JP4969699B1 - 屋上緑化構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 断熱及び保水効果が高く、砂の補充が不要である屋上緑化構造体を提供する。
【解決手段】 屋上緑化構造体１は、屋根材５の上方に配置されたアルミよりなる波板１１（排水層）と、各々が所定の隙間２４をあけて波板１１の上に配置された複数のフレキ板１２ａ、１２ｂ（補強層）と、フレキ板１２ａ、１２ｂの上に配置された平板状の第１炭化コルク１３（透水・保水層）と、第１炭化コルク１３の上に布設された砂１４（粒子層）とを備えている。第１炭化コルク１３は、透水性及び保水性を有しているため、図の二点鎖線矢印で示すように、雨水は第１炭化コルク１３を通過する際に余剰分のみが下方へ移動し、フレキ板１２ａ、１２ｂの隙間２４を介して波板１１上へと移動して樋８に排出される。又、第１炭化コルク１３は砂１４の流出を防止する効果も有しているため、砂１４の補充が不要となり、屋上緑化構造体１の使い勝手が向上する。
【選択図】 図２

Description

この発明は屋上緑化構造体に関し、特に、屋根材の上方に設置される屋上緑化構造体に関するものである。

近年、ビルや工場等の建物の屋上に植栽して緑化施設を設置する、所謂屋上緑化を図るケースが増加しており、屋上緑化に関する屋上緑化構造体について種々提案されている。

図６は特許文献１で開示された屋上緑化構造体を示す概略断面図である。

図を参照して、屋上緑化構造体である屋上緑化システム５０は、建物の屋根を構成する折板５１と、折板５１の頂部の各々にハゼつかみ金物６１及びアングル６２を介してボルトによって取付けられた波形状を有する薄肉金属パネル５２と、薄肉金属パネル５２上に敷設された透水シート５３と、透水シート５３を介して薄肉金属パネル５２上に埋め込まれた軽量土５４と、軽量土５４上に設置された植生マット５５とから主に構成されている。そして、植生マット５５に、又は植生マット５５を有さない場合には軽量土５４に植物の種等を蒔いて育成することによって、屋上緑化を図る。

しかしながら、このような屋上緑化システム５０においては、雨水等は植生マット５５、軽量土５４及び透水シート５３を介して波形状の薄肉金属パネル５２によって、例えば図の左方向へと排出させる。そのため、雨水等の排出に伴って、薄肉金属パネル５２上の軽量土５４が流出してしまうと共に、雨水の排出能力も低下してしまっていた。

このような問題を解決するためには、例えば折板５１を利用して雨水を排出する方法がある。

図７は特許文献２で開示された屋上緑化構造体を示す概略断面図である。

図を参照して、屋上緑化構造体である折板屋根用緑化システム７０は、建物の屋根を構成する折板屋根７１と、折板屋根７１上に設置された網目状の部材７２と、網目状の部材７２上に設置された透水性排水板７３と、透水性排水板７３上に設置された透水シート７４と、透水シート７４上に設置されたセラミック製保水粒子よりなる保水粒子層７５と、保水粒子層７５上に設置された土壌７６と、土壌７６上に設置された植栽マット７７とから主に構成されている。
このような折板屋根用緑化システム７０においては、雨水等は植栽マット７７、土壌７６、保水粒子層７５、透水シート７４、透水性排水板７３及び網目状の部材７２を通過した後、折板屋根７１によって、例えば図の手前方向へと排出させる。そのため、雨水の排出によって土壌７６が直接的に流出する虞が無く、且つ雨水の排出能力も向上する。

特開２０１０−２５９４０９号公報 特開２００５−６８８００号公報

上記のような図７で示した屋上緑化構造体では、透水性排水板は、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂繊維や金属細線等によって形成されていた。従って、屋上緑化構造体における断熱効果は植物による緑化施設によってのみ発揮されるものあり、十分な断熱効果を有しているとは言えなかった。

又、上記のような透水性排水板では、上部に設置されている土壌が透水性排水板を通過する虞があり、それによって土壌（砂）が流出してしまうと共に保水効果が低減する虞があった。そのため、所定期間経過後には土壌や水の補充が必要となり、手間がかかっていた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、断熱効果や保水効果が高く、砂の補充が不要である屋上緑化構造体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、屋根材の上方に設置される屋上緑化構造体であって、屋根材の上方に配置された、波板よりなる排水層と、排水層の上方に配置された、平板状の炭化コルクよりなる透水・保水層と、透水・保水層の上に布設された、砂を主にした粒子層とを備えたものである。

このように構成すると、炭化コルクは砂の流出を防止しつつ、粒子層に加えられた雨水等を保水しその余剰分を排水層に排出する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、排水層と透水・保水層との間に、所定の隙間をあけて配置された複数のフレキ板よりなる補強層を更に備えたものである。

このように構成すると、炭化コルクに対する波板の凹凸の影響が軽減される。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、透水・保水層の外縁の上に、炭化コルクに一体的に取付けられた重量物と、重量物の下方に対応する位置であって、炭化コルクの下面に差し込むように設置され、排水層の端部を覆う水切りプレートとを更に備えたものである。

このように構成すると、水切りプレートと炭化コルクとの間に生じる摩擦力が増大する。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、屋根材と排水層との間に設置された断熱層を更に備えたものである。

このように構成すると、断熱効果を有する炭化コルクと相まって断熱作用が二重になる。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、炭化コルクは砂の流出を防止しつつ、粒子層に加えられた雨水等を保水しその余剰分を排水層に排出するため、砂の補充が不要となり、使い勝手が向上する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、炭化コルクに対する波板の凹凸の影響が軽減されるため、波板の凹凸を大きくして排水効率を高めることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、水切りプレートと炭化コルクとの間に生じる摩擦力が増大するため、不用意に水切りプレートが抜け出る虞がなく、安定した取り付け状態が維持される。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、断熱効果を有する炭化コルクと相まって断熱作用が二重になるため、緑化施設との相乗効果で断熱効果が向上し、屋根材の結露の虞が低減する。

この発明の第１の実施の形態による屋上緑化構造体を示す概略斜視図である。 図１で示したＩＩ−ＩＩラインの拡大断面図である。 図１で示したＩＩＩ−ＩＩＩラインの拡大断面図である。 図１で示した屋上緑化構造体の屋根材への設置工程を示す概略断面図である。 図４に続く屋上緑化構造体の屋根材への設置工程を示す概略断面図である。 従来の屋上緑化構造体を示す概略断面図である。 従来の他の屋上緑化構造体を示す概略断面図である。

図１はこの発明の第１の実施の形態による屋上緑化構造体を示す概略斜視図であり、図２は図１で示したＩＩ−ＩＩラインの拡大断面図であり、図３は図１で示したＩＩＩ−ＩＩＩラインの拡大断面図である。

これらの図を参照して、屋上緑化構造体１は、第１炭化コルク１３を中心に構成されている。即ち、屋上緑化構造体１は、外方側（図２の左側）に若干傾いた状態で設置された屋根材５の上に配置された平板状の第２炭化コルク１９（断熱層）と、第２炭化コルク１９の上に敷設された防水紙１８と、防水紙１８の上にその端部が防水紙１８に対して外方に突出した状態で設置されたアルミよりなる波板１１（排水層）と、各々が所定の隙間２４をあけて波板１１の上に配置された複数の繊維強化セメント板であるフレキ板１２ａ、１２ｂ（補強層）と、フレキ板１２ａ、１２ｂの上に配置された平板状の第１炭化コルク１３（透水・保水層）と、第１炭化コルク１３の上に布設された砂１４（粒子層）とから主に構成されている。

排水層を構成する波板１１は、凹凸部分の長手方向が排水方向（図２の左右方向）となるように配置されている。又、図３で示す凸部２１の各々の高さＨは２０ｍｍ、幅Ｂは６０ｍｍとなるように形成されている。更に、図２で示すように、波板１１の外方側の下端部は、排水効果を高めるために下方側に折り曲げられている。

補強層を構成するフレキ板１２ａ、１２ｂの各々の図３で示す厚さＴ_１は１４ｍｍに設定されている。

透水・保水層を構成する第１炭化コルク１３は、一般的には断熱材として使用されているものであるが、断熱性のみならず透水性及び保水性をも有するものである。従って、この実施の形態による屋上緑化構造体１においては、植物による緑化施設の断熱効果のみならず、第１炭化コルク１３による断熱効果も発揮される。そのため、屋上緑化構造体１による断熱効果が向上する。尚、第１炭化コルク１３の図３で示す厚さＴ_２は３０ｍｍに設定されている。

粒子層を構成する砂１４は、植物を育成させるための植栽スペースである。

又、砂１４の外周側、即ち第１炭化コルク１３の外縁の上には、重量物である複数のコンクリートブロック１５が、モルタル２６を介して第１炭化コルク１３に一体的に取付けられている。尚、コンクリートブロック１５の下方側の空洞部分には、第１炭化コルク１３に対する一体的な取付け状態を強化するために、鉄筋２７及びセメント２８が充填されている。

更に、コンクリートブロック１５の下方に対応する位置において、第１炭化コルク１３の下面とフレキ板１２ａの上面との間に差し込むように、ガルバニウムよりなる断面逆Ｌ字型の水切りプレート１６が設置されている。そして、水切りプレート１６によって、波板１１、フレキ板１２ａ及び第２炭化コルク１９の外方側の端部が覆われる。従って、波板１１及び第２炭化コルク１９の外方端部から雨水等が浸入する虞が無くなるため、建物内への雨水の浸入が防止されると共に、後述するように樋８に対する雨水の排出を確実に行うことができる。又、第１炭化コルク１３とフレキ板１２ａとの間に位置する水切りプレート１６の上方側の幅方向（図２の左右方向）の端部には、返し部３１が形成されている。

このような屋上緑化構造体１においては、図２の二点鎖線矢印で示すように、雨水は砂１４及び透水性を有する第１炭化コルク１３を通過して、フレキ板１２ａ、１２ｂ上へと移動する。上述した通り、フレキ板１２ａ、１２ｂの間には隙間２４が形成されているため、雨水は隙間２４を介して波板１１上へと移動する。すると、雨水は波板１１上を外方側へと移動し、鼻隠し６に取付けられた樋８に排出される。この時、上述した通り、波板１１の外方下端部は下方側へと折り曲げられているため、雨水がスムーズに樋８に排出される。

又、第１炭化コルク１３は透水性及び保水性を有すると共に、砂１４の通過を防止する効果がある。従って、第１炭化コルク１３は砂１４の下方側への流出を防止しつつ、砂１４に加えられた雨水等を保水しその余剰分を波板１１上に排出する。そのため、雨水等によって砂１４が流出する虞が無くなるので、砂１４の補充が不要になると共に保水状態が長く維持され、屋上緑化構造体１の使い勝手が向上する。

又、上述した通り、第１炭化コルク１３と波板１１との間には、複数のフレキ板１２ａ、１２ｂが配置されているため、第１炭化コルク１３の設置状態が安定する。即ち、フレキ板１２ａ、１２ｂによって、第１炭化コルク１３に対する波板１１の凹凸の影響が軽減される。従って、波板１１の凹凸を大きくすることが可能となり、それによって波板１１の排水効率をより高めることができる。

更に、上述した通り、水切りプレート１６の上部は、コンクリートブロック１５の下方に対応する位置において、第１炭化コルク１３とフレキ板１２ａとの間に差し込むように設置されている。従って、コンクリートブロック１５の重量によって、第１炭化コルク１３の摩擦係数の大の効果と相まって、水切りプレート１６と第１炭化コルク１３及びフレキ板１２ａの各々との間に生じる摩擦力が増大する。そのため、水切りプレート１６に形成された返し部３１の効果と相まって、不用意に水切りプレート１６が抜け出る虞が無く、安定した取付け状態が維持される。

更に、上述した通り、波板１１と屋根材５との間には第２炭化コルク１９が配置されているため、透水・保水層を構成する第１炭化コルク１３と相まって断熱作用が二重になる。従って、砂１４で植栽される緑化施設との相乗効果で断熱効果が更に向上し、屋根材５の結露の虞が低減すると共に屋根裏の温度上昇を抑制する。

次に、屋上緑化構造体１の屋根材５への設置方法について説明する。

図４は図１で示した屋上緑化構造体の屋根材への設置工程を示す概略断面図であって、（１）は第１工程を示すものであり、（２）は第２工程を示すものであり、図５は図４に続く屋上緑化構造体の屋根材への設置工程を示す概略断面図であって、（１）は第３工程を示すものであり、（４）は第４工程を示すものである。

まず図４の（１）を参照して、屋根材５の上に第２炭化コルク１９を配置した後、第２炭化コルク１９の上に防水紙１８を敷設する。その後、防水紙１８の上に波板１１を外方側の端部が防水紙１８に対して若干突出した状態となるように配置する。具体的には、波板１１の外方端部が樋８の上方に位置するように配置する。そして、波板１１の上に複数のフレキ板１２ａ、１２ｂを所定の隙間をあけて配置する。

次に図４の（２）を参照して、外方側に位置するフレキ板１２ａの外方端部上に、水切りプレート１６の上方部を配置する。この時、水切りプレート１６の下方部の内面と波板１１の外方端部との間に若干隙間を設けておく。その後、フレキ板１２ａ、１２ｂの上に、水切りプレート１６を介して第１炭化コルク１３を配置する。

次に図５の（１）を参照して、第１炭化コルク１３の外縁の上にモルタル２６を布設すると共に、モルタル２６の中央部に鉄筋２７及び硬化前のセメント２８を配置する。そして、セメント２８が硬化する前にコンクリートブロック１５を上方からモルタル２６の中央部に設置する。すると、鉄筋２７及びセメント２８がコンクリートブロック１５の下方部の空洞部分に充填した状態となる。この状態でセメント２８が硬化することによって、コンクリートブロック１５の第１炭化コルク１３に対する一体的な取付け状態が強化される。

次に図５の（２）を参照して、セメント２８が硬化した後、コンクリートブロック１５の内方側において第１炭化コルク１３の上に砂１４を布設する。すると、屋上緑化構造体１の屋根材５への設置が完了し、図２で示す状態となる。

このように、屋上緑化構造体１の屋根材５への設置においては、各部材の重量（特に砂１４及びコンクリートブロック１５）によってその設置状態が維持されている。即ち、釘や接着剤等による固定の必要が無く、各部材を積み上げて設置することによって屋上緑化構造体１が完成するため、屋根材５に対して容易に設置することができる。尚、必要に応じて各部材同士を釘や接着剤等で固定しても良いことは言うまでもない。

尚、図４の（２）の第２工程で説明した通り、水切りプレート１６は第１炭化コルク１３の配置前にフレキ板１２ａ上に配置しているが、第１炭化コルク１３をフレキ板１２ａ、１２ｂの上に設置した後に、水切りプレート１６を外方側から第１炭化コルク１３とフレキ板１２ａとの間に差し込むようにして設置しても良い。

尚、上記の実施の形態では、屋上緑化構造体は特定形状の屋根材の上方に設置されているが、例えば従来例で示した折板屋根又はコンクリート屋根等、屋上緑化構造体は種々の形状及び素材の屋根材に対しても同様に適用できる。

又、上記の実施の形態では、排水層はアルミよりなる波板で構成されているが、遮水性、耐久性及び所定の強度を有するものであれば、例えばステンレス等、波板は他の素材で形成されていても良い。又、波板の凹凸形状の大きさは、現場の条件等によって適宜変更しても良い。

更に、上記の実施の形態では、粒子層は砂のみで構成されているが、粒子層は砂を主にした材料で構成されていれば良い。又は、植栽を育成させる緑化施設となるものであれば、例えば軽量土あるいは植栽マット等を併用した材料で構成されていても良い。

更に、上記の実施の形態では、波板と第１炭化コルクとの間の補強層は複数のフレキ板で構成されているが、第１炭化コルクの設置に対して波板の凹凸の影響が軽減されると共に、波板側へ雨水が排出できるものであれば、例えば金網、又は開口を有する波板を排水層を構成する波板と各々の凹凸部分を交差させて配置する等、補強層は他の部材で構成されていても良い。又は、第１炭化コルクに対する凹凸の影響の少ない波板、即ち凹凸の小さな波板を使用する場合には、補強層（複数のフレキ板）は無くても良い。

更に、上記の実施の形態では、第１炭化コルクの外縁の上にコンクリートブロックが取付けられているが、第１炭化コルクに一体的に取付けられると共に、一定の重量を有するものであれば、他の部材であっても良い。又は、一定の重量以下のものであっても、砂の外周を囲むように設置されていれば、更に他の部材であっても良い。

更に、上記の実施の形態では、ガルバニウムよりなる特定形状の水切りプレートが配置されているが、コンクリートブロックの下方に対応する位置であって、第１炭化コルクの下面に差し込むように設置され、少なくとも波板の端部を覆う形状であれば、水切りプレートは他の形状及び素材であっても良い。又は、水切りプレートは無くても良い。

更に、上記の実施の形態では、第２炭化コルクと波板との間に防水紙が配置されているが、屋根材を介して建物内に雨水が浸入しないように構成されていれば、防水紙は無くても良い。

更に、上記の実施の形態では、屋根材と波板との間の断熱層は第２炭化コルクで構成されているが、断熱機能を有するものであれば、断熱層は枠体と共に用いられるグラスウール等、他の部材で構成されていても良い。又は、断熱層（第２炭化コルク）は無くても良い。

次に、第１の実施の形態による屋上緑化構造体における第１炭化コルクの効果を証明する実験をおこなった。具体的には、第１炭化コルクにおける砂の流出防止効果についてである。まず、実験に使用する屋上緑化構造体の構造及び実験方法について説明する。

本実験における屋上緑化構造体（実施例１）は、アルミよりなる波板の上に厚さ３０ｍｍの炭化コルクを配置し、炭化コルクの上に厚さ５０ｍｍの通常の砂（最低粒子径０．２ｍｍ）を布設したのみの構造となっている。そして、実施例１を建物の屋上に設置して所定期間（３ヶ月間）放置し、所定期間経過後において炭化コルクの下方、即ち波板上に砂が流出していないかを目視によって確認した。

上述のようにして行った実施例１の実験結果について以下に説明する。

実施例１を所定期間経過後において確認したところ、波板上の砂を確認することができなかった。従って、炭化コルクは通常の砂を通過させない、即ち炭化コルクによって砂の流出が防止されたと言える。又、炭化コルク及び波板においては、風雨等によって劣化していないことが確認できたため、特定の素材によって構成されるこれらの耐久性についても同時に証明されたと言える。

１…屋上緑化構造体
５…屋根材
１１…波板
１２…フレキ板
１３…第１炭化コルク
１４…砂
１５…コンクリートブロック
１６…水切りプレート
１９…第２炭化コルク
２４…隙間
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

1. 屋根材の上方に設置される屋上緑化構造体であって、
   前記屋根材の上方に配置された、波板よりなる排水層と、
   前記排水層の上方に配置された、平板状の炭化コルクよりなる透水・保水層と、
   前記透水・保水層の上に布設された、砂を主にした粒子層とを備えた、屋上緑化構造体。
2. 前記排水層と前記透水・保水層との間に、所定の隙間をあけて配置された複数のフレキ板よりなる補強層を更に備えた、請求項１記載の屋上緑化構造体。
3. 前記透水・保水層の外縁の上に、前記炭化コルクに一体的に取付けられた重量物と、
   前記重量物の下方に対応する位置であって、前記炭化コルクの下面に差し込むように設置され、前記排水層の端部を覆う水切りプレートとを更に備えた、請求項１又は請求項２記載の屋上緑化構造体。
4. 前記屋根材と前記排水層との間に設置された断熱層を更に備えた、請求項１から請求項３のいずれかに記載の屋上緑化構造体。

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