JP5058214B2 - 屋上緑化装置 - Google Patents

Description

本発明は、屋上緑化装置に関する。

近時、大都市の中心部などにおいて、冷暖房設備からの排気、自動車の排気ガスおよび道路の舗装面からの熱線などの反射などにより気温が局部的に著しく上昇する、所謂、ヒートアイランド現象を防止するために、また、大気中の炭酸ガスの量を減少せしめるために、さらには冷房用電力の節減のために、たとえば、ビルの屋上で各種の植生を栽培する、所謂、屋上緑化が提唱され、一部の自治体においては既に法制化され、また、法制化される気運が高まりつつある。

しかしながら、このようなビルの屋上での緑化には、たとえば、下記（１）〜（４）のような問題点があった。（１）軽量土壌およびベンケイソウ科に属する多肉植物であるセダムなどのような特別の資材ならびに排水設備などを使用しなければならない。（２）ビルの屋上においては空調設備、変電設備、貯水槽および消火剤槽などの種々の設備が設置されており、さらには歩行のための通路を設けなければならず、このような箇所は緑化することができないために、緑化される場所が制限され、緑化されない箇所においては、直接、太陽光が照射して高温に達し、この高温が伝導するために屋上および屋内の温度が上昇する。（３）植生への毎日の潅水が必要であり、さらに、潅水された水分などが屋上の亀裂などから屋内へ漏水する。（４）屋上の亀裂などからの屋内への漏水を防止するためには、屋上に、ゴム製や合成樹脂製のフィルム乃至シートを防水材として敷かなければない。

このような問題点を回避するための屋上緑化方法および屋上緑化装置は、既に、幾つか提案されている。すなわち、たとえば、特開平９−１４０２５２号公報においては、建物の緑化区域を覆ってパーゴラ等の棚を造るとともに、該棚に対して該屋上の適宜箇所にプランターを設備し、該プランターに植栽したつる植物の枝葉を誘引して屋上を緑化するようにしたことを特徴とする屋上緑化方法が開示されている。

また、特開２００２−３８６６３号公報においては、屋根の上に複数の支柱を立て、それらの支柱間に架け渡した骨組材を支持部材として植栽を施してなることを特徴とする屋上の緑化装置が開示されている。しかして、この屋上の緑化装置においては屋上の上に設置したプランターにおいて落葉性の蔓性植物が栽培されている。

しかしながら、前記先行文献に記載の屋上緑化方法および屋上の緑化装置は、上述のとおり、いずれも、屋上にプランターを直接配置する必要があるため、屋上のスペースが狭くなるという欠点があり、さらにはプランターの土が少量であるため乾燥が速く水切れにより栽培植物がかれてしまうなど長期間の栽培にはむかないという欠点があった。また、前記先行文献では、当該プランターと棚または支柱間に架け渡した骨組材との間には大きな間隔が設けられるため、プランターにおいて栽培される植物はつる性植物に限定され、しかも、栽培されたつる性植物が上方の棚または骨組材に到達するまでに長時間が必要とされるとの欠点がある。

特開平９−１４０２５２号公報 特開２００２−３８６６３号公報

本発明の目的は、屋上の任意の箇所の緑化が可能であり、管理が容易である屋上緑化装置を提供することにある。

本発明の屋上緑化装置は、建物の屋上に設置され、下垂性のつる性植物が植えられる管体と、前記管体の内部に収納され、前記つる性植物の根部を保持する透水性の根部保持材と、前記管体から伸びた前記つる性植物を支持する支持部材であって、前記管体から斜め下方に設けられた支持部材と、液肥を貯留するタンク、前記液肥を前記タンクから前記管体に供給する導管、前記管体から排出された前記液肥を前記タンクに戻す他の導管、及び、前記液肥を循環させるためのポンプを含む循環装置と、を有し、前記管体は、長軸線に沿った開口が上面に形成されてなり、前記根部保持材は、柱状のゼオライト成形体であって、前記成形体の幅が前記管体の開口幅よりも広く定められていることを特徴とする。

前述の装置において、前記つる性植物は、ヘデラ・ヘリックスであることが好ましい。

前述の装置において、前記タンクは、雨水を貯える雨水タンクであることが好ましい。

本発明によれば、屋上の任意の箇所の緑化が可能であり、管理が容易である屋上緑化装置を提供できる。

本発明が適用された屋上の緑化装置の実施例を示す概略斜視図である。 図１の装置の平面図である。 図１で使用した管体の一部を破断して示す拡大斜視図である。 図１の装置の一部拡大図である。 図１の装置を用いた屋上の緑化方法を示す概略斜視図である。 図１の装置における水および／または液肥の供給・循環システムのフローシートである。 管体の配置の変形例を示す側面図である。

本実施形態で開示する屋上の緑化方法および装置は、基本的に、建物の屋上や屋根の上に複数の支柱を立て、これらの支柱間に複数の骨組材を架け渡し、これらの骨組材を支持部材として植生を繁茂させてなるものである。支柱は、建物の屋上に堅固に設置でき、その上方に骨組材を架け渡して支持し得るに十分な強度を有するものであれば、特に制限はない。骨組材は、植生の支持部材として機能し、十分な耐久性を有するものであれば、特に制限はない。骨組材は、支柱の間に縦横に架け渡すことができ、通常は格子状または棚状に設置される。支柱および骨組材は、使用される環境下において腐食しにくいことが好ましく、通常は、木製、合成樹脂製またはアルミニウムやステンレス製などの錆びにくい金属製の棒体または管体が好適に使用される。骨組材は、植生の支持部材として機能するだけでなく，必要により開口部を設けた断面Ｃ型の金属管で構成し、これにゼオライトなどを充填し適量の水溶液を供給できるようにしてもよく、この場合、植物の生育とつるの固定が可能となる。

本実施形態において、植生の支持部材として用いられる骨組材の少なくとも１本は、長軸線に沿った開口が上面に切り欠かれてなる管体を備えてなる。この場合、この管体自体が骨組材として機能してもよい。そして、この管体の内部に植生の栽培地としての根部保持材を収納せしめる。この管体は、植生栽培時に、大きく変形しない程度の強度を有し、さらに植生を栽培するに充分な大きさであればよい。材質は、使用時の環境下において腐食されない材質でさえあればよく、例えば、合成樹脂、アルミニウム、酸化被膜を有するアルミニウムおよびステンレスなどの不銹鋼などの金属、木材などが好適である。

管体の上面の開口の大きさには特に制限はないが、小さくとも手指の先が挿入できる程度であることが必要である。管体の長軸線に実質的に垂直な断面の形状（以下 断面形状 と記すこともある）には特に制限はなく、楕円乃至長円および円などの円類ならびに四角形乃至八角形程度の多角形などが好ましい。開口は、断面形状が円類の場合には円周の一部、多角形の場合には一辺または一辺の一部を管体の長軸線に沿って切り欠いて形成される。かかる管体として、市販のＣ形鋼を使用すると好都合である。

管体の開口には植生栽培時に開口の幅が拡大することによる管体の変形を防止するために、開口の相対する側縁間に架橋部材を設けることができる。また、管体を傾斜させて骨組材として使用する場合に、管体の内部に収納された根部保持材の移動を防止するために、管体の内部の底面を粗面とし、または管体の内部の底面に突起を設けることが好ましい。また、管体から水または液肥などの液体の流出を防止するために、管体の少なくとも一端に堰を設けてもよい。また、管体の内部の底面に水を保持または流通させるように、管体の内部の底面に管体の長軸線に沿った溝を形成しておき、この溝の上方に根部保持材が配置されるようにしてもよい。

根部保持材は、透水性があり、そこに植生が根を生やすことのできるものであれば特に限定されない。根部保持材は、植生の種子を播種したり、または幼植物を移植し、小孔内で植生の根部を保持し、さらには水および液肥などの液体を流通せしめ、栽培地とされる。植生の種子を播種したり、または幼植物を移植するための孔を根部保持材に穿設してもよい。

根部保持材として、たとえば、稲藁、麦桿などを丸めたもの、コルク、故紙の他、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリ塩化ビニルなどの発泡プラスチック、バーミキュライト、粒状ゼオライト、成形ゼオライトなどのような多孔体を挙げることができ、植生の種類に応じて、適宜選択して用いられる。根部保持材は、粒状品および成形品の何れであってもよいが、成形品の方が風雨によって容易に飛散しないため好ましい。また、保水性が大きく、肥効の持続期間が長い点から、成形ゼオライトが好ましい。成形ゼオライトはゼオライトブロックとも呼ばれ、粒状ゼオライトの粒子同士間に間隙を空けて粒子同士間を互いに固着せしめ、たとえば、円柱状および四角柱状などの所望の形状に成形したものである。なお、所望の形状の布袋に粒状ゼオライトを充填して成形ゼオライトとすることもできる。

ゼオライトには、所謂、沸石と称される天然ゼオライトおよびけい素とアルミニウム分とを水酸化ナトリウムの存在下で水熱合成して得られる人工ゼオライトがあるが、両者とも根部保持材として好適に使用することができる。シリカとアルミナとの比および陽イオン交換能の大きさなどが異なるものを任意に選択できることから人工ゼオライトが好ましい。

本実施形態において使用される植生は、通常、骨組材からなる支持部材を伝って繁茂するつる性植物が好ましいが、栽培地として機能する上記管体の多数を間隔を狭めて配置した場合は、地上部の草丈が大きく、茎葉が密生しその量が多い植物であればつる性植物以外の植物でも使用できる。つる性植物としては通年落葉しない常緑つる性植物および秋〜冬に落葉する落葉つる性植物のいずれをも使用することができる。すなわち、常緑つる性植物は落葉を収集、除去する必要がないので維持管理が容易であるとの利点があり、他方、落葉つる性植物は秋〜冬には落葉し、つる同士の間には大きな間隙ができ、この間隙を透して太陽光が建物の屋根、屋上および壁面に、直接、照射するので、暖房用エネルギーを節減し得るとの利点がある。常緑つる性植物としては、耐寒性および耐暑性が共に極めて大きいことから、ヘデラ・ヘリックスが最も好ましいが、気象条件によってはテイカカズラおよびベアグラスなども好適に使用することができる。

つる性植物以外の植物としては、たとえば、ちがや、おひしば、えのころぐさ、すずめのひえ、すすき、ちからしばおよびめがるかやなどの狭葉植物、ならびに、さぎごけ、ほとけのざ、きらんそう、たかとうだい、からすのえんどう、みやこぐさ、やえむぐら、やぶまおおよびおにやぶまおなどの広葉植物などを挙げることができる。
本発明において使用される植生は多年性植物が好ましいが、１〜２年性植物を使用することもできる。なお、常緑でなく、葉や茎が季節により枯れる種類の植物を使用する場合、落葉等により周辺への飛散が問題となる場合があるが、この場合はネットなどで対策するか夏季を過ぎた時点で刈り取るなどの処置をすることが好ましい。

本実施形態では、内部に根部保持材を収容した前記管体が植生の栽培地として用いられ、主として、この管体から前記植生に水や栄養分が補給されることとなる。したがって、前記管体内部の根部保持体の端部から根部保持体に水および液肥などの液体が供給されるように構成することが望ましい。例えば、水道水の蛇口からホースで前記管体の端部に水を供給できるようにしてもよく、また、雨水が樋などを介して自然に前記管体の端部に流入するようにしてもよい。さらには、前記管体の一端部に流れ込み他端部から流出した液体が再度前記管体に流れ込むように、ポンプなどを設置して前記液体が循環するようにしてもよい。前記管体を斜めに配置して使用される場合には、管体内部の根部保持材の一端を水槽または液肥貯槽に浸漬することにより、毛管現象により、液体が根部保持材内を上昇するようにすることもできる。

本実施形態において、建物の屋上に複数の支柱を立て、これらの支柱間に複数の骨組材を例えば格子状に架け渡す際に、これらの骨組材の少なくとも１本に、内部に根部保持材が収容された上記管体を設置し、この根部保持材に、適時、所望の植生とする植物の種子を播種し、または、該植物の芽および苗などの幼植物を移植し、随時、潅水、施肥することにより、上記骨組材を支持部材として植生を繁茂させることができる。施肥には、管理の容易さから、液肥が好適に使用される。植物体が成長するに伴って、つる性植物にあっては、つるが支持部材およびそれに隣接する支柱を伝って伸長し、支持部材を構成する骨組材の間隙は、つるおよびつるから発生した葉によって埋められて、また、つる性植物以外の植物にあっては根部保持体から伸張した茎および、さらには、茎から発生した葉によって埋められて、支持部材のほぼ全面が植生で覆われて、屋上は緑化されるに至る。

以下、図示された実施例によって前述の実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではない。

図１及び図２は、クーリングタワー５１、変電設備５２、建屋５３等の設備が存在するビルの屋上の緑化に本発明を適用した例を示す概略図であり、具体的には、屋上の建屋５３以外の部分を全面的に緑化する例を示す。この例では、建屋５３以外の屋上の床面に、適当な間隔で多数の支柱１を立設し、これらの支柱１の間に多数の骨組材２を格子状に架け渡し、これらの骨組材２の格子からなる支持部材が棟を頂点として両側の下方に展開する、いわゆる切妻屋根の枠組みを形成するように組み立てられている。そして、棟木に当たる骨組材として、本発明の管体２０を使用しており、該管体２０は骨組材としても機能している。しかし、棟木として機能する骨組材２の上に管体２０を付加して取り付けてもよい。図示の例では、支柱１はビル屋上床面に固定されているが、ビルの壁面に固定してもよいし、ビルの屋上床面と壁面の両方に固定してもよい。

この例では、図３に示されるように、管体２０はＣ形鋼からなり、このＣ形鋼の長軸線に沿った開口２１を上方に向けた状態で、図１及び図２に示されるような棟の位置に配置される。この管体２０は、図３に示されるように、該開口２１に対向する底面に、管体の長軸線方向に沿った４本の溝２２を備え、この溝２２の中を液体が流通できるようにされている。そして、溝２２の上方には、根部保持材２３としてゼオライトブロックが配置されている。ゼオライトブロックは、管体２０の内部に収納可能な直方体の形状を備え、管体２０の開口２１や端部から挿入して管体２０の内部に収納でき、開口２１からは容易に取り出せない寸法とされており（つまり、ゼオライトブロックの幅が開口２１の幅よりも広く定められており）、図４に示されるように、管体２０の長軸線方向に沿って、多数のゼオライトブロック２３が所定の間隔をおいて収納されている。

そして、このゼオライトブロック２３に、植生３、例えば、ヘデラへリックスなどのつる科植物の苗を植えつけ、管体２０に水や液肥を流通させることにより、骨組材２からなる格子状の支持部材を伝って植物が繁茂し、図５に示されるように、屋上の緑化を行うことができる。この例では、屋上に直接プランターなどを置く必要が無いので、支柱１が占める僅かな面積以外、屋上のスペースを狭めることがない。なお、骨組材２で囲まれた空間に網などを設置して、つる科植物が繁茂しやすくすることもできる。また、隣り合う支柱１の間の空間に金網やフェンスを設置して、側面にまでつる性植物を繁茂させるようにしてもよい。なお、必要に応じて、管体２０を増設してもよく、例えば、軒の部分に配置された骨組材２として管体２０を用いてもよく、または、同様に配置された骨組材２に管体２０を付加してもよい。この場合、つるの途中から根を出すタイプの植物は、軒の管体２０の根保持部材２３に自然と根をはり、そこから水分の補給を受けることができる。

また、この例では、管体２０の一端にはポンプ３２に接続された導管３１が導かれ、他端にも導管３３が導かれており、水および／または液肥を供給・循環するシステムを備えている。この供給・循環システムのフローシートは、図６に示されている。この供給・循環システムは、雨水を貯える雨水タンク３４を備え、屋外に設けられた樋３５などから雨水を受け入れるようにされており、満水時には、導管３６から排水するようにされている。そして、ポンプ３２で吸引することにより、雨水を雨水タンク３４からフィルター３７を介して、導管３１を通じて管体２０の一端に供給される。必要に応じて、雨水タンク３４に導管３８を通じて肥料を添加することもでき、この場合、管体２０に液肥を供給し、植物３に施肥することができる。なお、液肥は雨水タンク３４以外の箇所で添加してもよい。管体２０の他端からは、導管３３を介して余剰の雨水がフィルター３９を介して雨水タンク３４に戻すことができる。冬季は、導管３１の途中に設けられた加温装置４０により雨水を加熱してから、管体２０に供給することもできる。この供給・循環システムは、管体２０の溝２２の内部の水位を検知するセンサーを設け、管体２０の水切れが発生しないように制御されることが好ましい。

上記実施例では、支柱１はクーリングタワー５１などの設備の上方に骨組材２を支持するように配置されているが、支柱１の高さは、屋上の状況によって適宜選択することができ、例えば、屋上床面に密着した構造でもよく、または、屋上床面からわずかに浮かせた構造としてもよい。例えば、図７に示されるように、外方の支柱１ａを床面に密着させたものとし、それに隣接する支柱１ｂを床面から離隔した高さとし、両支柱１ａ，１ｂ間に管体２０を斜めに架け渡した構成とすることもできる。この場合、管体２０の内部の水は重力によって支柱１ａの方向に自然と移動するので、上記供給・循環システムから水を回収したり、管体２０に降った雨水を回収するのに好都合である。

本発明の屋上の緑化方法及び装置は、屋上に設置された諸設備などに制限されることなしに屋上の任意の箇所または全面の緑化が可能であり、また、屋上のスペースを狭めること無く設置可能であり、植生への潅水、施肥などの管理が容易であり、さらに潅水などによる屋内への漏水の危険性がないので、建物の状態に依存することなく、広く屋上の緑化に適用することができる。

１…支柱、２…骨組材、２０…管体、２１…開口、２２…溝、２３…根部保持材、３１…導管、３２…ポンプ、３３…導管、３４…雨水タンク、３５…樋、３６…導管、３７…フィルター、３８…導管、３９…フィルター、４０…加温装置、５１…クーリングタワー、５２…変電設備、５３…建屋。

Claims (3)

1. 建物の屋上に設置され、下垂性のつる性植物が植えられる管体と、
   前記管体の内部に収納され、前記つる性植物の根部を保持する透水性の根部保持材と、
   前記管体から伸びた前記つる性植物を支持する支持部材であって、前記管体から斜め下方に設けられた支持部材と、
   液肥を貯留するタンク、前記液肥を前記タンクから前記管体に供給する導管、前記管体から排出された前記液肥を前記タンクに戻す他の導管、及び、前記液肥を循環させるためのポンプを含む循環装置と、
   を有し、
   前記管体は、長軸線に沿った開口が上面に形成されてなり、
   前記根部保持材は、柱状のゼオライト成形体であって、前記成形体の幅が前記管体の開口幅よりも広く定められていることを特徴とする屋上緑化装置。
2. 前記つる性植物は、ヘデラ・ヘリックスである請求項１に記載の屋上緑化装置。
3. 前記タンクは、雨水を貯える雨水タンクである請求項１又は２に記載の屋上緑化装置。

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