カーボンのスイートスポット

レポートの概要：脱炭素化の重要性が高まる中、建物の所有者や開発者は、コストと価値のバランスを取り、社会レベルおよび企業レベルの炭素排出量削減目標を達成しようとする際に、無数の選択に直面しています。建築部門における排出量は、主に「運用」および「組み込み」炭素排出量のカテゴリに分類され、これらを合わせると、大気中に放出される世界の二酸化炭素の約40% を占めます。

このレポートでは、ロンドン、ニューヨーク、シンガポールという異なる地理的および規制的背景にある建物の3つの仮説的分析を示します。これらの例は、不動産の意思決定者が、組み込まれた炭素排出量と運用による炭素排出量（ライフサイクル排出量として総称されます）の両方の削減を追求する際に生じるトレードオフと機会をどのように乗り越えることができるかを示しています。

トレードオフは、建物の外壁に関連する決定において特に顕著になります。建物の外装部品は耐久性に優れており、耐用年数は通常25年を超えますが、すべての建物システムの中で最もコストがかかるものの1つです。また、暖房と冷房の負荷を調節し、効率化と電化に必要な高度な機械システムを可能にすることで、建物の寿命全体にわたる運用上の炭素排出量とエネルギー消費にも大きな影響を及ぼします。

このレポートでは、3つのプロジェクト分析の結果と大手開発業者および業界の専門家との話し合いに基づいて、建物の外観に影響を与える重要な設計上の決定を強調し、建物への投資期間全体にわたる総炭素排出量を考慮するためのフレームワークを提供します。最終的に、これは意思決定者が建物のライフサイクル全体における炭素の「スイートスポット」を特定できるプロセスを示唆しています。

3つの建物、3つのコンテキスト

このレポートで調査された3つの建物は、さまざまな建築設計上の決定、気候状況、グリッド炭素強度、および使用タイプを垣間見ることができます。

• ロンドンのハックニーにあるワン・クラウン・プレイスは、暖房と冷房の電力による炭素排出量がすでに低い温暖な気候にある住宅のガラス面積と壁の断熱効果を調査するために選ばれました。
• ニューヨーク市のワン・ヴァンダービルト・オフィスタワーは、急速に脱炭素化が進む予定の高炭素強度電力網と、適度に寒い冬と暑い夏の気候において、アルミフレームエリアと二重または三重ガラスの効果を調査する機会を提供しました。
• 18ロビンソン ビルは、シンガポールの暑い赤道直下の気候に位置する多目的高層ビルです。これは、建築資材が通常かなり離れた場所から調達される寒冷気候における固定遮光要素のライフサイクル炭素影響を調査するための基礎となりました。

ロンドンのOne Crown Placeプロジェクトで行われた仮説分析の例。

トレードオフの例

これらのトレードオフの例としては、次のようなものがあります。

• 熱性能と炭素含有量: 運用面 (暖房、冷房、照明) におけるエネルギー効率を高めるには、より多くの材料、または炭素含有量の高い材料を使用する必要がある場合があります。たとえば、壁や屋根の断熱材の厚さを増やすと、事前に組み込まれた炭素排出量は増加する可能性がありますが、エネルギー効率のメリットにより、建物のライフサイクル全体では純炭素排出量が減少する可能性があります。エネルギー効率や運用時の炭素排出量に関する要件を定める可能性のある現地の規則や建物の性能基準への準拠も、この決定の要因となります。
• 技術の進歩: 三重または四重ガラスの窓ガラスなどの高度なエネルギー効率の高い技術への投資により、運用時の炭素排出量を削減できる可能性があります。しかし、追加のガラス層にはさらに多くの材料が必要となり、結果として二酸化炭素排出量が増加します。新しい技術や独自の技術には、より多くの炭素を排出する製造プロセスが伴う場合や、地元では入手できない場合もあるため、輸送関連の炭素コストが増加する可能性があります。
• 低炭素材料の選択: 高性能の建物エンベロープを設計する場合、製品段階での排出量が少ない材料 (A1 ～ A3) や耐用年数が長い材料を選択すると、組み込まれた炭素投資と運用上の炭素削減の間のトレードオフが軽減されます。場合によっては、これらの材料の選択によって先行費用が増加したり、従来の設計/構築プロセスの変更が必要になったりすることがありますが、コストが同等のオプションが頻繁に利用可能であり、建築家やゼネコンは適切な計画で材料を組み込むことができる場合が多くあります。
• 改修と改造: 既存の構造物を再利用すると、コンクリートや鉄鋼などの建物の構造部品に関連する炭素の排出を避けることで、炭素の排出を大幅に削減できます。ただし、古い建物を改修する場合は、資産の耐用年数を延ばし、規制および運用エネルギー要件を満たすために、新しい、より効率的な暖房、換気、空調 (HVAC) システムへの投資と構造のアップグレードが必要になる場合があります。
• 窓と壁の比率: ガラスアセンブリの熱性能は壁アセンブリに比べて低いため、WWRは運用時の排出量に大きな影響を与えることが広く知られています。したがって、ほとんどの場合、40パーセント未満のWWRが推奨されます。ただし、両方のアセンブリの材料と量によっては、ほとんどのカーテンウォール システムの場合と同様に、壁の排出量が窓の排出量よりも大幅に高くなる可能性があります。このような場合、WWRが低いことは必ずしもライフサイクル全体の排出量が低いことと一致するわけではありません。

これらのトレードオフを総合的に理解するには、特定の状況、プロジェクトの目標、および地域の状況を包括的に分析する必要があり、これはプロジェクトの目的に沿った情報に基づいた意思決定を行うための前提条件です。組み込まれた炭素排出量と運用による炭素排出量のバランスをとることは、環境への影響を最小限に抑えながら建物の価値を最大限に高めるための重要な要素です。

重要なポイント

分析により、開発者が建物の炭素影響を考慮する際、炭素削減のために強調されることが多い戦略（三重ガラス窓や外部シェードなど）は、ライフサイクル全体の炭素を最適化するように慎重に設計する必要があることが判明しました。特に、分析された特定の建物から得られた以下の教訓は、炭素の「スイートスポット」を見つける方法の例を示しています。

• 炭素分析では、最大限の効果を得るために、運用上の炭素と組み込まれた炭素の両方を考慮する必要があります。運用上の炭素と組み込まれた炭素のトレードオフを理解することで、建物のパフォーマンスを向上させ、最適な価値とコストの比率を実現できます。
• 建物のファサードのガラスの量は、組み込まれた炭素排出量と運用時の炭素排出量の両方に大きな影響を与えます。ガラス面積を最小限に抑え、低炭素排出量の設計を最適化するために、ガラス面積の配置を戦略的に計画することが重要です。
• 三重ガラスは慎重に評価する必要があります。運用による排出量の削減よりも、組み込み排出量の増加につながる可能性があります。
• 標準規格の最低限の基準から始める場合、壁の断熱性を高めても総炭素排出量にわずかな違いしか生じない傾向があります。
• カーテンウォール モジュールの幅が狭くなると、総炭素排出量が増加する可能性があります。モジュールを大きくすると、これらの影響を軽減できます。
• 遮光装置は総炭素排出量を増加させる可能性がありますが、ピーク負荷は大幅に減少します。外部シェーディングを使用する場合は、材料の使用を抑えながら運用上の排出量の削減を最適化するように戦略的に設計する必要があります。
• 地元の燃料源と脱炭素化政策の影響を理解することは、炭素のトレードオフをうまく乗り切る鍵となります。グリッドの清浄度と建物の性能規則に関するローカルな軌道は、建物の耐用年数にわたる運用上の炭素排出量に大きな影響を与える可能性があり、運用上の節約を実現するために開発者が組み込まれた炭素にどれだけ投資すべきかに影響します。
• 耐久性を重視した建物を建て、リサイクル可能な材料を選択し、建物の再利用を検討することで、材料の炭素影響を軽減し、材料の運用による炭素削減を最大限に活用できます。将来の用途に柔軟に対応し、耐久性を考慮して建てられた建物は、ライフサイクル価値を高めることで、炭素への投資を最大化します。

詳細については、レポート全文をお読みください。