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基本設計管工事(空調・給排水)

建築物のZEBとは|ZEB・Nearly ZEB・ZEB Ready・ZEB Orientedの違いと設備でできる省エネ

結論から言うと、ZEB(ゼブ)は「建物の一次エネルギー消費量を、設計と設備の両面から大幅に減らし、太陽光発電などの創エネと組み合わせて正味(ネット)でゼロに近づける」という考え方です。省エネ性能の高い設備を1つ入れれば達成できるものではなく、断熱・日射遮蔽といった建築側の工夫と、空調・照明・給湯・換気などの設備側の工夫を積み重ねた結果として実現するものです。

本記事では、「ZEB」「Nearly ZEB」「ZEB Ready」「ZEB Oriented」という4つの区分がそれぞれ何を意味するのか、そして建築設備の実務担当者が具体的にどこで省エネを積み上げていくのかを整理します。建物のエネルギー消費の全体像については、建築設備とは何かもあわせてご覧ください。


ZEBとは何か|「ゼロ」の意味を正しく理解する

ZEBは「Net Zero Energy Building」の略で、建物が1年間に消費する一次エネルギー消費量(空調・換気・照明・給湯・昇降機などで使うエネルギーを、石油やガスなど大元のエネルギー量に換算したもの)を、建築的な工夫と設備の効率化によって大きく削減し、さらに太陽光発電などで自らエネルギーを生み出す「創エネ」を組み合わせることで、消費量を正味ゼロに近づけることを目指す建物のあり方です。

ここで注意したいのは、「ゼロ」といっても電力を一切使わない建物という意味ではないという点です。あくまで一次エネルギー消費量を基準(同用途・同規模の標準的な建物を想定した基準値)と比べてどれだけ削減できたかという相対的な指標で評価されます。実務上は、削減率の大きさによって呼び方が変わる、と理解しておくと整理しやすくなります。


ZEBの4区分|ZEB/Nearly ZEB/ZEB Ready/ZEB Orientedの違い

ZEBという言葉は、削減の度合いに応じて複数の段階に分かれています。数値は制度上の目安として広く知られている範囲にとどめ、実際の判定基準や運用ルールは所轄の制度・評価機関の最新情報を必ず確認してください。

区分 おおまかな考え方 創エネの扱い
ZEB(狭義) 省エネと創エネを組み合わせ、一次エネルギー消費量を正味でおおむね100%程度削減する水準 太陽光発電等の創エネを積極的に活用
Nearly ZEB ZEBに近い水準まで削減しているが、100%には届かない段階 創エネを一定程度活用
ZEB Ready 省エネ設計・設備の工夫だけで、大きな削減率を達成している段階 創エネは前提としない(将来の導入余地を残す)
ZEB Oriented 延べ面積が大きい建物など、外皮性能や設備だけでは高い削減率の確保が難しい用途・規模を対象に、可能な範囲での省エネを積み上げる段階 創エネは前提としない

実務上のポイントは、「まずZEB Readyを目指し、可能であれば太陽光発電を載せてNearly ZEB・ZEBへ引き上げる」という段階的な発想で計画することが多いという点です。特に延べ面積が大きい事務所ビルや商業施設、公共施設では、屋根面積に対して床面積が大きく、創エネだけで大幅な削減を賄うのが難しいため、ZEB Orientedのような区分が用意されています。


ZEBを実現する2つの柱|「減らす」設計と「効率よく使う」設備

ZEBは、大きく分けて次の3つの取り組みの積み重ねで実現します。

1つ目は「負荷を減らす(パッシブ設計)」です。 建物にかかる冷暖房・照明の負荷そのものを小さくする工夫で、外壁や窓の断熱性能の向上、日射遮蔽(庇(ひさし)やルーバー、遮熱ガラスなどで直射日光の入り込みを抑えること)、自然採光や自然換気を活かした計画がこれにあたります。設備を導入する前の「建物のつくり」の段階で効いてくる部分です。

2つ目は「効率よく使う(アクティブ設計)」です。 減らしきれない負荷に対して、高効率な設備機器と、それを無駄なく動かす制御を組み合わせる考え方です。空調の熱源機器の効率向上、LED照明への切り替え、換気量をセンサーで最適化する制御などが該当し、建築設備の実務担当者が最も関わりの深い領域です。

3つ目が「創エネ(自らエネルギーを生み出す)」です。 太陽光発電などの再生可能エネルギー設備を導入し、削減しきれなかった分をエネルギー生産で補う考え方です。前章の4区分のうち、ZEBやNearly ZEBはこの創エネの活用度合いによって呼び方が分かれています。

この3つのうち、パッシブ設計とアクティブ設計(省エネ)を先に積み上げ、それでも足りない部分を創エネで補うという優先順位が基本の考え方です。創エネから先に検討してしまうと、建物の断熱性能や設備効率が低いままエネルギーを「生み出す量」だけで帳尻を合わせることになり、太陽光パネルの設置面積が過大になったり、コストバランスが崩れたりしやすくなります。


設備分野別・省エネ手法の一覧

建築設備の実務では、分野ごとにどのような省エネ手法があるかを押さえておくと、計画の初期段階で抜け漏れなく検討できます。以下は代表的な手法の整理です。

設備分野 主な省エネ手法
空調 高効率な熱源機器の採用、外気冷房(外気温が低い時期に外気をそのまま冷房に活用する運転)、全熱交換(排気の温度・湿度を給気に回収する換気方式)、変流量制御によるポンプ・ファン動力の削減
照明 LED照明への更新、昼光利用(窓からの自然光に応じて照明を自動調光する制御)、人感センサーによる不在時消灯、エリアごとの点灯回路の細分化
給湯 高効率給湯機器の採用、配管の断熱強化による熱ロスの抑制、使用量に応じた台数制御
換気 CO2濃度に応じた換気量制御(在室人数の変動に合わせて換気量を増減させる考え方)、全熱交換器の導入
中央監視・BEMS 建物全体のエネルギー使用状況を「見える化」し、運用改善につなげる仕組み。設計段階の省エネと、運用段階の省エネの両方を支える

これらは単独で導入するよりも、互いに関連づけて計画することで効果が積み上がるという点が実務上のポイントです。たとえば照明の昼光利用は、日射遮蔽の設計(パッシブ設計)とセットで検討しないと、まぶしさ対策が不十分になり、結果としてブラインドが下ろされたまま昼光センサーが機能しないといったことも起こり得ます。照明計画の詳細は、照明計画(昼光連動・省エネ制御)で扱っていますので、あわせてご確認ください。


一次エネルギー消費量とBEIの関係

ZEBの削減率を評価する際によく登場するのが、**BEI(Building Energy Index、建物の一次エネルギー消費量を、標準的な仕様の建物を想定した基準一次エネルギー消費量で割った指標)**です。BEIの値が小さいほど、基準となる建物に比べて省エネ性能が高いことを意味します。

ZEBの各区分は、このBEIの値を基準としながら、創エネによる削減分をどこまで見込むかによって区分が分かれる、という構造になっています。つまり、BEIは「省エネ設計・設備でどれだけ減らせたか」を示す指標であり、ZEBはそこに創エネを加えた「建物全体としてのエネルギー収支」を示す考え方と整理すると理解しやすくなります。BEIそのものの考え方や算定の枠組みについては、BEIと省エネ基準で詳しく解説しています。


図書館など大規模公共建築でZEBを狙うときの考え方

図書館のような大規模な公共建築でZEBを目指す場合、事務所ビルとは異なる難しさがあります。書架のあるフロアは、防災上・保存環境上の理由から窓を大きく取りにくく、パッシブ設計の効果が限定的になりやすい一方で、開架スペースや閲覧室では自然採光や自然換気を積極的に取り入れられる余地があります。用途ごとに求められる室内環境が大きく異なるため、ゾーンごとに「減らす設計」の効き方を見極めて計画することが実務上のポイントです。

また、公共建築は延べ面積に対して屋根面積の割合が小さくなりやすく、太陽光発電だけで大幅な創エネを賄うのは容易ではありません。そのため、まずは高効率な熱源機器・LED照明・きめ細かな制御によって着実にBEIを下げ、ZEB ReadyやZEB Orientedといった、創エネに過度に依存しない区分を現実的な到達目標として設定するケースが多く見られます。開架スペースの自然採光をどう活かすかは書架配置とも密接に関わるため、ゾーニングの段階から設備担当者が関与しておくと、後工程での手戻りを防ぎやすくなります。


実務チェックリスト

  • ZEBの区分(ZEB/Nearly ZEB/ZEB Ready/ZEB Oriented)のうち、この建物でどこを目標とするかをプロジェクトの初期段階で関係者と共有しているか
  • パッシブ設計(断熱・日射遮蔽・自然採光/換気)の検討が、設備計画より先行して進められているか
  • 空調・照明・給湯・換気それぞれの省エネ手法が、個別ではなく相互に関連づけて計画されているか
  • BEIの算定条件(対象範囲・用途区分など)を設計チーム内で早い段階からすり合わせているか
  • 創エネ(太陽光発電等)を検討する際、屋根面積・構造条件・将来の更新性を確認しているか
  • 大規模建築の場合、ゾーンごとに求められる室内環境の違い(採光の可否、換気量の考え方など)を踏まえて省エネ手法を選び分けているか
  • 運用段階での「見える化」(BEMS等)を導入し、設計時の想定と実際の使用状況を比較できる体制を用意しているか

よくある質問

ZEBは新築でないと目指せませんか?

新築での取り組みが中心ではありますが、既存建物の改修(改築・設備更新)でも、断熱改修や高効率設備への更新を積み重ねることでBEIを下げ、ZEB Ready等の水準に近づける取り組みは行われています。ただし既存建物は制約が多いため、実現可能な水準は建物の状態によって大きく異なります。

ZEBを目指すと建設コストは必ず高くなりますか?

高効率設備や断熱強化には初期費用がかかることが一般的ですが、光熱費の削減によって運用段階でコストを回収していく考え方が基本です。どの程度の投資でどの区分を目指すかは、建物の用途・規模・運用期間によって最適解が変わるため、企画段階での試算が重要になります。

ZEB Orientedはどのような建物を想定した区分ですか?

延べ面積が大きく、屋根面積に対して床面積の割合が大きいために、外皮性能や設備の工夫だけでは大幅な削減率の確保が難しい用途・規模の建物を想定した区分です。図書館や大規模な事務所ビルなどが該当することがあります。

BEIとZEBの区分は同じ基準で判定されますか?

BEIはあくまで一次エネルギー消費量の削減度合いを示す指標であり、ZEBの各区分は、このBEIの水準に加えて創エネの活用度合いを組み合わせて整理されたものです。両者は関連していますが、評価の視点がやや異なる点に注意が必要です。


まとめ

  • ZEBは、一次エネルギー消費量を建築・設備の工夫で大きく減らし、創エネと組み合わせて正味ゼロに近づける考え方
  • ZEB/Nearly ZEB/ZEB Ready/ZEB Orientedは、削減率と創エネの活用度合いによって区分が分かれる
  • 実現の柱は「負荷を減らす(パッシブ設計)」「効率よく使う(高効率設備・制御)」「創エネ」の3つで、この順序で検討するのが基本
  • 空調・照明・給湯・換気それぞれに省エネ手法があり、単独ではなく相互に関連づけて計画することが実務上のポイント
  • BEIは省エネの削減度合いを示す指標、ZEBはそこに創エネを加えた建物全体のエネルギー収支を示す考え方
  • 大規模公共建築では、屋根面積に対して床面積が大きくなりやすいため、創エネに過度に頼らないZEB ReadyやZEB Orientedを現実的な目標とすることが多い

ZEBは、どれか1つの設備を導入すれば達成できるものではなく、企画・基本設計の段階から建築側と設備側が一体となって積み上げていく取り組みです。プロジェクトの早い段階でどの区分を目指すのかを共有し、パッシブ設計と設備の効率化を並行して検討することが、無理のないZEB実現への近道になります。実際の判定基準や制度上の要件は改定されることがあるため、最終的な計画は所轄官署や評価機関、設計者に必ず確認してください。


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