JPH11293717A - 屋上緑化と水循環システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建築物の屋根に植生を成して緑化を図り、更に
該緑化に対する補給水を降水の循環利用によって行い、
当該循環利用には太陽エネルギーを用いるようにする。 【解決手段】建物９の屋根１０の頂部に太陽電池パネル
１１を設けると共に、その直下に貯水槽１５を設け、降
水１６を該樋１８を介し通路１９により地下２０に設け
た貯水槽２１に貯水し、又、バス２５やトイレット２６
からの浄化殺菌された中水２７を一次浄化槽２８に貯留
し、ポンプ２３，２３' を介しコントローラー２９によ
り最適流量で通路２４を介し上部の貯水槽１５に一旦循
環供給し，該上部の貯水槽１５から毛細管１７を介し各
培土１３、植生８に平均して分水供給して植生の生長を
促す。 【効果】建築物によって失われゆく植生の緑化を図り、
降水の貯水と塵芥の濾過、及び、断熱効果，遮音効果を
図り、二酸化炭素の削減と光合成による酸素の放出を成
し紫外線からの屋根保護を図り、極端な温度変化からの
屋根表面の保護を成し、又、外観の美観により精神衛生
の向上の効果が奏される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、居住用住宅やビル等
の建築物の屋根を植生した状態にし、降水を該屋根に設
けた太陽電池パネルによる電力を用いてポンプにより循
環するシステムの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、市民生活の著しい向上は産
業社会の科学技術の急激な発達によって支持されている
ものではあるが、当該産業社会は近時公害問題や地球規
模での環境問題とのアンバランスが問題となり、両者の
バランス状態の発達が強く求められている。

【０００３】而して、山間林野部が多く、しかも、複雑
で長い海岸線に迫っている特殊な地勢条件の我が国にあ
っては都市部，地方部を問わず、農耕牧畜や住宅や産業
施設等に利用し得る平野部は限られており、したがっ
て、これらの建造物は地域的に集約的な集中状態に構築
されており、そのため、かかる集約的，集中的建造物の
構築部位にあっては緑地が失われ、光合成効果も薄れ、
断熱効果や遮音効果も低下し、屋根への紫外線の直射に
よるさまざまな弊害や屋根表面の経時的な疲弊，破壊等
も生じ、外観の美的意匠性が低下する等のさまざまな問
題点が生じ、これを解決するには私企業段階での手段は
技術的にも経済的にも限度があり、したがって、公的機
関による大資本の整備により対処することが検討されて
はいる。

【０００４】ところで、これらの密集している建造物を
鳥瞰的に検討するに、ほとんどのエリアの空間が屋根で
占められており、したがって、軒を連ねる屋根の構築状
態から上述光合成の問題や断熱効果，遮音効果の低下や
弱耐震性からの各屋根表面の経時的な疲弊，破壊や外観
的意匠性の低下等の諸問題が明らかであることが分る。

【０００５】そして、当該建造物の屋根は本来的には雨
露をしのぎ、断熱機能や遮音機能をとるものであるが、
近時の産業社会の隆盛により建造物の集中的密集化がこ
れを著しく阻害するようになってきている。

【０００６】又、これらの屋根は集中的な降水等に対し
ては何ら調整機能をもたず、したがって、屋根から落下
する降水により必然的に狭い路上が洪水状態になった
り、所謂床下浸水等の社会問題も生ずるようになってき
ている。

【０００７】そして、かかる密集的で集約的な建造物の
構築状態による隣設する屋根のため外観性の劣化が居住
者や通行人にとり精神衛生上の観点からも決して好まし
くない条件をかもし出している。

【０００８】これに対し、古来アイルランドやスカンジ
ナビヤ等の北方圏の国々では冬季の極寒状態を防ぐため
に、又、アフリカ等の南方の極暑の国にあっては室内の
熱気上昇を防ぐための対処手段として屋根における緑化
手段が長く採用されており、我が国にあっても所謂茅葺
き屋根の棟の部分の押さえ手段として柴棟が採用されて
いたが、上述近時の集約的密集建造物の勢いや、又、こ
れに伴う近代風の建造物の勢いからほとんど見られなく
なっているが、最近屋上の緑化の問題が自然環境との調
和の点から認められるようになり、改めて屋根の緑化が
積極的に採用される勢いにあり、特に、ヨーロッパのド
イツにおいては公的機関が環境関連産業として位置付
け、奨励政策を採っているようでもあり、国内産業にお
いても、各種の園芸雑誌が屋上緑化の特集を行い、屋根
に植生を行う技術をエコ技術ブームとしてとらえるよう
になってきている。

【０００９】そして、かかる屋上の緑化により密集，集
約的な建造物の立地条件をやむを得ない前提条件としな
がらも、失われてゆく緑地の再確保を図り、降水の可及
的な有効利用を図り、断熱機能や遮音機能をも図り、塵
芥の濾過機能を有し二酸化炭素の削減、及び、光合成に
よる酸素の放出等も図り、紫外線からの屋根表面の保護
を図り、極度の温度変化からの屋根表面の保護を図り、
又、緑化による周辺環境との調和を図り、意匠的外観性
の美化による居住者や通行人の精神衛生上の向上の効果
が図れるようにする利点がクローズアップされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに採られている屋根の緑化技術は、例えば、図５に示
す出願人の先行的な開発技術によっては、屋根材１の上
面に耐水シートや耐水ボード２を張設し、端部に笠木３
を立設し、砕石４等を介しグリッドパレット５を介し土
レンガ６に培土層７を敷設セットし、該培土層７に所定
の植生８を行うような技術が開発されているが、該種技
術は通常陸屋根に適用されるものであり、切妻タイプや
片流れタイプの勾配屋根には適用出来ない汎用性に欠け
る欠点があり、培土層７が１０cm以下の薄層の緑化には
不向きな構造である難点があり、又、降水等に対する水
調整技術には対処出来ないデメリットがあった。

【００１１】又、その他にドイツ等で作製された輸入品
の屋根もあるが、該種輸入タイプの屋根も所謂陸屋根で
使用されることが多く、一般住宅等の勾配屋根には必ず
しも適さないという不都合さがあった。

【００１２】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく屋上緑化技術の近時クローズアップされて見直さ
れている緑化の陸屋根や培土の問題点を解決すべき技術
的課題とし、屋根形式の如何を問わず、住居等の構造物
の屋根の上面に薄層の培土を葺き、該培土に所定の植生
を成すようにし、降水をして植生の生長に供すると共に
当該降水による洪水や床下浸水等を避け、植生への給水
には浄化殺菌された中水をも利用し緑化に利用するよう
にし、当該植生に対する水の補給は当該屋根の頂部に設
けた太陽電池パネルによる電力を用いて貯水槽に貯水し
た降水や浄化殺菌された中水を植生に循環供給し、水利
動力も自然のエネルギーを利用し、その間、塵芥の濾過
や有害物質の浄化も図り、断熱機能や遮音機能を保持
し、二酸化炭素の削減や光合成効果をあらしめ、紫外線
から屋根表面を保護し、又、意匠的外観による景観の保
全も図り、精神的衛生的な効果もあるようにして建築産
業における緑化技術利用分野に益する優れた屋上緑化と
水循環システムを提供せんとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、屋根上面に培土を介して植生を
成し、該植生に対する給水を太陽エネルギーによって行
う屋上緑化と水循環システムであって、上記屋根の頂部
に太陽電池パネルが配設され、該太陽電池パネルの下部
に貯水槽が配設され、他の屋根部に培土を介して植生が
成され、降水は地下に設けられた貯水槽から上記太陽電
池パネルの下部の設けた貯水槽に該太陽電池パネルから
の電力により稼動されるポンプにより揚水され、培土の
植生に対し所定に分水して給水されるようにされている
ことを基幹とし、而して、上記地下に設けられた貯水槽
には浄化殺菌された中水も貯水されるように、又、上記
降水の地下貯水槽への給水経路にカートリッジ式浄化器
が介設されているようにもし、更に、上記太陽電池パネ
ルの下部に貯水槽から植生に対する分水が毛細管により
均等に行われるようにし、加えて、上記太陽電池パネル
の下部に培土に対する灌水パイプが臨まされているよう
にもし、そして、上記ポンプと太陽電池パネルとの間に
コントローラーが介装されて最適の揚水循環が行われる
ようにした技術的手段を講じたものである。

【００１４】

【作用】而して、上述構成において、住宅やビル等の建
築物を構築するに際し、その屋根上面に所定薄層の培土
を介し植生を成し、該植生に対する給水は降水や浄化殺
菌された中水を地下の貯水槽に貯水し、屋根の頂部に設
けた太陽電池パネルによる電力によるコントローラーを
介しポンプを所定に作動させて該地下の貯水槽から太陽
電池パネルの下部に設けた小サイズの貯水槽に揚水し、
而して、揚水された水は該太陽電池パネルの直下に設け
た小サイズの貯水槽から毛細管を介し均等に植生の生長
に供し、当該屋根の降水を地下貯水槽に貯水するに際
し、設計によっては殺菌等を行うべくカートリッジ式の
洗浄器を通し、該植生の生長には降水に含有されている
窒素成分等の養分を与えて栄養補給を行い、在来態様の
緑化システムでは５０〜７０％の降水利用率であったも
のを１００％までアップすることが出来るようにし、
又、水循環型にすることにより降水による余分なオーバ
ーフロー水による床下浸水等の洪水公害をなくし、又、
勾配屋根等に適用することにより、その緑化が周囲景観
とマッチングして美観を損うことなく、周囲の景観の向
上につながり、又、緑化と太陽電池パネルとの接合によ
る建築様式の新しい誕生をも期待出来、二酸化炭素の削
減と酸素供給により居住者や住民の健康保持にも大いに
プラスし、公害問題に対処出来、環境調和問題にも充分
にマッチング出来、構築物の耐用年数も向上するように
したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この出願の発明の実施しよ
うとする形態を実施例の態様として図１〜図４を参照し
て説明すれば以下の通りである。

【００１６】図示態様は切妻タイプの屋根を有する一般
の住宅に適用した態様であり、図１，図２の実施例に示
す様に、住宅の建物の躯体９の上部には在来一般態様同
様の切妻タイプの屋根１０が設けられており、その中央
上部の頂部には周公知の太陽電池パネル１１が所定枚数
左右均一に傾斜状に設けられており、その下縁部からは
該屋根１０上に砂礫１２が所定の薄膜状の厚さに、例え
ば、５〜８cm程度で敷設されており、該砂礫１２に対し
てその上部に所定の培土１３が敷設されている。

【００１７】而して、該植生８の態様は図４の（ロ）に
示す様に、屋根１０の上面に敷設した耐水シート、或い
は、耐水ボード２上の培土１３に対し直接的に植生させ
ても良いが、当該図４の（イ）に示す様に、ドイツ特許
製品としての樹脂細線製のコイル１４に植生８の根をか
らませて降水による勾配屋根の斜面から滑落しないよう
にする設計態様が採用可能であり、又、植生８としては
我が国において採用し得るあらゆる種類の植生を花咲き
種類を含めて選択的に植生することが出来るものであ
る。

【００１８】そして、屋根１０の頂部に設けた太陽電池
パネル１１の直下には小サイズの貯水槽１５が形成され
てその両端縁部は屋根１０の上端縁部に接続しており、
該貯水槽１５に貯留された降水１６を屋根１０の上面に
敷設した所定薄層の培土１３の植生８の生長に供するべ
く該貯水槽１５の端部と屋根１０の植生８部に亘って図
２に示す様に、毛細管１７が渡設されている。

【００１９】而して、培土１３に給水された降水１６は
それ自体が含有している窒素分等の栄養分を吸収され、
濾過されて屋根１０の下端縁部に沿って設けられている
樋１８から通路１９を介し地下２０に設けた貯水槽２１
内に一旦貯水される。

【００２０】而して、通路１９には必要に応じてカート
リッジ式の浄化器２２を設けて所定に除塵殺菌を行う。

【００２１】而して、貯水槽２１内の降水１６' はポン
プ２３を介し通路２４を介し上記太陽電池パネル１１直
下の貯水槽１５内に循環供給されるようにされている。

【００２２】又、地下２０にはバス２５、トイレット２
６からの浄化殺菌された中水２７が一時浄化槽２８に貯
留されてポンプ２３' を介し貯水槽２１内の降水１６'
と共に、通路２４を介しコントローラー２９の周公知の
流量調整機構２９' ，２９''により、その最適循環流量
を調節されて上部の貯水槽１５に循環供給される。

【００２３】尚、太陽電池パネル１１とコントローラー
２９とは通電ケーブル３０を介し接続されて太陽エネル
ギーを電力に変換出来るように周知技術が用いられてい
る。

【００２４】而して、該上部の貯水槽１５内に貯留され
た降水１６は毛細管１７を介し両屋根１０の培土１３、
或いは、植生８に直接的に分水供給されるが、該毛細管
１７の数は屋根１０の南北の面によってその数の多少は
決められ、いずれにしても均一に分水供給されて植生８
の生長に供されるものである。

【００２５】而して、図５に示す実施例は培土１３に対
し、太陽電池パネル１１から所定間隔でドリップタイ
プ、或いは、リーキータイプの灌水パイプ１７' がポン
プ２３，２３' に接続されて臨まされて経時的に安定し
た分水による給水が行えるようにした態様であり、実質
的にその作用効果は上述実施例と変りはないものであ
る。

【００２６】尚、地下２０の貯水槽２１、又、一次浄化
槽２８内には植生に必要と認められる養分の溶液を供給
して植生８の生長が設計通りに行われるようにすること
が出来る。

【００２７】又、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、適用
対象の屋根は切妻タイプのみならず、片流れ式の勾配屋
根であっても良いものである。

【００２８】又、設計変更的には太陽電池パネルは屋根
の頂部のみに限らず、中途部分に該頂部配列と平行に所
定配列状態にし、所定の電力供給を行うようにすること
も自在である。

【００２９】又、適用対象は勾配屋根のみならず、陸屋
根に対しても適用出来ることは勿論のことである。

【００３０】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に屋上緑化と水循環システムにおいて屋根上面に培土を
介して植生を成し、植生に対する生長用の給水を太陽電
池パネルによる電力によって駆動するポンプにより循環
式に水供給が行えるために、降水の貯水が可能となり、
異常にオーバーフローして床下浸水等の虞がなくなり、
又、塵芥の濾過等を介し構築物周辺の環境破壊を成すこ
とがなく、又、屋上緑化により断熱効果が期待出来、更
に、遮音効果も出来、加えて二酸化炭素の削減により光
合成による酸素の放出を介し住民の健康面にもプラスす
るという優れた効果が奏される。

【００３１】又、屋上の緑化により紫外線からの屋根表
面の保護を図り、構築物の耐久性も向上し、極端な温度
変化からの屋根表面を保護する点からも耐久性が向上
し、室温の低温化保温にもプラスするという優れた効果
が奏される。

【００３２】更に、屋上の緑化により周辺景観とのマッ
チングが図れ、概観的にも意匠的美しさが保たれ、住民
や通行人の精神的衛生上の効果も期待出来るというメリ
ットがある。

【００３３】このように、単に屋上の緑化のみならず、
降水に対する水利面，水調整面からも太陽熱のエネルギ
ーを利用することから、エコシティー機能が促進出来る
という効果が奏される。

【００３４】そして、このようなシステムが相乗効果を
成し、大規模，中規模のエコシティーの構築が出来るた
めに、市街地の建築様式も環境にマッチングし、公害防
止型に残置改良することが出来るという効果もある。

【００３５】そして、屋上緑化には屋根の上に敷設する
植生を有するマットとして出願人が既に開発している工
場生産的な量産的植生マットを使用することが出来るた
めに、コスト的にも安くつき、耐久性も向上するという
優れた効果が奏される。

【００３６】而して、当該工場生産的なマットは培土と
の組合せが必要なのものではあるが、培土不要となれば
保水性と植生の根の部分の活性維持機能のレベルが更に
研究開発の対象となるものではある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の１実施例の全体概略正面図で
ある。

【図２】同太陽電池パネルと上部貯水槽の部分拡大正面
図である。

【図３】植生に対する補給水循環システムの配線図であ
る。

【図４】培土と植生のマットの断面図であり、（イ）は
従来技術に基づく輸入マットの１態様の部分断面図であ
り、（ロ）は出願人の開発したマット態様の部分断面図
である。

【図５】他の実施例の太陽電池とその下部の貯水槽との
取合い断面図である。

【図６】在来技術の基づく陸屋根における緑化態様の部
分断面正面図である。

【符号の説明】

１０ 屋根 １３ 培土 ８ 植生 １６ 給水 １１ 太陽電池パネル １５ 貯水槽 ２０ 地下 ２８ 地下貯水槽 ２３，２３' ポンプ ２７ 浄化殺菌された中水 ２２ カートリッジ式浄化器 １７ 毛細管 ２９ コントローラー １７' 灌水パイプ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】屋根上面に培土を介して植生を成し該植生
   に対する給水を太陽エネルギーによって行う屋上緑化と
   水循環システムにおいて、上記屋根の頂部に太陽電池パ
   ネルが配設され、該太陽電池パネルの下部に貯水槽が配
   設され、他の屋根部に培土を介して植生が成され、降水
   は該培土の地下に設けられた貯水槽から上記太陽電池パ
   ネルの下部の貯水槽に該太陽電池パネルから電力により
   稼動されるポンプにより揚水され、培土の植生に対し分
   水して給水されるようにされていることを特徴とする屋
   上緑化と水循環システム。
2. 【請求項２】上記地下に設けられた貯水槽には浄化殺菌
   された中水も貯水されるようにされていることを特徴と
   する請求項１記載の屋上緑化と水循環システム。
3. 【請求項３】上記降水の地下貯水槽への給水経路にカー
   トリッジ式浄化器が介設されていることを特徴とする請
   求項１記載の屋上緑化と水循環システム。
4. 【請求項４】上記太陽電池パネルの下部に貯水槽から植
   生に対する分水が毛細管により行われるようにされてい
   ることを特徴とする請求項１記載の屋上緑化と水循環シ
   ステム。
5. 【請求項５】上記ポンプと太陽電池パネルとの間にコン
   トローラーが介装されていることを特徴とする請求項１
   記載の屋上緑化と水循環システム。
6. 【請求項６】上記太陽電池パネルの下部に培土に対する
   灌水パイプが臨まされていることを特徴とする請求項１
   記載の屋上緑化と水循環システム。