JP2004089209A

JP2004089209A - 緑化装置

Info

Publication number: JP2004089209A
Application number: JP2003432251A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furumura; 古村　崇; Toshiaki Fukuhara; 福原　俊朗; Shinichi Kawada; 川田　紳一
Original assignee: Kawada Construction Co Ltd
Current assignee: Kawada Construction Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】　特別な灌水設備が無くとも天然降水量のみで植物が生育でき、広範囲に舗装された街路区域などを大規模に緑化するのに好適な緑化装置を提供する。
【解決手段】　植栽容器１０１は上面を開放する鉄筋コンクリート製の箱体１０２を用い底部に支点を設け、これにプレキャストコンクリート製の有孔仕切板１０３を載置する。仕切板１０３より下半の容器内部は水密構造とし貯水部１０４とする。仕切板１０３より上部の壁体１０５はポーラスコンクリート等の透水性能を備える構造体とする。仕切板１０３の上面には通気性能の大きいシート材１０８に被包される木炭層１０９と、この上面に載置する腐朽土とウッドチップあるいは芝生で被う表層からなる土壌層を形成する。貯水部１０４には表層から降雨が浸透して貯水されるが貯水量を確保するため周辺地盤からの浸透水も集水する。
【選択図】　　　　図５

Description

　この発明は、特別な灌水設備が無くとも天然降水量のみで植物が生育し得る緑化装置に関するものであり、特に緑少ない都市建物の屋上や周囲、地下構造物の上面、舗装街路区域を緑化するのに好適な緑化装置に関する。

　近年都市環境に配慮するため建物の屋上緑化に対する要請がますます増大している。これは緑化による屋上断熱効果・建物全体の省エネ効果、屋上庭園による景観の向上効果のみならず、植物の蒸散作用に伴う気化の潜熱によって、街区全体の気候緩和にも一役を果たすことが期待されているからである。

　ところで、従来の建物の屋上緑化は、大量の土壌を屋上スラブに積載し、この土壌の上に草木を植栽していた。このため建物には大きな積載荷重が加わるので既設建物を屋上緑化する場合には大規模な構造体の補強が必要となるケースが多かった。又常時水分が供給される屋上構造体は、防水性能アップのための多大な費用と、将来に亘る漏水の危険性が指摘されていた。

　又、大量の土壌を堆積した場合であっても、その層厚は通常の地盤と比較すれば非常に薄いものとなるので蒸発によって土中の水分が失われやすく、草木を生育させるためには天然の降水量のみでは賄いきれず、緑化部分全域に亘る頻繁の灌水が必要不可欠であった。

　このため建物への荷重負荷を極力軽減し、漏水の恐れも無く、灌水作業も容易な緑化装置を実現するため、所謂プランターを利用して屋上緑化を目指す装置が種々提案されてきた。このような緑化装置については、例えば特許文献１あるいは特許文献２に記載されるような構造が提案されていた。
特開平９−１４０２５２号公報特開平１０−１０８５４７号公報

　プランターを使用する従来の緑化装置は、種々の植物を植えたプランターを屋上等に直接載置するか、あるいはプランターを支持する台上に載置するのが一般的であった。これらは限定された土量のため荷重増加が比較的少なく、又防水はプランターに受け持たせることができるので、防水性能をアップさせるための費用支出を抑えることが可能であった。又、立ち木等の根が屋上スラブに入り込む恐れも無いので将来に亘る漏水の危険性は少ないものであった。

　しかし、従来のプランターでは水分蒸発が著しいので、プランター部分だけとはいえ頻繁の灌水作業を欠かすことができず、これに要するコストアップや管理面での煩雑さに問題点が指摘されていた。又従来のプランターでは夫々が独立した容器となるため、植栽し得る植物がかなり制限されてしまい、屋上緑化面積も極めて限定された範囲に留まっていた。従って屋上に本格的な庭園を構築したり、歩行可能な緑地帯を造成することは不可能であった。

　この発明は、従来の緑化装置が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、特別な灌水設備が無くとも天然降水量のみで植物が生育し得る、しかも容器の適用範囲が広い緑化装置を提供することを目的としている。

　又、広範囲に舗装された街路区域などを大規模に緑化するのに好適な緑化装置を提供することを目的としている。

　上記課題を解決するため、この発明の緑化装置は、上面を開放する有底の容器内に緑化用植物を植栽する土壌層を形成し、前記植物が生育するために必要な水分を供給し、かつ過剰な水分を排出するための水分調整部を備える緑化装置において、前記容器は、下半を水密構造である貯水部となし、少なくとも貯水部上端を越える高さまで通水性能が大きい材質よりなる間隔保持材を敷設し、前記貯水部を超過する水を排出するための排水部を側面に設け、前記間隔保持材の上面に通気性能の大きいシート材を介在して載置する前記土壌層は、前記貯水部より蒸発する水分を吸着するための木炭を含有することを特徴とするものである。

　容器は、例えば発泡スチロールやリサイクルプラスチック系の材料で形成された軽量の箱体を用い、下半の容器内部には、必要に応じて、例えば防水性のシートを貼着して水密構造とする。

　間隔保持材は、通水性能が大きく、かつ土壌層を支持し得る材質のものであれば特に限定されず、例えば樹脂製の暗渠集排水材やポーラスコンクリートその他の有孔固形物を利用することができる。通気性能の大きいシート材は、載置する土壌が貯水部に落下せず、かつ貯水部より蒸発する水分を通過し得る材質のものを選択する。

　土壌層は、木炭と腐朽した木材チップを主たる材料として混合する木質系の軽量土壌、例えばその配合を高温度焼成炭を５％、中温度焼成炭を５％、腐朽した木材チップを７０％、他にヤシ繊維、パーライト、バーミキュライト、ピートモス、赤玉土もしくは黒土等を２０％とする軽量土壌などが望ましい。このような配合の土壌とすることにより、保水力がアップし、かつ水分の移動を可能とする土壌となる。

　木炭は、例えば建設工事で排出される廃材としての型枠合板等を焼却せずに炭化装置を用いて合板再生炭としたものを使用することが望ましい。なお炭化時の焼成温度としては、１３００℃程度が望ましい。７００℃程度で焼成する場合には、木炭にカドミウム・ヒ素等の有害物質の残留濃度が高くなるが、１３００℃程度とすると殆ど有害物質は除去される。合板再生炭は細分化すると針状となり、内部比表面積が大きくなる。

　土壌層は、貯水部との間に木炭層を介在する構成としてもよい。木炭層は保水量が一定となるため、これを設けることで水分の吸着・放出が段階的となり無駄な水分供給が制限される。この時、各層における相対湿度の相違による水分の移動及び蒸散水分の毛細管現象を利用した植物への給水効果、給肥効果あるいは土壌の冷却効果等をもたらす。又、余剰水に対してもフィルター効果を発揮することにより、浄化した水を貯水もしくは排水することができ、環境や人体に対する影響を和らげる効果がある。なお木炭は袋詰にしたものをそのまま敷設する方法もある。

　又貯水部は、年間を通じての天然降水量で植物を生育するに必要な水量を貯水し得る容積を有することが望ましい。土壌層は保水力が大きく水分蒸発が少ない構成であり、一方貯水部の水は木炭等の吸着によってのみ消費されて行く。ここで貯水部には植物を生育するに必要な水量が確保されていると、天然の降水を貯留するだけで別途の灌水装置は不要となる。又通常の気候ならば定期的な水遣りも必要ない。例えば、容器内に厚さ５ｃｍの土壌層を設ける場合には貯水部の深さを５ｃｍとする。

　排水部は貯水部より上方で、かつ土壌層より下方に設けるのが望ましく、余剰水分が極力土壌層内に留まらないようにする。この排水部によって通常土壌層は水面から離隔している。

　緑化装置は、容器の排水部が連通するように複数台屋上スラブ上に並置することで建物の屋上緑化に寄与し得る。その際容器は、屋上スラブを構成する梁上が支点となる桁材に載置することが望ましい。

　荷重許容度の低い屋上スラブの床面に容器荷重が作用しないように、梁上にスペーサを配置して支点とする。桁材は各容器が上載荷重に耐えられるよう適宜間隔で並置する。排水部を連通させることにより余剰水分は速やかに外部に排出される。なお、スペーサをゴム沓とすることにより建物全体に対する制震効果も得られる。

　積載荷重は建物の主たる構造部材に直接作用するので、この部材に余裕が有る場合には特別な補強は不要である。又床面の防水を特に補強する必要も無い。従って既存ビルにも容易に適用可能であり、規模の大小にも任意に適用できる。

　複数台の容器は、桁材との間に高さ調整用の板体を介在すると共に、容器周囲に嵩上げ用の帯材を固着して、土壌層の厚さ及び高さを変化させてもよい。例えば発泡スチロール製の容器を用いる場合には、板体及び帯材にも発泡スチロールを用い、各容器を密着して配置し帯材は接着固定する。土壌層の厚さ及び高さを変化できるので、全体を平面として連続して利用することができ、芝や草等を植えて歩行することも可能であり、ツツジなどの低木の他に中木や高木も植栽でき、又斜面形成も可能となるので本格的な庭園を建物の屋上に構築することができる。

　請求項２記載の緑化装置は、上面を開放する有底の容器内に緑化用植物を植栽する土壌層を形成し、前記植物が生育するために必要な水分を供給し、かつ過剰な水分を排出するための水分調整部を備える緑化装置において、前記容器は、内部を上下に区画する有孔仕切板を架設すると共に仕切板上面近傍の容器側部に通水性能が大きい材質よりなる壁体で排水部を設け、前記仕切板より下半の容器内部は水密構造であって地中に埋設する貯水部となし、仕切板に載置する前記土壌層は、貯水部より蒸発する水分を吸着するための木炭等を含有することを特徴とするものである。

　容器は、例えば鉄筋コンクリート製の箱体を用い、有孔仕切板としては、例えばプレキャストコンクリート製の有孔板、あるいはポーラスコンクリ−ト板を使用する。排水部として機能する壁体は、例えばポーラスコンクリート等を用いた透水性能を備える構造体とする。この排水部は、余剰水分を外部に排出すると共に、雨水を貯水部に誘導する機能も有する。このため、排水部に接続する雨水側溝を設けたり、路面上の浸透水を防水シートなどで集水して貯水部に取り入れてもよい。又、周辺地盤からの地下浸透水等を利用し集水してもよい。

　この発明の緑化装置は、通水性能が大きい材質よりなる間隔保持材を設け、上面に載置する土壌層には、貯水部より蒸発する水分を吸着するための木炭を含有するので、木炭は吸着した水分を植物に供給すると共に、雨水等の余剰水を通過させ、このフィルター効果により酸性雨等も清浄な水として排水することができる。又間隔保持材を用いるので土壌層と貯水部とを仕切る有孔仕切板及び仕切板支持部材がなくとも貯水部から離隔した土壌層を形成することができる。このため、容器の適用範囲を任意のものに拡大することができる。

　請求項２記載の緑化装置は、貯水部を地中に埋設する構造体であるので、雨水を貯水部に誘導することもでき、例えば街路における大規模な緑化にも適用できる。

　次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は緑化装置の基本となる植栽容器の斜視図である。植栽容器１は、上面を開放する発泡スチロール製の箱体２の底部に桟木３を敷設し、これに塩ビ板で作製する有孔仕切板４を載置する。この仕切板４より下半の容器内部には図示しない防水性のシートを貼着して水密構造とし、貯水部５とする。植栽容器１の寸法は、例えば部材厚１０ｃｍで幅１００ｃｍ×奥行５０ｃｍ×高さ２０ｃｍ程度の形状を基本とするが、これより小さいものでも大きいものでも可能である。

　仕切板４の上面直上に当たる容器側部には排水孔６を適宜箇所穿設し、仕切板４より上部の過剰な水分を速やかに外部に排出する。又仕切板４に載置する土壌層７は、貯水部５に貯留する水８より蒸発する水分を吸着するための木炭９を含有する。なお土壌層７を木炭層と客土層とに明確に分離してもよい。

　土壌層７は、この木炭９の他に図示しない腐朽した木材チップを主たる材料として混合する木質系の軽量土壌であって、保水力が大きく大気中への水分の蒸発が少ない土壌構成である。この土壌層７に図示しない緑化用植物を植栽する。土壌層７は通常貯水部５の水面から離隔しているが、各層の相対湿度のバランス維持機能等を利用し、混入する木炭９が下半容器部大気中の水分を吸着して、植物に供給する。

　貯水部５には、主に降雨により貯水されるが、この貯水量は年間を通じて植物を生育するに必要な水量が確保される。従って天然の降水を貯留するだけで別途の灌水装置は不要となる。又通常の気候ならば定期的な水遣りも必要ない。

　土壌層７に混合する木炭９は、建設廃材となる合板や桟木を主として炭化したものが望ましい。建設工事で排出される廃材としての型枠合板等を合板再生炭として利用することは単に環境を配慮することのみならず、その板状の特質を有効活用して仕切板４の孔を塞ぎ貯水部５へ土壌層７から不要物質が落下するのを防止する効果もある。又合板再生炭は、更に細分化されると針状となり、内部比表面積が大きくなるので吸収性がよく水蒸気吸炭率は１０％程度以上認められている。このため乾燥期には蒸散、湿潤期には吸湿作用があり、自然呼吸による水分調節能力が高い。又土壌改質効果、汚水浄化機能も大きい。

　なお、植栽容器は仕切板の代わりに間隔保持材を用いてもよい。この場合容器は、下半に防水性のシートを貼着して水密構造とし、少なくとも貯水部上端を越える高さまで通水性能が大きい材質よりなる間隔保持材を敷設する。間隔保持材は、通水性能が大きく、かつ土壌層を支持し得る材質のもの、例えば樹脂製の暗渠集排水材を利用する。又、貯水部を超過する水を排出するための排水部を側面に設け、間隔保持材の上面に通気性能の大きいシート材を介在して土壌層を載置する。間隔保持材を用いるので土壌層と貯水部とを仕切る有孔仕切板及び仕切板支持部材がなくとも貯水部から離隔した土壌層を形成することができる。このため、容器の適用範囲を任意のものに拡大することができる。

　次にこの植栽容器１を利用して建物の屋上を緑化する一例を図２及び図３に示す。図２は屋上緑化計画の概略平面図、図３は同概略断面図である。この屋上緑化計画は屋上の適宜箇所に植栽容器１や図示しない木製デッキ等を配置して歩行可能な庭園を構築するものである。

　この屋上は、屋上スラブ１０の上に図示しない防水層や押えコンクリートから成る被覆層を設け、周囲には防護壁や柵を設けている。植栽容器１の配置場所は、屋上スラブ１０の大梁１１間としているが、小規模のもので荷重が小さい場合には床上の任意の場所に設置することもできる。そして、この植栽容器１には芝等の地被類や草花１２の他、ツツジ等の低木１３あるいはカエデ等の中木１４も植栽する。

　植栽容器１は隣接する排水孔が連通するように配置されており、これによって余剰水分は速やかに外方に送られ、外側の排水孔に接続する図示しない排水溝あるいは連結管によって建物屋上の排水口に誘導され流出する。このように緑化装置の防水機能は植栽容器１に受け持たせるので、屋上防水を特に改善強化する必要も無く、又植物の根が屋上スラブ１０に直接入り込む恐れも無いので、将来に亘って少なくとも緑化装置に起因する漏水の心配はない。

　並置する複数の植栽容器１は、桁材１５上に載置するものであるが、荷重許容度の低い屋上スラブ１０の床面に容器荷重が作用しないように、大梁１１にスペーサ１６を配置してこれを支点とする。スペーサ１６は屋上スラブ１０が傷付かないよう板状のゴム等からなるパッドを用いる。なお桁材１５には、鋼製・木製等任意の素材を用いることができるが、植栽容器１が上載荷重に耐えられるよう適宜間隔で配置することが必要である。

　このように積載荷重は建物の主たる構造部材である大梁１１に直接作用する構成となるので、この部材に強度的な余裕が有る場合には特別な補強は不要となる。なお、この緑化装置は基本的に天然の降水量で賄えるが、異常気象等により貯留水の減少が過大な場合には水遣りも必要となるので、これを監視するため植栽容器１の適宜箇所に水位計を取り付けておく。

　図３に示すように、庭園に高低差をつけるため桁材１５と植栽容器１の間には適宜箇所で高さ調整用の板体１７を介在すると共に、容器周囲に嵩上げ用の帯材１８を固着して、土壌層７の厚さ及び高さに変化を加える。これら板体１７及び帯材１８は発泡スチロール製であって、夫々密着して配置し接着剤あるいはボルトや金具により固定する。なお板体１７及び帯材１８の厚さ等は高さ調整可能とするため複数種類用意する。

　又擬石１９や図示しないレンガブロックあるいは自然石等を適宜箇所に配置して全体を平面として連続的に利用する。又桁材１５と板体１７及び植栽容器１との間は、図示しない連結部材を用いて確実に固定する。

　この緑化装置における土壌層７は、仕切板４との間に適宜箇所で木炭層２０を介在させる。木炭層２０は保水量が一定となるため、これを設けることで水分の吸着・放出が段階的となり無駄な水分供給が制限される。又、酸性雨や大気汚染雨水等に対してフィルター効果を発揮することにより、浄化した水を貯水もしくは排水することができ、環境や人体に対する影響を和らげる効果がある。

　次に容器を大きくした緑化装置の実施形態を図４及び図５に基づき説明する。図４は地中埋設用植栽容器の土壌層の一部を省略した断面の斜視図、図５は地中埋設用植栽容器の部分拡大断面図である。植栽容器１０１は、上面を開放する鉄筋コンクリート製の箱体１０２を用い、底部に支点１０２ａを設け、これにプレキャストコンクリート製の有孔仕切板１０３を載置する。この仕切板１０３より下半の容器内部は水密構造とし、貯水部１０４とする。

　貯水部１０４は地中に埋設し、仕切板１０３より上部の壁体１０５はポーラスコンクリート等の透水性能を備える構造体とする。壁体１０５は、貯水部１０４より溢れ出る余剰水分を外部に排出すると共に、雨水を貯水部１０４に誘導する機能も有する。このため壁体側部１０６を粗粒土を埋め戻し、その下面に防水シート１０７を敷設して浸透水を集水する。

　仕切板１０３の上面には、通気性能の大きいシート材１０８に被包される木炭層１０９と、この上面に載置する腐朽土１１０と、ウッドチップあるいは芝生で被う表層１１１からなる土壌層を形成する。貯水部１０４には、表層１１１から降雨が浸透して貯水されるが、貯水量を確保するため周辺地盤からの浸透水も集水する。

　この緑化装置は、屋上緑化や舗装街路区域の緑化のみならず、地下下水道等の水路上部を緑化する場合にも適用できる。

植栽容器の斜視図である。屋上緑化計画の概略平面図である。屋上緑化計画の概略断面図である。地中埋設用植栽容器の土壌層の一部を省略した断面の斜視図である。地中埋設用植栽容器の部分拡大断面図である。

符号の説明

　１０１　植栽容器
　１０２　箱体
　１０３　有孔仕切板
　１０４　貯水部
　１０８　シート材
　１０９　木炭層

Claims

　上面を開放する有底の容器内に緑化用植物を植栽する土壌層を形成し、前記植物が生育するために必要な水分を供給し、かつ過剰な水分を排出するための水分調整部を備える緑化装置において、前記容器は、下半を水密構造である貯水部となし、少なくとも貯水部上端を越える高さまで通水性能が大きい材質よりなる間隔保持材を敷設し、前記貯水部を超過する水を排出するための排水部を側面に設け、前記間隔保持材の上面に通気性能の大きいシート材を介在して載置する前記土壌層は、前記貯水部より蒸発する水分を吸着するための木炭を含有することを特徴とする緑化装置。
　上面を開放する有底の容器内に緑化用植物を植栽する土壌層を形成し、前記植物が生育するために必要な水分を供給し、かつ過剰な水分を排出するための水分調整部を備える緑化装置において、前記容器は、内部を上下に区画する有孔仕切板を架設すると共に仕切板上面近傍の容器側部に通水性能が大きい材質よりなる壁体で排水部を設け、前記仕切板より下半の容器内部は水密構造であって地中に埋設する貯水部となし、仕切板に載置する前記土壌層は、貯水部より蒸発する水分を吸着するための木炭を含有することを特徴とする緑化装置。