515 20 20 25 25 30 30 35 35 40年
･断熱化向上→効果少
･耐用年数延長→CO2を大幅に削減可能
住宅起源LC-EFPの内訳
0.25
0.25
EFP/5年
0.25EFP/5年
BAU 0.25
0.2
0.2
0.2
0.2
0.15
0.15
0.15
0.15
0.1
0.1
0.1
0.1
0.05
0.05
0.05
0.05
耐用年数２倍
廃棄
運用(間接)
運用(直接)
維持管理
建設
0
0
90 95
9500
0005
0510
10151520202525303035354040 90959500000505101015152020252530303535
4040 年
年
･廃棄の占める割合大。BAUでは急激に増加
･耐用年数の延長で、建設･廃棄からの負荷削減可能
施策実施に伴うELC-CO2,ELC-NOxの比較
700
ELC-CO2
万t-CO2/5年
+22%
600
+9%
500
+20%
-6%
ELC-NOX
万t-NOX/5年
5
+25%
4
道路
+25%
+16%
鉄道
-17% -39%
400
3
300
-32%
2
200
100
建物
-40%- 40%
1
下水
0
一般
廃棄物
0
+
省
耐 省耐
省
エ
用 エ用
エ
ネ
ネ立 ネ立
地 緑地
化
+
40
立
地
+
95
耐
用
+
BAU
･交通･住宅の占める割合大
･立地誘導→交通からの負荷削減効果大
・施策の総合的な実施→負荷を大きく削減可能
土地造成
公園整備
+
+
BAU
+
+
省
耐
耐
省
エ
用
用
ネ エ
ネ立
省立
地 緑エ地
化ネ
+
BAU
40
立
地
+
BAU
95
耐
用
上水
CO2固定
都市改変施策に伴うELC-EFPの比較
0.3
EFP/5年
+69%
+68%
0.25
道路
+45%
鉄道
+18%
0.2
0%
0%
0.15
上水
0.1
下水
0.05
耐
省用
エ
ネ立
緑地
化
+
耐
省用
エ
ネ立
地
+
省
エ
ネ
+
40
立
地
+
95
耐
用
+
BAU
-0.05
一般
廃棄物
BAU
0
建物
･住宅･交通の占める割合大
･施策の総合的な実施は負荷削減効果大
土地造成
公園整備
CO2固定
結論
1) トレンドではLC-CO2は約2割、廃棄物は3倍増加
(1991～2040)
2）EFP評価の場合、廃棄物の占める割合が大きい
3）住宅･交通からのLCELが非常に大きい
4)立地誘導により、交通からの負荷が大きく削減
(耐用年数向上による削減量に匹敵)
5) CO2 は立地誘導と空地緑化の組み合わせでさら
に削減可能
今後の方針
1)商工業･サービス業関連施設起源の環境負荷推計
2)コジェネレーションシステム･地域冷暖房
システムの導入可能性の検討