JP2007312616A - 温室構造 - Google Patents

Abstract

【課題】設備費用が廉価で済むとともに、自然エネルギーを効率よく利用して温室内温度の上昇を図ることにより、暖房費の削減を図った温室構造を提供する。
【解決手段】温室１内の地盤面Ｆを外周の地盤面ＧＬより低く掘り下げる。温室内の地盤面の掘り下げ深さは、外周地盤面より１．５ｍ以内とし、掘り下げ深さを一定としたり、北側の地盤高を相対的に高くし南側に向かって下り勾配の傾斜面としたり、北側の地盤高を相対的に高くし南側に向かって階段状に低く形成したりする。また、屋根面を北側から南側に向かって低く傾斜させたり、温室と外周の地盤との境界に土留め壁５を設けるとともに、前記土留め壁５の温室内側に熱の伝導を抑えるための断熱材６を配設したりする。
【選択図】図４

Description

本発明は、野菜、花き、果樹などを栽培するための温室の構造に関する。

従来より、野菜、花き、果樹などを気候条件に左右されることなく生産するために、建屋として温室が利用されている。この温室は、気温、光、水分などの環境因子を調整する目的で、栽培空間を日射透過性の被覆資材で覆った構造のものである。

冬季において、前記温室内の暖房には、重油や軽油等の化石燃料が使用されている。売上げに対して暖房燃料費が占める割合は、一般農家で約10〜15％、花き農家に至っては約30％にも達し、これら農家の人々にとっては、更に低コストの代替エネルギーを用いることによる暖房燃料費の削減が強く求められている。

近年では、従来の化石燃料によるものから太陽光の照射熱や地熱などの自然エネルギーを有効利用することにより、温室内の冷暖房費を削減する幾つかの提案が成されている。

例えば、下記特許文献１では、太陽光熱を利用したものとして、汲み上げる地下水を送り込むパイプを太陽光が当たる場所に多数配設した太陽熱温水器と、この太陽熱温水器で加温された温水を貯蔵する蓄熱槽と、この蓄熱槽で蓄えられた温水を栽培しようとする植物が植えられた温室の室内及び／又は土中の加温用パイプへ供給するポンプとを備えた植物栽培装置が提案されている。

また下記特許文献２では、地熱を利用したものとして、地中を凍結深度よりも深く掘削し空洞化させ、基本枠を埋設し、底面には砂利と木炭を敷き詰め上部には鋼板と点検用ハッチを設置し、地下空洞内の地熱をダクト管からビニールハウスや家屋内に送風ファンや換気扇で引き込み、通年一定した地下熱を室内に促進させる空調装置が提案されている。
特開平１１−２３５１３０号公報 特開２００５−２４２０８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載される植物栽培装置は、地下水を汲み上げるための設備や、汲み上げた地下水を送り込むパイプを温室内、土中などに張り巡らす施工作業が必要となるため、設備費用が高額となる問題があった。また、設備の運転においては、ポンプやファンなどの電気設備が不可欠であるため、電気代が嵩んでいた。さらに、上記特許文献１に記載される植物栽培装置は、汲み上げた地下水を太陽熱などによって温水にして、その温水を温室内の暖房用パイプに供給して室内を加熱しようとするものであるため、太陽熱を温水にするための熱損失と、その温水が温室内の空気を加熱するための熱損失とが発生し、太陽熱を効率よく使用できない問題があった。

一方、上記特許文献２に記載される空調装置は、ビニールハウスの建屋下に凍結深度より深い地下空洞を設ける必要があるため、設備が大掛かりとなり設備コストが高額となる問題があった。また、前記地下空洞内の空気をビニールハウス内に引き込むのに、ファンや換気扇を使用しているため、その運転のための電気代が嵩むという問題があった。

そこで、本発明の主たる課題は、設備費用が廉価で済むとともに、自然エネルギーを効率よく利用して温室内温度の上昇を図ることにより、暖房費の削減を図り得る温室構造を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、架構と、この架構を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、前記温室内の地盤面が外周の地盤面より低く掘り下げられていることを特徴とする温室構造が提供される。

上記請求項１記載の本発明においては、温室内の地盤面が外周の地盤面よりも低く掘り下げられ、言わば半地下で構成されるようにした。このように構成することにより、冬季に暖かい地中特性を利用して、温室内の温度管理が効率良くできるようになる。これによって、暖房費用等のランニングコストを軽減することができるようになる。また、夏季は涼しく、温室内作業が快適に行えるようになる。さらに、半地下構造にすることで、その掘り下げ深さ分だけ温室高さを低くでき、風荷重の低減により温室の鋼材重量を軽くできるため建築材料費を軽減できるようになる。

請求項２に係る本発明として、前記温室内の地盤面の掘り下げ深さは、外周地盤面よりも１．５ｍ以内とされる請求項１記載の温室構造が提供される。温室内の掘り下げ深さは概ね１．５ｍ以内、好ましくは０．５〜１．０ｍとするのが望ましい。掘り下げ深さが深過ぎる場合には、落下事故が起きるおそれがあり、また掘削に手間と時間が掛かるとともに、土留め壁の規模が大きくなり施工費が嵩むようになる。

請求項３に係る本発明として、前記温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし、南側に向かって下り勾配の傾斜面としている請求項１，２いずれかに記載の温室構造が提供される。

上記請求項３記載の発明は、温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし、南側に向かって下り勾配の傾斜面とするものである。すなわち、太陽側に向けて傾斜させることにより、地盤面が太陽熱を吸収し易くなり、野菜、花き、果樹などの栽培温度環境を向上できるようになる。

請求項４に係る本発明として、前記温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし、南側に向かって階段状に低く形成している請求項１，２いずれかに記載の温室構造が提供される。

上記請求項４記載の発明は、温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし、南側に向かって階段状に低く形成するものである。すなわち、太陽側に向けて階段状に傾斜させることにより、地盤面が太陽熱を吸収し易くなり、野菜、花き、果樹などの栽培温度環境を向上できるようになる。

請求項５に係る本発明として、前記温室の屋根面が北側から南側に向かって低くなるように傾斜して形成されている請求項１〜４いずれかに記載の温室構造が提供される。

上記請求項５記載の本発明においては、冬季において太陽光を効率的に温室内に取り入れることができるようになる。

請求項６に係る本発明として、前記温室内の地盤掘下げ領域と外周地盤との境界に土留め壁を設けるとともに、前記土留め壁の温室内部側に断熱材を配設してある請求項１〜５いずれかに記載の温室構造が提供される。

上記請求項６記載の本発明においては、温室内と外部地盤との熱伝導を防止することができ、冬季の夜間などにおいては、温室内の保温効果が向上する。これによって、暖房費を大幅に削減できるようになる。

請求項７に係る本発明として、前記温室内の北側面に太陽光を反射する反射板が設けられた請求項１〜６いずれかに記載の温室構造が提供される。

上記請求項７記載の本発明は、温室内の北側面に太陽光を反射する反射板を設けるようにしたものであり、太陽光の反射熱を効率よく利用することにより温室内の熱量を増加させることが可能になり、暖房費を削減できるようになる。

以上詳説のとおり本発明によれば、設備費用が廉価で済むとともに、自然エネルギーを効率よく利用して温室内温度の上昇を図ることにより、暖房費を大幅に削減できるようになる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。図１は、本発明に係る温室構造を示す断面図である。

温室１は、パイプ、Ｈ形綱、角形鋼管、Ｃ形鋼材などの形材から構成される架構２と、この架構内空間を覆うように前記架構外面に張設された日射透過性被覆材３とからなるものである。本形態例に係る温室１は、プラスチックハウスであるため、前記日射透過性被覆材３としては、プラスチックフィルムが使用されている。具体的には、ポリエステルフィルム、フッ素フィルムなどの硬質フィルム又は塩化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム等のポリオレフィン系フィルムなどの軟質フィルムが使用される。また、壁面には面材４が配設されている。

本温室１は、図１に示されるように、屋根面の断面形状を片屋根型とし、その屋根面が北側から南側に向かって低く傾斜するように形成したものが好ましい。このような屋根勾配とすることにより、冬季において太陽光を効果的に温室内に取り入れできるようになる。

また、温室１は、図１に示されるように、温室内の地盤面Ｆを温室外の地盤面ＧＬより低く掘り下げて、半地下構造となっている。この半地下部分は、図１に示されるように、温室内の全域に亘って一定高さＨだけ均一に掘り下げるようにしても良いし、図２に示されるように、温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし（Ｈ_２＞Ｈ_１）、南側に向かって階段状に低く形成してもよいし、図３に示されるように、温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし（Ｈ_２＞Ｈ_１）、南側に向かって下り勾配の傾斜面としてもよい。

前記地面Ｆの掘り下げ深さは、１．５ｍ以内、好ましくは０．５〜１ｍとするのが望ましい。０．５ｍ以下では地熱の有効利用が図れないし、１ｍ以上では温度の安定性は向上するが、落下事故が起きるおそれがあり、また掘削に手間と時間が掛かるとともに、土留め壁５の規模が大きくなり施工費が嵩むようになる。

このように、温室内の地盤面Ｆを半地下に構成することにより、冬季に暖かい地中特性を利用して、温室内の温度管理が効率良くできるようになる。これによって、暖房費等のランニングコストを軽減することができるようになる。また、夏季は涼しく、温室内作業が快適に行えるようになる。

また、温室１を地盤面Ｆを半地下に構成することにより、掘り下げた分だけ温室１の高さを低くでき、風荷重の低減により温室の鋼材重量を軽くできるため建築材料費を軽減できるようになるとともに、台風などの強風による被害を抑制することが可能となる。

また、前記温室１は、図１〜３に示されるように、温室１と外周の地盤との境界に土留め壁５を設けるとともに、前記土留め５の温室内側に熱の伝導を抑えるための断熱材６を配設することが望ましい。

前記土留め壁５と共に断熱材６を設けることによって、温室内と外周地盤との間の熱伝導が防止され、冬季の夜間などにおいては、温室内の保温効果を向上させることができる。これによって、暖房費等のランニングコストが軽減できるようになる。

次に、本温室１は、図４に示されるように、温室北側の室内側全面または一部に、太陽光を反射するための反射板７を設けることができる。前記反射板７は、シルバースクリーンや反射鏡など、入射光を反射する材質からなるものが好適に使用される。このように、冬季においては、北側の面材４を通過してしまう太陽光を反射板７により反射させて、室内に取り入れることにより、室内の熱量を増加させることが可能になるため、暖房費等のランニングコストを軽減することが可能となる。

更には図５に示されるように、温室北側の地盤面Ｆから腰高程度の高さにかけて、熱を吸収・蓄積する性質を有する蓄熱ボード８を配設することができる。前記蓄熱ボード８は、日中の間、太陽光の熱を蓄熱させ、夜間に温室内に放射することにより温室内の温度低下を防止できるようになる。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、主に冬季に温室内を温度上昇させるための温室構造及び付加設備について詳述したが、地域によってはむしろ夏季の日中において、強い日射しを低減して、温室内の過剰な温度上昇を防止し、野菜、花き、果樹などの育成環境を改善するとともに、労働環境を改善したい場合がある。このような場合は、図６に示されるように、屋根面を南側から北側に向かって低く傾斜するようにするとともに、屋根面の全面又は一部に遮光シート９を配設する。このように、南側を高くすることによって太陽光の入射角の調整を行い、屋根面の遮光シートにより、夏季の強い日射しを遮断することにより、温室内の過剰な温度上昇を防止することができるようになる。

本発明に係る温室１の南北方向断面図（その１）である。 本発明に係る温室１の南北方向断面図（その２）である。 本発明に係る温室１の南北方向断面図（その３）である。 本発明に係る温室１の南北方向断面図（その４）である。 本発明に係る温室１の南北方向断面図（その５）である。 他の形態例に係る温室１の南北方向断面図である。

符号の説明

１…温室、２…架構、３…日射透過性被覆材、４…面材、５…土留め壁、６…断熱材、７…反射板、８…蓄熱ボード

Claims (7)

1. 架構と、この架構を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、前記温室内の地盤面が外周の地盤面より低く掘り下げられていることを特徴とする温室構造。
2. 前記温室内の地盤面の掘り下げ深さは、外周地盤面よりも１．５ｍ以内とされる請求項１記載の温室構造。
3. 前記温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし、南側に向かって下り勾配の傾斜面としている請求項１，２いずれかに記載の温室構造。
4. 前記温室内の地盤面は北側の地盤高を相対的に高くし、南側に向かって階段状に低く形成している請求項１，２いずれかに記載の温室構造。
5. 前記温室の屋根面が北側から南側に向かって低くなるように傾斜して形成されている請求項１〜４いずれかに記載の温室構造。
6. 前記温室内の地盤掘下げ領域と外周地盤との境界に土留め壁を設けるとともに、前記土留め壁の温室内部側に断熱材を配設してある請求項１〜５いずれかに記載の温室構造。
7. 前記温室内の北側面に太陽光を反射する反射板が設けられた請求項１〜６いずれかに記載の温室構造。
   

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