JP2008307013A - 人工土壌 - Google Patents

Abstract

【課題】 近時、ビルの屋上やベランダの緑化が叫ばれてきている。この屋上緑化では、ビルの荷重の問題から、土壌層を深くすることはできない。しかし、植物にはある程度の土壌深さが必要である。そこで、本発明では、ある程度の強度があり、深さも確保でき、更には水の貯留も容易で、非常に軽量な人工土壌を提供する。
【解決手段】 透水性を有し、高さ２０ｍｍ以上の凹凸を有する支持体に土壌を入れた人工土壌。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人工土壌に関するものである。

近時、ビルの屋上やベランダの緑化が叫ばれてきている。これは、屋上等を緑化することによって、屋上の断熱性向上による冷房費等の削減と、植物を植えることによる二酸化炭素の吸収、更には土壌が保持する水分の蒸発潜熱等による温度変化の軽減等である。
政府もこれを促進するため、種々の便宜を図っている。例えば、建蔽率の見なおし、補助金の供与、減税等である。

この屋上緑化では、ビルの荷重の問題から、土壌層を大きくすることはできない。例えば、深さ１ｍの土壌層などはどのようなビルでもまず無理である。そこで３０〜５０ｃｍ程度の土壌厚み（深さ）になる。

強度からくる限界までならいくら重くてもよいというのではなく、地震その他のことを考慮すれば、植物が育つのであれば、土壌は軽ければ軽いほどよいといことになる。

しかし、土壌を軽くするため、厚みを薄くすると、大きな木は植生できないばかりか、ある程度の厚みがないと芝生ですら育たない。これは植物の根には一定の深さが必要であるということである。

土壌は植生したり、肥料を施したり人間がその上を歩行することがある。よって、人間の歩行に耐える強度がなくてはならない。

そこで、本発明では、ある程度の強度があり、深さも確保でき、非常に軽量な人工土壌を提供する。

以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明人工土壌を完成したものであり、その特徴とするところは、透水性を有し、高さ２０ｍｍ以上の凹凸を有する支持体に土壌を入れた点にある。

ここで土壌とは、植物が栄養をとり自身を支える部分をいう。使用場所は、前記したビルの屋上に限らず、ベランダ、ビルの内部、道路の上、その他どのような場所でもよい。

本出願でいう支持体とは、高さ２０ｍｍ以上の凹凸を有するものであり、凹凸の形状としては表裏同じようなものが好ましい。例えば、屋根に使用する波板のような形状、卵の中敷（卵を段ボールに多量の充填する場合、１層ごとに中間に挿入するシートで、個々の卵が半分入る凹部を有している）のような形状、一面に多数の凹みがあるシート等である。

この支持体の材質は、プラスチック、金属、紙等でよい。
プラスチックの場合には、透水性を確保するため、全体として多くの貫通孔を有する構造がよい。例えば、網のようなもの、多数の孔の開いたパンチングメタルのようなもの等である。簀のような形状でもよい。
金属でもプラスチックと同様のものが使用できる。
これらのものは、溶解、分解はしないので、根が貫通できる程度の貫通孔が多数あるものが望ましい。そのサイズは植える植物によって異なるが、円とすれば１ｍｍφ〜５ｍｍφ程度が好適である。

紙製の場合、樹脂を含むものがよい。樹脂をまったく含まないものでは、水で溶解してしまうためである。
樹脂を含む紙とは、本出願では２つの意味で使用する。１つは、紙を漉くときに樹脂成分を加え合わせて紙を製造するものである。このようなものは、すでに市販されており、例えば、前記した卵の中敷等として使用されている。

この種の紙の製造方法の１例としては、古紙を溶解、乾燥し、小片にしそれに接着剤（樹脂）を噴霧して金型に入れて成型する方法、また、パルプ状のときに樹脂を混合する方法等がある。勿論、これ以外に種々の方法が考えられ、またそのような方法はすでに公知である。

樹脂を含む紙の他の意味は、紙だけで製造したものに樹脂を塗布又は噴霧したものである。塗布する樹脂としてはポリフッ化エチレン系樹脂（テフロン（登録商標）等）、エポキシ系のものが優れていた。その理由は塗布が容易で、撥水性に優れているためである。
勿論、両方でもよい。即ち、漉くときに樹脂を加え、さらに成型後に樹脂を塗布してもよい。

これらの樹脂によって、紙であっても、土中で比較的長く（例えば、半年〜数年）形状を保持することができる。また、紙材自体の強度が大きく向上する。
１例を示すと、一般的な卵シートで１００ｇのものに、１００ｇの樹脂を塗布したもの（土壌は入れていない）に３０ｃｍ×４０ｃｍのベニヤ板を置き、その上に７０ｋｇの人が乗ってもまったく変化なかった。これに土壌を充填すると、相当な強度になることは明らかである。

更に、樹脂に金属粉末を混合したものを用いることもできる。銀、銅、タングステン、ステンレス、アルミニウム等である。金属粉体、特に銀や銅の粉体を混合すると、土壌中の水又は下方に貯蔵された水中やその周辺、植物の根等につくカビや雑菌を防ぐ効果がある。
また、金属に加えて又は換えて、粒状や粉状の遅効性肥料をこの樹脂に混合しておいてもよい。肥料としての効果だけでなく、肥料が水に溶けることによって樹脂に孔があき、根の侵入が容易になる、透水性が増す等の効果がある。粒のサイズとしては、０．０１〜０．２ｍｍ程度が好適である。

更に、この紙として、食料容器の廃材を用いることが望ましい。これは、現在このような紙で作られた食料容器（卵ケースや卵の中間シート等）は、使用後焼却されているため、無駄であるだけでなく、その処分にも費用がかかる。それより、燃焼による二酸化炭素の排出が問題である。

紙製であるため、通常は透水性を有しているが、樹脂の塗布その他で透水性がないか、非常に小さい場合には、水抜孔を設けてもよい。底部が好ましい。これは、植物の根の問題であり、植木鉢の底が開いているのと同様である。更に、この支持体についてより強度が必要な場合には、２枚を合わせて使用することもできる。

この紙の場合には、根はそれを突き破って侵入できるが、それが難しい場合には、多数の孔を空けておくのがよい。

この支持体のサイズは、自由であるが工事の容易性等から縦、横が３０〜１００ｃｍ程度が好適である。また、高さは２０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ〜１００ｍｍである。

この支持体に土壌を充填する。凹凸状の片側にのみ充填するため、もし凹凸の割合が表裏同じであれば、土壌体積は半分になることとなる。凹部にのみ充填するのであるが、少々（０〜５ｃｍ程度）は支持体以上に積層してもよい。
勿論、凹凸の割合が表裏同じでないものを使用すれば、その土壌の量を調整することができる。

ここでいう土壌は通常の土壌でも、園芸用の特別なものでも、また多孔質の粒体でも、どのようなものでもよい。要するにそこで植物が育つようなものであればどのようなものでもよい。
土壌には肥料を混合してもよい。遅効性の粒状の肥料が好ましい。

もし強度が不足する場合には、この土壌を入れるところに、ほぼ凹部と同じ大きさのプラスチックの空洞のボールを入れてもよい。空洞で且つ貫通孔がたくさん開口しているような形状である。ゴルフの練習用の飛ばないボールのような形状である。
これをいれると強度が飛躍的に向上する。

本発明土壌で土壌深さが不足する場合、支持体に土壌を充填したものを２段又は３段に積層してもよい。

本発明人工土壌は、取り扱いが便利なように容器に入れてもよい。容器の材質としては、段ボール、木材（ベニヤ等を含む）、プラスチック、金属等である。容器は上記した支持体と同じ程度の高さのものがよい。本発明の１つを１つの容器に入れても、１つに複数の人工土壌を入れてもよい。

容器がプラスチックや金属で、植物の根を遮断し、水も通さないものであればそれを敷設する場所には何の処理も基本的には不要である。
通常は屋上のようなコンクリートの上に直接土壌を敷設して植物を植えると、コンクリートのクラックに根が浸透して雨漏り等の原因になり、コンクリートを破壊することにもなる。よって、土壌を敷設する前にシートを全面に敷き詰める等の工事を行なっている。これが非常に手間で経費のかかることであった。それが、このプラスチックや金属の容器を使用すればまったく不要である。

段ボール製の容器の場合には、根を遮断し、水を通さないという効果はほとんどないため、敷設する場所に少なくとも根を遮断するシートを敷設した方がよく、それが防水効果も有していればなおよい。
また、敷設する場所が防水性、貯水性を有していれば不要であるが、それらがないか、少ない場合には、段ボールを用いるときには、防水シート（防根シートが兼ねる場合は不要）を設けてもよい。

次に、ベニヤ等の木材製の容器の場合には、根を遮断し、水を通さないという効果はあるが、何年も期待はできない。よって、段ボールと同様に防根シートや防水シートを設けてもよい。この木材製のものは加工が容易で、プラスチックのような型が不要であるため少量が安価にできる。現場での加工も容易である。例えば、一般的なベニヤの場合、その大きさが５０×５０〜１００×１００ｃｍ程度であれば、厚みは５〜１０ｍｍでよい。

防水シートや防根シート（厚みは、０．１〜１．０ｍｍ程度）を設ける場合には、敷設する範囲全体に敷き詰め、周囲を立ち上げてブロックやＦＲＰの壁のような形状のもので囲めば、全体として大きな貯留槽となり水を保持できる。

このようにどのような形であれ、植物のための水は貯留されており、温暖化防止の一助にもなる。

しかし、このような容器は必須ではなく、その敷設する場所によっては、なくてもよい。

本発明人工土壌には次のような効果がある。
（１） 屋上のような荷重の制限のある場所にも簡単に載置できる。
（２） 根の侵入可能深さの割りに軽量である。
（３） 軽量であるにもかかわらず強度があり、人間がその上を歩行できる。
（４） 必要な場所に必要な量だけ簡単に土壌敷設ができる。

以下図面に示す実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

図１は、本発明人工土壌１の１例を示す断面図である。プラスチックの容器２に卵トレー３が入れられている。この例の卵トレーは、紙製のもので、表裏にテフロン樹脂を塗布したものである。樹脂を塗布しても透水性は十分確保されている。このテフロン樹脂には、数％ステンレスの粉体を混合している。
またプラスチックの容器２の側壁にはオーバーフロー用開口４が設けられている。

この卵トレー３の上に土壌５を入れる。この例では、少し多め（高さで約１ｃｍ）に入れているが入れる量は自由である。これで完成である。

この状態で土壌に芝生等を植えて、水を撒けばよい。芝マットを使用する場合には、それを上に並べるだけでよい。
撒いた水は、土壌中に一杯になり、その後卵トレー３を通過し、容器２に貯留される。芝生の根が土壌中で成長して卵トレー３を貫通しても問題はない。
この例では、通常の土壌を単に敷き詰める方法と比較すると重量はほぼ半分である。

図２は、補強用にプラスチック製の空洞ボール６を入れたところである。土壌にボール６を埋設して全体として荷重をうけ、卵トレー３の変形を防止する。このボール６には多数の貫通孔があり土壌が入る。また、この空洞に遅効性の肥料を入れておいてもよい。

本発明人工土壌の１例を示す概略断面図である。 補強用ボールを描いた部分断面図である。

符号の説明

１ 人工土壌
２ プラスチック容器
３ 卵トレー
４ 開口
５ 土壌
６ プラスチック製の空洞ボール

Claims (4)

1. 透水性を有し、高さ２０ｍｍ以上の凹凸を有する支持体に土壌を入れたことを特徴とする人工土壌。
2. 材質は、プラスチックである請求項１記載の人工土壌。
3. 材質は、金属である請求項１記載の人工土壌。
4. 材質は、樹脂を含む紙製である請求項１記載の人工土壌。

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