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ネットゼロ建築改修における全ライフカーボン評価のためのデジタルツインシステム:英国における体系的な文献レビューと政策分析

Digital twin systems for whole-life carbon assessment in net-zero building retrofit in the United Kingdom: a systematic literature review and policy analysis (原題)

Adiba Shafique, Mohammad Tahir

Frontiers in Built Environment📚 査読済 / ジャーナル2026-07-06#炭素会計経営インパクト: コスト削減対象セクター: construction
DOI: 10.3389/fbuil.2026.1879853
原典: https://doi.org/10.3389/fbuil.2026.1879853

🤖 gxceed AI 要約

日本語

この論文は、英国のネットゼロ目標達成に向けた既存建築物の改修において、デジタルツイン(DT)システムが全ライフカーボン(WLC)評価にどのように活用できるかを体系的にレビューした。PRISMAガイドラインに従い42の学術論文と20の政策文書を分析し、現在のDT研究は運用カーボンに偏り、体現カーボンやWLC統合が未発達であることを明らかにした。また、DT-WLC統合のための5層フレームワークを提案し、政策との整合性や相互運用性の向上の必要性を指摘した。

English

This paper systematically reviews the use of digital twin (DT) systems for whole-life carbon (WLC) assessment in UK building retrofit towards net-zero targets. Analyzing 42 academic papers and 20 policy documents via PRISMA, it finds current DT research overemphasizes operational carbon while neglecting embodied carbon and full WLC integration. The study proposes a five-layer DT-WLC integration framework and identifies gaps in retrofit-specific applications, policy alignment, and dynamic-static database integration.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

英国のネットゼロ政策と建築ストック改修に焦点を当てたレビューであり、日本でもSSBJや有報における建築物のGHG開示が進む中、デジタルツインを活用した全ライフカーボン評価の枠組みは日本の不動産・建設業界にとっても示唆に富む。特に、運用カーボンと体現カーボンの統合的な評価や政策連動の重要性は、日本の建築物省エネ基準やZEB/ZEH施策にも応用可能である。

In the global GX context

This paper provides a comprehensive review of digital twin applications for whole-life carbon assessment in UK building retrofit, highlighting the imbalance between operational and embodied carbon integration. For global GX context, it addresses the gap between dynamic DT systems and static LCA databases, which is relevant to ISSB and CSRD disclosure requirements for built-asset carbon. The proposed five-layer framework could inform international standards for digital carbon assessment in existing buildings.

👥 読者別の含意

🔬研究者:The paper identifies four key research gaps and proposes a conceptual DT-WLC framework, offering a roadmap for future studies on integrated carbon assessment in retrofit.

🏢実務担当者:Real estate and construction firms can use the policy-aligned gaps and framework to evaluate digital twin investments for full lifecycle carbon tracking in retrofit projects.

🏛政策担当者:UK policymakers should note the limited alignment between current DT research and retrofit policy instruments, and the need for standards that integrate embodied carbon assessment into DT systems.

📄 抄録(日本語訳)

はじめに 建築と建設は、英国および世界全体の二酸化炭素排出量に大きく寄与しており、ネットゼロ目標の達成には既存建築ストックの改修(レトロフィット)の加速が必要である。デジタルツイン(DT)システムは、リアルタイム監視、予測分析、ライフサイクル性能最適化のためにますます推進されているが、英国の改修コンテキストにおける全ライフサイクル炭素(WLC)評価を支援する能力は依然として不明確である。 方法 本研究は、PRISMAに準拠した系統的文献レビューと政策分析を62の情報源(査読付き学術論文42件、英国政府・議会・業界文書20件)に対して実施した。情報源はScopus、Web of Science、ScienceDirect、Google Scholarから収集した。レビューでは、品質評価とテーマ分析を用いて、EN 15978ライフサイクルモジュール、RICS全ライフサイクル炭素評価要件、英国の改修政策手段にわたるDTの能力を検討した。 結果 調査結果によると、現在のDT研究は運用炭素に強く重点が置かれており、一方で体現炭素と完全なWLC統合は未発達のままである。デジタルツインとして説明される多くのシステムは、実際には限定的または一方向のデータフローを持つデジタルシャドウに近い機能を果たしている。報告されている省エネ効果は、計測機器が整備された商業ビルに基づくことが多く、英国のネットゼロ課題の中心を占める不均一な住宅改修ストックには必ずしも適用可能ではない。改修に特化したDTアプリケーションは、2050年の建築ストックにおける既存建築物の重要性にもかかわらず、依然として限定的である。 考察 主なギャップが4つ特定された:全EN 15978モジュールにわたる統合DT-WLCフレームワークの欠如、改修に焦点を当てたDT研究の過少代表、英国の政策および基準との整合性の限界、静的ライフサイクル評価データベースと動的DTシステム間の統合の弱さ。本論文は、将来の検証、相互運用性、改修規模での実装を支援するために、概念的な5層DT-WLC統合フレームワークと政策に整合した研究アジェンダを提案する。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

Introduction Buildings and construction contribute substantially to global and United Kingdom carbon emissions, and achieving net-zero targets requires accelerated retrofit of the existing building stock. Digital Twin (DT) systems are increasingly promoted for real-time monitoring, predictive analytics and lifecycle performance optimisation, yet their ability to support whole-life carbon (WLC) assessment in United Kingdom retrofit contexts remains unclear. Methods This study conducted a PRISMA-guided systematic literature review and policy analysis of 62 sources, comprising 42 peer-reviewed academic papers and 20 United Kingdom government, parliamentary and industry documents. Sources were drawn from Scopus, Web of Science, ScienceDirect and Google Scholar. The review used quality appraisal and thematic analysis to examine DT capabilities across EN 15978 lifecycle modules, RICS Whole Life Carbon Assessment requirements and United Kingdom retrofit policy instruments. Results The findings show that current DT research is strongly weighted towards operational carbon, while embodied carbon and full WLC integration remain underdeveloped. Many systems described as digital twins function more closely as digital shadows with limited or one-way data flows. Reported energy-saving claims are often based on well-instrumented commercial buildings and are not always transferable to the heterogeneous domestic retrofit stock that dominates the United Kingdom's net-zero challenge. Retrofit-specific DT applications remain limited despite the importance of existing buildings in the 2050 stock. Discussion Four main gaps are identified: the absence of integrated DT-WLC frameworks across all EN 15978 modules, the underrepresentation of retrofit-focused DT research, limited alignment with United Kingdom policy and standards, and weak integration between static lifecycle assessment databases and dynamic DT systems. The paper proposes a conceptual five-layer DT-WLC integration framework and a policy-aligned research agenda to support future validation, interoperability and retrofit-scale implementation.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。