JP2007031967A - 建築材料及び建築構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】水を分解して水素や酸素を発生させることができる建築材料を提供する。
【解決手段】多孔質のタイル１の前面に凸部分２と凹部分３とが設けられている。凹部分３は、独立した凹穴であってもよく、連続した溝であってもよい。凸部分２の前面にＰｔＷＯ_３及び／又はＰｔＳｒＴｉＯ_３などの光触媒が設けられ、凹部分３の前面と側面とに藍藻類が保持されている。凸部分２の光触媒がＰｔＷＯ_３である場合、この光触媒で発生した酸素が凹部分３の藍藻類の呼吸に利用される。藍藻類が光合成を行うことにより、大気中のＣＯ_２濃度が低減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築材料及び建築構造体に係り、特に表面に水を分解する光触媒が設けられた建築材料と、この建築材料を用いた建築構造体に関する。

地球温暖化防止等の見地から、ＣＯ_２の分解あるいは吸収機能を有した建築材料が種々提案されている。

特開２０００−９２９７８号には、多孔質のセラミックブロックに播種又は挿し木したり、直接に芝張りすることが記載されている。

特開２００４−３４４７２０号には、光触媒として酸化チタンを担持させたセラミックスに水とＣＯ_２とを接触させて光合成を行わせることが記載されている。

特開２００５−４０７７５号には、微生物、酸化チタン、陶土及び珪藻土を混合、成形し、８００℃以上で還元焼成した、光合成用セラミックタイル・ボールの製造法が記載されている。

特開平７−２４３２９号には、ＬａＦｅＯ_３などの水分解用光触媒が記載されている。

特開平５−２２０４５４号には、表面に藻類を付着させた外壁が記載されている。
特開２０００−９２９７８号 特開２００４−３４４７２０号 特開２００５−４０７７５号 特開平７−２４３２９号 特開平５−２２０４５４号

本発明は、水を分解して水素や酸素を発生させることができる建築材料を提供することを目的とする。

請求項１の建築材料は、表面に、水を分解する光触媒を有した多孔質のものである。

請求項２の建築材料は、請求項１において、光触媒はＰｔＷＯ_３及び／又はＰｔＳｒＴｉＯ_３であることを特徴とするものである。

請求項３の建築材料は、請求項１において、該光触媒は水を分解して酸素を発生させるものであり、該建築材料の表面に葉緑体を有することを特徴とするものである。

請求項４の建築材料は、請求項３において、建築材料の表面に凸部分と凹部分とが設けられており、該凸部分に該光触媒が設けられ、該凹部分に該葉緑体が設けられていることを特徴とするものである。

請求項５の建築構造体は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建築材料を有するものである。

請求項６の建築構造体は、請求項５において、前記建築材料と、表面に葉緑体を有した建築材料とが設けられていることを特徴とするものである。

本発明の建築材料及びこの建築材料を備えてなる建築構造体にあっては、多孔質部分が保水し、光エネルギーを受け、光触媒の作用によって水を分解し、水素及び／又は酸素を発生させる。

この光触媒としては、ＰｔＷＯ_３及び／又はＰｔＳｒＴｉＯ_３が好適である。

この建築材料の表面に葉緑体を設けておくと、水の分解により発生した酸素が葉緑体の呼吸に用いられる。葉緑体により炭酸ガスが固定される。

建築材料の表面に凸部分と凹部分とを設け、凸部分に光触媒を設け、凹部分に葉緑体を設けておくと、凸部分の光触媒が光を受け易い。凹部分は葉緑体の固定が容易である。凹部分において植物等が成育しても、凸部分の光触媒を遮光するおそれが小さい。

光触媒を有した建築材料と、葉緑体を有した建築材料とを設けた建築材料においても、葉緑体を有した建築材料において植物等が成育しても、触媒を有した建築材料が遮光されにくい。

本発明の建築材料は、多孔質のタイル、ブロック、瓦等に適用するのに好適である。この建築材料は、水を十分に保水できる程度の多孔性を有するものである。

この建築材料の表面に、水を分解する光触媒が設けられている。光触媒としては、ＰｔＷＯ_３及び／又はＰｔＳｒＴｉＯ_３が好適である。この光触媒を建築材料の表面に設けるには、光触媒の粉末の懸濁液を建築材料にスプレーし、乾燥後、焼成するのが好ましい。光触媒の粉末を建築材料表面に固着させるために、光触媒の粉末又は上記懸濁液に少量のガラスフリットの粉末や水ガラス等を添加しておくのが好ましい。

酸素を発生させるための光触媒としてはＰｔＷＯ_３が好適であり、水素発生用光触媒としてはＰｔＳｒＴｉＯ_３が好適である。発生した水素を燃料電池に利用してもよい。

この建築材料の表面は、光触媒のみを有していてもよく、光触媒と葉緑体とを有していてもよい。

葉緑体としては植物が好適であり、具体的には次のものが例示される。
セダム類：メキシコマンネングサ、モリムラマンネングサ、コーラルカーペット、タ
イトゴメ、ヒメマンネングサ、オオバマルマンネングサ、コマルバマンネ
ングサ、ツルマンネングサなど
コケ類：スナゴケ、ハイゴケなど
その他：リシマキア（サクラソウ科）、白ツメ草、ヘデラ類などツル性植物
葉緑体としては、緑色細菌、紅食細菌、高度高塩菌などを用いてもよい。

植物を建築材料に保持させるには、建築材料の表面に凹部分を設け、この凹部分に土を填めて植栽するのが好適である。

本発明では、建築材料の表面に凸部分と凹部分とを設け、凸部分に光触媒を設け、凹部分に植物などの葉緑体を設けるのが好適である。この凹部分に植物を設けることにより、凸部分の光触媒が遮光されにくいものとなる。

凸部分からの凹部分の深さは数ｍｍ前後〜数ｃｍ前後程度が好適である。本発明では、１個の建築材料の表面に凸部分と凹部分とを設け、凸部分に光触媒を設け、凹部分に葉緑体を設けるようにしてもよいが、複数個の建築材料からなる建築構造体（建物の壁、屋根、塀など）にあっては、一部の建築材料の前面を他の建築材料（例えば隣接する建築材料）の前面よりも突出させ、この突出した建築材料の前面に光触媒を設け、後退した建築材料の前面に葉緑体を設けてもよい。

図１は本発明の建築材料の表面形状の一例を示すものであり、タイル１の前面に凸部分２と凹部分３とが設けられている。凹部分３は、独立した凹穴であってもよく、連続した溝であってもよい。溝は１条であってもよく、複数条設けられてもよい。複数の溝が略平行に設けられてもよく、交叉状に設けられてもよい。

タイル１は多孔質である。この凸部分２の前面にＰｔＷＯ_３及び／又はＰｔＳｒＴｉＯ_３などの光触媒が設けられ、凹部分３の前面と側面とに藍藻類が保持されている。なお、藍藻類を保持させる代りに、凹部分３に土やスポンジ等を填め、植物を保持させてもよい。

セダムを成育させる基盤は、１ｍｍ程度の径の穴が基盤上に存在することが好ましい。穴の深さは２ｍｍ以上あることが好ましい。コケ類は、表面にもう少し小さな穴を有した基盤でも仮根の定着が可能である。表面がざらざらしていればよく、表面粗さＲａ＝１０μｍ以上であることが好ましい。

この凸部分２の光触媒がＰｔＷＯ_３である場合、この光触媒で発生した酸素が凹部分３の呼吸に利用される。藍藻類が光合成を行うことにより、大気中のＣＯ_２濃度が低減される。

実施の形態に係るタイル表面の模式的な断面図である。

符号の説明

１ タイル
２ 凸部分
３ 凹部分

Claims (6)

1. 表面に、水を分解する光触媒を有した多孔質の建築材料。
2. 請求項１において、光触媒はＰｔＷＯ_３及び／又はＰｔＳｒＴｉＯ_３であることを特徴とする建築材料。
3. 請求項１において、該光触媒は水を分解して酸素を発生させるものであり、該建築材料の表面に葉緑体を有することを特徴とする建築材料。
4. 請求項３において、建築材料の表面に凸部分と凹部分とが設けられており、該凸部分に該光触媒が設けられ、該凹部分に該葉緑体が設けられていることを特徴とする建築材料。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建築材料を有する建築構造体。
6. 請求項５において、前記建築材料と、表面に葉緑体を有した建築材料とが設けられていることを特徴とする建築構造体。

Images