JP2007159482A

JP2007159482A - 緑化システム

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Publication number: JP2007159482A
Application number: JP2005359964A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Ogiwara; 荻原国宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】人工建造物の緑化によりヒートアイランド現象の軽減を図りつつ、人工建造物からの雨水の流出を効果的に抑制し、更に給水管理およびメインテナンスを簡単にする。
【解決手段】建築物の屋上２に底部貯水槽４が台座３を介して設置される。底部貯水槽４の上に植物が生育される緑化層６が、所定数の小孔５ａを有する隔離板５を介して設けられる。緑化層６が設けられる槽に隣接して下部貯水槽１０が設置されており、この下部貯水槽１０に、緑化層６が設けられる槽に形成された越流部９から流出する雨水を直接貯えられる。下部貯水槽１０の上に上部貯水槽１１が設けられており、この上部貯水槽１１には、下部貯水槽１０の水が揚水ポンプ１３および揚水ホース１４によって供給される。上部貯水槽１１内の水が開閉バルブ１８を開くことで、散水パイプ１９の小孔１９ａから植物７および土壌８に自然落下により点滴状に散水される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば屋上、ベランダ、テラス、舗装グランドや舗装道路等の人工地盤などの人工建造物の、例えばコンクリートあるいはアスファルトの舗装面等の平坦面を緑化する緑化システムの技術分野に関し、特に、雨水を利用した緑化システムの技術分野に関する。

近年、地球上においては温度が上昇するというヒートアイランド現象が問題となっている。このヒートアイランド現象の一因として、建築物の屋上、ベランダ、テラス、舗装グランドや舗装道路等の人工地盤などの人工建造物に照射する日光の照り返しや輻射熱による温度上昇、建築物の冷房の過剰使用による温度上昇、あるいは化石燃料の過剰使用で多量発生するＣＯ₂による温度上昇等が挙げられる。

そこで、前述の人工建造物を緑化して温度上昇を抑制することで、このヒートアイランド現象を軽減することが種々提案されている（例えば、特許文献１ないし４参照）。
特許文献１には、雨水タンクに雨水を貯め、この雨水を自然落下により緑化用人工地盤中に供給して緑化用植物を栽培することで、地下水源等に頼ることなく、屋上を緑化することが開示されている。

また、特許文献２には、パイプで形成した貯水槽に雨水を貯めて、この雨水をポンプで揚水して散水ノズルから屋上庭園に散水して植物栽培をはかることが開示されている。
更に、特許文献３には、貯水槽の水を送給することで屋上を緑化するための植物栽培装置を搬送可能にすることが開示されている。

更に、特許文献４には、直接の緑化システムではないがヒートアイランド現象を軽減するものとして、建築物の屋上に降る雨水の全てを排水管を通じて地上に設置された貯水タンクに貯め、この雨水をポンプで揚水して給水管を通じて屋上に散水することで、建築物の屋上に降る雨水の全てを一気に下水へ排水することなく有効に利用してヒートアイランド現象を抑制し、その際、貯水タンクから揚水した雨水を屋上に設置したビオトープに一旦給水してビオトープ内の水草類や水苔類などで水中に含まれるタンパク質や窒素化合物、窒素、リン酸、カリウムなど不純物を吸収させ、雨水の腐敗を防止することが開示されている。
特開２００３−２３８８３号公報。特開２００３−２１３７３５号公報特開２００３−２３８６８号公報。特開２００３−１０５８８３号公報。

しかしながら、前述の特許文献１に開示のものは、屋上に設置された雨水タンクに降った雨水を貯めるものであることから、屋上に降った雨水の建築物から外部への流出を一時的に制限するものの、屋上に設けた緑化用人工地盤の面積よりかなり小さい横断面積の雨水タンクに降った雨水のみを貯めるため、屋上に降った雨水を効率よく貯めることができず、建築物から外部への雨水の流出制限効果は小さい。このため、建築物の外部周囲における自然災害である洪水を防止することができない。特に、近年の降雨の傾向は、きわめて多くの雨量の雨が短時間に集中して降る、いわゆる熱帯のスコールのような大雨の傾向にあるが、このような大雨に対しては、建築物周囲の洪水を効果的にかつ十分に防止することができないという問題がある。

また、雨水タンクに貯まった雨水を緑化用人工地盤に単に給水するだけのものであるため、雨水タンクの雨水は給水時のみ植物の生育に利用されるだけであって、有効に利用されていないばかりでなく、給水頻度が多くなってバルブ開閉等の給水管理が煩雑であるという問題がある。しかも、雨水タンクに雨水を貯めるため、雨水タンクを上方に常時開放しておく必要があるが、雨水タンクを長期間開放すると、雨水タンクに貯まっている雨水が腐敗してしまい、この雨水の腐敗により藻等の不純物が発生するばかりでなく、この不純物がバルブや配管を詰まらせてしまう。このため、バルブや配管のメインテナンスが煩雑となる問題がある。

更に、前述の特許文献２に開示のものは、雨水を細長い雨水樋を通じて貯水槽に貯めるものであることから、屋上あるいは屋根に降った雨水の建築物から外部への流出を一時的に制限するものの、雨水樋の横断面積がかなり小さいため、特許文献１に開示のものと同様に屋上あるいは屋根に降った雨水を効率よく貯めることができず、建築物から外部への雨水の流出制限効果は小さい。このため、特許文献１に開示のものと同様に建築物の外部周囲における洪水を効果的にかつ十分に防止することができないという問題がある。

また、貯水槽に貯まった雨水を植物の緑化層に単に給水するだけのものであるため、同様に貯水槽の雨水は給水時のみ植物の生育に利用されるだけであって、有効に利用されていないばかりでなく、給水頻度が多くなってバルブ開閉等の給水管理が煩雑であるという問題がある。

更に、前述の特許文献３に開示のものは、雨水を貯水槽に貯めるものであることから、屋上に降った雨水の建築物から外部への流出を一時的に制限するものの、貯水槽の横断面積がかなり小さいため、特許文献１および２に開示のものと同様に屋上に降った雨水を効率よく貯めることができず、建築物から外部への雨水の流出制限効果は小さい。このため、特許文献１および２に開示のものと同様に建築物の外部周囲における洪水を効果的にかつ十分に防止することができないという問題がある。

更に、前述の特許文献４に開示のものは、屋上の緑化システムではないが、屋上に降った雨水を細長い排水管を通じて貯水タンクに貯めるものであることから、屋上に降った雨水の建築物から外部への流出を一時的に制限するものの、貯水槽の横断面積がかなり小さいため、特許文献１ないし３に開示のものと同様に屋上に降った雨水を効率よく貯めることができず、建築物から外部への雨水の流出制限効果は小さい。このため、特許文献１ないし３に開示のものと同様に建築物の外部周囲における洪水を効果的にかつ十分に防止することができないという問題がある。

また、屋上に植物の緑化槽が設置されておらず、貯水タンクに貯まった雨水を屋上に設置したビオトープで浄水して屋上全体に単に散水するだけであるので、貯水タンクの雨水が植物の生育に有効利用されるものではない。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、人工建造物の緑化によりヒートアイランド現象の軽減を図りつつ、人工建造物からの雨水の流出を効果的に抑制し、更に給水管理およびメインテナンスを簡単にすることのできる緑化システムを提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１に係る発明の緑化システムは、人工建造物の平坦面を緑化する緑化システムにおいて、前記人工建造物の平坦面に設置されて雨水が貯えられる底部貯水槽と、この底部貯水槽の上に設けられた所定数の小孔を有する隔離板と、この隔離板の上に設けられた植物が生育される緑化層と、前記緑化層が設けられる槽に形成された越流部から流出する雨水を直接貯える下部貯水槽と、前記下部貯水槽内に貯えられた水を前記植物に散水する散水装置とを備え、前記緑化層に降った雨水が前記緑化層および前記隔離板を通して前記底部貯水槽内に貯えられるとともに、前記隔離板の前記小孔を通して前記植物の根が前記底部貯水槽内に進入可能となっていることを特徴としている。

更に、請求項２の発明は、前記下部貯水槽の上に設けられた上部貯水槽と、前記下部貯水槽内に貯えられた水を揚水して前記上部貯水槽に供給する揚水手段とを更に備え、前記散水装置が前記上部貯水槽内に貯えられた水を自然落下により点滴状に散水する点滴型散水装置であることを特徴としている。

更に、請求項３の発明は、１つの前記下部貯水槽、１つの前記上部貯水槽、１つの前記散水装置、前記緑化層が設けられる所定数の槽、および前記緑化層が設けられる槽の数以下の数の前記底部貯水槽が１つのブロックとして構成されており、前記人工建造物の平坦面がコンクリートまたはアスファルト舗装面であり、前記ブロックの所定数が前記コンクリートまたは前記アスファルト舗装面に並べて配置されていることを特徴としている。

更に、請求項４の発明は、前記散水装置が、前記上部貯水槽に設けられた１つの開閉バルブと、この開閉バルブのそれより下流側に連結された管が所定数の分岐管に分岐されており、これらの分岐管にそれぞれ前記散水パイプが連結されており、これらの散水パイプが前記緑化層の領域全体に散水可能に配置されていることを特徴としている。

本発明に係る緑化システムによれば、建築物の屋上、ベランダ、テラス、舗装グランドや舗装道路等の人工地盤などの人工建造物の平坦面に緑化システムを構築しているので、緑化層の表面から水分が蒸発することで、この蒸発熱の効果からヒートアイランド現象を緩和することができる。また、日光の照射による緑化層の熱および緑化層を取り巻く、ＣＯ₂等による空気の熱が、いずれも緑化層および底部貯水槽を通して人工建造物の平坦面に伝達されるので、人工建造物への熱の供給を著しく軽減することができる。これにより、特に夏季において人工建造物内の温度上昇が抑制されるので、例えば建築物の冷房の使用を低減できる。したがって、この冷房の使用低減によっても、ヒートアイランド現象の緩和を更に緩和することができる。

更に、緑化層の下に底部貯水槽を設けているので、降雨時、人工建造物に降った雨水をこの底部貯水槽で一旦貯えることができる。これにより、人工建造物に降った雨水が建築物からその周囲に直接流出することを阻止できるので、人工建造物からの雨水の流出を抑制および遅延することができる。特に、多くのビルが林立するビル群の有る都市域において、各ビルの屋上に本発明の緑化システムを設置することで建築物からの雨水の流出を効果的に抑制でき、都市域における洪水あるいは建築物内への浸水を防止できる。しかも、スコールのようなきわめて多くの雨量の大雨に対して底部貯水槽の深さ（容量）を適宜設定することで、多量の雨水を底部貯水槽に確実に貯水でき、建築物からの雨水の流出をより効果的に抑制することができる。

また、緑化層と底部貯水槽との間に所定数の小孔を有する隔離板を介在させているので、直物の根がこれらの小孔を通って底部貯水槽の貯水中に進入することで、底部貯水槽内の水を植物の生育に有効に利用することができる。これにより、散水装置の作動頻度を少なくでき、散水装置の作動管理を簡略化することができる。その場合、植物に点滴状に散水しているので、給水時に緑化槽表面の洗掘を防止でき、緑化層の領域全体に均一に給水することができる。
このようにして、人工建造物の緑化によるヒートアイランド現象の軽減を図りつつ、人工建造物からの雨水の流出を効果的に抑制および遅延して自然災害を未然に防止しあるいは自然災害による被害をより少なく抑え、しかもは緑化層の植物を効果的に育成することができる。

更に、底部貯水槽および下部貯水槽の２つの貯水槽、あるいは底部貯水槽、下部貯水槽および上部貯水槽の３つの貯水槽を設けるだけで、屋上の緑化と建築物からの雨水の流出抑制とを行っているので、簡単な構成でかつ低コストで緑化システムを構築することができる。特に、緑化システムをブロック単位で構成することにより、所定数のブロックを単に並べて配置するだけで、緑化システムの設置を短時間で簡便に行うことができる。しかも、このブロックを可搬型にすれば、任意の設置場所および屋上の任意の形状に柔軟に対応して設置することができる。

更に、上部貯水槽を下部貯水槽のすぐ上に設けているので、下部貯水槽と上部貯水槽との高低差を小さくできる。これにより、下部貯水槽内の水と上部貯水槽内の水との位置エネルギ差を小さくできるので、揚水手段による揚水エネルギを小さくできる。したがって、揚水手段を小型にでき、揚水手段の揚水ポンプに小型ポンプを用いることができる。しかも、本発明の緑化システムでは雨水を用い水道水を使用しないので、小型ポンプの使用に相俟って散水装置の稼動費および管理費を安価にすることができる。

更に、複数のブロックの各緑化層に、前述の陸地型、水中植物型、およびビオトープ型のいくつかの緑化槽を適宜組み合わせ使用することにより、ヒートアイランド現象をより効果的に低減できるとともに、屋上の景観を良好にしてオアシスの機能を発揮させることができる。

以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る屋上緑化システムの実施の形態の一例を模式的に示す図である。
図１に示すように、この例の屋上緑化システム１は、建築物の屋上２に平面視矩形状の台座３が取り外し可能に設置されている。この台座３の上面に底部貯水槽４が設置されているとともに、この底部貯水槽４の真上に隔離板５を介して緑化層６が設置されている。これらの底部貯水槽４および緑化層６は１つの共通槽として一体に形成されており、この共通槽が取り外し可能に台座３に固定支持されている。なお説明の便宜上、図１には、底部貯水槽４、隔離板５および緑化層６は、図１において左右方向に沿う鉛直面による断面で示されている。

底部貯水槽４および緑化層６はいずれも同じ所定の大きさの平面視矩形状に形成されている。そして、底部貯水槽４は緑化層６の下面のすべてを覆うように配置されている。底部貯水槽４の深さは、この底部貯水槽４の空の状態で例えば５０ｍｍ／ｈｒ程度の降雨量の大雨までの雨水を貯水可能な深さに設定されている。また、隔離板５は共通槽の内周面にほとんど隙間なく嵌合される大きさの矩形状に形成されており、この隔離板５は底部貯水槽４と緑化層６とを隔離するものである。図２（ａ）に示すように、隔離板５には多数の小孔５ａが二次元的に縦横に整列されて設けられている。そして、屋上の緑化層６に降った雨が緑化層６内の土壌（詳細は後述）を浸透しかつ多数の小孔５ａを通過して底部貯水槽４内に浸入して貯水されるようになっている。なお、多数の小孔５ａは必ずしも縦横に整列されて設けられる必要はなく、図２（ｂ）に示すように二次元的にランダムに配置されて設けられてもよい。図１に示すように、各植物７が成長すると、それらの根７ａが対応する小孔５ａを通って底部貯水槽４内の水まで伸びてその水を吸い上げることができるようになっている。このように、各植物７は底部貯水槽４内の水を直接吸い上げることによっても生育するようになっている。なお、多数の小孔５ａを有する隔離板５に代えて、メッシュ状の隔離板を用いることもできる。したがって、本発明の多数の小孔を有する隔離板には、メッシュ状の隔離板も含まれる。

更に、緑化層６は多数の植物７を植える槽であり、この緑化層６には土壌８が収納されている。その場合、土壌８の土が隔離板５の小孔５ａを通して底部貯水槽４内に落下しないようにするため、まず、径が小孔５ａの径より大きな小石を隔離板５の上に敷き詰め、次いで敷き詰めた小石の上にそれらの小石より径の小さな小石や砂利あるいは砂を敷き詰め、最後にそれらの上に土を敷き詰めるようにする。

土壌８に草花や雑木などの植物７が植えられていて、この例の緑化層６は陸地植物生育型に形成されている。なお、緑化層６は前述の陸地植物生育型に代えて、稲や芹などの水中植物生育型に形成することもできるし、あるいは、小水路のあるビオトープ型に形成することもできる。また、陸地植物生育型、水中植物生育型およびビオトープ型の少なくともいずれか２つ以上を組み合わせることもできる。

緑化層６が形成される共通槽の一側の側壁６ａには越流部９が設けられている。図３（ａ）に示すようにこの越流部９は、一側の側壁６ａの高さｈ₁が他の側壁の高さｈ₂より低く設定されることで構成されている。また、一側の側壁６ａの高さｈ₁は、この側壁６ａの上縁６ｂが緑化層６内の土壌８の表面（上面）より若干（数ｃｍ程度）高く設定されている。したがって、底部貯水槽４が満杯になり緑化層６の土壌８の表面から表面流出が生じ、土壌８の表面上の水位が側壁６ａの上縁６ｂより高くなると、図１に二点鎖線で示すようにこの表面上を流出する水は越流部９を通じて緑化層６の外部に流出するようになっている。

なお、一側の側壁６ａの高さｈ₁は土壌８の表面とほぼ同じに設定することもできる。また、図３（ｂ）に示すように越流部９は、緑化層６の一側の側壁６ａを他の側壁の高さｈ₂と同じ高さに設定するとともに、この側壁６ａに形成された上方に開口する多数の溝状の切欠き凹嵌部６ｃで構成することもできる。その場合、各切欠き凹嵌部６ｃの底部の高さは、前述の図３（ａ）に示す側壁６ａの高さｈ₁と同じ高さｈ₁に設定される。更に、図３（ｃ）に示すように越流部９は、側壁６ａに形成された図３（ｂ）に示す多数の切欠き凹嵌部６ｃに代えて、側壁６ａに形成された多数の孔６ｄで構成することもできる。その場合、各孔６ｄの底部の高さは、前述の図３（ａ）に示す側壁６ａの高さｈ₁と同じ高さｈ₁に設定される。更に図示しないが、図３（ａ）に示す高さｈ₁の側壁６ａの上方空間、図３（ｂ）に示す各切欠き凹嵌部６ｃ内の空間、および図３（ｃ）に示す各孔６ｄ内の空間に、例えばメッシュあるいは格子状部材等の異物流出阻止部材を貼設することで、緑化層６内の枯葉やゴミ等の異物が緑化層６外に流出するのを阻止するようにすることもできる。

底部貯水槽４および緑化層６の共通槽の越流部９側に隣接して、平面視矩形状の下部貯水槽１０が設けられている。なお説明の便宜上、図１には、下部貯水槽１０はその手前側の側壁１０ａが部分的に切り欠かれて示されている。この下部貯水槽１０は、少なくともその底部が越流部９の高さ位置（前述の高さｈ₁に対応する位置）より低い位置に設定されている。したがって、緑化層６から越流部９を通じて流出する水がこの下部貯水槽１０に貯水されるようになっている。その場合、越流部９に異物流出阻止部材を設けることで、緑化層６内の前述の異物が下部貯水槽１０内に流出されるのが阻止され、下部貯水槽１０内への異物の堆積が抑制される。また、下部貯水槽１０の上方開口部は閉じられている。
下部貯水槽１０の上方開口部は揚水ホース１４を通して上部貯水槽１１内に水を送給可能に閉塞されている。したがって、下部貯水槽１０内の水は直接外気に触れないとともに日光に直射されないので、水の腐敗が抑制され、藻等の不純物が発生することが低減される。

下部貯水槽１０の上方には、上部貯水槽１１が設けられている。なお説明の便宜上、図１には、上部貯水槽１１はその手前側の側壁１１ａが部分的に切り欠かれて示されている。この上部貯水槽１１には、少なくとも下部貯水槽１０内の所定量の水１２が貯水されるようになっている。

下部貯水槽１０内の水１２を上部貯水槽１１内に送給するために、下部貯水槽１０内には揚水ポンプ１３が設置されているとともに、この揚水ポンプ１３に揚水ホース１４が連結されている。この揚水ホース１４は、その先端が上部貯水槽１１内に向くようにして設けられている。これらの揚水ポンプ１３および揚水ホース１４により本発明の揚水手段が構成されている。また、下部貯水槽１０内の所定の高さ位置に、水位検知センサ１５が設置されている。この水位検知センサ１５は下部貯水槽１０内の貯水水１２の水面１２ａが二点鎖線で示す位置になったことを検知して水位検知信号を出力するものである。

そして、図示しない制御装置が水位検知センサ１５からの水位検知信号に基づいて揚水ポンプ１３を所定時間駆動する。これにより、揚水ポンプ１３は下部貯水槽１０内の貯水水１２を所定量汲み上げて揚水ホース１４を通して上部貯水槽１１内に送給し、上部貯水槽１１内に所定量の水が貯水されるようになっている。

なお、制御装置が揚水ポンプ１３を所定時間駆動して所定量の水を送給することに代えて、例えば、もう１つの下部水位検知センサを設けて、制御装置が上部の水位検知センサ１５の水位検知信号で揚水ポンプ１３を駆動した後、下部水位検知センサからの貯水水１２の水面１２ａの水位検知信号で揚水ポンプ１３を停止するようにすることもできる。
また、揚水ポンプ１３として、水位感知型のポンプを用いることもできる。この水位感知型のポンプを用いた場合には、水位検知センサは省略される。

この例の緑化システム１では、揚水ポンプ１３を駆動する電力として、太陽電池であるソーラーパネルで発電された電力を用いている。しかし、通常の電力等の他の電力を用いることもできる。

上部貯水槽１１の上方開口部は、揚水ホース１４を通して上部貯水槽１１内に水を送給可能に、例えば蓋等で閉塞されている。したがって、上部貯水槽１１内の水は直接外気に触れないとともに日光に直射されないので、水の腐敗が抑制され、藻等の不純物が発生することが低減される。これにより、この不純物で、後述する点滴型散水装置１７の開閉バルブ１８や散水パイプ１９が詰まることが抑制され、メインテナンスが簡略化する。なお、上部貯水槽１１の上方開口部は開放することもできる。その場合には、上部貯水槽１１に降る雨水がこの上部貯水槽１１に一旦貯えれるので、上方開口部を閉塞する場合に比べて水の流出制限効果が若干多く得られる。しかし、上方開口部を開放すると、上部貯水槽１１内の水が直接外気に触れるとともに日光に直射されることで腐敗する可能性があるので、上部貯水槽１１の上方開口部は閉塞することが望ましい。更に、上部貯水槽１１の上部開口部を蓋で閉塞する場合に、上部貯水槽１１の蓋を傾斜させるとともにこの傾斜した蓋の低い方側に孔を設け、傾斜した蓋の上に降った雨水を集水して蓋の孔から上部貯水槽１１内に流すようにすることもできる。

上部貯水槽１１の一側の側壁１１ｂには越流部１６が設けられている。この越流部１６は、前述の図３（ａ）ないし（ｃ）に示す各越流部９の１つと同じに構成することができる。したがって、越流部１６の理解を容易にするために、図３（ａ）ないし（ｃ）にそれぞれ符号「１６」を括弧を付して記載する。その場合、越流部９の高さと越流部１６の高さとは同じ符号「ｈ₁」で示されるが、これらは図面の記載の便宜上単に示されているだけであり、越流部９の高さと越流部１６の高さは同じ高さであってもよいし、互いに異なる高さであってもよい。

上部貯水槽１１の他の側壁１１ｃには、散水装置として点滴型散水装置１７が設けられている。この点滴型散水装置１７は、側壁１１ｃの取出し孔（不図示）に設けられた開閉バルブ１８とこの開閉バルブ１８に連結されかつ多数の小孔１９ａが下部に穿設された細長い散水パイプ１９とから構成されている。開閉バルブ１８は前述の制御装置によって、予め設定された散水時間に基づいて開閉制御されるようになっている。すなわち、制御装置は散水時間に基づいて、開閉バルブ１８を通常時は閉じているが、予め設定された植物７に水が必要な時刻に、同じく予め設定された必要な時間だけ開くように開閉制御する。

なお、特許文献３に記載されているような土壌水分センサを緑化層６の土壌８中に設置し、この土壌水分センサで土壌８中の水分量を検知して、開閉バルブ１８を土壌８中の水分量に応じて開閉制御することもできる。

図示しないが、開閉バルブ１８のそれより下流側（開閉バルブ１８に関し上部貯水槽１１と反対側）に連結された管が所定数の分岐管に分岐されており、これらの分岐管にそれぞれ散水パイプ１９が連結されている。これらの散水パイプ１９は緑化層６の領域全体にわたって配置されていて、開閉バルブ１８が開かれて上部貯水槽１１の水が導入されたとき、各散水パイプ１９内の水がそれぞれ多数の小孔１９ａから図１に示すように点滴状αに自然落下して緑化層６の領域全体内の植物７および土壌８にほぼ均一に散水するようにされている。その場合、複数の散水パイプ１９を緑化層６の領域全体にわたって適宜配置しかつ点滴状αに給水することで、水を緑化層６の領域全体にわたって土壌を水の噴流で飛ばすことなく給水することができる。点滴型散水装置１７としては、市販のもの（例えば、商品名水やり君：（株）松下電器製作所製）を利用することができる。もちろん、点滴型散水装置１７はこれに限定されることはなく、必要時に点滴状に散水することができるものであれば、どのようなものも用いることができる。

この例の緑化システム１では、開閉バルブ１８を開閉駆動する電力として、前述のソーラーパネルで発電された電力を用いているが、前述と同様に、通常の電力等の他の電力を用いることもできる。
散水パイプ１９内の水の自然落下で緑化層６の植物７に確実に散水するためには、散水パイプ１９の下部が植物７のトップより上方でかつ上部貯水槽１１の下部に対応する位置に設ける必要がある。そのためには、上部貯水槽１１の底部ができるだけ上方に位置することが望ましい。しかし、上部貯水槽１１の底部はこれに限定されるものではない。

この例の緑化システム１では、底部貯水槽３、隔離板５、緑化層６、下部貯水槽１０、および上部貯水槽１１が１つのブロックとして構成される。この１ブロックはその大きさが縦横１ｍ×２ｍ程度の大きさに設定されるとともに、任意の場所に搬送できる可搬型ブロックとされている。

そして、屋上２に設置するブロックの数は設置しようとする屋上２の面積に応じて設定され、設定された数のブロックが屋上２の床面に、全面的にあるいは部分的に並べられて設置される。その場合、各緑化層６は、すべて陸地植物生育型、水中植物生育型およびビオトープ型のいずれか１つであってもよいし、あるいは、それぞれこれらの陸地植物生育型、水中植物生育型およびビオトープ型の少なくともいずれか２つ以上を組み合わせてもよく、建築物の設置環境や建築物の種類等の建築物の状況に応じて設定すればよい。

このように構成されたこの例の緑化システム１においては、設定数の前述のブロックが建築物の屋上に全面的にあるいは部分的に設置され、各ブロックの緑化層６にはそれぞれ、例えば図１に示すように土壌８が収納されかつそれらの土壌８には多数の植物７が植えられている。雨天時、各ブロックの緑化層６にも雨が降るが、各緑化層６に降った雨水（以下、単に水ともいう）は、それぞれ、緑化層６内の土壌８を浸透しかつ隔離板５の多数の小孔５ａを通って底部貯水槽４内に貯水される。

このように、屋上に降った雨水のうち、各緑化層６に降った雨水が底部貯水槽４内に貯水されるので、建築物から流出する雨水の量が抑制される。これにより、建築物周囲の雨水量が少なくなり、洪水のおそれが低減する。特に、降雨量が５０ｍｍ／ｈｒ程度のかなり強い雨であっても、屋上に降った雨水の一部が底部貯水槽４内に確実に貯水されるので、建築物から流出する雨水の量が効率よく抑制され、建築物周囲における洪水のおそれは効果的に低減する。

底部貯水槽４内の貯水量が満杯になり、緑化層６に降った雨水が土壌８を浸透しなくなると、土壌８の表面上に貯水するようになる。そして、土壌８の表面上に貯水した雨水の水位が越流部９の高さｈ₁より高くなると、この雨水は越流部９から自動的に流出して下部貯水槽１０内に貯水される。

更に、下部貯水槽１０内に貯水された水１２の水位が図１に二点鎖線で示す位置になると、水位検知センサ１５がこの水位を検知して水位検知信号を出力する。すると、制御装置はこの水位検知信号に基づいて揚水ポンプ１３を所定時間駆動し、揚水ポンプ１３は下部貯水槽１０内の水１２を汲み上げて揚水ホース１４を通して上部貯水槽１６に送給する。これにより、上部貯水槽１６内に所定量の水が貯水される。

上部貯水槽１６内に貯水された水の水位が、取出し口（開閉バルブ１８の設置箇所）の位置および散水パイプ１９の小孔１９ａの高さ位置より高くなると、散水が可能となる。しかし、通常時は開閉バルブ１８が閉じているので、上部貯水槽１６内の水は散水パイプ１９の方へ流出しない。そして、雨の降らない状態が所定時間以上続くと、前述のように制御装置は開閉バルブ１８を予め設定された時刻に予め設定された時間だけ開く。すると、上部貯水槽１６内の水が開閉バルブ１８を通して散水パイプ１９内に流出し、更に、散水パイプ１９内の水は多数の小孔１９ａから点滴状αに自然落下して緑化層６内の植物７および土壌８に、土壌８が飛ばされることなく散水される。

散水パイプ１９からの水の散水あるいは降雨により、緑化層６内の植物が成長していくと、その根７ａが図１に示すように隔離板５の小孔５ａを通って底部貯水槽４内の水中に浸入する。これにより、各植物７はそれらの根７ａから底部貯水槽４内の水を吸い上げることができるようになり、底部貯水槽４内の水で更に成長を続けるようになる。このように、植物７が根７ａから底部貯水槽４内の水を吸い上げることで、散水パイプ１９からの散水の回数を低減することができる。
上部貯水槽１１内の水の水位が図１に二点鎖線で示す越流部１６の高さｈ₁より高くなると、この水は越流部１６から上部貯水槽１１の外部へ自動的に流出する。

この例の緑化システム１によれば、建築物の屋上に緑化システム１を構築しているので、緑化層６の表面から水分が蒸発することで、この蒸発熱の効果からヒートアイランド現象を緩和することができる。また、日光の照射による緑化層６の熱および緑化層６を取り巻く、ＣＯ₂等による空気の熱が、いずれも緑化層６、底部貯水槽４および台座３を通して屋上２の表面に伝達されるので、屋上２への熱の供給を著しく軽減することができる。これにより、夏季において建築物内の温度上昇が抑制されるので、建築物の冷房の使用を低減できる。したがって、この冷房の使用低減によっても、ヒートアイランド現象の緩和を更に緩和することができる。

更に、緑化層６の下に底部貯水槽４を設けているので、降雨時、屋上に降った雨水をこの底部貯水槽４で一旦貯水することができる。これにより、屋上に降った雨水が建築物からその周囲に直接流出することを阻止できるので、建築物からの雨水の流出を抑制および遅延することができる。特に、多くのビルが林立するビル群の有る都市域において、各ビルの屋上に緑化システム１を設置することで建築物からの雨水の流出を効果的に抑制および遅延でき、都市域における洪水あるいは建築物内への浸水を防止できる。しかも、前述のスコールのようなきわめて多くの雨量の大雨に対して底部貯水槽４の深さ（容量）を適宜設定することで、多量の雨水を底部貯水槽４に確実に貯水でき、建築物からの雨水の流出をより効果的に抑制および遅延することができる。

また、緑化層６の下に底部貯水槽４を設けるとともに、緑化層６と底部貯水槽４との間に多数の小孔５ａを有する隔離板５を介在させているので、直物７の根７ａがこれらの小孔５ａを通って底部貯水槽４の貯水中に進入することで、底部貯水槽４内の水を植物７の生育に有効に利用することができる。これにより、開閉バルブ１８の開閉頻度を少なくでき、開閉バルブ１８の開閉管理を簡略化することができる。その場合、植物７および土壌８に点滴状に散水しているので、給水時に緑化槽表面の土砂の流出を防止できるとともに土壌８を飛ばして緑化槽６の表面の洗掘を防止でき、緑化層６の領域全体に均一に給水することができる。
このようにして、屋上の緑化によるヒートアイランド現象の軽減を図りつつ、建築物からの雨水の流出を効果的に抑制して自然災害を未然に防止しあるいは自然災害による被害をより少なく抑え、しかもは緑化層６の植物７を効果的に育成することができる。

更に、底部貯水槽４、下部貯水槽１０および上部貯水槽１１の３つの貯水槽を設けるだけで、屋上の緑化と建築物からの雨水の流出抑制とを行っているので、簡単な構成でかつ低コストで緑化システム１を構築することができる。特に、緑化システム１をブロック単位で構成することにより、所定数のブロックを単に並べて配置するだけで、緑化システム１の設置を短時間で簡便に行うことができる。しかも、このブロックを可搬型にすることで、任意の設置場所および屋上の任意の形状に柔軟に対応することができる。

更に、下部貯水槽１０および上部貯水槽１１をともに屋上に設置するとともに、上部貯水槽１１を下部貯水槽１０のすぐ上に設けているので、下部貯水槽１０と上部貯水槽１１との高低差を小さくできる。これにより、下部貯水槽１０内の水１２と上部貯水槽１１内の水との位置エネルギ差を小さくできるので、揚水ポンプ１３による揚水エネルギを小さくできる。したがって、揚水ポンプ１３のポンプ容量を小さくでき、揚水ポンプ１３に小型ポンプを用いることができる。しかも、この例の緑化システム１では雨水を用い水道水を使用しないので、小型ポンプの使用に相俟って稼動費および管理費を安価にすることができる。そのうえ、ポンプの駆動や開閉バルブ１８の開閉駆動にソーラーパネルの電力を利用することで、更に管理を低減することができる。

更に、複数のブロックの各緑化層６に、前述の陸地型、水中植物型、およびビオトープ型のいくつかの緑化槽を適宜組み合わせ使用することにより、ヒートアイランド現象をより効果的に低減できるとともに、屋上の景観を良好にしてオアシスの機能を発揮させることができる。

なお、前述の例において、緑化層６が設けられる部分を底部貯水槽４と同じ水平断面積でかつ底部貯水槽４とは別体の緑化槽として形成してこの緑化槽を底部貯水槽４の上に取り外し可能に設置してもよい。その場合、緑化槽の底部に隔離板５を設けるとともに、この隔離板５の上に緑化層６を形成するようにする。更に、底部貯水槽４の水平断面積の大きさを緑化槽のそれよりも大きく形成することもできるが、このとき、底部貯水槽４の上部開口部が部分的に上方に開放する場合には、その開放部分は閉塞するようにする。これにより、底部貯水槽４内の水が前述と同様に腐敗するのが抑制される。

また、台座３，底部貯水槽４、緑化層６、下部貯水槽１０および上部貯水槽１１をいずれも平面視矩形状に形成するものとしているが、これに限定されるものではなく、それぞれ個別に種々の形状に形成することもできる。更に、散水装置として点滴型散水装置１７に限定されることはなく、従来公知の散水装置を用いることもできる。

更に、１つの下部貯水槽１０および１つの上部貯水槽１１はともに１つの底部貯水槽４および１つの緑化層６に対応して必ずしも設ける必要はなく、複数の底部貯水槽４および複数の緑化層６に対応して設けることもできる。その場合、少なくとも緑化層６が設けられる槽の越流部９から流出する水が下部貯水槽１０内に流入するようにする。更に、緑化層６が設けられる槽と底部貯水槽４とを別体の槽で互いに独立して構成する場合には、緑化層６が設けられる複数の槽を１つの底部貯水槽４で対応させることもできる。

更に、前述の例では、本発明の緑化システムを屋上の緑化システム１として説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベランダ、テラス、および舗装グランドや舗装道路等の人工地盤などの他の人工建造物の、例えばコンクリートまたはアスファルト舗装面等の平坦面を緑化する緑化システムにも適用することができる。

なお、本発明における平坦面は、必ずしも表面が滑らかでなくてもよく、表面に凹凸があっても本発明の緑化システムが設置可能で全体的に平坦面である場合も含む。

本発明の緑化システムは、雨水を利用して、屋上、ベランダ、テラス、および舗装グランドや舗装道路等の人工地盤などの人工建造物の、例えばコンクリートまたはアスファルト舗装面等平坦面を緑化する緑化システムに好適に利用することができる。

本発明に係る屋上緑化システムの実施の形態の一例を模式的に示す図である。図１に示す例の屋上緑化システムに用いられる隔離板を示し、（ａ）は縦横に整列された多数の小孔を示す図、（ｂ）はランダムに配置された多数の小孔を示す図である。（ａ）は図１に示す例の屋上緑化システムに用いられる緑化槽および上部貯水槽の越流部の一例を示す図、（ｂ）は越流部の変形例を示す図、（ｃ）は越流部の他の変形例を示す図である。

符号の説明

１…屋上緑化システム、２…屋上、４…底部貯水槽、５…隔離板、５ａ…小孔、６…緑化槽、７…植物、７ａ…根、８…土壌、９…越流部、１０…下部貯水槽、１１…上部貯水槽、１３…揚水ポンプ、１４…揚水ホース、１５…水位検知センサ、１６…越流部、１７…点滴型散水装置、１８…開閉バルブ、１９…散水パイプ

Claims

人工建造物の平坦面を緑化する緑化システムにおいて、
前記人工建造物の平坦面に設置されて雨水が貯えられる底部貯水槽と、この底部貯水槽の上に設けられた所定数の小孔を有する隔離板と、この隔離板の上に設けられた植物が生育される緑化層と、前記緑化層が設けられる槽に形成された越流部から流出する雨水を直接貯える下部貯水槽と、前記下部貯水槽内に貯えられた水を前記植物に散水する散水装置とを備え、
前記緑化層に降った雨水が前記緑化層および前記隔離板を通して前記底部貯水槽内に貯えられるとともに、前記隔離板の前記小孔を通して前記植物の根が前記底部貯水槽内に進入可能となっていることを特徴とする緑化システム。
前記下部貯水槽の上に設けられた上部貯水槽と、前記下部貯水槽内に貯えられた水を揚水して前記上部貯水槽に供給する揚水手段とを更に備え、
前記散水装置は前記上部貯水槽内に貯えられた水を自然落下により点滴状に散水する点滴型散水装置であることを特徴とする請求項１記載の緑化システム。
１つの前記下部貯水槽、１つの前記上部貯水槽、１つの前記散水装置、前記緑化層が設けられる所定数の槽、および前記緑化層が設けられる槽の数以下の数の前記底部貯水槽が１つのブロックとして構成されており、
前記人工建造物の平坦面がコンクリートまたはアスファルト舗装面であり、
前記ブロックの所定数が前記コンクリートまたは前記アスファルト舗装面に並べて配置されていることを特徴とする請求項２記載の緑化システム。
前記散水装置は、前記上部貯水槽に設けられた１つの開閉バルブと、この開閉バルブのそれより下流側に連結された管が所定数の分岐管に分岐されており、これらの分岐管にそれぞれ前記散水パイプが連結されており、これらの散水パイプが前記緑化層の領域全体に散水可能に配置されていることを特徴とする請求項３記載の緑化システム。