JP2008212124A - 保水排水基盤材とそれを用いた緑化構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】緑化構造体としたときに給水された水がそのまま下流側に流下することなく、保水用凹部内に確実に保水することのできる保水排水基盤材を得る。
【解決手段】保水排水基盤材１は、周壁２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂと、周壁で囲まれた保水用凹部４，４ａと、保水用凹部に立設する複数本の支柱１０とを少なくとも備える。前記支柱は周壁とほぼ同じ高さの第１の支柱１０ａと、それよりも高さの高い第２の支柱１０ｂとで構成される。保水排水基盤材１の上に配置した不織布２０は高さの違う支柱の頂部で支えられて裏面が下に凸の湾曲面を形成する。それにより、不織布２０から保水用凹部４への水の落下は確実なる。
【選択図】図４

Description

本発明は、屋上緑化等において好適に用いられる保水排水基盤材と、それを用いた緑化構造体に関する。

近年、都市緑化の一環として、あるいはヒートアイランド対策として、屋上緑化が推奨されている。通常、屋上は人工的に造られた斜面や平面（本発明でこのような面を「人工地盤」という）であり、そのような人工地盤は保水性と排水性を確保するのが困難なことから、人工地盤の上に発泡樹脂等で成形した保水排水基盤材を配置し、その上に客土や植生マット等を透水性シートを介して敷き詰めることで、屋上緑化構造体とすることが行われる。

特許文献１には、そのような屋上緑化で用いる保水排水基盤材の一例が記載される。この保水排水基盤材は発泡樹脂で作られており、凸条で区画される複数個の領域は下に湾曲した凹面状の傾斜面とされている。該傾斜面に多数の凹部が形成され、そこに保水用の水が溜まるようになっている。屋上緑化に際しては、人工地盤の上に前記保水排水基盤材が敷き詰められ、その上に不織布のような透水性シートを掛けるなどしてから、客土を盛土するようにされる。

特許文献２には、周壁と、周壁で囲まれた保水用凹部と、保水用凹部に立設する複数本の支柱とを備える発泡樹脂成形品等からなる保水排水基盤材が記載されている。そこにおいて、支柱はすべて等しい高さであり、前記周壁と同じかそれよりも高くされている。屋上緑化に際しては、特許文献１に記載の保水排水基盤材と同様に、人工地盤の上に敷き詰められ、その上に不織布のような透水性シートを配置した後、その上に客土層が形成される。

特開平６−２２５６２７号公報 特開２００１−１６９６６５号公報

特許文献１に記載される形状の保水排水基盤材は、その上に不織布等の透水性シートを配置したときに、透水性シートの裏面全面が保水排水基盤材の凹面状の傾斜面に密着した姿勢となりがちであり、客土層（あるいは植生マット等）と保水排水基盤材との間に空気層を形成することが困難となり、植物の生育に不都合を生ることが起こり得る。

特許文献２に記載される形状の保水排水基盤材では、透水性シートは保水用凹部に立設した複数本の支柱の頂部によって支持されるので、透水性シートの裏面には多くの空間が形成されやすくなり、客土層（あるいは植生マット等）と保水排水基盤材との間の通気性が確保される利点がある。本発明者らは、この形態の保水排水基盤材を傾斜屋根の上に敷き詰め、その上に透水性シートを置き、その上に植生マットを配置するとともに、上流位置に給水管を配置した屋上緑化構造体を作り、植物の育成を行ってきているが、給水管からの給水態様によっては、あるいは植生マットの上から潅水したような場合に、植生マットを通過した水が保水排水基盤材に形成した保水用凹部に落下することなく、透水性シートの裏面に沿って下流側に流下してしまう事態が生じることを経験した。この事態が生じると一部の保水排水基盤材に貯水がされなかったり、貯水されても貯水量が少なくなり、植物に対する給水が不均一になる場合があった。

本発明は上記のような不都合が生じるのを解消した保水排水基盤材を提供することを課題とする。

本発明による保水排水基盤材は、周壁と、周壁で囲まれた保水用凹部と、保水用凹部に立設する複数本の支柱とを少なくとも備える屋上緑化用の保水排水基盤材であって、複数本の支柱は前記周壁と同じかそれよりも高くされており、かつ前記支柱のうちの少なくとも１本は他の支柱よりも高さが高くされていることを特徴とする。

上記の保水排水基盤材は、他よりも高さの高い少なくとも１本の支柱を備えており、保水排水基盤材の上に不織布のような透水性シートを配置し、その上に植生マットのような重量物を置いたときに、透水性シートは、空気層を確保しながら、その裏面が高さの違う複数個の支柱の頂部で支持されることにより、複数個の下に凸の湾曲面を備えた形状となる。本発明者らの実験では、透水性シートの裏面に上記のような湾曲面を形成することにより、給水した水は透水性シートの裏面に沿って下流側まで流下してしまうことはなく、保水用凹部内に確実に落下することを確認した。その理由は、透水性シート裏面に沿って流下していた水が、複数個の湾曲面が形成された部位において水の表面張力に変化が生じ、それにより水が保水用凹部に落下したためであると考えられる。

本発明による保水排水基盤材は、周壁に囲まれた１つの保水用凹部から形成されるものでもよく、この場合に、周壁の一部に溢流凹部が形成される。前記保水用凹部を隔壁で複数個に区画した形態のものであってもよい。その場合には、周壁に加え隔壁の一部にも溢流凹部が形成される。このような溢流凹部を形成することにより、上流から下流へ向けて保水排水基盤材を流れる水の流れを円滑にすることができる。

本発明はまた、上記の保水排水基盤材が人工地盤上に配置され、前記配置された保水排水基盤材の上に前記支柱の頂部で下方から支持された状態で透水性シートが取り付けられ、前記透水性シートの上には植生マットが配置されている構成を少なくとも備えることを特徴とする人工地盤上での緑化構造体を開示する。好ましくは、人工地盤は傾斜屋根とされる。この緑化構造体では、保水排水基盤材での保水機能が効果的に機能し、良好な植物の育成がはぐくまれる。

本発明において、保水排水基盤材は、限定はされないが、軽量性や断熱性などの観点から樹脂発泡体の一体成形品、特に、成形性や強度の観点から発泡ポリスチレンの成形品であることが望ましい。しかし、設置の対象となる人工地盤が重量に制限を受けないような場所であるときには、非発泡の合成樹脂、金属、コンクリートやモルタルなどで製造してもよい。

本発明において、透水性シートは、植物の根が絡み合うことによって土壌を保持してなる植生マット等をその上面に配置して植生することにより、植物の根が透水性シートに絡みつき植生マット等と一体化するものが好ましい。透水性シートの材料としては、織布、不織布、樹脂繊維による網状物、複数の穴を配列した樹脂シート、金網のようなものが好適であるが、不織布は特に好ましい。透水性はあるが植物の根は通過させないようにされた不織布であってもよい。

本発明によれば、緑化構造体としたときに給水された水がそのまま下流側に流下することなく、保水用凹部内に確実に保水することのできる保水排水基盤材が得られる。また、本発明による緑化構造体は、保水排水基盤材の保水性が良好なことから、植物の育成も良好となる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は本発明による保水排水基材材を正面側から見た斜視図（図１ａ）と断面図（図１ｂ）であり、図２は保水排水基材材を裏面から見て示している。図３は保水排水基材材を人工地盤の一例である傾斜屋根の上に配置した状態を示し、図４はそれを緑化構造体とした状態を示している。

図４に示す例において、本発明による緑化構造体Ａは、人工地盤の一例である傾斜屋根３０の上に形成されている。図３および図４に示すように、傾斜屋根３０の上には、多数枚の図１および図２に示す保水排水基盤材１が縦横方向に配置される。保水排水基盤材群の周囲は、見切り材４０により囲まれており、各見切り材を適宜の手段により傾斜屋根３０に固定することによって、保水排水基盤材群の安定化を図っている。

保水排水基盤材１について説明する。保水排水基盤材１はほぼ矩形状であり、この例では、全体が発泡樹脂（例えば発泡ポリスチレン）の一体成形品である。保水排水基盤材１は、図示のように、左右の周壁２ａ，２ｂおよび前後の周壁３ａ，３ｂと、該周壁で囲まれた保水用凹部４と、保水用凹部４に立設する複数本の支柱１０とを備える。必須ではないが、この例において、保水用凹部４は、前方の周壁３ａとほぼ等しい高さの横隔壁５ａと、それに交差する縦隔壁５ｂとで複数個（図示のものでは８個）の区分保水用凹部４ａに区画されている。

区分保水用凹部４ａのそれぞれに前記支柱１０が形成される。形成される支柱１０の高さはすべてが同じではなく、少なくとも１本の支柱は他の支柱よりも高さが高くされている。図示の例で、前方の周壁３ａに最も近い２つの区分保水用凹部４ａ１には、左右の周壁２ａ，２ｂの高さとほぼ等しい高さの第１の支柱１０ａがそれぞれ２本形成され、次列の２つの区分保水用凹部４ａ２には、前記第１の支柱１０ａよりも高さの高い第２の支柱１０ｂがそれぞれ２本形成されている。第３列の２つの区分保水用凹部４ａ３には、前記第１の支柱１０ａがそれぞれ２本形成されており、第４列の２つの区分保水用凹部４ａ４には、前記第２の支柱１０ｂがそれぞれ２本形成されている。

図１ｂの断面図および図２の裏面図に示すように、前方の周壁３ａの裏側には凹溝６が形成され、後方の周壁３ｂの厚さと高さは、２つの保水排水基盤材１、１を平面上においたときに、前記凹溝６内に嵌入できる大きさとされている。上下方向の隣接する２つの保水排水基盤材１、１は、一方の凹溝６内に他方の後方の周壁３ｂが嵌入することにより、液密に連接することが可能となる。

前方の周壁３ａおよび横隔壁５ａと縦隔壁５ｂの頂面のそれぞれには、溢流凹部７が形成されており、区分保水用凹部４ａ内に貯留した水は、該溢流凹部７を通って、左右および下流に流れていく。

各区分保水用凹部４ａにおける前記前方の周壁３ａ側の底面は一部が肉厚部８とされており、該肉厚部８の保水用凹部４側は凹陥部９とされている。それにより、各区分保水用凹部４ａの保水量を大きくしている。また、保水排水基盤材１の裏面に前記肉厚部８が形成されることにより、裏面の残りの領域は、保水排水基盤材１を傾斜屋根３０の上に置いたときに、通水路あるいは通気路１１として機能する。

緑化構造体Ａを構築するときには、最初に、図３に示すように、上記の保水排水基盤材１を傾斜屋根３０の上に、屋根勾配方向においては、傾斜方向下位にある保水排水基盤材１の後方の周壁３ｂを上位にある保水排水基盤材１の前方の周壁３ａの裏面に形成した凹溝６内に嵌入した状態としながら、また、屋根軒先方向には、図示しないが、左右の側壁２ａ，２ｂが密接するようにして、必要枚数を配置する。そして、必要に応じて、前記したように、その周囲を見切り材４０で取り囲む。それにより、傾斜屋根３０の上への保水排水基盤材の取り付けは完了する。なお、図３において、Ｗの線は保水排水基盤材１の各区分保水用凹部４ａに保水される水位面を示している。上記の構成であり、最上位に位置する保水排水基盤材１の最上位の区分保水用凹部４ａに図示しない給水管等から水を供給すると、その水は、それぞれの溢流凹部７を溢流しながら、順次下位側の保水排水基盤材１の区分保水用凹部４ａに流入していく。

次に、配置したすべての保水排水基盤材１を覆うようにして透水性シートである好ましくは不織布２０を取り付ける。図４に不織布２０は点線で示している。取り付けた不織布２０の上に、植物の根が絡み合うことによって土壌を保持してなる植生マット２１を載置する。植生マット２１は重量物であり、その重量により、先に取り付けた不織布２０は下方に押し付けられ、前記第１の支柱１０ａとそれよりも高さの高い第２の支柱１０ｂとの頂部で下方から支持された状態となり、図４に示すように全体として波の打った状態、すなわち下に凸である複数個の大きな湾曲面を備えた状態となる。その状態で、不織布２０と保水排水基盤材１との間には空間が維持されており、植物の根の呼吸に必要な空気は充分に確保される。

その後、保水排水基盤材１の保水用凹部４に給水し、植生マット２１の植物の成長を待つ。植物の根は次第に成長し不織布２０に絡みつくようになり、植生マット２１と不織布２０は一体化して安定化する。

植生中に、植生マット２１の上から潅水を行う。また、上位に取り付けた給水パイプ等から給水を行う。潅水したあるいは給水した水のうち植生マット２１で吸水されなかった水は、植生マット２０を通過して保水排水基材材１の保水用凹部４に落下しようとする。その際に、前記したように従来の保水排水基盤材を用いた場合には、植生マット２０を通過した水が保水排水基盤材に形成した保水用凹部に落下することなく、透水性シートである不織布２０の裏面に沿って下流側に流下してしまうことが起こったが、本発明による保水排水基盤材１では、異なった高さの第１と第２の支柱１０ａ，１０ｂを保水用凹部４内に形成したことにより、不織布２０の裏面には上記のように下に凸の湾曲面が形成されるようになり、それにより、潅水あるいは給水した水は保水用凹部４内に確実に落下する。このことは、雨水についても同様である。

そのために、傾斜屋根の上位と下位で保水量が違ってくるような事態が生じるのを回避することができ、安定したかつ良好な植物の育成が可能となる。

なお、図示した保水排水基盤材１の形状は保水排水基盤材の一形態であって、これに限らない。保水用凹部４は１個であってもよく、また、区分保水用凹部４ａを設ける場合も、図示の例では８個の区分保水用凹部４ａを設けたが、個数は任意である。支柱の本数も任意であり、図示のもののように各区分保水用凹部４ａに２本の支柱を形成するのではなく、各１本でもよい。各区分保水用凹部４ａにおいて異なった本数の支柱が形成されていてもよい。溢流凹部７の一部または全部を省略することもできる。

図１および図２に基づき説明した保水排水基盤材１の複数枚を、図４に示すように傾斜させた状態で上下方向に接続配置した。用いた保水排水基盤材１は横幅：５００ｍｍ、保水用凹部４の面積：０．２５ｍ^２である。接続配置した保水排水基盤材１・・の上に不織布２０を敷き詰め、その上に植生マット２１を載置した。最上位の保水排水基盤材１の上端側における不織布２０の上面に、穴ピッチ３００ｍｍのドリップ式潅水パイプを、２穴が１枚の保水排水基盤材１に来るようにして置き、そこから保水排水基盤材１に給水した。１穴当たりの滴下量：３．５リットル／時とし、保水排水基盤材１枚当たりでは、２穴分で７リットル／時とした。

一定時間給水した後、ドリップ式潅水パイプを取り付けた保水排水基盤材１の１段下に位置する保水排水基盤材１における保水用凹部４に溜まった水量を計測したところ、２．６３リットルであった。これは、１０．５２リットル／ｍ^２に相当する。

［比較例］
比較するために、図１および図２に基づき説明した保水排水基盤材１における、第１の支柱１０ａよりも高さの高い第２の支柱１０ｂのすべてを、第１の支柱１０ａと同じ高さとなるようにカットしたものを作り、それを用いた以外は、実施例と同様にして給水を行った。支柱がすべて同じ高さであるために、不織布２０の裏面はほとんど平らな面であった。

実施例と同じ時間給水した後、ドリップ式潅水パイプを取り付けた保水排水基盤材の１段下に位置する保水排水基盤材における保水用凹部４に溜まった水量を計測しようとしたが、ほとんど溜まっていなかった。

［考察］
比較例の場合、不織布の裏面がほとんど平らな面であったことから、給水された水は、不織布の裏面に沿って下流側に流れてしまったものと推測される。実施例では高さの高い第２の支柱１０ｂが存在することから、不織布２０の裏面に複数個の湾曲面が形成され、その部位において水の表面張力に変化が生じて、水が保水用凹部４０に落下したものと推測される。

図１ａは本発明による保水排水基材材を正面側から見た斜視図、図１ｂは図１ａのｂ−ｂ線による断面図。 保水排水基材材を裏面から見た斜視図。 保水排水基材材を人工地盤の一例である傾斜屋根の上に配置した状態を示す屋根勾配方向の断面図。 本発明による緑化構造体を示す屋根勾配方向の断面図。

符号の説明

Ａ…緑化構造体、１…保水排水基盤材、２ａ，２ｂ…左右の周壁、３ａ，３ｂ…前後の周壁、４…保水用凹部、４ａ…区分保水用凹部、５ａ…横隔壁、５ｂ…縦隔壁、６…凹溝、７…溢流凹部、８…肉厚部、９…凹陥部、１０…支柱、１０ａ…第１の支柱、１０ｂ…高さの高い第２の支柱、１１…通水路あるいは通気路、２０…透水性シート（不織布）、２１…植生マット、３０…人工地盤の一例である傾斜屋根、４０…見切り材

Claims (4)

1. 周壁と、周壁で囲まれた保水用凹部と、保水用凹部に立設する複数本の支柱とを少なくとも備える屋上緑化用の保水排水基盤材であって、複数本の支柱は前記周壁と同じかそれよりも高くされており、かつ前記支柱のうちの少なくとも１本は他の支柱よりも高さが高くされていることを特徴とする保水排水基盤材。
2. 前記保水用凹部は隔壁で複数個に区画されており、周壁および隔壁には溢流凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の保水排水基盤材。
3. 請求項１または２に記載の保水排水基盤材が人工地盤上に配置され、前記配置された保水排水基盤材の上に前記支柱の頂部で下方から支持された状態で透水性シートが取り付けられ、前記透水性シートの上には植生マットが配置されている構成を少なくとも備えることを特徴とする人工地盤上での緑化構造体。
4. 人工地盤が傾斜屋根であることを特徴とする請求項３に記載の緑化構造体。

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