JP2011036163A - 緑化パネル、緑化パネル基体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】毎年再生産される植物由来の素材を用い、かつ冷房負荷を軽減し、ＣＯ_２排出の減少に寄与する断熱性の高い緑化パネルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】長尺筒形の植物茎２を簾状に配列させてなる面状集合物４が該植物茎２の長手方向を順次違えて複数個重層され、互いに隣接の前記植物茎２同士が接着剤により接合された積層体６と、該積層体６の上面に貼着された多孔性シート８とを含んでなる緑化パネル基体１０であり、前記積層体６が、さらに上下最外層それぞれに、長尺筒形の植物茎２を簾状に配列させてなる面状集合物４を面方向と直交する方向に圧縮して該植物茎２を扁平化した面状扁平集合物を配してなる緑化パネル基体１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、建造物の屋上床面、床面、内壁面または外壁面に敷設して用いる緑化パネルと、その緑化パネル用の基体及びその製造方法に関する。

建造物の屋上床面や壁面に植物を植生あるいは繁茂させて冷房負荷を軽減し、ＣＯ_２排出の減少を期することが開示されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。このような目的の従来の緑化パネルはポリウレタン、ポリエチレン、ポリスチレンなどの樹脂発泡体をベースにしたもので、石油資源に依存しているので、完璧な方策とはいえない面がある。無機発泡体をベースにしたパネルもあるが、（例えば、特許文献４、５参照）、これはパネル製造過程でのエネルギ消費が大きく、ＣＯ_２排出の減少という目的に対しては、必ずしも効率的でない面がある。

［特許文献１］特開２００８−０６７６５７号公報
［特許文献２］特開２００８−０１７８５０号公報
［特許文献３］特開平０８−３１１８７８号公報
［特許文献１］特開２００２−１３６２２６号公報
［特許文献２］特開２００２−２６２６６８号公報

本発明は、毎年再生産される植物由来の素材を用い、かつ冷房負荷を軽減しＣＯ_２排出の減少に寄与する、断熱性の高い緑化パネルとその緑化パネル用の基体及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の要旨とするところは、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物が該植物茎の長手方向を順次違えて複数個重層され、互いに隣接の前記植物茎同士が接着剤により接合された積層体と、該積層体の上面に貼着された多孔性シートとを含んでなる緑化パネル基体であることにある。

前記緑化パネル基体においては、前記多孔性シートが扁平化した植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物からなり得る。

前記積層体は、さらに上下最外層それぞれに、扁平化した植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を配してなり得る。

前記多孔性シートは、上面に土の層が形成されたものであり得る。

前記緑化パネル基体は、前記積層体の下面に面状物がさらに積層されてなり得る。

前記緑化パネル基体は、建造物の床面または壁面に係着するための係着部を備え得る。

また、本発明の要旨とするところは、前記緑化パネル基体に前記多孔性シートを足場として植物が植え付けられてなる緑化パネルであることにある。

前記植物は苔であり得る。

前記緑化パネルは、前記植物に網がかけられてなり得る。

さらに、本発明の要旨とするところは、建造物の屋上床面、床面、内壁面または外壁面に前記緑化パネルが前記植物を外側にして敷設されてなる緑化パネル構造であることにある。

また、本発明の要旨とするところは、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を層状に複数個積み重ねて層状物を得る工程、
該層状物の上面に多孔性シートを積み重ねて積層物を得る工程、
該積層物を構成する植物茎に接着剤を付着させる工程、
植物茎に接着剤が付着した前記積層物を、前記層状物のうち最外層の厚さが元の厚さの７０％以下になるように潰れかつ最外層を除く前記面状集合物の植物茎が本数で少なくとも５０％が潰れない程度の圧力で加熱プレスする工程
を含む緑化パネル基体の製造方法であることにある。

前記積層物を得る工程は、前記層状物の上面に多孔性シートを積み重ねかつ前記層状物の下面に面状物を積み重ねる工程であり得る。

前記緑化パネル基体の製造方法は、加熱プレスの前に前記積層物を縫合により締結する工程を含み得る。

また、本発明の要旨とするところは、前記緑化パネル基体に前記多孔性シートを足場として植物を植生する緑化パネルの製造方法であることにある。

本発明によると、毎年再生産される植物由来の素材を用い、かつ冷房負荷を軽減しＣＯ_２排出の減少に寄与する、断熱性の高い緑化パネルとその緑化パネル用の基体及びその製造方法が提供される。

本発明の緑化パネルの態様の一例を示す正面図と側面図である。 本発明の本発明の緑化パネルの構成要素である面状集合物の斜視図である。 面状集合物の構成要素である植物茎の態様を示す斜視図である。 面状集合物の構成要素である植物茎の他の態様を示す斜視図である。 本発明の緑化パネル基体の他の態様の一例を示す正面図である。 本発明の緑化パネル基体のまた他の態様の一例を示す斜視図である。 本発明の緑化パネル基体のさらに他の態様の一例を示す正面図である。 本発明の緑化パネルの他の態様の一例を示す正面図である。 本発明の緑化パネル構造の態様の一例を示す断面模式図である。 本発明の緑化パネル基体の製造工程の態様の一例を説明する説明図である。 本発明の緑化パネル基体の製造工程の態様の他の一例を説明する説明図である。 本発明の緑化パネル基体の製造工程の態様のさらに他の一例を説明する説明図である。

本発明の緑化パネルの態様の一例を図１に示す。なお、本明細書においては、各図にわたって記される同じ符号は同一又は同様の部材やものを示す。図１において、緑化パネル１は、長尺の植物茎２を向きを揃えて面状に、すなわち、簾状に配列させてなる面状集合物４が複数個重層された積層体６の上面に多孔性シート８が積層貼着されてなる緑化パネル基体１０の上面に、苔などの植物１４を植生した緑化パネルである。図１−（イ）は正面図、図１−（ロ）は側面図である。図２に面状集合物４の形態を示す。

この緑化パネル１は建造物の内外壁面や屋上面、床面などに植物１４を外側にして敷設されて、日射による輻射熱の遮熱や、植物１４の水分蒸散による冷却効果をもたらし、建造物の冷房負荷低減に寄与する。さらに、積層体６の空洞や空隙による断熱効果を有する。これにより、ＣＯ_２の減少や、ヒートアイランド現象の解消に寄与できる。また、植物茎２からなるかさだかな積層体６には断熱による保温効果があり、冬場においては、緑化パネル１を敷設した建造物は保温性が高まる。

さらには、この緑化パネル１は吸音効果を有し、敷設された壁面や床面の周辺の騒音の緩和に役立つので、例えば、防護壁や高速道路の防音壁に敷設して防音効果を高めるとともに、周辺雰囲気の冷却効果を得ることができる。

さらにこの緑化パネル１は素材の大部分が植物由来の天然物であるため、製作時に合成樹脂を使用する従来品のような石油製品の消費をほとんど伴わない。かつ、廃棄による環境負荷が小さい。

緑化パネル１のサイズはとくに限定されないが、例えば縦、横それぞれが３０〜１００ｃｍの板状である。厚さは２〜７ｃｍであることが好ましく、面状集合物４の層数は４〜８層であることが好ましい。

植物茎２は筒状の皮部７の中側に空気を含む長尺筒形である。植物茎２は図３に示すように中空部３すなわち空洞を有する筒状の皮部７からなることが好ましい。あるいは、図４に示すように中空部が多孔質の髄５で満たされた筒形の皮部７を備えるものであってもよい。

このような植物茎２としては、葭の茎、麦藁、稲藁、コウリャンの茎、トウモロコシの茎、サトウキビの茎、その他イネ科植物の茎、が例示される。なかでも葭の茎は高強度で中空部を有しており好ましい。葭の茎はよしずなどに用いられるもので、葭は葦、芦、蘆とも表記されアシともヨシとも発音されるものである。

多孔性シート８としては和紙、不織布、織布、編物、などの繊維集合体シートが好適に用いられる。

また、図５に示す緑化パネル基体１０ａのように、多孔性シート８として扁平化した植物茎２１を簾状に配列させてなる面状扁平集合物７０が用いられてもよい。面状扁平集合物７０はその表面が平坦になるように扁平化した植物茎２１が配列しており、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を面方向と直交する方向に圧縮してその植物茎を扁平化して得ることができる。あるいは、予め植物茎を圧縮により扁平化したものを多数集めて簾状に配列させ互いに隣接の植物茎同士を接着剤で接合して得ることができる。面状扁平集合物７０は、さらに積層体６の下面にも配されていてもよい。

このように、本発明における多孔性シート８は、通水性のシートであり、本発明においては、「多孔性」とはシートの一の面側から他の面側に水が通過することのできる微細な通路を有していることを意味し、この通路すなわち「孔」は、管状のものに限らず、シートを構成する素材物質同士間の隙間をも意味するものとする。

積層体６においては、互いに面接する面状集合物４の植物茎２の長手方向の向きを上層から下層にかけて順次違えることが好ましい。すなわち、互いに面接する面状集合物４の植物茎２の長手方向の向きが上面視交差することが好ましい。互いに面接する面状集合物４の植物茎２の長手方向の向きが直交することがさらに好ましい。

緑化パネル基体１０（図１）、１０ａ（図５）などを構成する植物茎２は互いに接着剤により接合されている。また、積層体６と多孔性シート８とは同じく接着剤により固定されている。

さらに、図６に示す緑化パネル基体１０ｂのように、積層体６と多孔性シート８とが畳を縫うような態様で縫糸１８による縫合により締結されていることが好ましい。 また、図６に示すように積層体６の下面には面状物２２がさらに積層されていることが積層体６の補強や、植生した植物１４に水やりをした際の防水のうえで好ましい。面状物２２も、積層体６と多孔性シート８とともに縫合締結されていることが好ましい。

面状物２２としては、和紙、不織布、織布、編物、などの繊維集合体シートや、樹脂フィルムを用いることができる。

緑化パネル基体の多孔性シート８に植物やその胞子、種を植え付けて育成することにより、本発明の緑化パネルが得られる。植物としては苔、芝、セダムなどが用いられる。苔としては、乾燥に強いスナコケが好ましい。苔は自身の重量の数十倍の水を吸収できるので雨水のみで生育が可能で水やりが不要であり、本発明の緑化パネルは敷設後のメンテナンスが容易である。

苔などの植物１４は多孔性シート８を根の足場にして成長するが、多孔性シート８の上面には、図７に示す緑化パネル基体１０ｃのように土の層２０が形成されていることが苔などの植物が成長するうえで好ましい。土の層２０は土の粒子を接着剤を介して多孔性シート８の上面に固定することにより作成できる。土としては、黒ボク土壌が好ましい。

さらに、図８に示す緑化パネル１ａのように成長した植物１４に網２４をかけてその植物の一部が脱落することを網２４で防止することが好ましい。とくに、植物１４が苔の場合には仮根の固定を助ける効果もある。この態様はとくに、本発明の緑化パネルを壁面に敷設して用いる場合などに有効である。

本発明の緑化パネルは床面や壁面に敷設して用いるが、軽量であるため運搬や敷設の作業などの取り扱いが容易である。

さらに、図９に示す緑化パネル構造６０のように、緑化パネル１の裏面にフック状の係着部３０を設け、壁面２６に取り付けた被係着部材２８に係着部材３０を着脱自在に係着させることにより、緑化パネル１を壁面２６に敷設することができる。この態様は、敷設された複数の緑化パネルのうちの例えば一つを部分的に交換する場合の作業が容易であり、壁面に緑化パネルを敷設した緑化パネル構造のメンテナンスのうえで好ましい。

本発明の緑化パネル基体の製造の態様の一例にあっては、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させて面状集合物となし、この面状集合物を層状に複数個積み重ねて層状物にして、その層状物の上面に多孔性シートを積み重ねて積層物を得る。次いでこの積層物を液状の接着剤に浸漬するなどして積層物を構成する植物茎に接着剤を付着させる。次いで、積層物を加熱プレスして接着剤を固化または硬化させて緑化パネル基体を得ることができる。積層物は液状の接着剤に浸漬するまえに畳縫い方式により全体的に縫合により締結しておくことが好ましい。また、接着剤は浸漬によらず簾状に配列させる前に植物茎に付着しておいてもよい。

接着剤としては、エマルジョンタイプの接着剤、あるいは溶剤タイプの接着剤を用いることができる。いすれも加熱により固化または硬化するものであることが好ましい。

接着剤に用いられる樹脂としては酢酸ビニル系樹脂、エチレン・酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂などが例示される。

本発明の緑化パネル基体の製造の他の態様にあっては、加熱プレスの際に植物茎の一部を潰す圧力をかけてもよい。この態様の製造方法を説明する。

本発明の緑化パネル基体のこの態様の製造方法は、図１０に示すように、
長尺筒形の植物茎２を簾状に配列させてなる面状集合物４０を層状に複数個積み重ねて層状物４２を得る工程、（図１０−１）
層状物４２の上面に多孔性シート８を積み重ねて積層物４４を得る工程、（図１０−２）
積層物４４を構成する植物茎２の表面に接着剤を付着させる工程、
植物茎２の表面に接着剤が付着した積層物４４を、層状物４２のうち最外層５２の厚さが元の厚さの７０％以下になるように潰れかつ最外層５２を除く層５４の面状集合物４０の植物茎２が本数で少なくとも５０％が潰れない程度の圧力で、プレス盤５０で加熱プレスする工程（図１０−３）
を含んでなる。加熱プレスにより接着剤が固化または硬化して積層物４４が一体化する。

次いでプレス盤５０によるプレスを解除して緑化パネル基体１０ｄが得られる。（図１０−４）

なお、層状物４２の上面に多孔性シート８を積み重ねて積層物４４を得る工程（図１０−２）において層状物４２の下面に面状物２２を積み重ねることが好ましい。

積層物４４を構成する植物茎２に接着剤を付着させる工程は、積層物４４を液状の接着剤に浸漬するなどして行うことができる。このとき、多孔性シート８の表面を残して積層物４４を液状の接着剤に浸漬することが好ましい。また、積層物４４を構成する植物茎２に接着剤を付着させる工程は、植物茎２を簾状に配列させるまえに例えば、液状の接着剤に植物茎２を浸漬するなどして植物茎２に接着剤を付着させる工程であってもよい。

さらに、積層物４４を接着剤に浸漬するまえに、積層物４４を畳縫い方式などによる縫合により締結しておくことが緑化パネル基体の強度が高まって好ましい。

積層物４４は、加熱プレスの圧力が過大であると、植物茎２が全部潰れて中空部が失われる。加熱プレスの圧力を調整することにより、層状物４２のうち最外層５２の厚さが元の厚さの７０％以下になるように潰れかつ最外層を除く前記面状集合物の植物茎が本数で少なくとも５０％が潰れないようにすることができる。このような現象が起こる理由は定かではないが、最外層５２を構成する面状集合物４０の植物茎２は加圧時にプレス盤５０による拘束が大きくて撓みにくいので応力集中を受けやすく、応力集中を受けた部分から潰れが発生して連鎖的に最外層５２を構成する面状集合物４２の植物茎２が潰れるためと推定される。

このようにして得られた緑化パネル基体１０ｄは、長尺筒形の植物茎２を簾状に配列させてなる面状集合物４が植物茎２の長手方向を順次違えて複数個重層され、互いに隣接の植物茎２同士が接着剤により接合された、積層体６ａの中間部６６と、積層体６ａの上面に貼着された多孔性シート８とを含んでなり、積層体６ａは、さらに上下最外層それぞれに、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を面方向と直交する方向に圧縮してその植物茎を扁平化した面状扁平集合物７０を配してなる。緑化パネル基体１０ｄにあっては、扁平化した植物茎も含めた隣接の植物茎同士が接着剤により接合されている。

本発明においては、植物茎を扁平化するとは、植物茎を長手方向と直交方向に押し潰して植物茎の皮部７（図３、図４）が破壊された状態にすることをいう。

このように最外層５２（面状扁平集合物７０）を構成する植物茎２のみが大部分潰されていることにより加熱プレス後の積層物４４（積層体６ａ）の表面が平坦化し、かつ、最外層５２（面状扁平集合物７０）の植物茎２を除く面状集合物４２の植物茎２の大部分が潰れないで残っていることにより積層体６ａのかさが維持される。積層体６ａは表面が平坦化することにより、強度が大きくなり、かつ、多孔性シート８の表面も平坦化するので植生後の緑化パネルの表面の外観のみばえが向上する。また、面状扁平集合物７０の存在により積層体６ａ全体の強度が向上する。

植物茎２が葭の場合、最外層５２（面状扁平集合物７０）を構成する植物茎２のみが大部分潰されるような現象を得るための圧力は、積層物４４の上面視面積を被加圧面積として、３０〜７０ｋＰａが好ましい。

加熱プレスにおける加熱温度は接着剤が固化または硬化する温度である。例えば接着剤として酢酸ビニル系樹脂を用いた場合は、７０〜１３０℃であることが好ましい。この場合、加熱時間は２０〜３０分であることが好ましい。

また、図１２に示すように、積層物４４の加熱プレスに際しては、上下のプレス盤５０のあいだにストッパ５５を配して、積層物４４の過度の圧縮を防止することが好ましい。

本発明の緑化パネル基体の製造のさらに他の態様の一例にあっては、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させて面状集合物となし、この面状集合物を層状に複数個積み重ねて層状物にして積層物を得る。次いでこの積層物を液状の接着剤に浸漬するなどして積層物を構成する植物茎に接着剤を付着させる。次いで、積層物を加熱プレスして接着剤を固化または硬化させて緑化パネル基体を得ることができる。積層物は液状の接着剤に浸漬するまえに畳縫い方式により全体的に縫合により締結しておくことが好ましい。また、接着剤は浸漬によらず簾状に配列させる前に植物茎に付着しておいてもよい。

加熱プレスの際に植物茎の一部を潰す圧力をかける。この態様の製造方法を説明する。

本発明の緑化パネル基体のこの態様の製造方法は、図１１に示すように、
長尺筒形の植物茎２を簾状に配列させてなる面状集合物４０を層状に複数個積み重ねて層状物４２を得る工程、（図１１−１）
層状物４２を構成する植物茎２の表面に接着剤を付着させる工程、
植物茎２の表面に接着剤が付着した層状物４２を、層状物４２のうち最外層５２の厚さが元の厚さの７０％以下になるように潰れかつ最外層５２を除く層５４の面状集合物４０の植物茎２が本数で少なくとも５０％が潰れない程度の圧力で、プレス盤５０で加熱プレスする工程（図１１−２）
を含んでなる。加熱プレスにより接着剤が固化または硬化して層状物４２が一体化する。

次いでプレス盤５０によるプレスを解除して緑化パネル基体１０ｅが得られる。（図１１−３）

なお、層状物４２を得る工程（図１１−２）において層状物４２の下面に図１０における面状物２２を積み重ねてもよい。

さらに、層状物４２を接着剤に浸漬するまえに、層状物４２を畳縫い方式などによる縫合により締結しておくことが緑化パネル基体の強度が高まって好ましい。

層状物４２は、加熱プレスの圧力が過大であると、植物茎２が全部潰れて中空部が失われる。加熱プレスの圧力を調整することにより、層状物４２のうち最外層５２の厚さが元の厚さの７０％以下になるように潰れかつ最外層を除く前記面状集合物の植物茎が本数で少なくとも５０％が潰れないようにすることができる。

このようにして得られた緑化パネル基体１０ｅは、長尺筒形の植物茎２を簾状に配列させてなる面状集合物４が植物茎２の長手方向を順次違えて複数個重層され、互いに隣接の植物茎２同士が接着剤により接合された、積層体６ｅの中間部６６を含んでなり、積層体６ｅは、さらに上下最外層それぞれに、長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を面方向と直交する方向に圧縮してその植物茎を扁平化した面状扁平集合物７０（多孔性シート）を配してなる。緑化パネル基体１０ｅにあっては、扁平化した植物茎も含めた隣接の植物茎同士が接着剤により接合されている。

このように最外層５２（面状扁平集合物７０）を構成する植物茎２のみが大部分潰されていることにより加熱プレス後の積層物４４（積層体６ｄ）の表面が平坦化し、かつ、最外層５２（面状扁平集合物７０）の植物茎２を除く面状集合物４２の植物茎２の大部分が潰れないで残っていることにより積層体６ｅのかさが維持される。積層体６ｅは表面が平坦化することにより植生後の緑化パネルの表面の外観のみばえが向上する。また、面状扁平集合物７０の存在により積層体６ｅ全体の強度が向上する。

また、図１２に示すように、積層物４４（あるいは層状物４２）の加熱プレスに際しては、上下のプレス盤５０のあいだにストッパ５５を配して、積層物４４（あるいは層状物４２）の過度の圧縮を防止することが好ましい。

本発明の緑化パネルは、建造物の室内外の床や壁面に敷設して、美観の向上や建造物の遮熱、冷却効果をもたらし、冷房負荷の低減の目的に好適に使用することができる。

１．１ａ：緑化パネル
４：面状集合物
６：積層体
８：多孔性シート
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ：緑化パネル基体
１４：植物
１８：縫糸
２０：土の層
２２：面状物
２１：扁平化した植物茎
２４：網
３０：係着部
４０：面状集合物
４２：層状物
４４：積層物
５０：プレス盤
５２：最外層
５４：層
５５：ストッパ
６０：緑化パネル構造
７０：面状扁平集合物

Claims (14)

1. 長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物が該植物茎の長手方向を順次違えて複数個重層され、互いに隣接の前記植物茎同士が接着剤により接合された積層体と、該積層体の上面に貼着された多孔性シートとを含んでなる緑化パネル基体。
2. 前記多孔性シートが扁平化した植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物からなる請求項１に記載の緑化パネル基体。
3. 前記積層体が、さらに上下最外層それぞれに、扁平化した植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を配してなる請求項１に記載の緑化パネル基体。
4. 前記多孔性シートが上面に土の層が形成されたものである請求項１から３のいずれか１項に記載の緑化パネル基体。
5. 前記積層体の下面に面状物がさらに積層されてなる請求項１から４のいずれか１項に記載の緑化パネル基体。
6. 建造物の床面または壁面に係着するための係着部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の緑化パネル基体。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の緑化パネル基体に前記多孔性シートを足場として植物が植え付けられてなる緑化パネル。
8. 前記植物が苔である請求項７に記載の緑化パネル。
9. 前記植物に網がかけられた請求項７または８に記載の緑化パネル。
10. 建造物の屋上床面、床面、内壁面または外壁面に請求項８または９に記載の緑化パネルが前記植物を外側にして敷設されてなる緑化パネル構造。
11. 長尺筒形の植物茎を簾状に配列させてなる面状集合物を層状に複数個積み重ねて層状物を得る工程、
    該層状物の上面に多孔性シートを積み重ねて積層物を得る工程、
    該積層物を構成する植物茎に接着剤を付着させる工程、
    植物茎に接着剤が付着した前記積層物を、前記層状物のうち最外層の厚さが元の厚さの７０％以下になるように潰れかつ最外層を除く前記面状集合物の植物茎が本数で少なくとも５０％が潰れない程度の圧力で加熱プレスする工程
    を含む緑化パネル基体の製造方法。
12. 前記積層物を得る工程が、前記層状物の上面に多孔性シートを積み重ねかつ前記層状物の下面に面状物を積み重ねる工程である請求項１１に記載の緑化パネル基体の製造方法。
13. 加熱プレスの前に前記積層物を縫合により締結する工程を含む、請求項１１または１２に記載の緑化パネル基体の製造方法。
14. 請求項１から７のいずれか１項に記載の緑化パネル基体に前記多孔性シートを足場として植物を植生する緑化パネルの製造方法。

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