ZEB（Net Zero Energy Building／ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）は、年間の一次エネルギー消費量を正味ゼロまたはマイナスにする建築物に付与される認定です。

建築物の省エネ性能によってZEBは4種類に分けられており、それぞれ求められる基準が異なります。各種類の基準から、BELS（建築物省エネルギー性能表示制度）という第三者機関による評価・認証制度によって判断されるため、高い信頼性が確保されています。

建築物をZEB化することで、一次エネルギー消費量を大幅に削減できるため、エネルギーコストの削減につながります。しかし、ZEBに精通した人材は十分に確保されておらず、ZEB化の進め方に課題を抱えるケースも少なくありません。

本記事では、ZEBの基本的な概念から各区分の詳細、認証制度の仕組みまで、わかりやすく解説します。

ZEBとは？

ZEBの認証は主に2つの方法で実現します。

1つ目は、建物自体のエネルギー消費量を可能な限り削減することです。具体的には、断熱性能の高い建材や高効率な設備機器の導入、自然光や自然換気など、パッシブ技術※の積極的な活用が含まれます。

2つ目は、太陽光発電や地中熱ヒートポンプシステムなどを利用したエネルギーの創出です。建築物のエネルギー消費量を抑えるだけでなく、エネルギーを創り出すことで、環境負荷の低減を目指します。

このように、ZEBはエネルギーの消費を抑える「省エネ」とエネルギーを創り出す「創エネ」の組み合わせで、快適な室内環境を維持しながら、年間の一次エネルギー消費量を実質的にゼロにすることを可能にします。

※パッシブ技術
太陽の光や熱、風などの自然エネルギーを利用する設計手法によって建物のエネルギー消費を抑える技術

ZEBとZEHでは対象の建築物が異なる

建築物の省エネ性能を表す指標としてZEH（Net Zero Energy House／ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス）があります。

ZEBとZEHは、どちらも年間の一次エネルギー消費量の収支をゼロにすることを目指す建築物を指しますが、その対象となる建物の種類が異なります。

ZEBは、オフィスビル、商業施設、工場、公共施設といった非住宅の建築物が対象です。

一方、ZEHは、戸建て住宅や住戸を対象としています。

また、集合住宅については「ZEH-M（ゼッチ・マンション）」という区分が設けられており、建物全体（住棟単位）でエネルギー収支の評価が行われます。

ZEBとZEHは同じようにエネルギー収支ゼロを目指すという共通の目標を持ちながら、それぞれ異なる建築分野で脱炭素化を推進する重要な取り組みです。

関連記事：ZEHの4つの基準と最新の補助金・支援制度について解説

既存建築物もZEB化が求められている

ZEBは、新築建築物だけでなく、既存建築物に対しても積極的な取り組みが求められています。既存建築物のZEB化は、CO2排出量の大幅な削減につながるためです。

環境省によれば、日本全体の既存建築物がZEB化を実現した場合のCO2削減量は、2030年時点で約900万トン、2050年時点では約1,900万トンの削減効果が得られると試算されています。

これは2020年度の業務その他部門におけるCO2排出量（約1億8,000万トン）と比較すると、2030年時点で約5%、2050年時点では約11%に相当します。

そのため、既存建築物のZEB化は、国が掲げる2030年度の温室効果ガス46%削減（2013年度比）、2050年度のカーボンニュートラル実現という目標達成に向けて、重要な対策の一つとして位置づけられています。

参考：特に既存改修ZEB化の場合│環境省

ZEBの種類と定義

ZEBには、建物の省エネルギー性能に応じて4つの種類があります。

段階がある理由は、建築物の用途や規模によって、一次エネルギー消費量を最初からゼロにすることが技術的・経済的に難しい場合があるためです。ZEBの実現に向けて、段階的な目標設定を通じて省エネ性能を高めながら、最終的に『ZEB』の達成を目指します。

ここでは上記4つの各定義について詳しく解説します（判断基準については「ZEBの定義」より引用又は参考にしています）。

ZEB Ready

ZEB Readyは、基準一次エネルギー消費量※から50%以上の削減を達成した建築物です。外皮の高断熱化や、空調、換気、給湯、照明設備などの省エネ対策のみで実現します。

ZEB Readyを達成するための基準に再生可能エネルギーによる創エネは含まれません。省エネルギー技術の導入によるエネルギー消費量の削減を重視し、より高い基準のZEBへの移行の第一段階として位置づけられているためです。

ZEB Readyは、すでにある汎用的な技術を活用することで基準を達成できる可能性が高いため、他の段階と比較してより多くの建築物で実現しやすくなっています。

建築物のZEB化は、まずZEB Readyを実現し、その後、再生可能エネルギーの導入によって「Nearly ZEB」や「『ZEB』」の達成を目指していくことが想定されています。

※基準一次エネルギー消費量
建物の用途、規模、地域などの条件に基づいて算出される標準的なエネルギー消費量

Nearly ZEB

Nearly ZEBは、基準一次エネルギー消費量から75%以上100%未満の削減を達成した建築物です。『ZEB』と比べると、わずかに外部からのエネルギー供給が必要ですが、環境負荷を大幅に低減することが可能です。

Nearly ZEBの実現には、以下2つの基準を満たす必要があります。

➀基準一次エネルギー消費量から50%以上の削減（再生可能エネルギーを除く）
➁基準一次エネルギー消費量から75%以上100％未満の削減（再生可能エネルギーを含む）

Nearly ZEBは、ZEB Readyの要件である省エネ対策による50%以上の削減に加え、再生可能エネルギーによる創エネの組み合わせが必要です。そのため、建築物の消費エネルギーに応じた太陽光パネルなどの再生可能エネルギー設備を設置しなければいけません。

しかし、都市部の建築物では太陽光パネルの設置スペースに制限がある場合や、予算や建築上の制約により再生可能エネルギー設備の導入が難しいケースがあります。

Nearly ZEBは、完全な『ZEB』には届かないものの、高いエネルギー効率と環境配慮を実現できる現実的な選択肢として注目されています。

『ZEB』

『ZEB』は、基準一次エネルギー消費量を正味で100％以上削減する建築物です。4つの種類の中で最も省エネルギー性能が高い建築物として位置づけられています。

『ZEB』の実現には、以下2つの基準を満たす必要があります。

➀基準一次エネルギー消費量から50%以上の削減（再生可能エネルギーを除く）
➁基準一次エネルギー消費量から100%以上の削減（再生可能エネルギーを含む）

『ZEB』は、ZEB Readyの要件である省エネ対策による50%以上の削減に加え、太陽光発電などの再生可能エネルギーによる創エネを組み合わせることで、年間の一次エネルギー消費量を実質ゼロにします。

建築物のエネルギー消費量をゼロまたはマイナスにできれば、環境負荷の大幅な低減と運用コストの削減が実現できます。

なお、『ZEB』という表記は、4種類を包括する一般的な概念としてのZEBと区別するために、記号で囲んで表記されています。

ZEB Oriented

ZEB Orientedは、延べ面積10,000平方メートル以上の大規模建築物を対象とした種類です。敷地面積の広い建築物や既存建築物では、ZEB Readyの基準達成が困難である現状を踏まえ、より多くの大規模建築物でZEB化を推進するために新たに加えられました。

ZEB Orientedは、延べ面積が10,000平方メートル以上の建築物を対象とし、以下の2つの基準を満たす必要があります。

①基準一次エネルギー消費量から下記規定以上の削減（再生可能エネルギーを除く）
　　A)事務所等、学校等、工場等は40％以上
　　B)ホテル等、病院等、百貨店等、飲食店等、集会場等は30％以上

②「更なる省エネルギーの実現に向けた措置」として未評価技術の導入※
※未評価技術は公益社団法人空気調和・衛生工学会において省エネルギー効果が高いと見込まれ、公表されたものを対象とする。

大規模建築物では、断熱性能の向上や高効率設備の効果が相対的に小さくなるため、ZEB化の実現が困難です。そのため、ZEB Orientedでは、通常のZEB基準を緩和することで、より多くの大規模建築物がZEB化に取り組めるよう配慮されています。

なお、複数の用途を持つ建築物の場合は、それぞれの用途ごとに定められた一次エネルギー消費量の削減率を達成する必要があります。

ZEB化に欠かせない「省エネ」と「創エネ」

建築物のZEB化には「省エネ」と「創エネ」が欠かせません。省エネには、建物内の環境を適切に維持するために必要なエネルギー需要を減らす「パッシブ技術」と、エネルギーを効率的に利用する「アクティブ技術」の2つがあります。

ZEBを実現するには、パッシブ技術でエネルギー需要を削減し、残りの必要なエネルギーをアクティブ技術で効率的に利用します。最後にそのエネルギーを創エネ技術で補うという段階的な進め方が重要です。

ここでは、ZEBの実現に必要な技術について説明します。

パッシブ技術（省エネ）

パッシブ技術とは、建物の設計や構造を工夫し、自然エネルギーの活用やエネルギー需要自体を削減する技術です。具体的には下記のような技術になります。

外皮断熱

外皮断熱とは、建物の室内外の境界となる外皮を通じた熱の出入りを抑制し、室内温度を快適に保つために必要なエネルギーを削減する技術です。

外皮断熱には、「高性能断熱材」と「高性能断熱・遮熱窓」の導入が効果的です。

例えば、高性能断熱材では、建物の壁や床、天井に繊維系断熱材（グラスウール等）や発泡系断熱材（ポリスチレン等）といった熱を伝えにくい断熱材を使用することで、外気からの熱負荷を低減できます。夏期の日射熱の侵入や冬期の室内熱の流出を防ぐことで、冷暖房のエネルギー消費効率の向上が可能です。

また、建物の中で最も熱の出入りが大きい窓ガラス部分の対策も重要です。建築物の窓ガラスに複層ガラスやLow-E複層ガラスなどを使用することで、窓からの熱の出入りを効果的に抑制し、空調効率を高められます。

日射遮蔽

日射遮蔽とは、建物への日射熱の侵入を抑制し、冷房負荷を低減するための技術です。

日射熱の侵入経路は、窓ガラスや屋根、外壁からの割合が多く、特に夏期は日射熱の約7割が窓ガラスから侵入します。そのため、窓における対策が最も重要です。

ルーバー、庇、ブラインド、高性能ガラスなどを適切に組み合わせることで、夏期は日射を遮り、冬期は取り入れるといった季節に応じた制御が可能です。また、窓ガラス以外では、壁面の植栽も効果的です。

自然採光

自然採光は、昼間の自然光を建物内に取り入れて、人工照明の使用を抑制する技術です。オフィスビルでは照明が空調に次ぐエネルギー消費源となっているため、自然採光の活用により一次エネルギー消費量を大幅に削減できます。

自然採光の方法には、開口部から直接光を取り入れる方法と、室内奥まで光を導く方法があり、トップライトの設置、ライトシェルフによる反射光の利用、光ダクトシステムの導入などが効果的です。

ただし、自然光は時間とともに変化し、過度な明るさや熱を伴うため、空間の用途に応じた適切な採光計画が重要です。

アクティブ技術（省エネ）

アクティブ技術は、高効率設備やシステムを導入し、建物内で使用するエネルギーを削減する技術です。具体的に下記のような技術になります。

高効率空調設備

ヒートポンプを利用した高効率な空調設備を導入し、熱源の省エネを図ります。その他にも熱搬送設備であるポンプやファンなどの空調負荷に応じたインバータ制御や、搬送経路の最適化、搬送設備の高効率化なども対策技術として挙げられます。

LED（高効率照明設備）

LEDは、従来の蛍光灯や白熱灯と比較して消費電力を約60～70％削減できます。長寿命で応答性が高いという特徴も持ち合わせており、照明設備の省エネ化に大きく貢献します。

また、人感センサーによる自動点灯・消灯や明るさセンサーによる自動調光といった制御も点灯時間や消費電力の削減に有効な手段となります。とくに人感センサーは、階段やトイレなど消灯し忘れがちな場所での活用が効果的です。

換気

建物の換気では、外気を室内に取り入れる際、空調機器に負荷がかかるという課題があります。例えば、窓を開けたり換気扇を使用したりすると、エアコンなどで調整した室内の空気が外に逃げてしまい、その分のエネルギーが無駄になります。

この課題の解決に有効なのが、全熱交換器です。全熱交換器は内部に熱交換エレメント（主に紙製）を備えており、室内から排出する空気の熱を回収し、新たに取り入れる外気に再利用します。外気は室内温度に近い状態で取り込まれ、室内の空気は室外温度に近い状態で排出されるため、換気をしながらも空調効率を維持できます。

創エネ

創エネは、再生可能エネルギーを導入して建物での使用電力量を抑制する技術です。ZEBでは、風力発電、バイオマス発電、水力発電、地熱発電などが採用されることがありますが、特に太陽光発電は、その汎用性の高さから普及が進んでいます。

オフィスビルや商業施設では、発電時間と活動時間が重なるため、発電した電力で電力需要の一部を補えます。

太陽光発電設備の設置は、建物の屋上が一般的ですが、建物の規模や構造によって設置面積や発電効率が制限される場合があります。例えば、高層建築物では建物規模に対して屋上面積が小さく、電力需要に見合う発電量の確保が難しいでしょう。

しかし最近では、建材一体型太陽光発電システムの開発が進み、壁面や窓面に設置できる設備も出てきています。

建築物をZEB化するメリット

建築物をZEB化する大きなメリットに、環境負荷およびエネルギーコストの削減が挙げられます。しかしそれだけではなく、以下のようなメリットも得られます。

• 環境負荷およびエネルギーコストの削減
• 企業・建築物の付加価値向上
• 快適で生産性の高いワークスペースの実現
• 事業継続性の強化
• 補助金の活用で初期費用が軽減される

以下では、それぞれのメリットについて説明していきます。

企業・建築物の付加価値向上

ZEB化は、企業価値と建築物の資産価値の両面で大きなメリットをもたらします。

環境に配慮した取り組みとしてZEB化を実施することで、企業イメージの向上につながります。特に近年、脱炭素への具体的な取り組みを行う企業への評価は高まっており、ZEB化は企業の競争力向上に貢献します。

また、ZEB化された建築物は、高い省エネ性能により運用コストを抑制できることから、長期的な視点で見た場合の資産価値も高くなる傾向にあります。

快適で生産性の高いワークスペースの実現

建築物のZEB化は、省エネと快適性を高いレベルで両立できます。従来の建築物では、快適な室内環境を実現するために多くのエネルギーを消費するか、省エネのために快適性を犠牲にするという選択を迫られることが多くありました。

しかし、ZEBでは、高断熱化による室内温度の安定化や自然採光の活用、高効率設備の導入により、エネルギー消費を抑えながら快適な室内環境を実現できます。働く人々の快適性が向上し、生産性の高いワークスペースを実現することが可能です。

事業継続性の強化

ZEBは災害時における事業継続性を高められます。高断熱化や高効率設備の導入により、建築物のエネルギー消費量が抑えられ、エネルギー供給が途絶えた場合でも限られた電力で長時間の運用が可能となるためです。

例えば、従来の建築物では真夏に停電すると室温が急上昇しますが、ZEBでは高い断熱性能により室温の上昇を抑えられるため、快適な室内環境を長時間維持できます。

また、太陽光発電などの創エネ設備を導入することで、非常時のエネルギーを確保できます。そのため、事業活動の継続性を確保できるだけでなく、災害時の避難場所としても機能するため、地域の防災力向上にも貢献できます。

補助金の活用で初期費用が軽減される

国や自治体ではZEB化促進のため、様々な補助事業を実施しています。ここでは例として環境省や経済産業省、国土交通省が運営主体としている補助事業の一部について解説します。

参考：建築物等のZEB化・省CO2化普及加速事業│環境省

参考：住宅・建築物需給一体型等省エネルギー投資促進事業│経済産業省

参考：住宅・建築物省エネ改修推進事業（交付金）│国土交通省

上記は事業の概要のみ記載していますので、詳細については添付URLより公募概要をよく確認してください。また、多くの事業では実施可能な期間が定められていますので、申請の際は注意が必要です。

建築物をZEB化する際の注意点

これまでZEBの概要や定義、メリット、導入技術などについて説明しましたが、ZEB化を進めていくうえでの注意点があります。

定義があいまいでプロジェクトが進めにくい

ZEBの実現には、定義があいまいという大きな課題があります。

国はZEBについて「基準一次エネルギー消費量からの削減率」という数値目標は示していますが、条件を満たすまでの具体的な方法は定めていないためです。

例えば、50%以上の省エネを達成するために、どの程度の断熱材を使用すべきか、どのような高効率設備を選ぶべきか、太陽光パネルはどの程度の容量が必要かなど、具体的な判断は建物ごとに検討が必要です。

検討には「エネルギー消費性能計算プログラム（WEBPRO）」などの専門的な計算ツールを使用した分析が必要で、何度も設計の見直しが必要になる場合があります。

また、高層ビルのように太陽光パネルの設置スペースが限られる建物や、既存建築物の改修では、ZEBの数値目標を達成できないケースも少なくありません。そのため、プロジェクトの計画段階で、建物の構造や規模からZEB化が実現できるかを検討する必要があります。

高額なコストがかかる

建築物のZEB化には、高性能な断熱材や高効率設備、再生可能エネルギー設備の導入が必要です。さらに、建物規模によってはCO2濃度による外気量制御や空調ポンプの高度制御システムの導入なども求められます。

環境省の試算によると、ZEB Readyの基準を満たすには、省エネ基準相当の建築物と比べてオフィスビルでは約10%、スーパーマーケットでは約18%のコスト増となっています。

また、太陽光発電システムは、性能維持のために定期的な点検や清掃といった様々な種類のメンテナンスが必要となり、通常の建築物と比べて維持管理費用が増加します。そのため、ランニングコストも含めた総合的な費用計画が必要です。

ただし、ZEB化により年間の光熱費を40～50％以上削減できるため、長期的に見れば費用対効果は高くなります。また、導入時には国の補助金制度を活用することで、初期費用の負担を軽減することも可能です。

ZEBの認証を受けるまでに時間と労力がかかる（補助事業としての認証）

ZEB認証の取得にかかる期間は、新築建築物で約2年、既存建築物では約3年です。その間には、多くの手続きを行う必要があるため時間と労力がかかります。

以下では、ZEB認証までの主な流れを、新築建築物と既存建築物に分けて解説します（補助事業申請を前提としています）。

なお、具体的な実施項目やスケジュールは、建物の特性によって異なる場合があります。

新築建築物

※BEI値
建物のエネルギー効率を示す指標。BEI値が小さいほど省エネ性能が高いことを表す

既存建築物

ZEBの認証は代行サービスに任せるのが安心

ZEB認証の取得や補助金の申請は、専門的な知識と複雑な手続きが必要となります。特に建築物の省エネ計算では、Web計算プログラムである「WEBPRO」の使用が求められ、多くの時間と労力がかかります。

そのため、ZEB認証の取得には、詳しい専門家への依頼をお勧めします。

建築物の省エネ計算でお困りの方は、上岡建築設計事務所までご相談ください。

当事務所では、意匠設計事務所として培った経験を活かし、現場の納まりを考慮した省エネ計算を行っています。

計算開始前にお客様の目標値を確認し、必要に応じて早期に改善案を提案することで、効率的なZEB認証の取得をサポートいたしますので、お気軽にご相談ください。