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低炭素建設のための材料経路：バイオベース、リサイクル、代替セメント系材料の系統的レビュー

Materials Pathways for Low-Carbon Construction: A Systematic Review of Bio-Based, Recycled, and Alternative Cementitious Systems (原題)

Hugo Martínez Martínez Ángeles, Cesar Augusto Navarro Navarro Rubio, José Gabriel Ríos Ríos Moreno, Margarita G. Garcia-Barajas, Roberto V. Carrillo‐Serrano, José Luis Reyes Reyes Araiza, Ernesto Chavero-Navarrete, Mario Trejo Trejo Perea

Infrastructures📚 査読済 / ジャーナル2026-05-03#その他Origin: Global
DOI: 10.3390/infrastructures11050158
原典: https://doi.org/10.3390/infrastructures11050158

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本レビューは、低炭素建設材料（バイオベース、リサイクル材、代替セメント）に関する2018～2026年の研究をPRISMA法で系統的に評価。低炭素セメントでCO2排出量10～75%削減、木材・竹で28～70%削減のポテンシャルを示す一方、リサイクル材は輸送距離や加工工程に依存。機械性能と環境性能のトレードオフも明らかになり、単一素材代替より統合的ハイブリッド戦略が効果的と結論。

English

This systematic review (PRISMA 2020) evaluates low-carbon construction materials from 2018-2026. It finds that low-carbon cement reduces CO2 by 10-75%, engineered timber and bamboo by 28-70%, while recycled aggregate performance depends on transport and processing. Trade-offs between mechanical and environmental performance exist. Integrated hybrid strategies maximize sustainability gains over single material substitution.

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

日本の建設業界は2050年カーボンニュートラル目標を掲げ、グリーン調達や建築物の省エネ基準強化が進む。本レビューは国産木材やリサイクル材の活用、新たな低炭素セメント導入の根拠として有用。GX実現に向けた材料選択のエビデンスベースを提供する。

In the global GX context

Globally, construction accounts for ~40% of CO2 emissions. This review directly supports ISSB/TCFD disclosures on embodied carbon and transition finance for green building. It provides a comparative evidence base for low-carbon materials, relevant to CSRD and SEC climate rules, and identifies implementation challenges for scaling alternative cementitious systems and bio-based materials.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a comprehensive, up-to-date synthesis of material pathways and performance trade-offs, highlighting research gaps in durability and LCA standardization.

🏢実務担当者:Offers actionable comparisons of carbon reduction potential and mechanical performance for selecting low-carbon materials in construction projects.

🏛政策担当者:Informs building codes, green procurement policies, and subsidies for low-carbon materials by quantifying emissions reductions and circular economy benefits.

📄 抄録（日本語訳）

建設部門は、世界のエネルギー消費とCO2排出の大きな部分を占めており、その主な要因は、普通ポルトランドセメントや鋼材などの炭素集約型材料である。脱炭素化と循環経済への要求の高まりに応えて、戦略的に関連するいくつかのカテゴリーの持続可能な建設材料が開発されてきた。特に、天然およびバイオベースのシステム、リサイクルおよび廃棄物由来の材料、低炭素セメント系結合材、そして新興の多機能複合材料である。しかし、研究は材料クラスと性能指標にわたって断片的なままである。本系統的レビューは、Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses（PRISMA）2020方法論に従い、2018年から2026年の間に発表された進歩を評価する。査読付き研究を系統的に特定して分析し、これらの選択された材料経路間で、機械的性能、耐久性、体積炭素削減、およびライフサイクル環境影響を比較した。結果は、 substantialな脱炭素化の可能性を示している。低炭素セメント系材料は、従来のシステムと比較して約10〜75%のCO2削減を報告しており、一方、エンジニアリング木材と竹は、体積エネルギーの低減と生物起源炭素貯蔵により、28〜70%低いカーボンフットプリントを示す。リサイクル骨材と産業副産物は循環性を高めるが、輸送距離と処理強度に敏感なままである。軽量およびバイオベースのシステムでは、機械的能力と環境性能の間のトレードオフが明らかである。全体として、持続可能性の向上は、単独の材料代替ではなく、統合されたハイブリッド建設戦略を通じて最大化される。本レビューは、比較可能なエビデンスに基づく統合を提供し、低炭素建設を加速するための主要な研究ギャップと実装上の課題を特定する。

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）

The construction sector is responsible for significant global energy consumption and CO2 emissions, largely driven by carbon-intensive materials such as ordinary Portland cement and steel. In response to increasing decarbonization and circular economy demands, several strategically relevant categories of sustainable construction materials have been developed, particularly natural and bio-based systems, recycled and waste-derived materials, low-carbon cementitious binders, and emerging multifunctional composites. However, research remains fragmented across material classes and performance metrics. This systematic review evaluates advances published between 2018 and 2026 following the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) 2020 methodology. Peer-reviewed studies were systematically identified and analyzed to compare mechanical performance, durability, embodied carbon reduction, and life-cycle environmental impacts across these selected material pathways. The results indicate substantial decarbonization potential. Low-carbon cementitious materials report CO2 reductions of approximately 10–75% relative to conventional systems, while engineered timber and bamboo demonstrate 28–70% lower carbon footprints due to reduced embodied energy and biogenic carbon storage. Recycled aggregates and industrial by-products enhance circularity but remain sensitive to transport distance and processing intensity. Trade-offs between mechanical capacity and environmental performance are evident in lightweight and bio-based systems. Overall, sustainability gains are maximized through integrated hybrid construction strategies rather than isolated material substitution. This review provides a comparative evidence-based synthesis and identifies key research gaps and implementation challenges for accelerating low-carbon construction.

🔗 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。