東京大学大学院 野口研究室 (B.M.E. Lab.) English


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現在、日本の建設に関する産業は、以下のような解決すべき環境関連の諸問題を抱えている。

■ 地球温暖化(京都議定書)
■ 最終処分場の枯渇(バーゼル条約)
■ 高度成長期時代の建設物の寿命による廃棄物増加
■ 良質な天然資源の枯渇(おもに骨材、砕石・砕砂の割合の増加)

既往の研究では、これらの問題に対して、

■ スケルトン・インフィルなどの構法選択
■ 建設物の易解体性能の向上
■ 既存部材・材料のリサイクル性の向上、リサイクル部材・製品の開発
■ エコラベリングなどによる環境性能表示、LCA評価

といったアプローチで解決を図ってきたものの、これらは建設物のある段階に的を絞 った形での施策であったり、要素技術の研究開発であったりするため、個別の施策・ 技術開発が建設産業全体、ひいては社会全体にどのような影響を及ぼすのか、環境配 慮型社会の形成にどのように資するのかは不明であった。




そこで本プロジェクトでは、以下の課題を設定し、これらを達成することを目的とする。

1. 対象地域における建設関連産業の地理条件および商慣習を、実態に即してモデル化すること。
2. 対象地域における建設物の需要・消費・廃棄・再利用形態(ライフサイクル)および流通(マテリアルフロー)を実態に即して時系列にモデル化すること。
3. モデル化された建設関連産業の地理条件、商慣習、建設物のライフサイクル、マテリアルフローに基づいて、対象地域の環境負荷について地理的、時間的検討を行い、環境負荷が低減される建設関連産業のあり方、建設物のライフサイクル、マテリアルフローのあり方を呈示することによって環境問題解決に貢献する。
4. 将来的には、上記項目を汎用な材料で達成可能にすることを目指すが、まず最も建設材料として使用量の多いコンクリートを対象とし、その関連産業を中心とした地域的、時間的な点を考慮した環境負荷軽減の検討を行う。




本プロジェクトでは、二つの作業を同時平行的に行い、最終的にこれらを結合するという形でアプローチする。

第一に、

■ 現行法規制・産業誘導施策
■ 産業業態・商習慣の地域特性
■ 地理的条件
■ 建設構造物の寿命を考慮した廃コンクリートの排出
■ 生産物の時間的変動(過去・現在・未来)
■ 生産活動における投入資源・エネルギー、排出物

について、関連する各団体に実態調査(ヒアリング)を行い、 これらの情報を、行政、施主、ゼネコン、生産工場、中間処理場、最終処分場といった関係者を想定した個体(エージェント)に実装する。 これによって、各エージェントが実態に即した企業活動・意思決定を行えるようになり、実際にその地域で行われている資材・廃棄物の取引・流通形態(マテリアルフロー)を模擬させることができる。

第二に、

初期条件として入力した建設需要予測、建設ストックの寿命関数に基づき、時系列に発生する建設需要と廃棄物量に対して、第一で構築した地域に分布する各エージェントを活動させ、資材や廃棄物を取引し合うシミュレーションを行う。 このとき、

■ 廃棄物量(廃コンクリート塊など)
■ 二酸化炭素排出量
■ 有害物質排出量(六価クロム、スズなど)
■ 製品・廃棄物の性能(耐久性、再利用性など)

といったマテリアルフローの評価項目、出力パラメータをあらゆる角度から総合的に判断し、環境負荷・環境リスク低減効果の高いマテリアルフローや政策の構築・提案を目的とする。 また、具体的な国内都市圏および実建設現場におけるケーススタディを通じて、都市毎のコンクリートに関連する産業のマテリアルフロー最適化のためのシナリオの提案を行い、地域性を考慮した循環型社会形成に資することを目標とする。




国内外において、建設物の設計から使用、運用、維持管理までといった建設物全般のライフサイクルを対象とした環境評価システムは研究開発されているが、その中でも建設材料の取り扱いは極めて簡素なもとなっている。 また、世界的にみて環境関連研究のほとんどが温暖化を中心としたものである一方、国土の限られたわが国においては、むしろ廃棄物の積極的利用と廃棄物削減の問題がより逼迫した重要課題であり、これらの正確な評価には時間軸や輸送問題などを含めた解決が不可欠である。 環境負荷を評価する既往のシステムとしては、NISTのBEESなどが挙げられるが、廃棄・リサイクルの評価は行われておらず、建築物の環境配慮指向の要素技術が活発に開発・研究される中で、環境負荷低減に資する建設生産活動の静脈流のモデル構築は最も重要な課題となっている。

本研究では、種々の統計をもとに、廃棄物の排出時期・位置の予測を行い、商習慣を実装することによって、時間的、地理的条件、商取引において現実に近いマテリアルフローの構築を試みる点において独創的である。 さらに、本システムの適用により、リサイクル性や耐久性の評価、カスケードリサイクルとクローズドリサイクルの区別など、今まで適切な評価が困難であった現象を、系全体での環境負荷として評価可能とする点において意義深く先進的である。

また、これらの地理的条件および時間軸の考慮は、地域色の濃い環境問題において都市圏単位での循環型社会形成のためのシナリオ評価を可能とし、建設関連産業の持続発展に大いに資することが期待される。

このようなマテリアルフローを含めた環境評価を実証研究として行った例は希少であるとともに、本研究の最終目標である国内の主要都市におけるアクションスタディは、当該分野において先駆的試みであり、今後、循環型社会形成のための重要な拠点研究となりうると考える。







本研究は環境省廃棄物処理等科学研究費補助金「コンクリート産業における環境負荷評価マテリアルフローシミュレーターの開発および最適化支援システムの構築に関する研究」の一部を利用して行われたものである

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