中国の「二つのカーボン目標」におけるプレファブリケーテッド鋼構造の開発状況と今後の動向

中国の「二つのカーボン目標」におけるプレファブリケーテッド鋼構造の開発状況と今後の動向

政策による制約、用途の多様化、および低炭素サプライチェーンの再構築

リード：中国の「二つのカーボン」目標のもと、プレファブ鋼構造は、単なる施工効率向上のツールから、低炭素建設およびサプライチェーンの確実性を実現するツールへと進化しています。政策面ではすでに厳格な制約が設けられており、2025年までに新規建築物に占めるプレファブ建築物の割合が30％超、2030年までには当年竣工する都市部の新規建築物に占めるプレファブ建築物の割合が40％に達することが見込まれています。業界レベルでは、応用分野が多様化しています。工業用工場、物流倉庫、文化・スポーツ施設、交通ハブ、超高層プロジェクトなどは比較的成熟した応用分野ですが、住宅や一般公共建築物については、コスト、標準化、防火・防食システムといった課題により、依然として普及が制約されています。

図1：プレファブ鋼構造は、低炭素デリバリー、トレーサビリティ、およびサプライチェーンの確実性という観点から、ますます評価されるようになっています。

1. 核心的な結論：競争の焦点が「スピード」から「低炭素化」「検証可能性」「確実な納入能力」へと移行している

政策面および市場面の両方から見ると、プレファブ鋼構造の根拠となるロジックは変化しています。過去には、購入者は主に工期、コスト、スパンを重視していましたが、現在ではプロジェクト発注者、政府機関による調達担当者、海外顧客もまた、延床面積あたりの建材 embodied carbon（構造材に含まれる炭素量）、部材のトレーサビリティ、現場における廃棄物排出量、グリーン建築資材要件への適合性、および複数の規格に対応した納入能力を重視するようになっています。これは、鋼構造企業間の競争が、単に部材加工能力にとどまらないことを意味し、設計・製造・輸送・施工・運用・保守に至るまでの全工程のデジタル化能力が、ますます重要な競争要素となっていることを示しています。

国家レベルでは、『建設業向け第14次五カ年計画』において、2025年までにプレハブ建築物が新築建築物全体の30％以上を占めるよう提案されています。また、『都市・農村建設分野におけるカーボンピーキング実施計画』では、2030年までに当該年度に竣工する新築都市建築物のうちプレハブ建築物が40％を占めるようさらに提案されており、同時に鋼構造住宅、スマート建設、グリーン建材、および工場における建材の高精度加工の推進も図られています。グリーン建材に関する政府調達政策は、当初の6つの試験都市から拡大され、現在は合計48都市で実施されており、2025年までには政府調達による建設プロジェクトへの政策適用を全国的に完全に実施することを要請しています。

主要データおよび解釈根拠

図2：政策および調達ルールにより、カーボンデータ、適合素材、監査可能な文書がサプライヤーの競争力の一部となっています。

2．政策の背景：プレファブ工法の推進から、カーボン制約下での建設手法の再構築へ

「デュアル・カーボン」目標は、建設業界を従来の投資主導型の論理から脱却させ、エネルギー・素材・施工・運用の各段階で連携したカーボン削減へと向かわせています。長年にわたり、建設業界は現場における大規模な湿式作業、素材の高損失率、大量の建設廃棄物、納品品質のばらつきといった課題に直面してきました。プレファブ鋼構造の政策的価値は、より多くの工程を工場内に移行させ、標準化された設計・産業化された生産・現場での組立を通じて、現場におけるエネルギー消費・粉塵・騒音・廃棄物排出を低減することにあります。

グリーン建築材料の普及促進政策も、調達評価の方法を変化させています。『財庫〔2022〕35号』文書は、政策の適用範囲を明確に48都市へと拡大し、病院、学校、オフィスビル、複合施設、展示ホール、コンベンションセンター、スタジアムおよび公的住宅プロジェクトを政府調達の対象に含めています。当該政策の適用対象となるプロジェクトでは、『グリーン建築・グリーン建築材料に関する政府調達要件基準』に掲載された建築材料を、関連する要件に従って購入・使用することが求められます。鋼構造の工場および倉庫については、直接的な補助金とはなりませんが、政府投資プロジェクト、公共建築物および産業団地プロジェクトを通じて需要が市場へと伝達されます。

現地レベルでの実施において、プレファブ建築の要件は、しばしば土地譲渡条件、容積率インセンティブ、グリーンビルディングの星評価、産業団地向けの低炭素指標、および政府出資プロジェクトの技術条件と連携しています。B2Bバイヤーにとってこれは、鋼構造物サプライヤーが単に見積もりを提供するだけでなく、監査可能な設計計算書、材料証明書、溶接品質記録、塗装システム関連文書、出荷ロット記録、および設置ガイド文書も提出しなければならないことを意味します。

3. 業界の現状：アプリケーションは工場、施設、超高層ビルに集中している一方、住宅分野への浸透は依然として遅れています

鋼構造は、すべての建築タイプにおいて均等に拡大しているわけではありません。2024年の主要プロジェクト標本調査によると、超高層ビルおよびオフィスビルが28％を占めました。大型展示センター、文化・スポーツ施設、ショッピングセンターが25％、工業プラントおよびハイエンド製造工場が16％、交通インフラ（空港ターミナルおよび高速鉄道駅）が9％、学校および病院が8％、住宅プロジェクトが1％未満でした。この標本は企業が報告した主要プロジェクトを反映したものであり、業界全体の竣工延床面積構成として解釈してはなりません。

この構造は現実的です。工場、倉庫、物流センターでは通常、広いスパン、明確な柱間配置、高い天井高、クレーン梁、または重量ラックの耐荷重能力が求められます。文化・スポーツ施設および展示センターでは、広いスパンの屋根構造と複雑な接合部が求められます。超高層建築物では、高さ、耐震性能、施工速度のバランスを取るために、鋼構造フレーム、鋼管コンクリート柱、メガトラス、複合床構造への依存度が高くなります。一方、一般住宅建築では、遮音性、耐火性、コスト、住戸プランの標準化、外皮構造、内装仕上げとの連携など、多様な要件を同時に満たす必要があり、大規模な普及がより困難になります。

瀋陽中威重工鋼構工程有限公司の公開情報を観察サンプルとして分析したところ、同社のウェブサイトでは、鋼構造倉庫、鋼構造工場、家禽飼育舎、および海外向け鋼構造ソリューションを主な製品・サービスとして掲載しています。公表されているサービスには、カスタマイズされた鋼構造設計およびプレファブリケーション、国際規格に基づく認証支援、グローバル物流、現地設置指導、ワンストップ輸出サービスが含まれます。また、Alibaba上の企業プロフィールでは、同社はグリーンビルディング向け鋼構造システムおよび建築用金属外装システムの統合サービスプロバイダーとして位置付けられています。海外のバイヤーにとって重要な能力は、単にトン単価の安さではなく、設計基準、工場製造、輸出梱包、輸入国における建築基準および設置手順といった要素を一貫して統合できるかどうかです。

特定のプロジェクトは、鉄骨構造物の輸出プロジェクトがいかに複雑であるかを示しています。中威重工業のウェブサイトによると、バンコクにおける大規模物流倉庫プロジェクトにおいて、同社は約4,150トン分の鉄骨構造物の製造および出荷を担当しました。その範囲には、主要な鉄骨構造、大スパン屋根支持システムおよび付属部品が含まれ、タイ国内の関連規格および建築基準への適合が強調されています。同社の海外工場および倉庫向け受注情報では、海外向け受注が事業全体の60％以上を占めているとされ、ポーランドの農業用倉庫、サウジアラビアの食品加工工場、ケニアの建材倉庫などのプロジェクトが挙げられています。これらの記述は同社による自己申告であり、業界全体の平均値として一般化するものではなく、あくまで事例観察として参照すべきものです。

図3：現在の採用は、スパン、荷重、高さ、物流効率、施工確実性が明確な価値を生み出す地域で最も進んでいます。

4. 核心技術の進展：材料、ノード、外装システム、デジタル製造が連携して進化しています

素材面では、高強度鋼、耐候性鋼、ステンレス鋼、低VOC防食コーティング、および建築物一体型太陽光発電（BIPV）が、鋼構造物のライフサイクル評価を変革しています。業界報告書によると、Q690高強度鋼の降伏強度は、従来のQ355構造用鋼の約2倍であり、一方で単位コストはQ355鋼の約1.25～1.35倍となっています。断面最適化により重量および溶接量が削減されれば、総合的なコストや二酸化炭素排出量が従来の解決策より必ずしも高くなるとは限りません。雄安新区科学技術イノベーションセンターにおいてQ690鋼が採用された後、公表された報告によると、主要構造の重量が20％、二酸化炭素排出量が18％それぞれ削減されたとのことです。これは、特定のシナリオにおいて高強度鋼が軽量化およびカーボン・レダクションに寄与する価値を示しています。

製造現場において、BIM、デジタルツイン、IoT（モノのインターネット）、ロボット溶接、自動切断、CNCドリル加工、および生産管理システムが、大手企業から地域の工場へと広がっています。鋼構造の倉庫および工場では、モデル駆動型製造によって真に効率が向上します。すなわち、構造計算モデル、詳細図面、部品リスト、溶接情報、ボルト穴の位置、梱包／出荷コードが一貫して維持されるため、設計変更の削減、部品の欠落防止、および現場での二次切断の削減が実現されます。

外皮システムおよび機械・電気設備の連携も、低炭素建築において極めて重要です。鉄骨構造工場のカーボン・パフォーマンスは、主な鉄骨材料だけでなく、屋根および壁の断熱性能、気密性、採光、自然換気、屋上太陽光発電、排煙および防火設備などにも左右されます。「都市・農村建設分野におけるカーボンピーク達成に関する政策」では、2025年までに新設の公共機関施設および新設工場建物の屋上太陽光発電設置率を50％程度まで高めることが目標とされています。これにより、鉄骨構造の屋根は単なる外皮機能から、荷重支持・断熱・防水・点検通路・発電機能を一体化した総合システムへと進化が求められます。

5．課題：コスト、標準化、防火および腐食防止は、3つのハードルです

最初の課題はコスト管理です。鋼構造物プロジェクトのコストは、単に鋼材価格と重量を掛け合わせたものではありません。発注者が実際に支払うのは、設計詳細化、加工ロス、溶接、サンドブラストおよび錆除去、塗装、耐火処理、輸送、揚重、外装システム、接合部設置、およびその後の保守にかかる包括的なコストです。鋼材価格の変動は見積もりリスクを増幅させます。また、非標準の接合部が多すぎると加工時間が増加します。さらに、国境を越えたプロジェクトでは、梱包、海上輸送、通関、および現地国の建築基準への適合に伴うコストも負担しなければなりません。入札が依然として最低初期価格に焦点を当てている限り、低炭素鋼や高性能塗装システムのライフサイクル価値は十分に反映されません。

2つ目の課題は、標準化が不十分なことです。国内の鋼構造工場および倉庫プロジェクトは、プロセスフローの違い、設備配置の違い、地域気候の違い、およびオーナーの拡張計画の違いなどにより、しばしば高度にカスタマイズされています。柱間隔、パウリン、補剛材、外装パネルの種類、雨水樋、ドア・窓開口部、クレーン梁、中二階接合部などにおいて、統一されたモジュールが欠如しています。その結果、設計作業の繰り返しが発生し、部品の種類が過剰になり、生産ラインの頻繁な調整が必要となり、現場での設置時に許容される誤差が小さくなっています。今後の競争力は、すべてのプロジェクトを一律にすることから生まれるものではなく、標準化された部品、パラメトリックな組み合わせ、およびプロジェクトごとの検証を含むシステムを構築することから生まれます。

3つ目の課題は防火および防食対策です。鋼材はリサイクル可能で、強度が高く、軽量という特長がありますが、その耐火性および耐食性は設計および保護システムに依存します。倉庫、工場、物流施設などのプロジェクトは、高湿度、沿岸部、化学薬品を扱う環境、コールドチェーン（低温流通）環境、あるいは高温環境などに立地されることが多くあります。コーティングシステム、溶融亜鉛めっき、耐火被覆、保守点検周期、接合部の保護対策などは、設計段階で明確に定める必要があります。入札の技術条件には、『建築物防火設計一般規範』（GB 55037-2022）、『建築物における鋼構造の防火安全技術規範』（GB 51249-2017）、ISO 12944「腐食防止塗装システム」、CECS 343:2013『鋼構造物の防食塗装技術仕様書』などの基準を盛り込むべきであり、施工段階での後付け対策として扱ってはなりません。

6. 今後の方向性：デジタル建設、低炭素鋼、モジュラー工法の活用がサプライチェーンを再構築する

今後5年の第1の主要テーマはデジタル建設である。エンジニアおよびサプライチェーン管理者にとって、デジタル化はBIMによる可視化にとどまるべきではない。部材レベルでのデータ提供へと進化させる必要がある。すべての鋼製梁、柱、ブレース、パーリン、接合プレートには、材質、熱処理番号、溶接記録、塗装ロット、検査報告書、梱包番号、設置位置を一意に紐づけた識別コードを付与しなければならない。こうした取り組みによってこそ、プレファブリケーテッド鋼構造物は工場における品質を現場における確実性へと変換できる。

2番目の主要なテーマは、低炭素鋼および低炭素調達です。グリーンビルディング、グリーン建材、カーボンアカウンティングシステムが進展するにつれ、鉄骨構造物プロジェクトでは、材料の環境製品宣言（EPD）、スクラップ比率、電気炉鋼（EAF鋼）、グリーン電力の使用、輸送距離、再利用可能性などに、徐々に注目が集まるようになります。短期的には、低炭素鋼は価格プレミアムや供給安定性の課題に直面する可能性があります。しかし、輸出プロジェクト、多国籍企業の工場、政府投資による公共建築物、および厳格なESG開示要件を求める発注者プロジェクトにおいては、低炭素素材の認証が入札における優位性となり、場合によっては参入の必須条件となる可能性があります。

第3の主要なラインはモジュール化応用です。鋼構造の倉庫および工場は、機能単位が比較的明確であるため、早期のモジュール化に最も適しています。具体的には、標準的な柱間隔、標準的な屋根勾配、標準的な外装パネル種類、標準的なプurlin（縁材）および補剛システム、そして標準的なポータルフレームまたは多層フレームモジュールなどが挙げられます。将来的に成熟したソリューションでは、各プロジェクトをゼロから始めるのではなく、標準モジュールで80％の反復的なニーズを満たし、残り20％（地域の荷重条件、プロセス機器、オーナーの要望などに関連する部分）はパラメトリック設計によって対応するようになります。

第4の主要な柱は、国際規格との互換性です。海外のバイヤー向けには、サプライヤーが契約段階の早期に、構造設計基準、溶接基準、施工基準、腐食防止基準および受入文書としてどの規格を適用するかを明確にする必要があります。北米プロジェクトでは、通常、ANSI/AISC 360およびAWS D1.1が重視されます。欧州市場では、EN 1993、EN 1090およびCE関連要件がよく登場します。沿岸部や高腐食性環境では、ISO 12944の腐食分類が特に重視される傾向があります。中国の鋼構造企業が部材輸出からエンジニアリング・ソリューション輸出へとステップアップするためには、規格マトリクスおよび文書テンプレートライブラリの構築が不可欠です。

図4：今後の競争力は、デジタルデータ、低炭素調達、モジュラー製品、国際規格を反復可能な納入プロセスに統合することにかかっています。

7．結論：業界は、脱炭素化、産業化、国際化という3つの潮流が交差する局面に突入しています。

プレファブ鋼構造の将来は、単に木材やコンクリートを鋼材で置き換えることだけではありません。計算可能・トレーサブル・組立可能・保守可能な手法を用いて、適切な建築タイプにおけるライフサイクル効率を高めることにあります。工場、倉庫、イベント会場、交通ターミナル、超高層ビルが今後も主な適用シーンであり続けます。学校、病院、低所得者向け住宅などの公共プロジェクトは、政策支援のもとで引き続き実証導入が進められます。住宅市場においては、防火・遮音・コスト・標準化の各システムがより成熟した後に、ようやく加速する可能性があります。

企業にとって、次の段階における鍵となる能力は、単一のポイントでの突破ではなく、設計基準、低炭素素材、デジタル製造、品質保証、物流・納入、海外規格といった要素を安定したプロセスに変える能力です。バイヤーにとっては、サプライヤー評価も「トン単価」から「ライフサイクルコスト」「納入確実性」「コンプライアンス文書の完全性」「カーボンデータの透明性」へと転換する必要があります。政策目標としてのグリーン素材調達および国際プロジェクト納入が同時に圧力をかけている中、プレファブ鋼構造は、従来のオプション的なソリューションから、低炭素産業建築における重要なインフラソリューションへと徐々に移行していくでしょう。

出典および基準に関する備考

政策文書：（1）住宅都市農村建設部『第14次五カ年計画における建設業の発展計画』（建市〔2022〕11号）。同計画では、2025年までに新規建設建築物に占めるプレハブ建築物の割合を30％以上とすること、およびスマート建設と新型建設産業化の連携・発展を推進することを提言している。（2）住宅都市農村建設部および国家発展改革委員会『都市・農村建設分野におけるカーボンピーキング実施計画』。同計画では、2030年までに当該年度に竣工する新規都市建築物に占めるプレハブ建築物の割合を40％とすること、および鋼構造住宅、スマート建設、グリーン建材の普及を推進することを提言している。（3）財政部、住宅都市農村建設部、工業情報化部『グリーン建材を支援する政府調達政策の適用範囲拡大に関する通知—建築品質の向上を目的として』（財庫〔2022〕35号）。

業界資料：『中国建設用鋼構造産業発展報告書 2023–2024』の公表資料に基づくもので、2024年の鋼構造物生産量・生産額、重点案件サンプルにおける用途別構成、および高強度鋼・耐候鋼を用いた事例をカバーしています。本稿で引用される比率は、当該公表資料の範囲内に限定されており、業界全体の絶対的統計値として外挿されたものではありません。

企業の公表情報：瀋陽中威重工業鋼構造工事有限公司のウェブサイトに記載された同社の技術力、サービス範囲、製品カテゴリー、およびバンコク物流倉庫プロジェクトに関する情報；ならびにAlibaba国際サイト上の同社概要ページに掲載された企業のポジショニング、生産拠点面積、および包括的なサービス提供能力に関する情報です。当社の実施プロジェクト、受注状況、および技術能力に関する記述は、各社が自ら開示した情報をもとにしています。

中国の規格：GB 55006-2021『鋼構造物一般規範』；GB 50017-2017『鋼構造物設計規範』；GB/T 51232-2016『鋼構造装配式建築技術規範』；GB 50205-2020『鋼構造物工事品質検収規範』；GB 55037-2022『建築物防火一般規範』；GB 51249-2017『建築物鋼構造物防火技術規範』；JGJ 82-2011『鋼構造物高強度ボルト接合技術仕様書』；CECS 343:2013『鋼構造物防腐塗装技術仕様書』。

国際規格：ANSI／AISC 360-22『鉄骨造建築物仕様書』、AWS D1.1／D1.1M:2025『構造用溶接規格－鋼構造』、EN 1993 エurocode 3『鋼構造物の設計』、EN 1090『鋼構造物およびアルミニウム構造物の施工』、ISO 12944『塗料およびワニス－防食塗装系による鋼構造物の腐食防止』。海外プロジェクトについては、当該プロジェクト所在地の法令および契約で合意された規格の最新版に従うものとする。

データ範囲に関する声明：政策文書、規格番号、公的報告書などに明記された数値を除き、本記事は追加的な統計数値を生成しない。適用構造、コスト変動、モジュール化の成熟度、低炭素調達の動向に関する判断は、業界の観察または推定として扱われる。