JP4511200B2 - ヒートアイランド現象発生予防用緑化工法および多重層緑化マット - Google Patents

Description

本発明は、ヒートアイランド現象発生予防用緑化工法および多重層緑化マットに係り、詳しくは、建造物の屋上もしくは屋根に防水シートを敷設し、該防水シートによる遮水作用で建物の風化や漏水の被害を抑え、その防水シート上に土壌を配して草木種を育成し、直射日光を受けたコンクリート屋根等からの熱による天井焼けを軽減して、ヒートアイランド現象の発生を可及的に抑制することができるようにした緑化工法および当該工法に適用することができる多重層緑化マットに関するものである。

ヒートアイランドとは温度が高く等温線を描くと密となる部分が恰も島を形成しているかのようになることから称される高温域集中現象である。言うまでもなく、コンクリート製建造物が多く、地表一面がコンクリートやアスファルトで覆われて高温化する傾向にある都市部において起こりやすい現象である。これは緑地や湖水が減って蒸発による吸熱作用が弱まり、受熱エリアでの蓄熱量が増えることによる。

コンクリート製建物などにおいては、降り注ぐ太陽光によって屋根や屋上が６０℃を越えるほどに昇温することは珍しくない。これが都市部などにおける居住空間の不快さを増幅し、それがためにエアコンの消費電力も増える。電力消費の増大は発電所の稼働率を高める結果にもなって炭酸ガスの発生量増加もきたし、地球規模で見れば悪循環をたどることは否定しがたい。また、エアコンの廃熱の放散も都市大気のビル壁の昇温をきたすもとになる。そこで、最近では大都市において緑地面積の拡大や、大規模建築物における屋上緑化が推奨されるようになってきている。

屋上緑化によるヒートアイランド現象抑制技術に関して、例えば実用新案登録第３０９２５２７号に見られるように、屋上に芝を張って外熱の屋根下への進入をくい止めようとする比較的簡単な構造のものから、保水マットを介在させて水分貯留を積極的に図った複雑な構造の被土屋根構造（特許第３１８８４２９号）まで、いろいろな提案がなされている。

これらの開示例に限らないが、ビル風に曝される機会の多いことを考慮して土壌の飛散をどう抑えるか、余剰の雨水をどのようにして貯えておくか、そして有り余る場合にはどのようにして排水するか、その際に土壌の流出をどのようにしてくい止めておくかという地表における緑化では余り問題とされない点まで配慮しなければならなくなる。

その一方で、育成草木の枯死や病害死防止策、害虫発生予防という密集地帯における周辺への被害蔓延防止は、最大限に図られなければならない。それがために生きものでは保守に手間を要するとの発想から、人工芝生を敷設して緑化したかのように見せたり、土層の上に人工芝シートを被せる（特開平７−１２７０１１号公報）というようなものまで提案されている。

上記以外の点に関して述べれば、特開２００２−５８３３７には、緑化の促進を目的とした人工土壌の改善を図ろうとする試みが紹介されている。種子の入った人工土壌に混入させるものとして肥料はもとより木酢液や木炭チップが挙げられている。木炭は保肥・保湿・リン酸増強効果があり、その一方、建築廃材や流木等で製造することができるなどから、最近では、その使用が推奨されるようになってきている。

しかし、人工土壌への混入物は常に配合割合を配慮しなければならず、木炭は多くても３０％に留めるべきことが説明されている。これは、人工土壌自体が例えば杉堆肥、針葉樹堆肥、ピートモスといったものを主体としており、それらとの量的バランスを図るためである。多すぎれば人工土壌の機能が落ち、少なければ木炭混入効果が薄れる。しかし、これでは木炭が散在することになるだけでなく、製造や運搬の過程で偏在させてしまうこともありえて、特有の保水性能や土中有害物の吸着性能の薄効化をきたす。

いずれにしても、土が存する以上は日照りが続くと散水するなどの手入れが必要となるが、そのような保守作業を少なく、できることなら東京、名古屋、大阪、福岡といった人口集中域とはえ比較的温和な気候の地区ではメンテナンスフリーとし得るほどの緑化が実現できれば、その導入に弾みがつく。

都心部での採用において問題となる点は上でも少し触れたが、大きく分けて三つあると言える。それは緑化阻害要因への対抗策が可能であるか、緑化施設からの二次的弊害発生を回避できるか、緑化設備の改装に伴う負担はどうかといったことであり、都会特有の解決しなければならな課題が山積していることは見逃し得ない。

緑化阻害要因としては、都心部特有の強力なビル風、車両の排気ガス、湿気含有過少大気との直面であり、これに対抗し得る対策を反映できる緑化施設とすることができるか。緑化施設からの二次的発生弊害としては、成長草木からの種子の飛散や植栽表層からの微細土の飛散、飛来する虫による周囲住居や職場の環境悪化があり、これらの予防を図ることができるかである。

そして、緑化施設改装工事の簡便性や改装・撤去時に出る廃材のリサイクルもしくは別用途のための消費の可能性、無害化処理の要否やその実現性の有無の検討である。これらが解決されなければ、緑化装置や方法の利点を挙げても一面性にとどまるにすぎず、屋上緑化の導入に弾がつきにくい。現状では、これらの点に関して信頼性の高いものは存在しないといってよく、期待し得る緑化策の出現が待たれるところである。
実用新案登録第３０９２５２７号公報 特許第３１８８４２９号公報 特開平７−１２７０１１号公報 特開２００２−５８３３７

本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、その目的は、昇温性・吸熱性の高いコンクリート等の屋上や屋根における生育環境の改善が図られること、可及的にメンテナンスフリーにして維持コストの低減が可能となること、都心の気象や環境の影響を受けにくくすること、周囲への二次的被害の発生を抑えやすくできること、緑化設備の更新や改装ができるだけ簡便なものとなり、そして廃材の発生量を少なくするか再利用・別用途消費できることなどを可及的に実現したヒートアイランド現象発生予防用緑化工法および多重層緑化マットを提供することである。

本発明は、建造物の屋上もしくは屋根に防水シートを敷設し、その防水シート上に土壌を配して草木種を育成し、直射日光による天井焼けを抑制できるようにしたヒートアイランド現象発生予防用緑化工法に適用される。その特徴とするところは、図１を参照して、防水シート４上に木炭層６を形成し、木炭層上に保水用マット７を載せ、その上に人工土壌層８を形成し、その人工土壌層８上に保水用マット９を載せ、その上に種子、肥料を土壌に混在させた植生マット１０を敷設するようにしたことである。さらに、防水シート４と木炭層６との間に保水用マット５を介在させるようにしてもよい。

木炭層は、図３に示すように、木炭片６ａを袋詰めした木炭マット２６を敷設して形成する。また、人工土壌層は人工土壌８ａを袋詰めした人工土壌マット２８を敷設して形成する。

防水シート４は、図１に戻って、緑化域を画成する木製枠３とその囲繞エリアを覆うように敷設する。

緑化マットの発明は、図５に示すように、最下段には木炭片６ａを袋詰めした木炭マット２６、その上に保水用マット７、その上の中段には人工土壌８ａを袋詰めした人工土壌マット２８、その上に保水用マット９、その上の最上段には種子や肥料を土壌に混在させた植生マット１０を載せ、最下段から最上段までのマットを一袋詰めの多重層マット２５としたことである。その木炭マット２６の下に保水用マット５を敷いておいてもよい。

図２に示すように、保水用マット５は繊維のフェルトであり、フェルト素材の段階で繊維質ネット１１が挟み込まれ、フェルト成形時にフェルト素材相互の絡みつきのみならず繊維質ネットとの絡みつきも図られたフェルト製マットである。フェルトには、天然繊維に対して重量比で２５ないし８０％の反毛が混入させておくとよい。

本発明によれば、防水シート上に木炭層、人工土壌層、植生マットの三層に保水用マットを挟んで多重層構成の緑化法としたので、各層がそれぞれの作用や効果を他層の構成物に影響されることなく発揮する。しかも、各層の境界には保水用マットが介在しているので上下層の構成物の混入はなく、それぞれの機能の永続性が高く確保される。

最上段の植生マットは人工土壌に種子、肥料を混在させたものであるから、現在では各種既製品で簡単に賄うことができる。これは、発芽から幼苗への早期育成を促すに相応しい構成としておくことができる。中段の人工土壌層は根づきはじめた草木の植根伸長を容易にして、ビル風などの強風に煽られることがあっても耐えられるような定着性を早期に実現させる。最下段の木炭層は種々なる吸着作用・保水作用を発揮して、各層からの微細な沈降物や微生物を捕捉し、その拡散や放散さらには腐敗の拡大を抑制する。散水の手間もおおいに軽減する。

各層間に介在される保水用マットは保水機能を発揮することはもちろんであるが、各段に設けられているので、下層に向かう植根は必ず保水用マットを通過せざるを得なく、保水用マットが植根を捕捉したかのようになって草木の植生床からの根離れが阻止されやすくなる。これによっても自然界の力や都市特有の現象、すなわち豪雨時の排水流や強風による飛散・流失という事態を少なくすることができる。

保水用マットは通過する水の濾過作用をも発揮する。それゆえ、雨水に伴われて流下する溶土の木炭層への到達を可及的に抑える。木炭層の機能保全に寄与することは言うまでもないが、その溶土が却って保水用マット自体の経時的な痩削化を抑える。各層におけるこのような作用が相乗して、コンクリートなど蓄熱性の高い資材を使用した建造物の屋上もしくは屋根での草木種の育成が促進され、直射日光による天井焼けを抑制し、ヒートアイランド現象の発生を予防することができる。

防水シートと木炭層との間に保水用マットを介在させれば、保水能力の増強、排水の浄化向上すなわち排水管の目詰まり回避、さらには木炭片による防水シートの損傷低減も図られ、緑化装置の生育能力アップや耐用期間の増長をもたらす。灌水や病虫害駆除の手間も可及的に少なくなり、メンテナンスフリー設備としての大きな期待をもたらす。

木炭層は木炭片を袋詰めした木炭マットを敷設して形成するようにすれば、新規設置、改装もしくは撤去を袋単位で処理でき、搬入搬出や一時保管性はもとより、工事や施工中のハンドリングにおける利便性は飛躍的に向上する。人工土壌を袋詰めした人工土壌マットで人工土壌層を形成する場合も同様である。なお、袋体の材質として永続性のあるものや土質化するものなど適宜選定すれば、その施設に相応しい育成層を形成することができるようになる。

緑化域を画成するために木製枠を配置し、それとそれが囲繞するエリアを覆うように防水シートを敷設するようにすれば、その防水シートに上で述べた緑化多重層を形成させやすく、屋上等での部分緑化施工も簡単となる。枠体は木製であるが僅かな荷重しか作用しないので、間伐材を使用することで低品質余剰材の利用の途も図られる。

木炭マット、保水用マット、人工土壌マット、保水用マット、植生マットを多重に積み上げ、これらを一括して一つの袋に詰め、そして運搬可能なサイズの緑化マットにしておけば、防水シートの上に置いて並べるだけで枠材も特に必要とされることなく緑化設備を完成させることができる。

雨中や強風下の作業においても土の飛散や流失、流亡の心配なく施工でき、施工計画を立てやすくする。隣り合うマットとの間には隙間が残らないようにする程度の配置とすればよく、その配置の仕方によって、文字や模様をかたち造ることもできる。なお、ビル陰の影響で生育に違いが生じるようなことがあっても、袋単位で配置替えが可能となる。袋間に空間を設ければ、歩行用等の通路を簡単に確保することもできる。

木炭マットの下に保水用マットを敷いて袋詰めしておけば、袋底部の損傷軽減が図られると共に、保水能力の増大化、排水浄化能力の促進をすることができる。その保水用マットの各縁を最上段の植生マットまで折り上げて袋詰めしておくなら、排水浄化はより一層進んだものとなる。

保水用マットは繊維のフェルトであり、繊維質ネットが挟み込まれ、フェルト素材相互の絡みつきのみならず繊維質ネットとの絡みつきも図られているので、植生マット等を透過した雨水の吸収能力が高く、各層との間での水分授受も可能で、降水の少ない時期の層内乾燥の抑止が図られる。

マットはフェルト製であるので植根の伸長を妨げず、マット自体が植生マットや人工土壌層と同じく植生床として機能し、植生マットの薄層化に寄与する。植根の伸長を阻まないマットによって草木の成長が促される。

繊維質ネットはマットの芯材として機能し、フェルト製マットの運搬中の取り扱いが容易となる。植生マット等から伸びた植根は繊維質ネットにも絡み、植生マットを薄層化させてもその影響を大きく受けず、マットを植生床にして草木の定着が図られる。

フェルトには天然繊維に対して重量比で２５ないし８０％の反毛を混入させておくと、天然繊維が例えばジュートであるとその保水力が低くても吸水性は高いので、ジュートの高い吸水性と反毛の高い保水性とが相乗作用し、天然繊維だけのフェルトに比べて保水力が格段に向上する。湿潤作用も長く持続し、草木種の生育に適した環境を継続して植生床に持たせ、早期緑化を実現しやすくする。

反毛は植物繊維・動物繊維・合成繊維の各種衣料を解体したとき得られる糸屑や繊維屑であるが、ヒートアイランド対策で使用される場合には自然界の土壌との融和を配慮する必要がないから、廃棄処分される衣料の再利用の拡大が図られる。

以下に、本発明に係るヒートアイランド現象発生予防用緑化工法および多重層緑化マットを、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。図１はコンクリート製建造物の屋上１に設置された緑化植生床２の断面を表し、緑化域を画成する木製枠３内に幾つかの層が形成されている。これは、言うまでもなく、直射日光による天井焼けを草木種１２の植生によって抑制できるようにし、ヒートアイランド現象の発生を予防する緑化策である。

屋上であれ屋根であれまずは防水シート４が敷設され、植生床２から排出される水がコンクリート面に常時触れることのないように配慮される。すなわち、雨水によるコンクリート面の風化や天井裏への漏水といったことがないよう万全が期される。なお、木製枠３は四角の植生床の場合原則として四辺に配置されるが、屋上は平坦なようでも排水を考慮して僅かな傾斜が与えられているため、排水溝に近い縁部ではその全部もしくは一部を排除しておくなどして、排水の円滑な流出が図られる。

この防水シート４上には、後で詳しく述べる０．５〜１センチメートル程度の厚さを持った保水用マット５が、荷姿のロールを拡げるようにして敷かれる。その保水用マットの上に例えば３〜５センチメートル高さの層をなすように木炭片６ａが堆積される。その木炭片は、建築廃材、解体木材、間伐材、竹、流木といった無用な木等をチップにして、炭化させたものでよい。形状はチップのままでもよいが、六角形や四角形に成形して炭化させた例えば２センチメートル角程度のブロックとしたものであると、ブロック間隙で空気層をより一層確保しやすくなる。

木炭のチップ形状は様々であるから堆積させても隙間は残り、迷路をたどるようにして上層からの雨水を流下させる。炭化により多孔質化しているので、水を吸着させながら、余剰水を木炭層６から保水用マット５に移す。この木炭層は、車両の排気ガス、湿気含有過少大気といった日本の都会ならではの事情に対処すべく、浮遊有害成分や微生物吸着作用、有機物分解能力に基づく病害虫忌避作用や水分補給作用を発揮して、植根の活性化、水質浄化に寄与する。

その木炭層６の上に、再び保水用マット７を載せる。これは保水用マット５と同じものでよい。保水用マット７で木炭層６を覆った状態で、その上に人工土壌８ａを堆積させて人工土壌層８を形成する。人工土壌としてはバーク（樹皮）堆肥、ピートモス等といった極く普通に用いられている有機質材から真砂、マサ土、鹿沼土、もしくはこれらの混成物まで種々なものの中から選択される。最近ではパーライトやバーミキュライトといった保水材・土壌改良材も混入され、バリエーションが一層豊かになっている。いずれの種類の人工土壌であれ、育成されるメドハギ，バーミューダグラス等の草木種に適したものをあてがえればよい。この人工土壌層８も、３〜５センチメートル前後に堆積される。

人工土壌層８の上にも、保水用マット９が載せられる。その上に種子、肥料を土壌に混在させた植生マット１０を敷設すれば、所定の多重層緑化植生床が完成する。植生マットは、野草種や牧草の種子、肥料を人工土壌または自然土もしくはそれらの混成物に混入させたもので、各種既製品を簡単に入手することができる。

これは、発芽から幼苗への早期育成を促すに相応しい構成となるように工夫されているのが通常である。ちなみに、結実種子の飛散しにくい目種を選ぶことも必要となろう。植生マットは腐蝕することの少ない合成繊維を縫製した袋で覆われており、ビル風による微細土飛散や消失は抑えられる。なお、袋の中での偏りを防ぐためにビーチエアマットのごとく長手方向に幾つかの仕切りを形成する粗い縫い線１０ｂが施されている。

ここで、保水用マット５について、図２をもとに述べる。これは、天然繊維である例えばジュートを基体にしたフェルトである。このフェルト製マットは上層５Ａと下層５Ｂ、これらの層に挟み込まれたネット１１とによって構成される。これらは単に重ねられたというものではなく、左部分に表したように、剥がしたときに見られる細かい繊維５ｆが相互に絡みついて一枚のマットとなっている。

これは、フェルトの全厚を形成する量の嵩を持った素材を所定厚みまで順次圧縮する既存の方法とは少し違った要領で製造される。図示しないが、上層のための素材と下層のための素材とを個別に供給し、両層間からは繊維質ネット１１を供給する。このようにフェルト素材の段階でネットを予め挟み込んでおき、その後は公知の製造法と同じく、多数の絡み付け用ニードルを持ったアッパプレッサと素材支え用のロアプレッサに上下方向の離接動作を繰り返させ、所定の厚みになるまで圧縮すれば、例えば６ミリメートル厚みの重畳構造マットとなる。

ロアプレッサは絡み付け用のニードルの先端が貫通する孔を多数有し、プレッサ相互が離反するときニードルの先端部や中間部に形成した反り歯により、圧縮されつつある両層のフェルト繊維が一部ひっ掻き上げられる。その際に、下層で掻き上げた繊維をネットに絡ませたり上層の繊維と絡ませるなどして、ネットを含めた三層の一体化が図られる。

ジュート製のフェルトは、繊維自体がストロー状であるので吸水性や一時的な蓄水力は高いという利点がある。この吸水性がよい反面、脱水も激しい。従って保水性が低いことから例えば乾燥が続くと繊維がこわ張り、乾燥と湿潤が繰り返されるうちには草木種に都合のよい軟らかいマットに戻らなくなることがある。そこで、ジュートを基体にして、反毛を混ぜたフェルトを作ることにより、その保水性の大幅な改善と軟質感の維持を図るようにする。

反毛は植物繊維・動物繊維・合成繊維の各種衣料を解体したとき得られる糸屑や繊維屑であり、これをジュートに混ぜてフェルトにしておくと、ジュートの利点を生かしつつ欠点をカバーする効果が発揮される。その一つはジュートフェルトの保水力を高めることである。反毛のフェルトは各種繊維の混成物であるから水に対して性質の異なる繊維が絡み合うことが多い。その結果、吸水速度はジュートのように高くないが、繊維間に一旦蓄水されると、その保水能はジュートのそれを遙に凌ぐ。ジュートからの脱水が始まっても、その蒸散水は反毛の繊維間に付着するからである。

もう少し具体的に述べると、例えば重量比でジュート８０に対して反毛２０を混入したフェルトの場合、ジュートのみのフェルトマットに比べて、その保水力は３０％アップする。先ず、フェルトのジュートが雨水を吸い、それがいずれ反毛の繊維間に移される。保水用マットの上または下に存する層が湿潤している間は、フェルトからの水分の蒸散は抑えられる。フェルトは植根の伸長を妨げず、マット自体が植生マットや人工土壌層と同じく植生床として機能し、植生マットの薄層化に寄与する。植根の伸長を阻まないマットは草木の成長を促す。

このように乾燥し切るまでに長時間を要する構造にしておけば、３０％のアップは実質的に枯渇時期をほとんど生じさせない状態を実現する。すなわち、フェルト製マット全体としては次の降水まで最低限度の湿潤状態を持続できさえすれば、湿潤と乾燥とが繰り返されることの多い地域においても、フェルトの柔軟性が損なわれるということは可及的に少なくなる。

ちなみに、混入率は１５％より少ないと保水力に目立った改善が得られない。一方、４５％を越えるなどして朽ちることのない非天然繊維の含有率が高くなると、経時減嵩率は少なくなる。また、屋上という自然界から隔離されたところでの使用であるので、地表土での使用のように非天然繊維混入による自然界のバランス崩れを誘起することもない。その意味では、ヒートアイランド現象発生予防用としては反毛の混入率を８０％くらいまで上げても差し支えなく、吸水性の高いジュートにより取り込まれた雨水を最大限に保水できるようにする。廃棄物加工品である反毛消費量が拡大されれば、古着類の再利用の途もおおいに拡大されることになる。

ところで、フェルトに挟み込まれたネットはポリエチレン製等の化繊で十分であり、例えばラッシェル編みされたものが使用される。その目開きは２０ないし３０ミリメートル程度のものが使用される。このネットは芯材としても機能するのであるが、化繊に限られるものでもない。繊維質ネットはフェルトの無用の伸縮を防ぎ、保水用マットの運搬中の取り扱いも容易にする。植生マット等から伸びた植根は繊維質ネットにも絡み、植生マットを薄層化してもその影響を大きく受けず、このマットをも植生床にして草木の定着が図られる。

次に、植生床２の形成手順を述べながら、それぞれの機能や相乗作用を説明する。緑化域を画成するために例えば４辺を形成する木製枠３を配置する。その木製枠とそれが囲むエリアを覆うように防水シート４を拡げる。木製枠３は防水シートが被さるだけか植生床の上層が載せられる程度であるので、たいした荷重は作用しない。森林荒廃を防ぐために伐採して得られた間伐材であっても使用することができるので、余剰低品質材の消費を推進することにもなる。

この木製枠３は囲繞空間に投入される木炭チップや人工土壌の囲いを形成することにもなるので、施工の利便性が高められる。もちろん、堤を形成することになるから降水の貯留にも貢献し、また防水シートの位置ずれ防止もする。防水シート４を安定させれば緑化多重層を形成させやすくなる。屋上等の全面に植生床２を形成することも、部分緑化の施工も簡単となる。

植生床２を構成すべく、防水シート上に木炭層６、人工土壌層８、植生マット１０の三層に保水用マット７，９を挟んで多重層を形成させる。各層がそれぞれの作用や効果を他層の構成物に影響されることなく発揮する。しかも、各層の境界には保水用マットが介在されているので上下層の構成物の混入はなく、各機能の永続性が高く確保される。とりわけ、保水用マット７は木炭層６における目詰まり防止におおいに役立つ。

防水シート４と木炭層６との間に介在する保水用マット５は木炭片６ａの防水シートに対する片当たりを和らげ、防水シートの損傷は減り、植生床２の長期安定化を助ける。最下部にまで雨水が浸透しても、保水用マットにより蓄水がなされる。防水シート４上に水が浮くなどして根腐れを起こす無用な湿潤状態の長期化が抑えられる。その一方、雨水の吸収能力が高く、各層との間での水分授受も可能で、降水の少ない時期の層内乾燥の抑止も図られる。

この保水用マットはフェルトであるから濾過作用もする。従って、降水が植生床２にとって飽和する量であれば、保水用マット５で微細なごみや泥が除かれた浄化水となって排水される。排水溝や排水管の目詰まりは可及的に少なくなる。

各層間に介在される保水用マットは保水機能を発揮することはもちろんであるが、各段に設けられているので、下層に向かう植根は必ず保水用マットを通過せざるを得なく、保水用マットが植根を捕捉したかのようになって草木の植生床からの根離れが阻止されやすくなる。これによっても自然界の力や都市特有の現象、すなわちビル風やコンクリート面表層流による飛散・流失という事態を少なくすることができる。

中段の人工土壌層は植根の伸長を促し、バクテリアによる消耗で嵩厚減少があるとは言え、根づきはじめた草木の定着性を上げ、早期にビル風などの強風に耐えられる資質を与える。最下段の木炭層は種々なる吸着作用・保水作用を発揮して、各層からの微細な沈降物や微生物を捕捉し、その拡散や放散さらには腐敗の拡大を抑制する。貯水作用により、散水手間も軽減するかなくすことができる。これらがメンテナンスフリーを可及的に推進する。さらには、木炭片間に残存する空隙が空気層を形成して、断熱作用を発揮する。植生床自体による冷気遮断作用とも相まって冬場の天井冷却が軽減され、暖房費の節減にも寄与する。

保水用マットは、雨水に伴われて流下する溶土の木炭層への到達を可及的に抑える。木炭層の機能保全に寄与することは言うまでもないが、その溶土が却って保水用マット自体の経時的な痩削化を抑える。各層における機能が相乗して、コンクリートや煉瓦など蓄熱性の高い資材を使用した建造物の屋上もしくは屋根での草木種の育成が可能となる。

緑化が進めば、葉面からの蒸散、植生床自体からの持続性のある水分蒸発により発生する気化熱、草木種と植生床とによる断熱作用、これらが相まって直射日光による天井焼けを抑制し、ヒートアイランド現象の発生を予防することができる。例えば真夏においては屋上が８０℃に達することもあるが、本植生床による抑熱作用によって防水シート下のコンクリート面では４０〜３０℃にまで降温させることができる。これによって、最上階の居住空間でさえ室温が４〜６℃下がり、冷房装置の稼働率を大きく下げることができるようになる。

植生床２を形成するにあたり、保水用マット５，７，９が１センチメートル、木炭層６と植生マット１０が３センチメートル、人工土壌層８を５センチメートルとすれば、合計で１４センチメートルとなる。それぞれの厚みを変えたとしても、植生床の層厚は１０〜１５センチメートル程度にしておくことができる。この程度であれば単位面積当たりの重量も嵩むものでなく、屋上支持構造を補強するまでもなく、既存強度のままで本植生床を屋上や屋根に導入することができる。

図３は、木製枠を省いた植生床２１を表している。その多重層構成は図１の場合と変わるところはないので、同一の符号を付して説明を省く。屋上一杯に敷きつめる場合には木製枠は必要ないとの考えによるものである。図４は防水シート４と木炭層６との間に保水用マットを入れない場合の多重層構造の例である。保水用マットが木炭層５と人工土壌層８との間、人工土壌層８と植生マット１０との間にあれば、それだけでも、植生床２２として十分使用することができるとの知見も得られたことによる。

ところで、図１においては木炭層５や人工土壌層８は、作業員がショベル等によって堆積させるものであったが、図３や図４に示すように、それらを植生マット１０と同様に個別に袋に入れておいてもよい。そのような袋体２６，２８とすれば、それは予め適度な大きさとされることから、植生床の形成作業の労力負担は著しく軽減される。袋体の材質として永続性のあるもの、土質化するものなど適宜選定すれば、その施設に相応しい育成層を形成することができる。なお、袋の中での偏りを防ぐために、粗い縫い線２６ｂ，２８ｂが施されるなどする。

図５は、木炭片を袋詰めした木炭マット２６、人工土壌を袋詰めした人工土壌マット２８を、図１の場合と同様に保水用マットを介在させながら多重層とし、それを一袋詰めしたものである。袋の中での偏りを防ぐために、粗い縫い線２５ｂが施される。なお、この多重層マット２５でも、木炭層の下に保水用マット５を配してもよいし省いておいてもよい。植生床を新規に設置したり、全部もしくは一部の改装や撤去するのを袋単位でき、搬入搬出一時保管はもとより、工事や施工中のハンドリングにおける利便性は飛躍的に向上する。

木炭マット２６、人工土壌マット２８、多重層マット２５のいずれでも、例えば１×２メートル（略畳一枚分）や１×１メートルの広さにしておけば、作業員が少なくても処理できる。四辺形に限らず亀甲形としておくこともできる。すなわち、運搬可能なサイズのマットを防水シートの上に次々と置いて並べるだけで枠材も特に必要とされることなく緑化施設を完成させることができる。

雨中や強風下の作業においても土の飛散や流失、流亡の心配なく施工でき、施工計画を立てやすくする。隣り合うマットとの間には隙間が残らないようにする程度の配置とすればよく、その配置の仕方によって、文字や模様をかたち造ることもできる。なお、ビル陰の影響で生育に違いが生じるようなことがあっても、袋単位で配置替えが可能となる。袋間に空間を設ければ、歩行用等の通路を簡単に確保することもできる。

もちろん、台車に一袋分もしくは複数袋を載せておき、屋上での移動を簡便ならしめることもできる。台車と屋上コンクリート面との空間が確保されれば、その空気層が夏冬を問わず断熱層を形成する。夏場には空気が流れ込むように配慮すれば、コンクリート面のクーリングが助長される。日照りの程度を見計らって散水すれば、気化熱による冷却もおおいになされる。

木炭マットの下に保水用マットを敷いて袋詰めしておけば、袋底部の損傷軽減が図られると共に、保水能力の増大化、排水浄化能力の促進をすることができる。その保水用マットの各縁を最上段の植生マットまで折り上げて袋詰めしておくなら、排水浄化はより一層進んだものとなる。

袋詰めにしておけば撤去も容易となるが、多重層マットから単層のマット、すなわち人工土壌マットや木炭マットを取り出せば、廃棄処分法が異なっていても仕分けが簡単になる。いずれの袋ものも焼却処分すれば、緑化廃材による環境汚染は回避される。とりわけ木炭マットは不純物を吸着しているとはいえ、生活ごみの分別収集により焼却ごみの熱カロリー低下を補って燃焼をおおいに助けるので、燃焼助材としての利用価値も高い。

以上詳しく述べたが、本発明に係るヒートアイランド現象発生予防用緑化工法ならびにそれに使用することができる多重層緑化マットは、再構築性、リサイクル性に富んだものであり、資源の多角的な利用の推進は資源保護にも多大の貢献をする。廃材利用はコスト低減も推し進め、安価で高機能な屋上緑化が図られ、都心での緑化が促進される。

本発明に係るヒートアイランド現象発生予防用多重層植生床の断面図。 一部剥開した保水用マットの斜視図。 木製枠を使用しない植生床の断面図。 最下段に保水用マットを備えない植生床の断面図。 多重層としたヒートアイランド現象発生予防用緑化マットの切り口図。

符号の説明

１…屋上、３…木製枠、４…防水シート、５…保水用マット、６…木炭層、６ａ…木炭片、７…保水用マット、８…人工土壌層、８ａ…人工土壌、９…保水用マット、１０…植生マット、１１…繊維質ネット、１２…草木種、２５…多重層マット、２６…木炭マット、２８…人工土壌マット。

Claims (9)

1. 建造物の屋上もしくは屋根に防水シートを敷設し、該防水シート上に土壌を配して草木種を育成し、直射日光による天井焼けを抑制できるようにしたヒートアイランド現象発生予防用緑化工法において、
   前記防水シート上に木炭層を形成し、
   該木炭層上に保水用マットを載せ、その上に人工土壌層を形成し、
   該人工土壌層上に保水用マットを載せ、その上に種子、肥料を土壌に混在させた植生マットを敷設することを特徴とするヒートアイランド現象発生予防用緑化工法。
2. 前記防水シートと木炭層との間に保水用マットを介在させることを特徴とする請求項１に記載されたヒートアイランド現象発生予防用緑化工法。
3. 前記木炭層は木炭片を袋詰めした木炭マットを敷設して形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたヒートアイランド現象発生予防用緑化工法。
4. 前記人工土壌層は人工土壌を袋詰めした人工土壌マットを敷設して形成することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載されたヒートアイランド現象発生予防用緑化工法。
5. 前記防水シートは緑化域を画成する木製枠とその囲繞エリアを覆うように敷設することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載されたヒートアイランド現象発生予防用緑化工法。
6. 建造物の屋上もしくは屋根に防水シートを敷設し、該防水シート上に土壌を配して草木種を育成し、直射日光による天井焼けを抑制できるようにしたヒートアイランド現象発生予防用緑化マットにおいて、
   最下段には木炭片を袋詰めした木炭マット、その上に保水用マット、その上の中段には人工土壌を袋詰めした人工土壌マット、その上に保水用マット、その上の最上段には種子や肥料を土壌に混在させた植生マットを載せ、最下段から最上段までのマットを一袋詰めしたことを特徴とするヒートアイランド現象発生予防用多重層緑化マット。
7. 木炭マットの下に保水用マットが敷かれていることを特徴とする請求項６に記載されたヒートアイランド現象発生予防用多重層緑化マット。
8. 前記保水用マットは繊維のフェルトであり、フェルト素材の段階で繊維質ネットが挟み込まれ、フェルト成形時にフェルト素材相互の絡みつきのみならず前記繊維質ネットとの絡みつきも図られたフェルト製マットであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載されたヒートアイランド現象発生予防用多重層緑化マット。
9. 前記フェルトには、天然繊維に対して重量比で２５ないし８０％の反毛が混入されていることを特徴とする請求項８に記載されたヒートアイランド現象発生予防用多重層緑化マット。