JP2007215512A - 庭園構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２階建以上の家屋における任意の角度の傾斜を有する屋根上に簡便に形成することが可能な屋上緑化構造を提供する。
【解決手段】 庭園構造は、屋根１ａ上に接して基台部２が配設されると共に、基台部２に立設される束部３を介して略水平に載置部４が配設されてなる庭園土台部と、庭園土台部上に植物の栽培培地５を敷設してなる培地部とを備えるものであるので、土壌水分センサで検出される培地部の水分含有量に基づいて給排水制御部が給排水手段の多孔質材の給排水管の管内圧力を正圧から負圧の間で調節して培地部の栽培培地への給水を行なうようにしているので、大気中に散水による蒸発を極力抑制でき且つ栽培培地の水分含水量を一定に制御できることとなり、散水効率を向上させて緑化管理を簡易且つ確実に実行できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、庭園構造に関し、より具体的には、２階建以上の家屋の屋根上に形成される屋上庭園又は公園や道路等の緑化ゾーンの庭園構造に関する。

景観の向上、日照による温度上昇を抑制することによる冷房コストの削減や大都市圏におけるヒートアイランド現象の緩和を目的とするビルディングの屋上緑化に関する取り組みが、近年盛んになされている（例えば、特許文献１、２参照）。

このビルディングの屋上緑化の他に、一般家屋においても、特に２階以上の上層階においてはその屋根への日照による温度上昇及び下層階の屋根からの反射熱を緑化により抑制することが、冷房コストの削減のために有効であると考えられる。
特開平６−１１３６７７号公報 特開平９−１４０２５２号公報

背景技術に係る屋上又は公園や道路等の緑化ゾーンにおける緑化の設備は、以上のように構成されていたことから、傾斜を有している家屋の屋根の上に直接栽培培地を敷設し、草木及び庭石を配置することは、特に雨天時においてこれらが滑落する危険があり安全上好ましくない。また、こうした屋根上に前述のような危険を伴うことなく簡便に形成することが可能な屋上緑化構造は知られていない。

また、一般家庭における屋上緑化設備は、隣接家屋との間隔が狭く密集して建設されることから、屋上に栽培される植栽に対して灌水する場合に、この灌水による散水が隣接家屋に飛散するという課題を有していた。
特に、水の散布による管（ステップ）を屋上緑化又は公園や道路等の緑化ゾーンの培地に対して行なうと、晴天の場合には培地への吸収より大気中への蒸発が大きくなり散水効率が悪く、緑化管理に多大な労力と時間を要するという課題を有する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、２階建以上の家屋における任意の角度の傾斜を有する屋根上に簡便に形成することが可能で緑化管理を簡易且つ確実に実行できる庭園構造の提供を目的とする。

本発明に係る庭園構造は、最上階以外の階層部分にも屋根を有する２階建以上の家屋に形成される屋上庭園構造において、前記屋根上に接して基台部が配設されると共に、当該基台部に立設される束部を介して略水平に載置部が配設されてなる庭園土台部と、前記庭園土台部上に植物の栽培培地を敷設してなる培地部とを備えるものである。このように本発明においては、載置部を、束部を介して屋根上に略水平に配設することにより、配置した草木や庭石が滑落する危険を伴うことなく庭園構造を形成することが可能になる。

また、本発明に係る庭園構造は必要に応じて、培地部の栽培培地内に、多孔質材により構成される給排水管を敷設してなる給排水手段を備えるものである。このように本発明においては、透水性を有する多孔質材により構成される管を使用することにより、管内に通水され正圧となっているときには、管内を流通している水を、管壁を通して栽培培地に供給する給水管として、また管内が減圧され負圧になっているときには、栽培培地に含有される水を、管内に吸い出す排水管として作用させることができることから、１本の管で給排水管を構成することが可能になる。

また、本発明に係る庭園構造は必要に応じて、培地部が、下層の所定領域に不織布、多孔質樹脂材等からなる含水部材を敷設してなり、当該含水部材に前記給排水管を接触させて構成されるものである。このように本発明においては、培地部の下層領域に敷設された不織布、多孔質樹脂材等からなる含水部材に給排水管を接触させていることから、含水部材が敷設される培地部のほぼ全領域に亘って植栽する灌水が可能となる。

また、本発明に係る庭園構造は必要に応じて、培地部が、前記載置部の上面に配設され、所定の高さの格子状枠体からなる仕切部材を備え、前記仕切部材が給排水管を所定の高さに支持するものである。このように本発明においては、所定高さの格子状枠体からなる仕切部材を載置部上面に配設されて培地部が形成され、この仕切部材が給排水管を所定の高さに支持するようにしているので、培地部を形成する土壌中に均一に灌水して植栽の育成環境を良好なものにすることができる。

また、本発明に係る庭園構造は必要に応じて、培地部の水分含有量を検出する土壌水分センサと、前記土壌水分センサの出力に基づいて、前記給排水手段の給排水管内の圧力を正圧から負圧の間で調整制御する給排水制御部とを備える構成である。このように本発明においては、自動的に栽培培地の水分含有量を一定に維持することが可能になる。

また、本発明に係る庭園構造は、植物の栽培培地を敷設してなる培地部と、前記培地部の栽培培地内に、多孔質材により構成される給排水管を敷設してなる給排水手段と、前記培地部の水分含有量を検出する土壌水分センサと、前記土壌水分センサの出力に基づいて、前記給排水手段の給排水管内の圧力を正圧から負圧の間で調整制御する給排水制御とを備えるものである。このように本発明においては、土壌水分センサで検出される培地部の水分含有量に基づいて給排水制御部が給排水手段の多孔質材の給排水管の管内圧力を正圧から負圧の間で調節して培地部の栽培培地への給水を行なうようにしているので、大気中に散水による蒸発を極力抑制でき且つ栽培培地の水分含水量を一定に制御できることとなり、散水効率を向上させて緑化管理を簡易且つ確実に実行できる。

本発明によれば、２階建以上の家屋における任意の角度の傾斜を有する屋根上に、日照やその照り返しによる屋根の温度上昇を緩和する機能を有する庭園の形成が可能になる。これにより、特に夏場の晴天時における室温の上昇を抑制することで、冷房コストの削減、省エネルギーに貢献することが期待される。また、かかる屋上庭園が一般家屋に広く普及すれば、都市圏におけるヒートアイランド現象の抑制にも一定の効果を有することが期待される。

また、基台部と載置部とのなす角度を、０〜９０°の間の任意の角度に調整可能にすることにより、規格品として大量生産が可能になり、製造及び施工コストを低減することが可能になる。
また、本発明によれば、大気中に散水による蒸発を極力抑制でき且つ栽培培地の水分含水量を一定に制御できることとなり、散水効率を向上させて緑化管理を簡易且つ確実に実行できるという効果を奏する。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る屋上庭園構造について図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る屋上庭園構造の概略構成図を示す。
同図において本実施形態携帯に係る屋上庭園構造は、家屋１の屋根１ａに接して配設される基台部２が、その上方に立設される束材３ａを備える束部３を介し、載置部４、腐葉土、培養土又は真砂土等を含ませた栽培培地５及びこの栽培培地５上に設置される草木や庭石の重量を支持すると共に、束部３から屋根１ａにかかる荷重を分散することで屋根１ａ上の一点に荷重が集中することによる屋根１ａの破壊を防止するためのものである。したがって、基台部２は、（１）束部３を支持することができ、（２）束部３から受ける荷重に耐え得る強度を有し、かつ（３）屋根１ａにかかる荷重を面状に分散することが可能である限りにおいて、任意の材質及び形状を取り得る。必要に応じて、家屋１の上層階の壁に接した部分及び／又は屋根１ａ上の任意の位置において、Ｌ字金具及びネジ等の任意の手段により家屋１に固定してもよい。

束部３は、基台部２の上方に立設された束材３ａを備え、これを介して載置部４を基台部２上方で略水平に配設された状態に保持するためのものである。束材３ａは、載置部４の大きさや載置部４も含めた庭園の重量に応じて前記機能を担保するために、任意の材質及び形状を取ることができ、任意の必要な本数だけ設置することができる。必要に応じて、強度を増大させるために隣接する束材３ａの間に筋交いを配設してもよい。また、設置する屋根１ａの勾配に応じて載置部４と基台部２とのなす角度を調整するために、束材３ａの長さを、任意の手段により個別に調整可能にするか、あるいは束材３ａの位置を、任意の手段により調整可能にしてもよい。

載置部４は、その上に栽培培地５及び草木、のためにネット等を取り付け可能にしておくことが特に好ましい。また、載置部４は、束部３により略水平に保庭石等を保持するためのものである。載置部４は、栽培培地５や草木、庭石等の荷重に耐えうる強度を有する限りにおいて、任意の材質及び形状をとることができる。材質として木材を使用する場合には、雨水や散水の浸透による腐食を防止するため、上面に防水シートを敷設することが好ましい。載置部４の形状は平板状であってもよく、栽培培地５等を保持するために盆状であってもよい。必要に応じて、外周に適当な高さの柵を配設してもよく、台風等の強風時における草木、庭石等の飛散防止持されるが、完全に水平である必要はなく、雨水等の排水を容易にするため、やや傾斜を設けてもよい。その際、低くなる側に雨水等の排水のために樋を敷設してもよい。載置部４は、家屋の上層階の壁に接する側の末端で基台部２の末端に固定されていてもよい。その際、両者のなす角度を調整できるように回動自在に固定されていてもよい。必要に応じて、家屋１の上層階の壁に接した部分において、Ｌ字金具及びネジ等の任意の手段により家屋１に固定してもよい。

（本発明の第２の実施形態）
図２は本発明の第２の実施形態に係る庭園構造の全体構図、図３は図２に示す庭園構造の載置部の上面に含水部材を敷設した場合の培地部の矢視Ａ−Ａ線の部分断面図、図４（ａ）は培地部が栽培培地５を複数の領域に仕切るための格子状枠体からなる仕切部材を備えている場合の培地部の部分斜視図、図４（ｂ）は仕切部材が直円柱状枠体である場合の仕切部材の部分斜視図である。図２〜図４において、本実施形態に係る庭園構造は、図１に記載の実施形態と同様に家屋１の屋根１ａ上に配設され、この屋根１ａ上に配設される基台部２及び束部３を介して載置部４を支持し、この載置部４上に草木等の植栽が栽培される栽培培地５を設置される。

この構成に加え、本発明の第２の実施形態に係る庭園構造は、栽培培地５内に多孔質セラミックス管からなる給排水手段としての給排水管６と、この給排水管６に連通して配管７にて接続される調整タンク８と、栽培培地５の水分含有量を検出する土壌水分センサ９と、この土壌水分センサ９の出力に基づいて、給排水管６内の圧力を正圧から負圧の間で、配管７を流れる水、養分又は肥料等の液体（以下、水分等と称す）の出入りや流れの方向を調整し制御する給排水制御部１０とを備える構成である。なお、給排水管６は、断面の中心部６ａが中空で、周辺部６ｂが透水性を有する多孔質の層となっている。

土壌水分センサ９は、対向する２つの電極９ａ，９ｂを栽培培地５内の対向する端部近傍にそれぞれ埋設され、栽培培地５の水分等の含有量に依存して誘電率が変化する電極９ａ，９ｂ間のインピーダンスを測定する。なお、２つの電極９ａ，９ｂは、導電性を有するメッシュ状の金属板又はカーボン材により形成することもできる。
検出部１１は、測定したインピーダンスから電圧値を検出し、この検出電圧値を給排水制御部１０に出力する。

給排水制御部１０は、入力された電圧値と参照電圧とを比較し、比較結果に基づき灌水ポンプ１２を駆動することで、調整タンク８内のタンク内圧を加圧又は減圧する。なお、給排水制御部１０として、例えば、ＰＩＤ制御を用いてもよい。このように、調整タンク８を加圧することで、給排水管６内の圧力が正圧となり、給排水管６から栽培培地５に水分等を押し出すことで、栽培培地５に対して給水することとなる。また、調整タンク８を減圧することで、給排水管６内の圧力が負圧となり、栽培培地５内の水分等を給排水管６から吸引することで、栽培培地５に対して排水することとなる。

なお、本発明の第２の実施形態に係る土壌水分センサ９は、対向する電極９ａ，９ｂの間のインピーダンスを測定するセンサであるが、土壌のｐＦ値を測定するセンサを用いていもよい。この場合には、センサを土壌中に挿入しておき、土壌が乾いてきて土壌のｐＦ値がセンサ固有のｐＦ値より高くなると、給排水制御部１０の出力が、調整タンク８を加圧するように灌水ポンプ１２を駆動してもよい。

ここで、ｐＦ０は水で飽和した状態（容水量、正確には厚さ１ｃｍの土層に飽和状態で保持されている水）、ｐＦ１．５が圃場容水量に相当する。ｐＦ１．８までが重力で移動する水（重力水）、ｐＦ１．８〜３．０の間が植物に利用される水（易有効水分、又は正常生育有効水分）、ｐＦ３．０〜４．２が植物は吸収するが生育が劣る範囲（難有効水分）、易有効水分と難有効水分の合計が全有効水分（ｐＦ１．８〜４．２）であり、ｐＦ４．２が萎凋点である。このため、土壌のｐＦ値が、ｐＦ１．８〜３．０の間となるように、灌水ポンプ１２を制御することが好ましい。

また、本発明の第２の実施形態においては、栽培培地５の水分等の含有量を検出する土壌水分センサ９を用いたが、栽培培地５の温度を検出する温度センサによる出力に基づき、灌水ポンプ１２を制御することで、栽培培地５に対して給水又は排水してもよい。
また、本発明の第２の実施形態においては、栽培培地５に給排水管６を複数本敷設することで、栽培培地５における広範囲の領域に、給排水管６から給水又は排水するようにしているが、図３に示すように、載置部４の上面４ａ上に給排水管６を敷設し、載置部４の上面４ａ及び給排水管６を覆うように、不織布又は多孔質樹脂材等からなる含水部材１３を敷設してもよい。このように、培地部が、栽培培地５内に含水部材１３に給排水管６を接触させて構成されることで、給排水管６から給水された水分等を含水部材１３によって伝搬させ、給排水管６の本数が少ない場合であっても、含水部材１３が敷設される培地部のほぼ全領域にわたって灌水が可能となる。

また、図４（ａ）に示すように、培地部が、栽培培地５を複数の領域に仕切るための格子状の枠体からなる仕切部材１４を備えてもよい。また、一方向に並設された複数の給排水管６のうち各給排水管６が、各格子状枠体の二つの面に対して垂直に貫通して仕切部材１４に支持されてもよい。これにより、仕切部材１４によって仕切られた各領域に対応させて、草木等を栽培培地５に植栽することで、草木等の根が隣接する他の領域を侵食することがなく、各領域において草木等が根づきやすい。また、仕切られた各領域を通る給排水管６により、各領域に植栽された草木等に対して確実に給排水することができる。

また、仕切部材１４は格子状の枠体に限られるものではなく、例えば、図４（ｂ）に示すように、直円柱状の枠体によって、栽培培地５を複数の領域に仕切ることもできる。この場合に、直円柱状枠体内で中心部を除いて中心部から円柱面にかけて放射状にさらに仕切りを設けることで、直円柱状枠体の中心に植栽された草木等の根が、形よく根元から同心円状に先端を生長させることができる。

なお、本発明の第２の実施形態においては、家屋１の屋根１ａ上に栽培培地５を配置した庭園構造について説明したが、公園や道路等の緑化ゾーンの庭園構造に用いてもよい。特に、屋上庭園構造においては、家屋１の屋根１ａ上に配設される基台部２と載置部４との間である、束部３によって支持された間隙に、庭園の灌水に用いる、調整タンク８、給排水制御部１０、検出部１１及び灌水ポンプ１２等の潅水装置を、配設することができる。これにより、潅水装置を日光や風雨に晒さないための設備を新たに設置する必要がなく、基台部２上のデッドスペースを有効に活用することができる。

（本発明の第３の実施形態）
図５は本発明の第３の実施形態に係る庭園構造の全体構図、図６は本発明の第３の実施形態に係る他の庭園構造の全体構図である。図５及び図６において、図１〜４と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。
載置部４に排水口４ｂを設けて、フィルタ１５にて濾過した水を、排水管１６を介して排水槽１７に排水する。

排水槽１７に貯水された水量を、水位センサ１８により検知し、基準水量を超えた場合にポンプ１９を駆動することで、排水槽１７の水を、配管２０を介して調整タンク８に移送する。これにより、調整タンク８と排水槽１７との間で水を循環させる。なお、排水槽１７とポンプ１９との間にもフィルタを設けてもよい。

本発明の第３の実施形態においては、載置部４に排水口４ｂを設け、排水を調整タンク８に移送するところのみが実施の形態１又は２と異なるところであり、後述する排水口４ｂによる作用効果以外は、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
本発明の第３の実施形態においては、暴雨等による多雨により給排水管６のみでは早急に排水できない場合に、排水口４ｂからも排水することができる。

また、本発明の第３の実施形態においては、灌水ポンプ１２により調整タンク８を加圧又は減圧することで、給排水管６に給水及び排水の機能を持たせているが、排水口４ｂから排水することができるので、給排水管６に給水のみの機能を持たせるだけでもよく、本発明の第２の実施形態に比べて、給排水制御部１０の回路構成を単純にすることができる。

さらに、図６に示すように、給水制御部２１が、検出部１１から入力された電圧値と参照電圧ＶＲｅｆとを比較し、比較結果に基づき電磁弁等のバルク２２を開閉するようにして、給水管２３に給水のみの機能を持たせることで、本発明の第２の実施形態における給排水制御部１０に比べて、給水制御部２１の回路構成を単純にすることができる。
また、本発明の第３の実施形態においては、調整タンク８と排水槽１７とを別個に設けたが、直接、排水管１６から調整タンク８に排水することで、排水槽１７、水位センサ１８、ポンプ１９及び配管２０の設備を省略することもできる。

本実施形態に係る屋上庭園構造の概略構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る庭園構造の全体構図である。 図２に示す庭園構造の載置部の上面に含水部材を敷設した場合の培地部の矢視Ａ−Ａ線の部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る庭園構造における仕切部材の構成を説明するための図であり、（ａ）は培地部が栽培培地５を複数の領域に仕切るための格子状枠体からなる仕切部材を備えている場合の培地部の部分斜視図、（ｂ）は仕切部材が直円柱状枠体である場合の仕切部材の部分斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る庭園構造の全体構図である。 本発明の第３の実施形態に係る他の庭園構造の全体である。

符号の説明

１ 家屋
１ａ 屋根
２ 基台部
３ 束部
３ａ 束材
４ 載置部
４ａ 上面
４ｂ 排水口
５ 培地
６ 給排水管
６ａ 中心部
６ｂ 周辺部
７，２０ 配管
８ 調整タンク
９ 土壌水分センサ
９ａ，９ｂ 電極
１１ 検出部
１２ 灌水ポンプ
１３ 含水部材
１４ 仕切部材
１５ フィルタ
１６ 排水管
１７ 排水槽
１８ 水位センサ
１９ ポンプ
２１ 給水制御部
２２ バルク
２３ 給水管

Claims (6)

1. 最上階以外の階層部分にも屋根を有する２階建以上の家屋に形成される屋上庭園構造において、
   前記屋根上に接して基台部が配設されると共に、当該基台部に立設される束材を備える束部を介して略水平に載置部が配設されてなる庭園土台部と、
   前記庭園土台部上に植物の栽培培地を敷設してなる培地部とを備えることを特徴とする庭園構造。
2. 前記請求項１に記載の庭園構造において、
   前記培地部の栽培培地内に、多孔質材により構成される給排水管を敷設してなる給排水手段を備えることを特徴とする庭園構造。
3. 前記請求項２に記載の庭園構造において、
   前記培地部が、下層の所定領域に不織布、多孔質樹脂材等からなる含水部材を敷設してなり、当該含水部材に前記給排水管を接触させて構成されることを特徴する庭園構造。
4. 前記請求項２に記載の庭園構造において、
   前記培地部が、前記載置部の上面に配設され、所定の高さの格子状枠体からなる仕切部材を備え、
   前記仕切部材が前記給排水管を所定の高さに支持することを特徴とする庭園構造。
5. 前記請求項２ないし４のいずれかに記載の庭園構造において、
   前記培地部の水分含有量を検出する土壌水分センサと、
   前記土壌水分センサの出力に基づいて、前記給排水手段の給排水管内の圧力を正圧から負圧の間で調整制御する給排水制御部とを備えることを特徴とする庭園構造。
6. 植物の栽培培地を敷設してなる培地部と、
   前記培地部の栽培培地内に、多孔質材により構成される給排水管を敷設してなる給排水手段と、
   前記培地部の水分含有量を検出する土壌水分センサと、
   前記土壌水分センサの出力に基づいて、前記給排水手段の給排水管内の圧力を正圧から負圧の間で調整制御する給排水制御部とを備えることを特徴とする庭園構造。
   
   

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