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省エネ法の計算方法とは?一次エネルギー消費量や外皮性能についてプロが解説!

省エネ計算についてお調べですね。

省エネ計算は、建築物のエネルギー消費性能の向上に関する法律(建築物省エネ法)によって、申請もしくは届出が義務付けられています。

省エネ計算は、建築物省エネ法にとどまらず、CASBEEやBELSなどの制度にも連動しているため、今後ますます重要になります。

しかしながら省エネ計算は、建築物の外皮性能やエネルギー消費量、さらには太陽光発電の有無についても総合的判断する必要があり、非常に分かりにくい仕組みです。

この記事では、省エネ法やそれに基づく計算方法に関して詳しく説明するので、ぜひ参考にしてください。

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省エネ法とは?

省エネ法とは、建築物の省エネ性能の向上を図るための規制措置と誘導措置を指します。平成27年7月に建築物省エネ法が制定されました。

規制措置とは、非住宅建築物の省エネ基準適合義務などで、誘導措置とは、省エネ基準に適合している旨の表示制度および誘導基準に適合した建築物の容積率特例などが挙げられます。

また従来の「エネルギーの使用の合理化等に関する法律」で規定されていた300㎡以上の建築物の新設などの「省エネ措置の届出」や、住宅事業建築主に対するトップランナー制度などが建築物省エネ法に移行され、新たに適合義務や大臣認定制度などが措置されました。

なお、令和元年5月に建築物省エネ法が改正され、対象となる建築物の範囲が拡大されたり、新たに説明義務制度が定められたりしました。

省エネ法の対象

建築物省エネ法では、300㎡以上の非住宅建築物を建築する場合は、省エネ基準に適合させなければならないと規定されています。

この規定は建築基準法に基づく建築確認および完了検査の対象の一部とされており、基準に適合していなければ工事着工や建築物の使用開始ができません。

なお、300㎡以上の住宅建築物は、適合義務はないものの届出義務があり、基準適合しない場合は、必要に応じて所管行政庁が指示・命令をすることができます。

省エネ計算の方法

省エネ計算は、「一次エネルギー消費基準」と「外皮基準」によって構成されています。

一次エネルギー消費基準では、共通条件の下、設計仕様で算定した値が、基準仕様で算定した値以下になることが求められます。

なお、省エネ適合性判定および届出で用いる省エネ計算において、非住宅建築物に外皮基準は適用されません。ただし、一次エネルギー消費量の計算を行う上で、外皮性能に係る事項を入力し、一次エネルギーの計算に影響するため、建築設計においては建築物の外皮性能を考慮することが必要です。

一次エネルギー消費量基準とは

一次エネルギー消費量基準値とは、設備機器のエネルギー消費量を評価する基準です。

評価対象となる建築物において、地域区分や床面積などの共有条件のもと、実際の建築物の設計仕様で算定した設計一次エネルギー消費量が、標準仕様(平成28年基準相当の外皮と標準的な設備)で算定した基準一次エネルギー消費量以下となることが求められます。

なお、一次エネルギー消費性能をBEIと定義し、次の基準にて評価します。

[BEI=設計一次エネルギー消費量➗基準一次エネルギー消費量]として計算し、以下の基準を満たしているか確認します。

  • 新築および既存建築物の増改築 BEI≦1.0
  • 既存建築物(平成28年4月に現存する建築物)≦1.1

外皮基準とは

外皮基準は、法律上は住宅建築物にのみ適用される基準で、住宅の窓や外壁などの断熱性能を評価するものです。

住宅の外皮性能は、UA値と、ηAC値により構成され、いずれも地域区分別に規定されている基準値以下になることが求められます。

UA値(外皮平均熱貫流率)とは、室内から外気への熱の出入りの指標で、値が小さいほど断熱性能が高いことを表します。

[UA=外皮総熱損失量➗外皮総面積]とし、地域区分に応じた基準以下(東京の場合UA≦0.87)となる必要があります。

ηAC値(冷房機の平均日射熱取得率)とは、太陽日射の室内への入りやすさの指標で、値が小さいほど日射が入りにくく遮蔽性能が高いことを表します。

[ηAC=総日射熱取得失量➗外皮総面積✖️100]とし、地域区分に応じた基準以下(東京の場合ηAC≦2.8)となる必要があります。

大変な省エネ計算は専門家に無料で相談しよう!

このように建築物省エネ法に基づく計算は非常に複雑です。

慣れない人が対応すると計算ミスで手戻りが発生したり、非住宅では省エネ適合性判定がおりないと工事が延期してしまうなどのリスクがあります。

環境・省エネルギー計算センター」では、省エネ計算の専門家がスピーディーに対応し、設計や工事スケジュールに合わせた対応が可能です。

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非住宅の省エネ計算の方法

非住宅の場合、一次エネルギー消費量基準(BEI)が1.0以下(平成28年4月に現存する建築物の場合はBEIが1.1以下)であれば基準適合となります。外皮性能の直接的な基準適合条件はありません。

ただし、BEI算出には外皮性能の計算が必要であるため、間接的には外皮性能も審査の対象です。

BEIが基準値を満たすことが省エネルギー計画書届出の前提となり、基準値を満たしていなければ指定確認検査機関または所管行政庁に受理されないので注意してください。

3つの評価方法の違い

では、より具体的に非住宅の省エネ基準に基づく評価方法を見ていきましょう。

評価方法は、下図の通り「標準入力法」「モデル建物法」「小規模版モデル建物法」の3つが存在します。

 

出典:国土交通省「省エネ性能に係る基準と計算方法

 

詳細計算である「標準入力法」は手間と費用がかかりますが、原則として全ての室・設備を評価するため、建物の省エネ性能をより詳細に算出することが可能です。

一般的な省エネ適合義務や届出義務のみの物件であれば、費用や審査機関、工事管理の観点において有利な簡易計算手法である「モデル建物法」で評価します。

モデル建物法は標準入力法の半分程度の手間と費用で対応できるので、省エネ基準をクリアしやすい非住宅であれば「モデル建物法」で十分です。

「小規模版モデル建物法」は、モデル建築法の入力項目を大幅に削減したより簡易な評価方法で、適用範囲は床面積300㎡未満の建物となります。

BELSを簡易に取得するなら「モデル建物法」、より高い評価は「標準入力法」

BELS(建築物省エネルギー性能制度)では、BEIの値によって星の数で5段階評価(多い方が高性能)が行われます。

基本的に、BELSの評価は「モデル建築法」で対応できます。

ただし、BELSでより高い評価を得たい場合には、標準入力法をおすすめします。

対象の建築物がどの評価方法を使うべきかを知りたい場合は、「環境・省エネルギー計算センター」にお問い合わせください。当社では、BELS申請代行も承っています。

省エネ計算と合わせて、BELSを取得する予定であればぜひご相談ください。

なお、「小規模版モデル建物法」はBELSに活用することはできませんのでご注意ください。

住宅の省エネ計算の方法

住宅の省エネ計算は、2017年以前であれば一次エネルギー消費量(BEI値)のみが評価対象でしたが、現在では一次エネルギー消費量(BEI値)と外皮性能であるUA値(外皮平均熱貫流率)および、ηAC値(冷房機の平均日射熱取得率)の全ての基準を満たす必要があります。

一次エネルギー消費量基準では、評価対象住宅において、共有条件の下、設計仕様で算定した値(設計一次エネルギー消費量)が、標準仕様で算定した値(基準一次エネルギー消費量)以下、つまりBEI値が1.0以下になることが求められます。

外皮性能基準で定められているUA値およびηAC値は、建物が所在する地域によって基準値が異なり、地域区分に応じた基準値以下になるようにしなければなりません。詳細を下記に記します。

外皮性能の地域区分と数値

地域区分は以下の通り、都道府県別に定められており、さらに「省エネ基準地域区分詳細」にて市町村別に割り振られています。

上記の地域区分に応じて、建築物のUA値、ηAC値が次の数値以下になる必要があります。

なお、東京都の小笠原村や鹿児島県の一部、沖縄県では、UA値の基準は除外され、ηAC値のみが計算対象です。

より詳細な地域に関しては国土交通省の「建築物エネルギー消費性能基準等を定める省令における算出方法等を定める件」をご覧ください。

 

 

外皮性能の基準値

地域区分12345678
住戸単位で基準の適否を判断UA値0.460.460.560.750.870.870.87
ηAC値3.02.82.76.7
住棟単位で基準の適否を判断UA値0.410.410.440.690.750.750.75
ηAC値1.51.41.32.8

 

3つの評価方法の違い

住宅の省エネ基準に基づく評価方法は、大きくは2つの方法「標準計算ルート」「簡易計算ルート」があり、簡易計算ルートの中でも、さらに効率的に省エネ計算するための方法として「モデル住宅法」が存在します。なお「簡易計算ルート」は木造戸建てのみに適用される計算方法です。

 

出典:国土交通省「省エネ性能に係る基準と計算方法

 

標準計算ルートはパソコンなどで精緻な値を計算する方法で、外皮性能では部材毎の面積や長さを正確に計測します。一方、簡易計算ルート(通常)では、外皮性能では部材毎の面積や長さに固定値を使用するなど、計算が簡略化されています。

モデル住宅法は、簡易計算シートを利用し手計算で行う簡易な評価方法で、「住宅トップランナー制度」や「性能向上計画認定制度」など、各種制度に便宜的に活用する評価方法です。

また、BELSに活用できる方法、標準計算ルートと簡易計算ルート(通常)ですが、BELSは行政と民間検査機関にてそれぞれ詳細審査を行うため、より精緻な標準計算ルートの活用が好ましいと言えます。

環境・省エネルギー計算センター」では、BELS申請代行も承っています。省エネ計算と合わせて、BELSを取得する予定であれば、ぜひご相談ください。

まとめ:非住宅と住宅の省エネ計算の基準【早見表】

省エネ計算は、「一次エネルギー消費基準」と「外皮基準」によって構成されており、それぞれの基準の概要は以下表の通りです。

 

一次エネルギー消費基準外皮基準建築に対する規制
非住宅建築物BEI≦1.0なし
ただし、BEI算出には外皮性能の計算が必要
基準適合義務あり
住宅建築物BEI≦1.0UA値と、ηAC値が、地域区分別に応じた基準値以下届出義務あり

 

省エネ計算において、非住宅建築物に外皮基準は適用されませんが、一次エネルギー消費量の計算を行う上で、外皮性能に係る事項を入力する必要があるため、省エネ計算においては建築物の外皮性能を考慮することが必要です。

また、300㎡以上の非住宅建築物の建築には基準適合義務があり、適合していなければ工事着工や建築物の使用開始ができません。

一方で、300㎡以上の住宅建築物は、適合義務はないものの届出義務があり、基準適合しない場合は、必要に応じて所管行政庁が指示・命令をすることができます。

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省エネ計算は非常に手間がかかる業務で、設計事務所が当該業務を行うと本来集中すべき設計などの業務に支障が出てしまいます。

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また、BELS申請代行も承っているので、省エネ計算と合わせてBELSを取得する予定であれば合わせてご相談ください。

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