建設GX時代の炭素排出量対策｜BIM連携に対応した計算ソフトを整理

1. はじめに｜建設GXと炭素排出量、BIM連携の重要性

近年、建設業界では「建設GX」と呼ばれる、持続可能な社会の実現に向けた取り組みが注目されています。GXはグリーン・トランスフォーメーションの略称で、内閣官房・経済産業省では、化石燃料中心の経済・社会からクリーンエネルギー中心へ移行し、経済社会システム全体を変革していく取り組みとして整理されています。

こうした流れの中で、建設プロジェクトにおける炭素排出量、すなわち二酸化炭素などの温室効果ガス（GHG排出量）を把握し、削減に向けた説明責任を果たすことが強く求められるようになっています。特に材料製造や施工段階は排出量の影響が大きく、設計や施工の判断と密接に関係します。なお、運用・解体まで含めた評価はLCA（ライフサイクルアセスメント）の枠組みで整理されますが、実務では段階ごとに整理して考えるケースが一般的です。

この点に関連して、国土交通省所管の国土技術政策総合研究所（国総研）が公表した「インフラ分野における建設時のGHG排出量 算定マニュアル案」は、道路や橋梁などのインフラ分野を対象に、施工段階（建設時）におけるGHG排出量と削減効果の算定方法を整理した資料として位置づけられています。

こうした背景から、炭素排出量算定の実務においては、BIM（Building Information Modeling）連携の重要性が高まっています。BIMデータを活用することで、設計初期を含む各工程で炭素排出量を可視化しやすくなり、材料選定や設計変更への対応も効率的に進めやすくなります。

本記事では、国交省算定マニュアル案の基本的な考え方（インフラ分野の施工段階を中心）を整理したうえで、BIM連携による自動化計算やCO2排出量算定ツールの実際の導入事例を紹介します。設計段階でどこまで環境影響評価が可能なのか、また実務においてどの程度の自動化が現実的なのかといった観点から、建設GX時代の炭素排出量対策のポイントを整理していきます。

2. 建設GXにおける炭素排出量算定の基本

建設GXを進めていくうえで、建設プロジェクトに携わるすべての関係者が、炭素排出量の算定方法を一定程度理解しておくことは重要です。特に、国や自治体が示す指針や算定マニュアルに沿った形で取り組むことで、発注者や関係者に対して、GHG排出量算定の前提条件や評価結果を説明しやすくなります。

まず押さえておきたいのは、炭素排出量の算定範囲が非常に広いという点です。工場での材料製造から、施工現場での建設活動、完成後の運用フェーズ、さらには将来的な解体プロセスまでを含めた一連のライフサイクルを対象とするLCA評価（ライフサイクルアセスメント）が、基本的な枠組みとして存在します。

一方で、実務の現場では、こうしたライフサイクル全体を最初から網羅することが難しいケースも少なくありません。そのため、対象範囲を段階的に区切りながらGHG排出量を評価し、その結果をレポートとして提示する運用が一般的に行われています。

次節では、こうした前提を踏まえたうえで、特に国交省算定マニュアル案に該当するポイントに焦点を当て、建設業における炭素排出量算定の基本的な考え方を整理します。

2.1. 炭素排出量の算定範囲と対象

炭素排出量の評価をLCA全体の視点で見ると、材料製造、施工、運用、解体といった複数の段階に広がります。ただし本記事では、国交省算定マニュアル案の考え方に沿い、主に「建設時」に関わる算定とBIM連携を中心に整理していきます。

材料製造の段階では、セメントや鉄骨などの主要資材が製造される過程で排出されるCO2量を把握します。この領域は建設分野における環境負荷の中でも割合が大きく、設計段階での材料選定とも密接に関係します。

施工管理の段階では、現場で稼働する重機や運搬車両の燃料消費量、仮設材の使用などに伴うエネルギー消費が評価対象となります。これらは施工計画や現場条件によって大きく変動するため、算定にあたっては前提条件の整理が重要です。

また、運用フェーズでは、完成後の建築物や施設における空調や照明などのエネルギー消費が排出量として考慮される場合があります。さらに、解体プロセスはライフサイクルの最終段階に位置づけられますが、将来的には大量の廃材処理が想定されることから、LCA全体を考えるうえでは、この段階の排出量評価の重要性が指摘されることもあります。

フェーズ	主な内容	本記事での扱い
材料製造	セメント・鉄骨などの製造時排出	△（前提として整理）
施工（建設時）	重機・運搬・仮設材の使用	◎（中心テーマ）
運用	空調・照明などの使用	△（補足的に言及）
解体	解体・廃材処理	△（LCA全体として言及）

2.2. 国交省マニュアルによる算定方法の解説

国土交通省が示す「インフラ分野における建設時のGHG排出量 算定マニュアル案」では、事業者ごとにばらつきが生じやすい評価範囲や算定前提をできるだけ揃え、GHG排出量や削減効果を比較可能にするための考え方が整理されています。

たとえば、鉄筋コンクリートなどの主要資材について、使用条件や数量の考え方を統一したり、資材運搬に伴う燃料消費量の扱いを事前にルール化したりすることで、事業体が異なっても算定結果を比較しやすくなります。

こうした点が、国交省算定マニュアル案では「評価範囲や前提条件を統一する重要性」として示されています。算定結果そのものの正確さだけでなく、条件をそろえたうえで評価することが重視されている点が特徴です。

ただし、マニュアルに沿って整理したからといって、算定作業が自動的に完了するわけではありません。実際には、CO2排出量算定ツールを導入した場合でも、設計条件の設定や前提となるデータ入力は人の手で行う必要があります。この点から、BIM連携による自動化計算への関心が高まっています。

つまり、国交省算定マニュアル案は、施工段階（建設時）におけるGHG排出量や削減効果を比較可能にするための統一的な考え方（案）を示す資料として位置づけられます。その考え方を実務の中で効率よく運用する手段として、BIMデータ活用や算定ツールとの連携が期待されている、という構図です。

3. BIM連携による炭素排出量算定のメリット

手計算やExcel管理でGHG排出量を把握しようとすると、設計変更のたびに材料数量の見直しや再計算が必要になり、作業負荷が大きくなります。入力ミスや計算ミスが発生しやすい点も、従来手法の課題といえるでしょう。こうした問題を解消する手段として、BIM（Building Information Modeling）連携が炭素排出量算定の分野でも注目されています。

BIM連携の主なポイントは、建築物や土木構造物（施設）に関する属性情報を、3Dモデルを基盤としたデータとして一元的に管理できる点にあります。図面情報に加えて、材料の種類や数量といった情報をモデルから直接取得しやすくなるため、炭素排出量算定やシミュレーションとの親和性が高まります。

つまり、BIMモデルに表現された建築物や土木構造物（施設）の情報に対して、排出原単位や輸送距離、施工段階でのエネルギー消費などの条件を整理・設定することで、環境影響評価に必要な作業を効率化しやすくなります。次節では、従来手法との比較を通じて、BIM活用が算定プロセスをどのように変えていくのかを詳しく見ていきます。

3.1. 従来手法との比較：限界と課題

従来の炭素排出量算定では、設計図から材料や数量を拾い出し、それらをExcelなどに入力したうえで、排出原単位を掛け合わせて算出する方法が一般的でした。

しかし、この方法では設計変更が発生するたびに数量を再集計し、再計算を行う必要があります。特に、設計部門と施工部門など、部門間で情報共有がうまくいかない場合には、数値の不整合が生じやすく、施工現場で混乱を招くリスクもあります。

また、算定作業自体は完了しても、その結果が発注プロセスや工程管理と十分に連携できないという課題もありました。こうした背景の中で、BIMが提案する「同一のモデルを複数の専門家が参照する」という考え方が、徐々に現場で価値を持つようになってきています。

つまり、従来手法の大きな課題は、データが分散し、反復作業が多くなりがちな点にありました。一方で、BIMを活用すれば一定の自動化計算が可能となり、煩雑になりやすい算定工程を整理しやすくなるのです。

観点	従来手法（手計算・Excel）	BIM連携
数量算出	図面から手拾い	モデルから自動取得
設計変更対応	再集計が必要	モデル更新で再算定
情報共有	部門ごとに分断	共通モデルで共有
ミス発生リスク	高い	低減しやすい

3.2. BIMデータの活用とその変革効果

BIM連携の大きな強みは、設計段階でモデルに入力した情報を、そのまま施工段階や運用段階へと活用できる点にあります。材料や部位ごとの重量や体積といった数量情報を自動的に取得できるため、それらを基にした炭素排出量の自動計算が現実的になります。

設計初期の段階で複数の設計案を比較し、建設コストとあわせて環境負荷を検討しやすくなる点も大きなメリットです。これにより、設計担当者は早い段階から環境面を意識した材料選定や構造検討を進めやすくなります。

結果として、BIM整備が進んでいる企業ほど、数量情報の再集計や設計変更への対応がスムーズになり、国交省算定マニュアル案で示されている施工段階の算定考え方に沿ったGHG排出量レポートを作成しやすい環境が整います。さらに、プロジェクトを受注する際にも、「環境配慮に取り組んでいる企業」としての評価につながるといった副次的な効果も期待できます。

こうした変革効果を具体的にイメージするためには、実際の活用事例を見ることが有効です。次章では、炭素排出量算定ツールの具体例と、各社の取り組み事例を紹介していきます。

4. 炭素排出量計算ソフトの実際の活用事例

BIM連携による炭素排出量算定を実務レベルで進めるには、専用のCO₂排出量算定ツールを活用することが現実的です。近年では、設計データやBIMモデルを前提とした算定ソフトが登場し、先行する企業を中心に実運用が進み始めています。ここでは、前田建設工業や大和ハウス工業など、実際に取り組み内容を公表している企業の事例を取り上げます。

これらの事例を知ることで、BIMデータの活用がどのようにLCA評価やGHG排出量算定につながっているのか、また業務効率や設計判断にどの程度の効果があるのかを具体的にイメージしやすくなります。あわせて、海外で利用されているツールを含め、炭素排出量算定ソフトの選択肢が広がりつつある現状も押さえておくとよいでしょう。

以下では、各社の取り組み内容やツールの特徴を整理しながら、自社のプロジェクトに導入する際の検討ポイントについても触れていきます。

4.1. 前田建設工業のCO2-Scope活用事例

引用：https://www.maeda.co.jp/news/2024/07/05/5504.html

• 活用目的：建設時GHG排出量の算定効率化
  
• 特徴：BIMデータから数量・原単位を連携
  
• 効果：算定工程の大幅な時間短縮（条件付き）

前田建設工業が開発した「CO2-Scope」は、BIMデータを活用してLCA評価を効率的に行うことを目的としたツールです。BIMモデルに含まれる部材や材料の属性情報をもとに、GHG排出量算定に必要なデータ作成から計算までの工程を一体的に扱える点が特徴とされています。

具体的には、従来は人手で行っていた数量拾い出しや原単位の割り当てといった作業を、自動化計算へと置き換えることで、算定作業全体の効率化を図っています。その結果、作業負荷の軽減だけでなく、算定結果のばらつきを抑えやすくなる点も利点として挙げられます。

前田建設工業の発表では、図面からの数量積算や原単位割当などを含む「データ作成〜算出」工程について、案件条件や入力データの整備状況によって差はあるものの、BIMデータ活用により工程全体を大幅に短縮できる可能性が示されています。これは、プロジェクト全体のスケジュール短縮だけでなく、設計変更が生じた際に迅速に再算定を行える点でも大きな強みといえます。

さらに、環境影響評価を早期に行えることで、設計初期の段階から低炭素型の材料や工法を検討しやすくなり、環境配慮を設計判断に反映しやすくなる点も重要な成果とされています。

4.2. 大和ハウス工業とAutodeskの共同開発事例

引用：https://blogs.autodesk.com/autodesk-news-japan/daiwa-house-integrated-carbon-tool/

大和ハウス工業とAutodeskが共同開発したCO₂排出量算定ツールも、BIM連携を前提とした実務的な仕組みを備えています。このツールは、設計初期からBIMデータを活用し、CO₂排出量を算定したうえで、複数の設計案を比較検討できる点が特徴とされています。

Autodeskの紹介によると、大和ハウス工業との共同開発により、BIMモデルをもとにした算定結果を設計検討に直接反映しやすい環境が整えられています。これにより、環境負荷を数値として把握しながら、設計内容を調整するプロセスが現実的なものになっています。

また、Autodesk製品群との連携を前提としているため、算定結果をプロジェクト関係者と共有し、削減に向けた検討を進めやすい点も特徴です。設計段階でCO₂排出量を具体的な指標として扱えることは、環境配慮を単なる方針ではなく、実際の判断材料として活用するうえで有効といえるでしょう。

4.3. One Click LCAの特徴と利点

引用：https://oneclicklca.com/ja/

「One Click LCA」は、海外発のLCA評価ソフトウェアとして知られており、住友林業が自社サイトで紹介しているツールの一つです。汎用性の高いLCA評価ソフトとして、国内外で利用が進んでいます。

住友林業の紹介によれば、One Click LCAはISOなどの国際規格に準拠しており、約15万件以上の建材・部材データに対応しているとされています（※掲載時点）。日本国内の建設プロジェクトに加え、海外案件にも横断的に適用できる点は、グローバルに事業を展開する企業にとって大きな利点です。

また、BIMデータとの連携にも対応しており、設計段階の概算算定から、施工段階を含めた詳細なLCA評価まで幅広く活用できる機能を備えています。そのため、材料製造や輸送工程におけるCO₂排出量を比較しながら検討することも可能です。

さらに、ISO規格に準拠した評価結果をLEEDなどの環境認証に活用できる点も特徴として挙げられています。こうした背景から、将来的な環境規制や評価要件の強化を見据え、早い段階から導入を検討する企業も増えています。

5. BIM連携の自動化の現実と限界

BIM連携による炭素排出量算定は、作業効率を大きく向上させる一方で、「BIMデータを入力すればすべての算定が自動で完結する」という仕組みではありません。特に、排出原単位の選定や工事工程に関する条件設定など、依然として人間の判断が求められる要素は多く残されています。

この章では、BIM連携ツールによって自動的に取得・処理できる情報と、現場ごとに人手で補完する必要がある情報を整理して解説します。自動化に過度な期待を持つことで生じがちなミスや誤解を避け、建設GXを現実的に進めるための考え方を押さえていきましょう。

自動化が可能な範囲と、人が関与すべき範囲を正しく見極めることが、炭素排出量算定の精度を高め、建設プロジェクト全体の信頼性を確保するうえで重要なポイントとなります。

BIM連携でも自動化できない主な項目

• 排出原単位の選定
  
• 輸送距離・施工条件の設定
  
• 現場固有の前提条件の判断
  

5.1. BIMから得られる情報と補完が必要な情報

BIMモデルには、構造体の形状や材料の種類、部位ごとの数量など、建築物や土木構造物に関する詳細な情報が含まれています。これらの情報は、CO₂排出量算定ツールへ自動的に連携することが可能であり、算定作業の効率化において大きな強みとなります。

一方で、排出原単位の選定や工事工程に関する条件、たとえば現場ごとに異なる施工計画の内容などは、BIMモデルの中にあらかじめ含まれていないケースがほとんどです。そのため、これらの情報は外部データベースを参照したり、担当者が手動で入力したりする必要があります。

さらに、資材運搬に使用するトラックの燃費条件や、資材の保管場所・調達先によって変動する輸送距離など、現場固有の前提条件も細かく設定しなければなりません。BIMモデルだけに依存していると見落とされやすい情報であるため、プロジェクトマネージャーや設計担当が内容を確認し、適切に補完する作業が欠かせないのです。

こうした補完作業が発生することを前提に、役割分担や入力ルールを整理した体制を構築しておくことが、BIM連携によるメリットを最大限に引き出すための重要なポイントといえます。

5.2. 「完全自動」の誤解を解く

BIM連携ツールを使えば、あらゆる炭素排出量が瞬時に正確に算定される、というイメージを持たれがちですが、これは実態とは異なります。

自動化計算が成立するためには、排出原単位や評価ルールが事前に整備されていることが前提となります。これらは、国交省算定マニュアルに基づく考え方や、企業ごとに蓄積してきたデータベースをもとに設定する必要があり、ツールが自動的に判断してくれるわけではありません。

また、算定に用いる前提条件の扱いも重要です。たとえば、コンクリートの配合条件や施工時期、現場の施工方法によって、実際の炭素排出量は大きく変動します。こうした条件はツール側で一律に決められるものではなく、プロジェクトチームが検討したうえで入力する必要があります。

そのため、正確なCO₂排出量算定を行うには、単にアプリケーションを操作できるだけでなく、排出原単位や施工条件の根拠を理解し、適切に設定できる人材が不可欠です。BIM連携はあくまで支援ツールであり、判断そのものを代替するものではないという点を押さえておくことが重要です。

6. 実務でのBIM連携ツールの使いどころ

ここでは、BIM連携ツールを実務の中でどのタイミングで活用するのが効果的かについて整理します。建設プロジェクトの各フェーズにおいて、どのような情報をもとに炭素排出量を評価・検討するのかを理解しておくことで、コストや納期、品質とあわせて環境配慮をバランスよく検討しやすくなります。

一般的には、設計初期の段階から活用するケースと、実施設計から発注プロセスにかけて本格的に利用するケースが考えられます。それぞれのフェーズによって、BIMデータ活用の目的や得られる成果は異なるため、自社の体制やプロジェクト規模に応じて適切な使いどころを検討することが重要です。

• 設計初期：構造・材料案の比較、概算評価
  
• 実施設計：数量確定に基づく精緻な算定
  
• 発注段階：調達条件と環境配慮の可視化
  

以下では、設計段階ごとにBIM連携ツールを活用する際の具体的なメリットや注意点について見ていきます。

6.1. 設計初期の適用

設計初期の検討段階でBIM連携ツールを導入すると、設計案の比較検討を効率的に進めやすくなります。ある程度の概算モデルを作成しておくことで、複数の材料構成や構造パターンについて、GHG排出量を同時にシミュレーションできるためです。

たとえば、鉄骨造と鉄筋コンクリート造のどちらが炭素排出量を抑えられるかを早い段階で数値として把握できれば、設計方針を共有しやすくなり、関係者間の合意形成もスムーズに進みます。こうした初期判断の積み重ねが、建設分野における環境負荷低減につながっていくと考えられます。

また、設計初期からBIMモデルに必要な情報を入力しておくことで、その後の設計変更にも柔軟に対応しやすくなります。後工程で大幅な修正が発生するリスクを抑えられるため、結果としてコストや手戻りを抑えた、効率的なプロジェクト運営につながります。

このように、設計初期からBIMデータを基盤としたLCA評価を取り入れることで、プロジェクト全体のGHG排出量低減を意識しながら、納期やコスト面でもメリットを得やすくなるのです。

6.2. 実施設計と発注の精度向上

設計初期を経て、詳細な図面や構造が確定していく段階が実施設計です。このフェーズではBIMモデルの精度が高まるため、より正確な数量情報を自動的に取得できるようになります。

この段階でCO₂排出量算定ツールと連携させることで、完成形に近い条件での環境影響評価が可能になります。材料や部材ごとの排出量を改めて確認し、炭素排出量が大きい部位については、別の材料や工法への変更を検討する余地も生まれます。

さらに、発注プロセスにおいても、あらかじめ算定したGHG排出量の情報をあわせて提示することで、サプライヤーとの協議を進めやすくなります。調達する部材の原産地や仕様を確認し、それが環境負荷に与える影響を共有しながら検討することで、より持続可能なサプライチェーンの構築にもつながります。

このように、実施設計から発注に至る段階でもBIM連携による炭素排出量算定は有効に機能し、環境配慮を具体的な行動に落とし込みながら、プロジェクトを円滑に進めるための支えとなります。

7. まとめ｜建設GX時代の炭素排出量対策の進め方

本記事で見てきたように、建設GXの取り組みを具体化するうえでは、炭素排出量を「把握し、説明し、低減につなげる」ための仕組みづくりが欠かせません。国交省算定マニュアルなどの公的な指針と整合した形で算定方法や前提条件を整理することで、GHG排出量算定の考え方を関係者に共有しやすくなり、プロジェクト全体の透明性も高まります。

その中核となるのが、BIM連携による炭素排出量算定です。BIMデータを活用することで、従来は人手に依存していた算定作業を効率化でき、設計変更が発生した場合でも柔軟に再評価を行いやすくなります。一方で、すべてが自動で完結するわけではなく、排出原単位の設定や施工条件の整理など、人の判断が必要な部分が残る点を正しく理解しておくことが重要です。

実務で活用されているCO₂排出量算定ツールとしては、前田建設工業のCO2-Scopeや、大和ハウス工業とAutodeskによる共同開発ツール、さらにOne Click LCAなどが挙げられます。いずれもBIMデータと連携し、LCA評価を効率的に進められる点が特徴であり、プロジェクトの規模や目的に応じた使い分けが求められます。

最終的に、建設GXはBIM連携そのものを目的とするものではなく、環境影響を踏まえた合理的な意思決定を支えるための「手段」として捉えることが重要です。環境負荷の低減とコスト・納期・品質のバランスを意識しながら段階的に導入を進めていくことで、持続可能性の向上と企業競争力の強化の両立が期待できます。建設GX時代において、こうした実務に根ざした取り組みが、今後ますます重要になっていくでしょう。

＜参考文献＞

インフラ分野における建設時のGHG排出量 算定マニュアル案

https://www.mlit.go.jp/report/press/content/001746999.pdf

LCA評価支援システム「CO2-Scope」を開発～BIMデータ活用により迅速な建築物LCA評価および比較検討を可能に～｜2024年｜ニュース｜前田建設工業株式会社

https://www.maeda.co.jp/news/2024/07/05/5504.html

大和ハウス工業とBIM データをもとにしたCO₂排出量算定ツールを共同開発

https://blogs.autodesk.com/autodesk-news-japan/daiwa-house-integrated-carbon-tool/

ソフトウェア紹介｜One Click LCA｜住友林業

https://sfc.jp/treecycle/value/oneclicklca/feature/