JP2014171422A - 緑化基板 - Google Patents

Abstract

【課題】頻繁な灌漑、大面積の育成場や長期の栽培期間を必要とせず、直接屋根、壁、構造体表面に取付けることが可能な新しいタイプの緑化基板を提供する。
【解決手段】立体網状構造体２に、苔の種苗体が充填された充填層３、充填層の上部に保水層４、充填層の下部に仮根保持層５を設ける。苔の種苗体は微塵切りに裁断し粒状に成形し、球状のカプセルに内包する。保水層は保水材をコーティングし天井面に開口部６を有する、または天井面に開口部を設けるように、開口部を有した保水性の網状部材を積層する。保水層の開口部は天井面から仮根保持層に向かうほど小さくする。立体網状構造体は熱または機械的圧力により塑性変形して立体成形する。
【選択図】図２

Description

本発明は、緑化基板として注目を集めている苔シート、苔パネルの普及を妨げている頻繁な灌漑、大面積の育成場や長期の栽培期間を必要とせず、直接屋根、壁、構造体表面に取付けることが可能な新しいタイプの緑化基板としての苔シートまたは苔マットに関するものである。

二酸化炭素等の増加による地球温暖化が急激な気候変動を引き起こしている。更に都市部におけるヒートアイランド現象も深刻さを増している。
こうした現象を改善する目的で、二酸化炭素を吸収固定化でき、更にヒートアイランド現象を軽減できる屋上緑化や壁面緑化が注目を集めている。中でも軽量で建屋への荷重負荷が少なく、維持管理が容易な苔による緑化基板が注目されている。
しかしながら、苔による緑化基板は、未だ苔本来の特性、すなわち軽量で維持管理が容易であるという特性を生かすことができていないのが、現状であった。

苔類を緑化基板として生かすためにいろいろな工夫がなされている。
特許文献１には、苔植物配偶体が基板平面上に縫製部によって固定されている苔植物配偶体を含んでなる緑化用基板が記載されている。

特許文献２では、人工基板を用いて苔の稚苗を生育させたのち人工基板から分離させたのちにシート状に加工する栽培工法が記載されている。
特許文献３では、育苗箱で栽培した苔類を、刈り取らず群落を維持したまま粘着テープの上に移すことで、緑化資材を得るとの記載がある。

特許文献４では、苔を培養装置内で稚苗を生育させたのち、稚苗を網状マット内に充填し、再度順化装置内で順化する方法が記載されている。

特開平７−２２７１４２号公報 特開２００５−１３０２０号公報 特開２００５−１９２４４３号公報 特開２００７−１１１０３１号公報

苔は一般に配偶体とその上部より出芽する胞子体とからなり、配偶体は葉状体または茎葉体と仮根（生長した配偶体の基部から出た根）とからなる。水分や養分は葉状体または茎葉体の表面から吸収し、仮根は水分や養分を吸収する役割は持たず、単に基物に植物体を固定させる能力のみを持つ。

このため苔の栽培は、育苗箱等の上にコケ植物配偶体（以下、苔の種苗体と称する）を蒔き、その上から保水材として砂や土を種苗体が隠れるまで覆土し散水する。その後１日に２回程度の散水を行い苔の種苗体の発芽環境を維持する。新芽が発芽し約１ヵ月程度で覆土した砂、土の表面から新芽が現れる。その後も毎日の散水を行う。発芽した苔類の茎葉がある程度生長してくると適度な散水に減らすことができる。その後苔が基となる群落を形成するまで２~３年の期間が必要である。

こうした事情で、群落を形成する前の種苗体を植え付けられた育成箱等の苗床は、直接屋根、壁、構造体表面に取付けることは不可能であった。
何故なら種苗体植付け直後の数カ月間は、頻繁な灌水を行い乾燥を防止するなどの管理が必要だからである。その上大面積の育成場と長期の栽培期間が必要であった。

こうした課題解決のため、特許文献１では、苔の種苗体を育成した後に群落を崩さずに基板平面上に縫製によって固定する方法が記載されているが、種苗体植付け後の苔の群落育成に必要な灌水設備を備えた育成場と長期の栽培期間、管理の手間は省けていない。
特許文献２、特許文献３も同様に苔の群落育成後の苔のシート化については述べているが、種苗体を蒔き群落育成までの育成場と灌水設備、散水管理、長期の栽培期間の手間と時間は省けていない。
特許文献４では、培養装置内で苔の種苗体を育成させたのちに、網状マット内で順化装置内を用いて順化させるとあるが、群落形成に多大な時間と工程管理を要する点においては、他の緑化基板と同様の課題を有している。

本発明は以上の問題点を解決し、頻繁な灌漑、大面積の育成場や長期の栽培期間を必要とせず、直接屋根、壁、構造体表面に取付けることが可能な新しいタイプの緑化基板としての苔シートまたは苔マットを提供するためになされたものである。

上記の課題を解決するために、本発明の緑化基板は以下の７つの手段を有する。
１つ目の手段は、立体網状構造体に、苔の種苗体が充填された充填層、充填層の上部に保水層、充填層の下部に仮根保持層を設けたことを特徴とする。
２つ目の手段は、苔の種苗体は微塵切りに裁断し粒状に成形されたことを特徴とする。
３つ目の手段は、苔の種苗体は球状のカプセルに内包されたことを特徴とする。
４つ目の手段は、保水層は保水材をコーティングし天井面に開口部を有したことを特徴とする。
５つ目の手段は、保水層は天井面に開口部を設けるように、開口部を有した保水性の網状部材が積層されたことを特徴とする。
６つ目の手段は、保水層の開口部は天井面から仮根保持層に向かうほど小さくなることを特徴とする。
７つ目の手段は、立体網状構造体は熱または機械的圧力により塑性変形して立体成形されることを特徴とする。

上記を詳細に説明すると以下のようになる。
本発明は立体網状構造体に苔の種苗体が充填された充填層を設け、充填層の下部に仮根保持層を、充填層の上部に保水層を設けた緑化基板である。苔の種苗体は、細かく微塵切りに裁断されたもの、粒状に成形されたもの、水溶性材料による球状のカプセル内に収納されたもの、もしくはこれらの組み合わせによるものを用いる。
保水層は、立体網状構造体の天井面（表層部）に保水材をコーティングして形成する。コーティング面は、パターン状の開口部（保水材が塗られていない部分）を有することが必要である。
また保水層は、十分な開口部を有した保水性の網状部材を立体網状構造体の天井面（表層部）に積層してもよい。
保水層の開口部の大きさは、上層部（立体網状構造体の天井面（表層部）または保水性の網状部材の天井面）が大きく、下層部（仮根保持層）に向かうほど、徐々に小さくなることが望ましい。
立体網状構造体は耐水性が必要なことは言うまでもないが、熱または機械的圧力により塑性変形して立体成形される材質であることが望ましい。

本発明の緑化基板は、作成後直ちに屋根、壁、構造体等の建築物に取付けることができる。建築物に取付けたのちに散水あるいは降雨によって、充填層に充填されていた苔の種苗体は、圧縮状態が崩れ解放される。苔の種苗体は水分と日光によって発芽活動を開始する。育成に必要な水分は上面の保水層から与えられるので、頻繁な散水管理無しで１週間程で緑色に変化し、その後２〜３ヵ月で苔の茎葉体、苔の群落形成を観察することができる。
本発明の緑化基板は、従来の類似の苔シートで必ず必要とされた苔の種苗体の植付け後の頻繁な灌漑（散水）管理、そのための灌水設備を備えた大面積の育成場、栽培時間、労力などを省略することが可能となる。よって、苔による緑化基板の普及を妨げていた前述の障害を解消することができるので、直接屋根、壁、構造体表面に取付けることが可能となる。
以上から、本発明による緑化基板は、工業的、安定的プロセスによる量産が可能であり、グリーン産業の発展に大いに寄与できる。

本発明の緑化基板を表す斜視図 図１のＡＡを表す断面図 本発明の緑化基板の球状のカプセルを表す断面図

以下、本発明を実施するための形態を図面により説明する。
（イ） 図１及び２に示すように、立体網状構造体２の中間層より上部に苔の種苗体が充填された充填層３を有し、充填層３の上部に保水層４を、充填層３の下部に仮根を保持できる仮根保持層５を有する緑化基板１としての苔シートまたは苔マット。
（ロ） 苔の種苗体は充填層３への充填を容易にするため、乾燥後微塵切りにしたのちにバインダー材料を混入し、造粒機にて造粒したうえで、充填する。
バインダーとしては、水に解溶しやすいスターチ、土、珪藻土、セルロース、ゼラチンなどを用いる。バインダーは、これらに限定されるものではない。
（ハ） 図３に示すように、苔の種苗体８の充填層３への充填を容易にするため、造粒化の他に苔の種苗体８を微塵切りにしたのちに、水溶性材料の表皮材９に収納し、苔の種苗体８を内包したカプセル７を用いる。カプセル７を充填層３に充填することもできる。
表皮材９としては、水に容易に溶解するスターチ、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、寒天などを用いるが、これらに限定されるものではない。
（ニ） 図１及び２に示すように、苔の種苗体８を充填した充填層３の上部に保水層４を設ける。保水層４は保水材を立体網状構造体２の天井面（表層部）に開口部６を設けてコーティングする。開口部６は苔の種苗体８が発芽し茎葉体が育成することを妨げない程度の大きさの開口を有している。
保水層４は、コーティングの他に、十分な開口部を有した保水性の網状部材を立体網状構造体２の天井面（表層部）に積層しても実現できる。この網状部材は、メッシュ状ネット状のものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
（ホ） 保水性の網状部材としては、アクリル系繊維、ポリアクリル酸ソーダ架橋体、セルロース、アニオン系アクリルポリマー、ポリビニルアルコール、アクリル酸系ポリマー等が該当するが、これらに限定されるものではない。
（へ） 保水機能材料は緑色に着色されていることも可能である。
（ト） 図２に示すように、保水層３の開口部６の大きさは、上層部（立体網状構造体２の天井面（表層部）または保水性の網状部材の天井面）が大きく、下層部（仮根保持層）に向かうほど、小さくなっていることが望ましい。これにより苔の種苗体８の充填層３への充填が容易で、かつ固定しやすい。しかし、このような形状に限定されるものではない。
（チ） 立体網状構造体２は、熱可塑性樹脂を原料にした複数体の線状押し出し成型によって螺旋状に無秩序に絡まり、部分的に熱接着し、液中で冷却された中空部が形成されたものが望ましい。しかし、これらに限定されるものでない。
材質も、ＥＶＡ、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン（ポリアミド）、ポリエチレンテレフタレートなどから任意に選ぶことができる。しかしこれらの材質に限定されるものではない。前記樹脂製の他にも加圧塑性変型できる金属材料その他も含まれる。
（リ）本発明に用いる苔とは、蘚類と苔類とツノゴケ類とを併せた総称であり、蘚類としては、ミズゴケ亜網、クロゴケ亜網、マゴケ亜網（スギゴケ目、シッポゴケ目、ホンマゴケ目など）などが挙げられ、苔類としては、ゼニゴケ目、フタマタゴケ目、ウロコゴケ目などが挙げられ、ツノゴケ類としては、ツノゴケ網が挙げられる。これらを屋上で日光が直接当たる場所や、壁などにより半日陰になる場所などの使用環境に合わせて任意に適用することができる。特に、養殖栽培が広く行われているもので、乾燥に非常に強く、日向または半日陰で生育する、スギゴケ、スナゴケ、シッポゴケ、オオシッポゴケ、ヒノキゴケ、トヤマシノブゴケ、ハイゴケなどが望ましいが、これらに限定されるものではない。
本発明は以上の構成よりなる緑化基板である。本発明を使用する時は、緑化基板を作成後建造部の屋根及び壁体にすぐに取り付けることができる。その直後に降雨がない時は散水する。直ちに緑化基板内に充填されている苔の種苗体が加水により解放され、活性化を開始する。数日の内に緑色になり、２〜３週間で発芽が確認できる。更に２〜３ヵ月後には、苔の群落体の形成が始まる。このようにして、構造体表面の緑化基板としての機能を発揮する。

自生種のスナゴケを採取後、乾燥させた。この乾燥苔を１ｍｍ程度に微塵切りにした。この苔の種苗体を付着材として少量のデンプン紛体を混ぜたのち、粒状加工した。この粒状体を樹脂製立体網状体の内部に充填し固定した。次に樹脂製立体網状体の表層に保水性樹脂をコーティングした。この際、コーティング面は直径1.2〜1.5ｍｍ程度の開口部分（苔が発芽して茎葉体の伸長を促進するため）を設ける。

この緑化用基板苔シートを住宅の屋根に取付けた。３日後に降雨があり、直ちに粒状体内の苔の種苗体は分散して直接雨水によって活性化を開始した。その３日後に種苗体表面が緑色に変色し、その後３ヵ月後に種苗体が群落体形成を開始した。保水層から種苗体への水分の補給が継続していることが確認された。その後１〜２週間ごとの降雨があり、特別な散水することなく３ヵ月後に緑色の苔の群落体が形成された。

市販種の苔の乾燥種苗体を入手した。この乾燥種苗体を微塵切りにした後、直径２ｍｍのカプセル内に収納した。カプセル壁材は水に溶解するゼラチンを用いた。この種苗体を内包したカプセルを樹脂製立体網状体の表層部から充填し固定した。次いで樹脂製立体網状体の上面に吸水性樹脂製のメッシュ状シートをラミネートして、緑化用基板とした。この緑化用基板の苔シートを建造物の屋根、壁体に取付けた。その後、屋根、壁に最初の散水を行った。その直後にカプセルが溶解し、カプセル内部の苔の種苗体が水分により活性化開始が確認できた。２週間後種苗体が緑色に変色し始め、その後４カ月後に苔の群落体の形成が認められた。

市販種のスナゴケの乾燥種苗体を入手した。この乾燥種苗体を３〜５ｍｍの長さに微塵切りした。この苔を圧縮状態で直径２〜４ｍｍのカプセルに封入し、カプセルの表皮は水に溶解性の高いスターチを使用した。このカプセルを樹脂製立体網状体の上部に充填した後に、樹脂製立体網状体の表面側に保水性ポリマーの繊維で編組したネットをステープルで積層した。保水性ネットの開口部のサイズはおおむね２ｍｍ程度であった。この苔の種苗体の埋め込まれた緑化基板を木造住宅の傾斜勾配のある屋根瓦の上に取付けた。２日後に降雨があり、カプセルの溶解が認められ、同時に圧縮されていた苔植物の乾燥種苗体は３〜５ｍｍの大きさに戻ったことが確認できた。１週間程度で緑色になり、稚の種苗体の活性化が始まり、その後３ヵ月後に苔植物の群落体の形成も認められた。

市販種のハイゴケの乾燥種苗体を入手した。この乾燥種苗体を３ｍｍ前後の微塵切りにした。この苔と湿気を与えた土粒子を混ぜて後、造粒機により圧縮状態の直径３ｍｍ程度の球状体に加工した。そして、この球状体を金型を用いて直径４０ｃｍ半球型の樹脂網状体に成型した。更に先の加工済み球状種苗体をこの樹脂網状体の表面に埋め込んだ。その後、半球表面に保水ポリマーを含浸したポリスチレン製メッシュ織物で被覆した。メッシュの開口部はおおむね２〜３ｍｍであった。この種苗体を埋め込んだ半球体を屋外で表面に散水した。直ちに種苗体は粒状体から個々の長さ２〜３ｍｍ前後の種苗体の形を取り戻した。更に１週間後に発芽が始まり、その後散水管理なしで３週間後には半球体表面が緑色を呈し始めた。
４ヵ月後に苔の群落体で覆われた半球体の造形物を得た。

苔の種苗体を微塵切りして少量のスターチ紛体を混ぜた後、造粒機により２〜３ｍｍ程度の粒状体に加工した。この粒状化した苔の種苗体を立体網状構造体の上面より圧入した。この立体網状構造体の開口部の大きさは３〜４ｍｍに調整されているため、苔の粒状体を容易にシート内に収納、充填することができた。立体網状構造体の内部中間層より下部の開口部の大きさは、2.5ｍｍ以下に調整しているため、苔の種苗体の粒状体は全て中間層より上側で充填され固定された。
この苔の種苗体を充填済みの立体網状構造体の上面を直径３ｍｍの開口部を設けて、保水性ポリマーを用いてパターン状にコーティングして、保水層を形成した。厚さ５０ｍｍの発泡ポリスチレン製の断熱材の上に前述の立体網状構造体を積層し一体化した。こうしてできた緑化基板と断熱材を一体化した苔断熱パネルを建物の屋上の床面に設置した。屋上床面と苔断熱パネルの取り付けには、耐水性粘着テープを用いた。
設置後速やかに散水すると、苔断熱パネル内の苔の粒状体は水により崩れ、本来の苔の種苗体の形状に回復した。更に水分を与えられたことにより、苔の種苗体は発芽を開始し、２週間後表面が緑色に変化した。３ヵ月後には、屋上の苔断熱パネル内に苔の群落形成が始まった。

１ 緑化基板
２ 立体網状構造体
３ 充填層
４ 保水層
５ 仮根保持層
６ 開口部
７ カプセル
８ 苔の種苗体
９ 表皮材

Claims (7)

1. 立体網状構造体に、苔の種苗体が充填された充填層、充填層の上部に保水層、充填層の下部に仮根保持層を設けたことを特徴とする緑化基板。
2. 苔の種苗体は微塵切りに裁断し粒状に成形されたことを特徴とする、請求項１に記載の緑化基板。
3. 苔の種苗体は球状のカプセルに内包されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の緑化基板。
4. 保水層は保水材をコーティングし天井面に開口部を有したことを特徴とする、請求項１、２、３のいずれか１項に記載の緑化基板。
5. 保水層は天井面に開口部を設けるように、開口部を有した保水性の網状部材が積層されたことを特徴とする、請求項１、２、３、４のいずれか１項に記載の緑化基板。
6. 保水層の開口部は天井面から仮根保持層に向かうほど小さくなることを特徴とする、請求項４または５に記載の緑化基板。
7. 立体網状構造体は熱または機械的圧力により塑性変形して立体成形されることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６のいずれか１項に記載の緑化基板。