JP2006204234A - 緑化屋根構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 勾配屋根の緑化において土壌の流出および飛散を防止し、土壌からの余剰水の流失または滞留を防いで適切な灌水を可能にするとともに、施工および維持管理における安全性を確保して、効率よく緑化作業を進めることのできる緑化屋根構造を提供する。
【解決手段】 防水処理を施した勾配屋根１の上面に、直交する複数の横筋２１と縦筋２２とを格子状に接合して形成したベースメッシュ２を敷設する。このベースメッシュ２の上には、ブロック状に形成された土壌ユニット４を敷設して植物栽培土壌層４０を形成する。さらに、この植物栽培土壌層４０の上に、直交する複数の横筋５１と縦筋５２とを格子状に接合して形成したカバーメッシュ５を敷設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、勾配屋根における緑化屋根構造に関する。

近年、大都市を中心に、ヒートアイランド現象や大気汚染等に対する環境改善策のひとつとして、緑化スペースを確保して緑化を推進する試みがなされており、建築物においても屋上や屋根上、または壁面などに植栽を施して緑化する取り組みが多くみられるようになっている。

屋根面の緑化方法としては、通常、陸屋根や屋上に複数のプランターを敷き並べて緑化する方法や、防水層や排水層を設けたスラブ上に直接、緑化土壌を形成する方法がとられている。これらの屋上や陸屋根の緑化は、緑化土壌を形成する地盤が水平であるため、施工や維持管理を比較的行いやすく、前記のような環境改善の目的に実施されやすい傾向がある。

これに対し、屋根に勾配がある場合には、緑化土壌を安定的に屋根面に定着させることが困難となる。そこで、例えば特許文献１にあるように、溝形状の金属屋根板により屋根を葺設して屋根面の防水性を確保しておき、この屋根面に人工の土壌マットを固定するための仕切部材を屋根流れ方向に所定間隔で設け、土壌マットの固定枠を屋根面に形成した緑化屋根が提案されている。また、この種の勾配屋根の緑化においては、通常、屋根勾配によって給水が不均一となって土壌から余剰水を排出させるのに滞留が生じやすく、また、土壌の流出や飛散等も懸念されるという問題点があるが、前記特許仕切部材に、文献１の緑化屋根においては、土壌マットからの排水を仕切部材に滞留させないようにするために、排水用の開口が仕切部材に設けられている。
特開２００２−３５６９６１号公報

しかしながら、前記特許文献１にあるような緑化屋根では、屋根に載置された土壌マットが、仕切部材によって滑り落ちないように係止されているだけであるので、土壌マットが飛散したり、余剰水とともに土壌が流出したりするおそれがあった。

また、勾配のある屋根上での緑化土壌の造成作業は、資材が滑落したり、足掛かりがないために作業者が足を滑らせたりするおそれがあり、危険を伴うものであった。このため、勾配屋根の緑化作業には、多くの時間と労力が必要となるなど、陸屋根や屋上における緑化に比して実施例が極めて少なく、その手法も確立されていない現状があった。

加えて、前記の屋上や陸屋根を緑化する場合、地上からは緑化された状態が見えにくいため、粗放が許容されやすいという側面があるが、勾配屋根の場合には、地上の通行者からも緑化された状態がよく見えるので、適切な維持管理により美観を保ち、街なみに配慮することが好ましく、施工時だけでなく緑化後の維持管理のしやすさも要求されていた。

そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、勾配屋根の緑化において土壌の流出および飛散を防止するとともに、土壌から余剰水を排出させ、滞留を防いで適切な灌水を可能にし、施工および維持管理における安全性を確保して、効率よく緑化作業を進めることのできる緑化屋根構造を提供するものである。

上記した目的を達成するため、本発明に係る緑化屋根構造は、防水処理を施した勾配屋根の上面に、直交する複数の横筋と縦筋とを格子状に接合して形成されたベースメッシュが敷設され、このベースメッシュの上に、ブロック状に形成された多数個の土壌ユニットを敷設して植物栽培土壌層が形成され、この植物栽培土壌層の上に、直交する複数の横筋と縦筋とを格子状に接合して形成されたカバーメッシュが敷設されたことを特徴とする。

この構成によれば、屋根の上面に敷設されたベースメッシュを、施工時の足掛かりとすることができ、またこのベースメッシュに安全帯を締結することが可能になるので、作業者の滑落を防止して安全に緑化施工することができる。また、形成された植物栽培土壌層の上には、カバーメッシュが敷設されるので、土壌ユニットが飛散するのを防止でき、緑化土壌の維持管理に際してはこのカバーメッシュを足掛かりにして作業を進めることができる。

また、本発明は前記構成において、ベースメッシュまたはカバーメッシュの少なくともいずれか一方には、土壌ユニットを突き刺して係止し、土壌ユニットのずり落ちを防止する係止部材が適宜の間隔で立設されていることが好ましい。これにより、通水性や通気性を損なうことなく土壌ユニットを固定することができ、雨水や灌水等が必要以上に流失したり、余剰水が滞留したりすることを防ぐことが可能になる。また、この係止部材を施工作業時の足掛かりとすることもできるので、作業性および安全性が一層高められる。

また、本発明は前記構成において、ベースメッシュと植物栽培土壌層との間に防根シートが介装されることにより、土壌ユニットに植えられた植物の根が屋根材に伸張するのを妨げ、屋根の表面を保護することができる。

さらに、本発明は前記構成において、カバーメッシュの上に、水栓に接続されて、側面に多数の灌水孔が設けられた灌水チューブが配設されることが好ましい。これにより、自然の降雨だけに頼ることなく、植物への適切な灌水が可能になる。

また、植物栽培土壌層の周囲には、土壌ユニットからの排水が浸透しうる透水材料からなる土壌止め部材が配設されてもよい。これにより、土壌ユニットからの余剰水の排水を妨げたり滞留させたりすることなく、土壌ユニットの位置ずれや脱落を効果的に防ぐことができる。

上述のように構成される本発明の緑化屋根構造によれば、ベースメッシュを敷設した上に土壌ユニットを配設し、カバーメッシュで押えることにより、土壌ユニットの飛散を防止することができる。また、これらのベースメッシュまたはカバーメッシュに係止部材が形成されているので、通水性や通気性を損なうことなく土壌ユニットを固定することができ、余剰水の滞留も防ぐことができる。

また、格子状のカバーメッシュを利用して灌水チューブを適切に配設することができるので、屋根面の日射量や植えられる植物に応じて最適な灌水を可能にし、土壌止め部材によって土壌ユニットの位置ずれや脱落を防ぐことができる。

さらに、ベースメッシュやカバーメッシュを屋根面に敷設することで、緑化施工時および維持管理における作業者の足掛かりとなり、安全帯を締結することもできるので、安全性を確保しつつ効率よく勾配屋根の緑化を進めることができるようになる。

以下、本発明に係る緑化屋根構造を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の実施の形態では、複合施設の中庭や、住宅地のコミュニティ広場等に設けられる四阿（あずまや）の勾配屋根における緑化を例に説明する。

図１〜図３は本発明に係る緑化屋根構造を示し、図１は緑化屋根構造を示す説明図、図２は図１の緑化屋根構造におけるベースメッシュの敷設例を示す斜視図、図３はベースメッシュの係止部材の説明図である。

例示の形態の屋根１は、６寸勾配の切妻屋根で構成されている。このような勾配屋根１を緑化するにあたり、まず屋根面には防水処理が施される。防水処理は、万一の植物根のアタックを想定して、通常の防水よりもハードグレードの防水シートを敷設したり、適宜の塗膜防水材を塗り重ねたりするなど、屋根１に最適な方法が適宜選択され、屋根表面に防水下地層が形成される。

次に、勾配屋根１の上面にベースメッシュ２を敷設する。ベースメッシュ２は、直交する複数本の横筋２１と縦筋２２とを格子状に接合されたものである。ベースメッシュ２は屋根１の流れ方向の水はけを考慮して、多数本の縦筋２２を下層に、これらの縦筋２２の上に多数本の横筋２１を、それぞれ約１０ｃｍ間隔で配列して接合し（図５参照）、全体で流れ方向に約２ｍ、左右幅方向に約３〜４ｍの大きさを有するように形成されている。横筋２１と縦筋２２との交差部は、適宜溶接して補強されていることが好ましい。また、これらの横筋２１と縦筋２２は丸鋼からなり、防食のために溶融亜鉛メッキ処理がなされている。

ベースメッシュ２の四周辺縁には、横筋２１と縦筋２２とを折り上げて、格子状の枠体２３が形成されている。この枠体２３は、内側に敷設される土壌ユニット４の位置ずれや脱落を防止するだけでなく、ベースメッシュ２と、このベースメッシュ２の上部に敷設されるカバーメッシュ５とを、被覆線等を用いて結束するのに用いられる。

かかるベースメッシュ２には、土壌ユニット４を突き刺して係止し、土壌ユニット４のずり落ちを防止する複数の係止部材２４が立設されている。図３に示すように、例示の形態における係止部材２４は、ベースメッシュ２を構成する横筋２１の格子一辺を二等分するように中央部で切断し、切断した横筋２１を側部の縦筋２２との交差部でほぼ直角に曲げ上げ、立設加工して形成されている。これらの係止部材２４は、図１，２に示すように、縦に二格子分、横に一格子分の間隔をあけて形成されている。このような係止部材２４の配置は、ベースメッシュ２の強度を損なわない程度の間隔で均等に配置されていればよく、かかる配置形態に限定されない。

このようなベースメッシュ２は、屋根１の表面に適宜の固定部材を用いて取着されている。屋根１の表面は防水処理が施されているので、固定部材の取着箇所が最小限となるように配慮し、例えば棟側の数カ所でベースメッシュ２を保持し、流れ方向の中央部および水下側で横筋２１と縦筋２２との交差部を押えるように、必要最小限の範囲で屋根１に取着することが好ましい。

固定部材としては図４に例示するように、ベースメッシュ２の横筋２１を係止しうる山形状の基台部Ａ１を棟頂部に跨ってビス等で固定し、この基台部Ａ１の上に、基台部Ａ１の下端部を嵌装しうる山形状のカバー部材Ａ２を被せ、これらがボルトＡ３で結合される構成の固定金具Ａを使用する方法がある。固定金具Ａは、屋根１の垂木１１の上部に位置するように固定されることが好ましい。また、流れ方向の中央部や水下側では、交差部の横筋２１の下側を押え、かつ縦筋２２に跨って止め付けられるサドル金物Ｂが適当である。これにより、ベースメッシュ２の位置ずれが防止され、安定的に屋根１に固定することができる。

また、ベースメッシュ２を固定した後、固定部材の周囲、特に固定部材を屋根１に取着したビス等の止着具の周囲にはシーリング剤を充填し、防水処理を施す。これにより、屋根１への防水性を低減させることなく、ベースメッシュ２を固定することが可能になる。

かかるベースメッシュ２は、屋根１の緑化面積に合わせて、図２に示すように複数個を並列して敷設されてもよい。

固定されたベースメッシュ２は、係止部材２４や、格子状に組まれた横筋２１および縦筋２２が施工作業者の足掛かりになるとともに、辺縁に立設された枠体２３には安全帯を結束することができるので、作業者の滑落が防止され、施工時の安全性を確保することができる。特に、例示したような６寸以上の勾配が設けられた屋根においては、施工作業者の転落を防止するための屋根足場を設置する必要があるが、ベースメッシュ２に係止部材２４が立設されていることで、屋根１に敷設したベースメッシュ２を転落防止用の足場としても使用することができ、別途、屋根足場を組む必要がなくなり、効率よく、安全に作業を進めることができる。

ベースメッシュ２を敷設した後、このベースメッシュ２の上には防根シート３が敷き詰められる。防根シート３は、例えばポリエチレン製や塩化ビニル製のシート材が好適であり、かかる防根シート３をベースメッシュ２に立設された係止部材２４に突き刺しつつ敷き詰めていく。防根シート３は、屋根１の桁行方向（図２における左右方向）に敷設され、屋根流れ方向の水勾配に逆らわないように、水下側から水上側へ順に、敷き重ねられる。また、ベースメッシュ２の辺縁部についても、防根シート３を重ね敷きすることが望ましい。

ベースメッシュ２の上には、植物を植える土壌となる土壌ユニット４が敷設されるが、このように防根シート３を介装しておくことで、植物根の伸張を妨げ、屋根１の表面を保護することができる。また、万一、植物根が防根シート３の下に伸張することがあっても、シートの防水性と、ベースメッシュ２の横筋２１および縦筋２２のまわりに確保されている通気経路により、防根シート３の下は乾燥した状態が維持されているので、植物根の成長は妨げられる。かかる防根シート３は、前記ポリエチレン製や塩化ビニル製のシート材に限らず、防水性、柔軟性、および強度等を備えたものであれば、ポリウレタン、セロファン等の高分子材料やアルミニウム系化合物を含むシート材など、どのようなものが用いられてもよい。

防根シート３を敷設したベースメッシュ２の上には、ブロック状に形成された多数個の土壌ユニット４が敷設される。土壌ユニット４は、基材として、保水性および耐久性に富むココヤシ繊維等の軽量な植物繊維質を含み、この基材を同様の植物繊維からなる包材や、網などにより袋状に被覆して、ブロック状に成形されたものが使用される。土壌ユニット４には、このほかに、ロックウールや炭化繊維等の繊維状基材を用いたものや、泥炭等の繊維質を多く含む土壌材をブロック状に成形したものなども好適に使用することができる。

かかる土壌ユニット４は、ベースメッシュ２の係止部材２４に突き刺して固定しつつ、敷き詰められる。このように係止部材２４によって固定することで、通水性や通気性を損なうことなく、容易に土壌ユニット４を敷設することができ、雨水や灌水等の余剰水が必要以上に滞留するのを防ぐことができる。

また、土壌ユニット４は、前記のように小単位で多数個を敷設するようにしてもよいし、ベースメッシュ２の緑化面全体を覆いうる大きさの一体物であってもよい。一体物の土壌ユニット４を用いる場合には、ベースメッシュ２に立設する係止部材２４の本数を少なくしても安定して固定することができるという利点がある。施工性および汎用性を考慮すると、緑化面積に応じて小単位の土壌ユニット４をベースメッシュ２の上に敷き詰めるのが好ましく、将来の維持管理も行いやすくなる。

上記のようにして土壌ユニット４を敷設することにより、ベースメッシュ２上に植物栽培土壌層４０が形成される。この植物栽培土壌層４０の上には、土壌の飛散を防止するカバーメッシュ５が敷設される。

カバーメッシュ５は、ベースメッシュ２と同様に、丸鋼からなる複数本の横筋５１と縦筋５２とを直交させて格子状に接合して形成されている。前記ベースメッシュ２と異なるのは、辺縁部に枠体が形成されていない点である。また、例示の形態では係止部材も設けられていないが、カバーメッシュ５に、ベースメッシュ２に形成されたものと同様の係止部材が均等間隔で垂設されて、土壌ユニット４を上からも固定するように構成されてもよい。

このようなカバーメッシュ５は、横筋５１と縦筋５２とによって組まれた格子形状を配置グリッドとして、植栽を施したり、次に説明する灌水チューブ６を配置したりする際の位置関係の把握に利用することができ、適切な緑化施工を容易にする。また、かかるカバーメッシュ５は、施工後の維持管理においては、作業者が係止部材２４を足掛かりにしたり、安全帯を締結したりするのに使用することもできる。

カバーメッシュ５の上には、水道などの適宜の水栓に接続された灌水チューブ６が配設される。例示するように灌水チューブ６は、カバーメッシュ５の妻側近傍の縦筋５２に沿って屋根流れ方向に配設されるとともに、適当な高さ位置で枝状に分岐されて横筋５１に沿って桁行方向に配設されている。屋根流れ方向に配設される灌水チューブ６には灌水孔は設けられず、桁行方向に配設された灌水チューブ６に配水するように構成されている。また、桁行方向に配設された灌水チューブ６の側面には、図示しない多数の灌水孔が設けられ、例えば３０ｃｍ程度の孔ピッチで形成されている。灌水チューブ６の終端はエンドキャップ等を用いて閉止されている。

灌水チューブ６は、分岐部を含めて適当な間隔でカバーメッシュ５に結束されて固定されている。このような灌水チューブ６の配置は、北面する屋根面と南面する屋根面とでチューブ本数や灌水孔の個数を増減するなど、屋根面の日射量および蒸散負荷によって適宜決定され、また、土壌ユニット４に植えられる植物の種類に応じて最適な灌水量となるように決定されている。

本発明に係る緑化屋根構造は、上記の各構成のほか、以下のような形態も可能である。図５〜８は本発明に係る緑化屋根構造の他の形態を示し、図５はベースメッシュの他の形態を示す上面図、図６は図５のベースメッシュの側面図、図７は緑化屋根構造を示す断面図、図８は緑化屋根の辺縁部を示す拡大断面図である。

なお、図７，８においては図面を見やすくするために、土壌ユニット４や屋根の野地板、土壌止め部材７等の各種構成部材には、断面を示すハッチングを省略して記載している。また、カバーメッシュ５の上に灌水チューブ６が配設される前段階を示している。

図示するように、ベースメッシュ２については係止部材２４を、縦に２格子分、横に３格子分の間隔をあけて形成してもよい。さらに、ベースメッシュ２の四周辺縁には、前記のような枠体を立設せず、係止部材２４と同様の構成からなる辺縁部材２５を立設して、この辺縁部材２５に雇いフック２６を延設するようにしてもよい。

雇いフック２６は、ベースメッシュ２を構成する横筋２１および縦筋２２と同径の丸鋼からなり、上端部が鉤型に屈曲されてフック２６１が形成されている。この雇いフック２６と辺縁部材２５とは溶接等により接合されている。また、雇いフック２６のフック２６１の曲げ形状は、隣接する直近の雇いフック２６と互いに背中合わせとなるように形成されている。このような雇いフック２６を介在させることにより、ベースメッシュ２と、ベースメッシュ２の上に敷設されるカバーメッシュ５とを、被覆線８を用いて容易に結束し、両者を固定することができるようになっている。

また、かかる構成のベースメッシュ２を用いる場合、ベースメッシュ２の四周辺縁には土壌止め部材７が配設される。土壌止め部材７は、ベースメッシュ２の内側の土壌ユニット４からの排水が浸透しうる透水性を有するものが好ましい。例示の形態では、耐圧性に優れたパイプ形状で、透水性かつ通気性を有する高密度ポリエチレン製メッシュ材からなるドレーン管を用いている。このドレーン管の直径は、前記雇いフック２６の長さよりも小さいものが選択される。

図８に示すように、この土壌止め部材７には、ベースメッシュ２に設けられた雇いフック２６に対応する位置に貫通孔７１が設けられ、この貫通孔に雇いフック２６を貫通させる。貫通した雇いフック２６は、直近の雇いフック２６に被覆線８を用いて結束され、ベースメッシュ２と土壌止め部材７とが締結される。さらに、雇いフック２６の上端部のフック２６１は、その上部に敷設されるカバーメッシュ５に結束固定される。このとき、フック２６１をカバーメッシュ５の横筋５１あるいは縦筋５２に引っ掛け、被覆線８で結束する。または、フック２６１をカバーメッシュ５に近接させて被覆線８で結束するようにしてもよい。

また、図７に示すように、土壌止め部材７を植物栽培土壌層４０の周囲に配設することにより、土壌ユニット４からの余剰水を吸水して水下方向に排水する一方、土壌の流出は防止されて、土壌ユニット４の位置ずれや脱落も防止することができる。土壌止め部材７から排出された余剰水は、軒先に設けられた軒樋９に流れ込み、軒樋９の端部に設けられたガイドロッド９１を伝って、地上に排水される。

また、図示するように土壌ユニット４が、上下２層に積み重ねて敷設されて、植物栽培土壌層４０を形成するようにしてもよい。このとき、下層に敷設される土壌ユニット４に対し、上層の土壌ユニット４は半分程度ずらして敷設することで、これらの土壌ユニット４をより安定的な水廻りの良い状態に保つことができる。また、下層の土壌ユニット４と上層の土壌ユニット４とで、その厚みや保水率の異なるものを用いることで、植物栽培土壌層４０中に水分や養分をバランスよく保持させることができる。

図９、図１０は、本発明の緑化屋根構造を実施した四阿１０を示す立面図である。図示するように、本発明の緑化屋根構造によって勾配屋根１のほぼ全体に緑化土壌を形成することができる。植物栽培土壌層４０に植えられる植物４０１は、芝やマンネングサ、ツル性植物等の草類だけでなく、例えばスミレやチリアヤメなどの花類も植生することで、環境改善に配慮するだけでなく、目で見て楽しむことのできる緑化屋根とすることができる。そして、これらの植物４０１を生育させることで、美しい景観を形成し、安らぎ空間を創出することができる。

本発明に係る緑化屋根構造は、例えば住宅等の建物における勾配屋根や、四阿などの勾配屋根を緑化するのに好適に利用することができる。

本発明に係る緑化屋根構造の説明図である。 本発明の緑化屋根構造におけるベースメッシュの敷設例を示す斜視図である。 ベースメッシュの係止部材の説明図である。 ベースメッシュの固定方法の一例を示す上面図である。 本発明の緑化屋根構造におけるベースメッシュの他の形態を示す上面図である。 図５のベースメッシュの側面図である。 本発明の緑化屋根構造を示す断面図である。 図７の緑化屋根構造の辺縁部を示す部分拡大断面図である。 本発明の緑化屋根構造を実施した四阿を示す立面図である。 前記四阿に植栽を施した様子を示す立面図である。

符号の説明

１ 屋根
２ ベースメッシュ
２１ 横筋
２２ 縦筋
２４ 係止部材
３ 防根シート
４ 土壌ユニット
５ カバーメッシュ
５１ 横筋
５２ 縦筋
６ 灌水チューブ
７ 土壌止め部材
８ 被覆線
１０ 四阿

Claims (5)

1. 防水処理を施した勾配屋根の上面に、直交する複数の横筋と縦筋とを格子状に接合して形成されたベースメッシュが敷設され、このベースメッシュの上に、ブロック状に形成された土壌ユニットを敷設して植物栽培土壌層が形成され、この植物栽培土壌層の上に、直交する複数の横筋と縦筋とを格子状に接合して形成されたカバーメッシュが敷設されたことを特徴とする緑化屋根構造。
2. ベースメッシュまたはカバーメッシュの少なくともいずれか一方には、土壌ユニットを突き刺して係止し、土壌ユニットのずり落ちを防止する係止部材が適宜の間隔で立設されたことを特徴とする請求項１に記載の緑化屋根構造。
3. ベースメッシュと植物栽培土壌層との間に防根シートが介装されたことを特徴とする請求項１または２に記載の緑化屋根構造。
4. カバーメッシュの上には、水栓に接続されて、側面に多数の灌水孔が設けられた灌水チューブが配設されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の緑化屋根構造。
5. 植物栽培土壌層の周囲には、土壌ユニットからの排水が浸透しうる透水材料からなる土壌止め部材が配設されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の緑化屋根構造。

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