JP4932394B2 - 一部で水の流速が速くなるような水路を形成することができる水路形成パネル及びこれを用いた屋上緑化用人工地盤 - Google Patents

Description

本発明は、植物、魚貝、昆虫等が共存する水辺環境を創出するための水路を形成する水路形成パネル及びこれを用いた屋上緑化用人工地盤に関する。

近年、ヒートアイランド現象の抑制、都市景観の向上等を目的として屋上緑化が行われている。特に、東京都が条例により一定基準を超える敷地面積を有する新たな建築物について屋上緑化を義務付けたことにより、屋上緑化の需要はより一層高くなっている。屋上緑化には、植物、魚貝、昆虫等が共存する空間を作るために水路を設けて水辺環境を創出するものがある。植物、魚貝、昆虫等の生物が共存する空間は、ビオトープと呼ばれ、人々に安らぎの場又は生物との触れあいの場を提供する。

従来の屋上緑化用人工地盤には、屋上に配置された水溜めと、該水溜め内に配置された透水層と、該透水層上にある植生層とを含むものがある（特許文献１、２参照）。
特開２００３−１０２２６５号公報 特開２００４−１２１１７８号公報

また、従来の他の屋上緑化用人工地盤は、屋上に配置された水溜めと、該水溜めを満たす透水層と、該透水層上にある植生層とを含み、該植生層は土からなり、前記植生層の上面に水路が形成されている（特願２００６−５４６１１）。前記植生層の前記上面は、該上面から前記屋上までの距離が前記植生層の一端部から他端部に向けて漸減するように傾斜しており、前記水路は前記一端部から前記他端部まで伸びる。

前記水路は、前記植生層の前記上面に前記水路をなす溝を設けることにより形成される。しかし、前記植生層に前記溝を設けることには多大な時間と労力とを要する。このため、前記水路の形成を効率的に行うことができない。

ところで、前記屋上緑化用人工地盤にホタルを生息させるためには、ホタルの幼虫の餌となるカワニナを前記水路に生息させることが重要である。カワニナは水の流れの速い場所を好む。前記水路の一部で流速が速くなるようにするためには、前記水路の深さが前記水路の一部で比較的浅くなるようにする必要がある。しかし、前記水路の深さが前記水路の一部で比較的浅くなるように前記植生層に前記溝を設けることにはさらに多大な時間と労力とを要する。

本発明の目的は、水路の形成をより効率的に行うことができ、かつ前記水路の一部で水の流速が速くなるようにすることができる水路形成パネル及びこれを用いた屋上緑化用人工地盤を提供することである。

本発明は、水路を形成する複数の水路形成パネルであってそれぞれが前記水路の一部をなす溝を有し、前記溝の底が、前記水路の深さが前記水路の一部で比較的浅くなるように変化する複数の水路形成パネルを互いに隣接して配置することにより、前記水路を効率的に形成し、かつ前記水路の一部で水の流速が速くなるようにする。

本発明に係る、水路を有する屋上緑化用人工地盤に用いる水路形成パネルは、前記水路の一部をなす溝を上面に有する板状の本体からなる。前記溝の一端部は前記本体の一端部で開放され、また前記溝の他端部は前記本体の他端部で開放されている。前記溝の底は、該溝の底から前記本体の下面までの距離が前記溝の前記一端部から前記他端部に向けて漸増し、次いで漸減するように変化し、また前記溝の前記一端部の前記溝の底は前記他端部の前記溝の底より上方に位置する。前記本体は発泡スチロールからなる。

前記水路は、それぞれが前記水路の一部をなす溝を有する前記複数の水路形成パネルを互いに隣接して配置することにより形成する。これにより、従来の屋上緑化用人工地盤のように植生層に水路をなす溝を設けることなく水路を形成することができる。このため、水路の形成をより効率的に行うことができる。

前記溝の底から前記本体の前記下面までの距離が前記溝の前記一端部から前記他端部に向けて漸増し、次いで漸減するため、前記水路の深さは、前記溝の前記一端部側で比較的浅く、前記溝の前記他端部側で比較的深くなる。このため、前記水路の水の流速は、前記溝の前記一端部側で比較的速くなり、前記他端部側で比較的遅くなる。前記溝の前記一端部側で前記水路の水の流速が比較的速くなることにより、前記水路にカワニナの生息に適した環境を創ることができる。

本発明に係る、互いに隣接して配置され、水路を形成する複数の水路形成パネルであってそれぞれが前記水路の一部をなす溝を上面に有する板状の本体からなり、前記溝の一端部が前記本体の一端部で開放され、また前記溝の他端部が前記本体の他端部で開放され、前記溝の底が、該溝の底から前記本体の下面までの距離が前記溝の前記一端部から前記他端部に向けて漸増し、次いで漸減するように変化し、また前記溝の前記一端部の前記溝の底が前記他端部の前記溝の底より上方に位置する複数の水路形成パネルを用いた屋上緑化用人工地盤は、前記複数の水路形成パネル上に配置された非透水性シートと、該非透水性シート上の植生層とを含む。前記水路の上流側の水路形成パネルの前記本体の厚さは前記水路の下流側の水路形成パネルの前記本体の厚さより厚く、前記上流側の水路形成パネルの前記溝の前記他端部における前記溝の底は前記下流側の水路形成パネルの前記溝の前記一端部における前記溝の底と連続している。

本発明によれば、それぞれが水路の一部をなす溝を有する複数の水路形成パネルを互いに隣接して配置することにより、効率的に水路を形成することができる。また、前記溝の底から前記本体の前記下面までの距離が前記溝の前記一端部から前記他端部に向けて漸増し、次いで漸減するため、前記水路の一部で水の流速が速くなるようにすることができる。

図１に示すように、水路１０を有する屋上緑化用人工地盤１２に用いる水路形成パネル１４は、水路１０の一部をなす溝１６を上面１８に有する板状の本体２０からなる。本体２０は相対する一端部２２及び他端部２４を有し、溝１６は本体２０の一端部２２から他端部２４に向けて伸びる。本体２０の上面１８は水平である。

図示の例では、４つの水路形成パネル１４が水路１０を形成するように屋上２６に互いに隣接して配置されている。４つの水路形成パネル１４のうち上流側の３つの水路形成パネル１４のそれぞれにおいて、溝１６の一端部２８は本体２０の一端部２２で開放され、また溝１６の他端部３０は本体２０の他端部２４で開放されている。溝１６の底は、該溝の底から本体２０の下面３２までの距離が溝１６の一端部２８から他端部３０に向けて漸増し、次いで漸減するように変化し、また溝１６の一端部２８の溝１６の底は他端部３０の溝１６の底より上方に位置する。４つの水路形成パネル１４のうち最も下流側に位置する水路形成パネル１４において、溝１６の一端部２８は本体２０の一端部２２で開放され、また溝１６の他端部３０は本体２０の端部で開放されていない。

水路形成パネル１４を用いた屋上緑化用人工地盤１２は、屋上２６に互いに隣接して配置され、水路１０を形成する複数の水路形成パネル１４と、該複数の水路形成パネル上に配置された非透水性シート３４と、該非透水性シート上の植生層３６とを含む。図示の例では、屋上緑化用人工地盤１２は側壁３８で囲まれている。

複数の水路形成パネル１４の本体２０は互いに異なる厚さを有し、水路１０の上流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さは水路１０の下流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さより厚い。隣接する２つの水路形成パネル１４のうち上流側の水路形成パネル１４の他端部３０における溝１６の底は下流側の水路形成パネル１４の溝１６の一端部２８における溝１６の底と連続している。水路１０の水は上流側の水路形成パネル１４から下流側の水路形成パネル１４へ流れる。

図示の例では、水路１０は、川部１０ａと、該川部の下流側の端部で川部１０ａと連通する池部１０ｂとからなる。上流側の３つの水路形成パネル１４のそれぞれの溝１６は川部１０ａの一部をなす。最も下流側に位置する水路形成パネル１４の溝１６は川部１０ａの一部と池部１０ｂとをなす。水路１０の平面形状はほぼ直線状である。水路１０は、最も下流側に位置する水路形成パネル１４を配置せずに上流側の３つの水路形成パネル１４で形成してもよい。

上流側の３つの水路形成パネル１４のそれぞれにおいて、溝１６の底から本体２０の下面３２までの距離が溝１６の一端部２８から他端部３０に向けて漸増し、次いで漸減するため、水路１０の深さは、溝１６の一端部２８側で比較的浅く、溝１６の他端部３０側で比較的深い。このため、水路１０の水の流速は、溝１６の一端部２８側で比較的速くなり、他端部３０側で比較的遅くなる。溝１６の一端部２８側で水路１０の水の流速が比較的速くなることにより、水路１０にカワニナの生息に適した環境を創ることができる。

本体２０は発泡スチロールからなる。これにより屋上緑化用人工地盤１２の軽量化を図ることができ、屋上２６に作用する積載荷重を低減することができる。また、発泡スチロールが外部の熱を遮断するため、屋上緑化用人工地盤１２が設けられた建物内での冷暖房の使用を抑制することができる。さらに、再生した発泡スチロールで本体２０を作ることにより資源の有効利用を図ることができる。

本体２０を製作するとき、まず、予め定められた本体２０の厚さより厚い発泡スチロールの板状体を用意し、該板状体の上面に溝１６を成形する。溝１６の成形は、前記板状体の上面を溝状に切り取ることによるものでもよいし、発泡スチロールの成型によるものでもよい。その後、前記板状体の厚さが予め定められた本体２０の厚さと等しくなるように前記板状体の下部を切断する。これにより、任意の厚さを有する本体２０を比較的容易に作ることができ、屋上緑化用人工地盤１２をより効率的に施工することができる。本体２０の製作は、予め定められた本体２０の厚さより薄い発泡スチロールの板状体に溝１６を成形し、全体の厚さが、予め定められた本体２０の厚さと等しくなるように前記板状体の下面に他の発泡スチロールの板状体を重ね合わせることによるものでもよい。また、本体２０の製作は、予め定められた本体２０の厚さと同じ厚さを有する発泡スチロールの板状体の上面に溝１６を成形することによるものでもよい。本体２０は、発泡スチロールからなる上記の例に代え、軽石の成型品でもよい。

水路形成パネル１４の本体２０の寸法は、例えば、幅が約１０００ｍｍ、長さが約２０００ｍｍ、高さが約１００ｍｍないし約８００ｍｍである。上流側の水路形成パネル１４の本体２０と下流側の水路形成パネル１４の本体２０とは、接着剤、特開２００５−１６０３６号公報に記載された緊結具等により結合されている。

植生層３６で植物を生育させる。植生層３６の上面４４は、該上面から屋上２６までの距離が上流側から下流側に向けて漸減するように傾斜している。植生層３６は土からなる。前記土は、屋上２６に作用する積載荷重を低減するために人工軽量土壌であることが望ましい。植生層３６には散水、降雨等により植物の生育に必要な水が供給される。非透水性シート３４は、植生層３６に供給された水が屋上２６へ漏れるのを防止する。

図示の例では、屋上緑化用人工地盤１２は、非透水性シート３４と植生層３６との間に透水層４０を備える。植生層３６に供給された水は透水層４０を経て植生層３６から排出される。これにより、植生層３６の余分な水を効率よく排出することができ、植生層３６で生育する植物の根腐れを防止することができる。透水層４０は、パーライト、発泡ガラス等の多孔質材料からなる。

屋上緑化用人工地盤１２は、水路１０内に配置された濾過層４２を備える。濾過層４２は水路１０の水を濾過して浄化する。水路１０の水を浄化することは、植物、魚貝、昆虫等の成育、特にホタルの成育にとって重要である。濾過層４２は、発泡ガラス、多孔質セラミックス、発泡金属、発泡ウレタン、軽石、ゼオライト等のような多孔質材料からなるのが望ましい。多孔質材料は、内部に無数の微細な孔を有するため、水質汚濁の原因となる有機物又は窒素、リン等の栄養塩類を効率よく吸着する。また、前記微細な孔には微生物が付着しやすいため、該微生物の働きによって水を浄化することもできる。

屋上緑化用人工地盤１２は、水路１０の下流部、すなわち池部１０ｂの水を水路１０の上流部、すなわち川部１０ａの上流側の端部１０ｃへ送る配管４６を備える。池部１０ｂと連通する水槽（図示せず）に池部１０ｂの水を汲み上げるポンプ（図示せず）が配置されており、配管４６は、一端部が前記ポンプに接続され、また他端部が川部１０ａの上流側の端部１０ｃに接続されている。前記ポンプを運転することにより、水路１０の水を循環させることができる。

屋上緑化用人工地盤１２を施工するとき、まず、水路１０を形成するように屋上２６に複数の水路形成パネル１４を互いに隣接して配置する。次に、複数の水路形成パネル１４上に非透水性シート３４を配置する。その後、非透水性シート３４上に透水層４０を設け、透水層４０上に植生層３６を設ける。

このように、水路１０の形成は、それぞれに水路１０の一部をなす溝１６が予め設けられた複数の水路形成パネル１４を互いに隣接して配置することにより行う。よって、従来の屋上緑化用人工地盤と違い、水路をなす溝を植生層に設ける必要がない。このため、水路の形成をより効率的に行うことができる。

また、上流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さが下流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さより厚いため、植生層３６を設けるとき、各水路形成パネル１４上の植生層３６の厚さを変化させる必要がない。このため、比較的容易に植生層３６を設けることができる。

図２に示す例では、上流側の３つの水路形成パネル１４のそれぞれにおいて、本体２０の上面１８は、水平である図１に示した例に代え、本体２０の一端部２２から他端部２４に向けて本体２０の厚さが漸増するように傾斜している。上流側の水路形成パネル１４の本体２０の他端部２４は下流側の水路形成パネル１４の本体２０の一端部２２に隣接しており、上流側の水路形成パネル１４の本体２０の一端部２２の厚さは下流側の水路形成パネル１４の本体２０の一端部２２の厚さより厚い。

ところで、図１に示したように各水路形成パネル１４の本体２０の上面１８が水平である場合、上流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さが下流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さより厚いため、植生層３６の土は、崩れ、低い方へ、すなわち水路１０の上流側から下流側に向けて移動する。これにより、上流側の水路形成パネル１４上で植生層３６の土が不足するという問題が生じる。本体２０の上面１８が、本体２０の一端部２２から他端部２４に向けて本体２０の厚さが漸増するように傾斜していることにより、植生層３６の土が水路１０の上流側から下流側へ移動するのを防止することができる。

また、本体２０の一端部２２から他端部２４に向けて本体２０の厚さが漸増するように傾斜していることにより、散水、降雨等により植生層３６に供給された水が水路１０の上流側から下流側へ流れるのを妨げ、前記水を本体２０上に溜めることができる。これにより、植生層３６は、本体２０上に溜まった水を吸収して植物の生育に必要な水分を確保することができる。

図３に示す例では、上流側の３つの水路形成パネル１４のそれぞれは、本体２０のみからなる図１、２に示した例に代え、本体２０と、該本体の他端部２４で上面１８から突出する土留め壁４８とを有する。上流側の水路形成パネル１４の本体２０の他端部２４は下流側の水路形成パネル１４の本体２０の一端部２２に隣接しており、上流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さは下流側の水路形成パネル１４の本体２０の厚さより厚い。土留め壁４８は、本体２０と一体で形成された突起からなる。土留め壁４８の断面形状は矩形であるが、これに代えて三角形、台形等でもよい。土留め壁４８は、突起からなる図示の例に代え、本体２０に取り付けられた部材からなるものでもよい。

土留め壁４８は、植生層３６の土が水路１０の上流側から下流側へ移動するのを防止する。このため、上流側の水路形成パネル１４上で植生層３６の土が不足するという問題は生じない。また、土留め壁４８は、散水、降雨等により植生層３６に供給された水が水路１０の上流側から下流側へ流れるのを妨げる。これにより、前記水を本体２０上に溜めることができ、植生層３６は、本体２０上に溜まった水を吸収して植物の生育に必要な水分を確保することができる。

水路形成パネル１４は、図４ないし６に示すように、溝１６の平面形状が互いに異なる第１の水路形成パネル１４ａ、第２の水路形成パネル１４ｂ及び第３の水路形成パネル１４ｃを含む。

第１の水路形成パネル１４ａにおいて、本体２０ａは相対する一端部２２ａ及び他端部２４ａを有し、溝１６ａの一端部２８ａは本体２０ａの一端部２２ａで開放され、また溝１６ａの他端部３０ａは本体２０ａの他端部２４ａで開放され、溝１６ａの平面形状は直線状である（図４）。溝１６ａの底から本体２０ａの下面までの距離は溝１６ａの一端部２８ａから他端部３０ａに向けて漸増し、次いで漸減し、また溝１６ａの一端部２８ａの溝１６ａの底は他端部３０ａの溝１６ａの底より上方に位置する。

第２の水路形成パネル１４ｂにおいて、本体２０ｂは隣接する一端部２２ｂ及び他端部２４ｂを有し、溝１６ｂの一端部２８ｂは本体２０ｂの一端部２２ｂで開放され、また溝１６ｂの他端部３０ｂは本体２０ｂの他端部２４ｂで開放され、溝１６ｂの平面形状は曲線状である（図５）。溝１６ｂの底から本体２０ｂの下面までの距離は溝１６ｂの一端部２８ｂから他端部３０ｂに向けて漸増し、次いで漸減し、かつ溝１６ｂの一端部２８ｂの溝１６ｂの底は他端部３０ｂの溝１６ｂの底より上方に位置する。或いは、溝１６ｂの底から本体２０ｂの下面までの距離は溝１６ｂの他端部３０ｂから一端部２８ｂに向けて漸増し、次いで漸減し、かつ溝１６ｂの他端部３０ｂの溝１６ｂの底は一端部２８ｂの溝１６ｂの底より上方に位置する。

第３の水路形成パネル１４ｃにおいて、溝１６ｃの一端部２８ｃは本体２０ｃの端部２２ｃで開放され、また溝１６ｃの他端部３０ｃは、本体２０ｃの端部で開放されておらず、円形状の平面形状を有する（図６）。

図７に示す例では、水路１０は、１つの第１の水路形成パネル１４ａと、４つの第２の水路形成パネル１４ｂと、２つの第３の水路形成パネル１４ｃとを組み合わせて形成されている。１つの第１の水路形成パネル１４ａ、４つの第２の水路形成パネル１４ｂ及び２つの第３の水路形成パネル１４ｃは、水路１０の上流側（図面右上方）から下流側（図面左下方）に向けて、第３の水路形成パネル１４ｃ、第２の水路形成パネル１４ｂ、第２の水路形成パネル１４ｂ、第２の水路形成パネル１４ｂ、第１の水路形成パネル１４ａ、第２の水路形成パネル１４ｂ、第３の水路形成パネル１４ｃの順に並んでいる。水路１０の平面形状及び長さは、任意の数の第１の水路形成パネル１４ａ、第２の水路形成パネル１４ｂ及び第３の水路形成パネル１４ｃを任意に組み合わせることにより、変更することができる。

第１の水路形成パネル１４ａ、第２の水路形成パネル１４ｂ及び第３の水路形成パネル１４ｃの周囲に、水路１０をなす溝１６を有しない９個の非水路形成パネル５０が配置されており、全体として矩形の屋上緑化用人工地盤１２が形成されている。非水路形成パネル５０は、任意の数に変更してもよいし、配置しなくてもよい。

本発明の第１実施例に係る、水路を有する屋上緑化用人工地盤の縦断面図。 本発明の第２実施例に係る、水路を有する屋上緑化用人工地盤の縦断面図。 本発明の第３実施例に係る、水路を有する屋上緑化用人工地盤の縦断面図。 本発明の第１実施例に係る、水路形成パネルの平面図。 本発明の第２実施例に係る、水路形成パネルの平面図。 本発明の第３実施例に係る、水路形成パネルの平面図。 本発明の第４実施例に係る、水路を有する屋上緑化用人工地盤の平面図。

１０ 水路
１２ 屋上緑化用人工地盤
１４ 水路形成パネル
１６ 溝
１８ 上面
２０ 本体
２２ 本体の一端部
２４ 本体の他端部
２８ 溝の一端部
３０ 溝の他端部
３２ 下面
３４ 非透水性シート
３６ 植生層

Claims (3)

1. 水路を有する屋上緑化用人工地盤に用いる水路形成パネルであって、前記水路の一部をなす溝を上面に有する板状の本体からなり、前記溝の一端部は前記本体の一端部で開放され、また前記溝の他端部は前記本体の他端部で開放され、前記溝の底は、該溝の底から前記本体の下面までの距離が前記溝の前記一端部から前記他端部に向けて漸増し、次いで漸減するように変化し、また前記溝の前記一端部の前記溝の底は前記他端部の前記溝の底より上方に位置する、水路形成パネル。
2. 前記本体は発泡スチロールからなる、請求項１に記載の水路形成パネル。
3. 互いに隣接して配置され、水路を形成する複数の水路形成パネルであってそれぞれが前記水路の一部をなす溝を上面に有する板状の本体からなり、前記溝の一端部が前記本体の一端部で開放され、また前記溝の他端部が前記本体の他端部で開放され、前記溝の底が、該溝の底から前記本体の下面までの距離が前記溝の前記一端部から前記他端部に向けて漸増し、次いで漸減するように変化し、また前記溝の前記一端部の前記溝の底が前記他端部の前記溝の底より上方に位置する複数の水路形成パネルを用いた屋上緑化用人工地盤であって、前記複数の水路形成パネル上に配置された非透水性シートと、該非透水性シート上の植生層とを含み、前記水路の上流側の水路形成パネルの前記本体の厚さは前記水路の下流側の水路形成パネルの前記本体の厚さより厚く、前記上流側の水路形成パネルの前記溝の前記他端部における前記溝の底は前記下流側の水路形成パネルの前記溝の前記一端部における前記溝の底と連続している、屋上緑化用人工地盤。

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