メンテナンスフリーを特徴とした小規模緑地の構築
【課題】 本発明は、簡単な構造でありながら、都市の屋上やベランダに組み立て式のメンテナンスフリーの緑化方法を提供する。
【解決手段】 本発明の緑地形成方法は、緑地を形成する領域１−１において、組み立て式のメンテナンスフリーな育成箱を提供して、その領域１−１に貯水槽（１）に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する軽量な部材（２）に水分を吸収させ、屋上緑化等に保水帯を設けることで、メンテナンスフリーの軽量な屋上緑化等を達成する。
【解決手段】 本発明の緑地形成方法は、緑地を形成する領域１−１において、組み立て式のメンテナンスフリーな育成箱を提供して、その領域１−１に貯水槽（１）に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する軽量な部材（２）に水分を吸収させ、屋上緑化等に保水帯を設けることで、メンテナンスフリーの軽量な屋上緑化等を達成する。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、屋上、ベランダ等のコンクリート床面にメンテナンスフリーの緑地を形成するための緑地形成に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００２】
地球温暖化が環境に深刻な影響を与え始めた現在、我々は一人一人が出来うる範囲で地球温暖化防止に貢献しなければならない。また、社会では少子高齢化が進行するなど、人々の心のケアーにも十分な注意が必要である。
近年、都市部では、高齢者をはじめとする心のケアーの一環として、ガーデニングや課程菜園等の園芸セラピーが注目されている。しかし、ガーデニングや家庭菜園等の園芸セラピーを必要とする都市部の生活者には、これをおこなう緑地がない。従って、屋上やベランダの僅かな空間に土を運び込み、これをおこなっている。
【０００３】
従来、屋上、ベランダ等のコンクリート床面に緑地を形成する場合には、プランター等の容器に土を入れて保水を図るか、コンクリート床面に土を敷詰め、保水育成能力を高めて、菜園緑地を形成していた。しかし、コンクリートの上に緑地を形成するには多くの問題がある。
【０００４】
まず、屋上においては、輻射熱やコンクリートの熱蓄積により夏には６０℃以上の高温となる。また、屋上に過大な負荷を与えないように、土の量は最小限にする必要があり、植物の生育のためには灌水が欠かせない。しかし、灌水をおこなうと建物に雨漏り等の深刻な被害が生ずる。また、灌水のために菜園等の管理者が長期の旅行等に外出する際は、気軽に外出できない欠点があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
植物の過酷な環境に耐えうるための、十分な水の確保手段。
【０００６】
漏水等の深刻な建物への被害を及ぼさない防水能力の高い緑地の形成方法。
【０００７】
長期の旅行等で緑地管理者が不在であっても、灌水の心配がないメンテナンスフリーの緑地形成方法。
【０００８】
屋上やベランダに過大な重量負荷を与えない軽量な緑地形成方法。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明は、緑地を形成する領域（１−１）において、防水能力の高い組み立て式緑地（１）を構築して、建物への漏水問題を解決する。
また、防水能力の高い組み立て式緑地（１）の内部には、貯水能力を高めるために、貯水用の仕切り板を用いて貯水槽を形成する仕切り板（７）を設置してもかまわない。
【００１１】
組み立て式緑地の底部には、保水帯として保水能力の高い軽量多孔質部材（２）を敷きつめる。部材の材質は、竹炭や木炭が望ましいが、保水能力が高ければ、活性炭やゼオライトであってもかまわない。これにより、植物への灌水問題を解決すると共に、土の５０倍の保水力を持たせることで、緑地全体の軽量化を図る。
【００１２】
さらに、多孔質部材の上部には、発泡スチロールや発泡プラスチック等で製作した軽量化充填材（３）を設置する。これにより、土（４）の充填量は更に軽減されると共に、緑地の軽量化が達成される。軽量化充填材は、発泡スチロールや発泡プラスチック等だけに限定されるものではなく、木材やウレタン等の軽量であるものなら使用可能であり、上記部材に限定されるものではない。
【００１３】
貯水槽内部の水位は排水溝（５）の位置によって自由に調整が可能で、設置する場所の環境条件によって設定が変化可能である。降雨が少ない地域では排水溝の位置を高く設定し、比較的降雨量の多い地域では排水溝の位置を低くする。
【００１４】
植物の培地となる土（４）への水の供給は、貯水槽となる底部の軽量多孔質部材（２）から、植物の水分要求量に応じて徐々に供給されていく。また，炭や木炭等の保水能力を有する軽量多孔質部材にはバクテリアが生息しやすい微細な穴が無数に存在するため、常に水が浄化され植物が根腐れ等を起こすことがない。
【００１５】
また、排水溝（５）からオーバーフローした水は、隣接する貯水槽（６）へ流入し，隣接する貯水槽に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する軽量な部材に吸収されていく。
【００１６】
隣接する貯水槽（６）は、オーバーフローした水を貯留しているだけではなく、貯水槽底部にあけられた穴を通じて、軽量多孔質部材（２）へ常時供給される。貯水槽（６）には、肥料を溶かして、植物への養分補給をしても良い。
【発明の作用及び効果】
【００１７】
本発明の実施例について、以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施例は、タイ国のピサヌローク（バンコックの北約５００ｋｍ）のタイ国国軍第３管区指令部のビルディング屋上である。ピサヌロークの気候は、１２月〜３月が乾期で月降水量は１０ｍｍ以下であるが、４月〜１１月の雨期には、月降水量が５０ｍｍ〜２５０ｍｍとなる。特に７月〜１０月は１５０ｍｍ〜２５０ｍｍとなる。気温は月平均気温が２５℃〜３０℃であるが、乾期でやや低く、雨期で高い。昼夜の温度較差は乾期に大きく、雨期に小さい。実験期間は平成１６年２月１１日〜３月５日であった。この間の降水は数ｍｍにとどまった。タイ王国ピサノロク陸軍第三基地講堂屋上での実施例である。
【００１９】
まず、竹炭と発泡スチロールを敷き、その上から土壌をすべてのボックスに２０ｋｇ被せた。その際、竹炭はその重量の半分は粉にして粒状のものと混合してボックスに敷いた。また、それぞれの土壌層下面に排水口を設置した。
【００２０】
観測機器の設置：１）土壌水分計：すべてのボックスの土壌中に土壌水分計（ＴＤＲ：Ｃ−ＣＳ−６１５、Ｃｌｉｍａｔｅｃ社）を設置し、３０分間隔で測定を行い、記録した（ＴＤＲ：Ｃ−ＴＤＲ１００、Ｃｋｉｍａｔｅｃ社）。２）土壌温度計：すべてのボックスの土壌表層と深さ５ｃｍの土壌温度をデータロガ付きサーモセンサー（おんどとりＨｉ：ＴＲ−８１、Ｔ＆Ｄ社）で３０分間隔で測定した。３）熱流計（地中への熱移動量測定）：発泡スチロール２０％区の４つのボックスで、土壌表層における熱フラックス（移動量）を熱流計（ＭＦ−１８０、ＥＫＯ社）で３０分間隔で測定した。
４）長短波放射計：屋上コンクリート表面における上方と下方の長短波放射量を２月１１日〜１２日の晴天時に長短波放射計（ＭＲ−５０、ＥＫＯ社）で測定した。その際、２高度（地上３０ｃｍと２００ｃｍ）で大気の温湿度も３０分間隔で測定した。さらに、２月１３日〜３月５日まで、竹炭１０ｋｇ＋発泡スチロール２０％区の直上に長短波放射計を移動し、２高度の温湿度とともに同様に測定した。
【００２１】
以上の実験開始時（２月１１日）に、各ボックスには充分な灌水を行い、その後は全く灌水は行わなかった。
【００２２】
結果
実験開始時から終盤の３月２日までの各ボックスの土壌湿度（最大容水量比、％）の推移が図３と図４に示されている。
これらから、初期には竹炭または発泡スチロールの全く含まない区（ボックス）が相対的に高い土壌湿度を保持していたが、その後約１カ月間、日中温度が３５℃を上回る日々が続き、無灌水（無降水）状態が継続される中で、どの区も土壌湿度は低下し続けるが、竹炭や発泡スチロールが少ない区ほど、その減少率は大きく、それに対して竹炭２０ｋｇ区や発泡スチロール３０％区が比較的高い土壌湿度を保持し続けている傾向が見られる。そこで、竹炭２０ｋｇ＋発泡スチロール３０％と竹炭０ｋｇ＋発泡スチロール０％の土壌湿度の推移を比較すれば、その差異が明瞭となる（図５）。
【００２３】
最適な竹炭重量と発泡スチロールの容積比の検討とこれらの土壌改良材の水、熱収支における効果の定量的評価
【００２４】
今回の竹炭の重量と発泡スチロールの容積比の増大が、土壌水分保持と日中の温度上昇と夜間の温度低下の緩和をもたらしていることはほぼ明らかであるが、その効果は最大の竹炭量２０ｋｇと最大の発泡スチロール容積比３０％で最も大きいく、今回の実験では上限値を見出せていない。すなわち、竹炭と発泡スチロールの最適値はさらにこれらの重量や容量を超えて存在すると考えられる。
【００２５】
今回の実験から、少なくとも土壌と同量の竹炭量と土壌容積比の３０％発泡スチロールを超えて最適値があることが示唆された。これらの最適値の検証は、実験室内ではじめて可能な詳細な実験によって求めるのが妥当と思われるので、今後野外実験と併用して、詳細な室内実験を行うべきであろう。
【００２６】
このことは今回の実験の価値を低めるのではなく、竹炭と発泡スチロールの保水材として、また潜熱の飛躍的増加に示されるヒートアイランド抑制材として、予想を上回るほど大きい効果と可能性を秘めていることを意味する。
【００２７】
すなわち、竹炭２０ｋｇと発泡スチロール３０％によって、我が国の夏期の干ばつ時でも潅水せずに維持できることが示唆された。さらに、その際においても、潜熱効果はコンクリートの倍以上維持され、都市のヒートアイランド抑制効果の定量的評価も可能である。さらに、ビルディングの屋上の温度上昇は、屋上緑化下のコンクリート表面が３０℃以下に抑制されている可能性があることからおおよそ４０〜５０℃近くも低減できることも判明した。
【００２８】
本実施形態は、屋上を緑化する場合の一例示形態であり，それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における緑地断面図である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、屋上、ベランダ等のコンクリート床面にメンテナンスフリーの緑地を形成するための緑地形成に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００２】
地球温暖化が環境に深刻な影響を与え始めた現在、我々は一人一人が出来うる範囲で地球温暖化防止に貢献しなければならない。また、社会では少子高齢化が進行するなど、人々の心のケアーにも十分な注意が必要である。
近年、都市部では、高齢者をはじめとする心のケアーの一環として、ガーデニングや課程菜園等の園芸セラピーが注目されている。しかし、ガーデニングや家庭菜園等の園芸セラピーを必要とする都市部の生活者には、これをおこなう緑地がない。従って、屋上やベランダの僅かな空間に土を運び込み、これをおこなっている。
【０００３】
従来、屋上、ベランダ等のコンクリート床面に緑地を形成する場合には、プランター等の容器に土を入れて保水を図るか、コンクリート床面に土を敷詰め、保水育成能力を高めて、菜園緑地を形成していた。しかし、コンクリートの上に緑地を形成するには多くの問題がある。
【０００４】
まず、屋上においては、輻射熱やコンクリートの熱蓄積により夏には６０℃以上の高温となる。また、屋上に過大な負荷を与えないように、土の量は最小限にする必要があり、植物の生育のためには灌水が欠かせない。しかし、灌水をおこなうと建物に雨漏り等の深刻な被害が生ずる。また、灌水のために菜園等の管理者が長期の旅行等に外出する際は、気軽に外出できない欠点があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
植物の過酷な環境に耐えうるための、十分な水の確保手段。
【０００６】
漏水等の深刻な建物への被害を及ぼさない防水能力の高い緑地の形成方法。
【０００７】
長期の旅行等で緑地管理者が不在であっても、灌水の心配がないメンテナンスフリーの緑地形成方法。
【０００８】
屋上やベランダに過大な重量負荷を与えない軽量な緑地形成方法。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明は、緑地を形成する領域（１−１）において、防水能力の高い組み立て式緑地（１）を構築して、建物への漏水問題を解決する。
また、防水能力の高い組み立て式緑地（１）の内部には、貯水能力を高めるために、貯水用の仕切り板を用いて貯水槽を形成する仕切り板（７）を設置してもかまわない。
【００１１】
組み立て式緑地の底部には、保水帯として保水能力の高い軽量多孔質部材（２）を敷きつめる。部材の材質は、竹炭や木炭が望ましいが、保水能力が高ければ、活性炭やゼオライトであってもかまわない。これにより、植物への灌水問題を解決すると共に、土の５０倍の保水力を持たせることで、緑地全体の軽量化を図る。
【００１２】
さらに、多孔質部材の上部には、発泡スチロールや発泡プラスチック等で製作した軽量化充填材（３）を設置する。これにより、土（４）の充填量は更に軽減されると共に、緑地の軽量化が達成される。軽量化充填材は、発泡スチロールや発泡プラスチック等だけに限定されるものではなく、木材やウレタン等の軽量であるものなら使用可能であり、上記部材に限定されるものではない。
【００１３】
貯水槽内部の水位は排水溝（５）の位置によって自由に調整が可能で、設置する場所の環境条件によって設定が変化可能である。降雨が少ない地域では排水溝の位置を高く設定し、比較的降雨量の多い地域では排水溝の位置を低くする。
【００１４】
植物の培地となる土（４）への水の供給は、貯水槽となる底部の軽量多孔質部材（２）から、植物の水分要求量に応じて徐々に供給されていく。また，炭や木炭等の保水能力を有する軽量多孔質部材にはバクテリアが生息しやすい微細な穴が無数に存在するため、常に水が浄化され植物が根腐れ等を起こすことがない。
【００１５】
また、排水溝（５）からオーバーフローした水は、隣接する貯水槽（６）へ流入し，隣接する貯水槽に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する軽量な部材に吸収されていく。
【００１６】
隣接する貯水槽（６）は、オーバーフローした水を貯留しているだけではなく、貯水槽底部にあけられた穴を通じて、軽量多孔質部材（２）へ常時供給される。貯水槽（６）には、肥料を溶かして、植物への養分補給をしても良い。
【発明の作用及び効果】
【００１７】
本発明の実施例について、以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施例は、タイ国のピサヌローク（バンコックの北約５００ｋｍ）のタイ国国軍第３管区指令部のビルディング屋上である。ピサヌロークの気候は、１２月〜３月が乾期で月降水量は１０ｍｍ以下であるが、４月〜１１月の雨期には、月降水量が５０ｍｍ〜２５０ｍｍとなる。特に７月〜１０月は１５０ｍｍ〜２５０ｍｍとなる。気温は月平均気温が２５℃〜３０℃であるが、乾期でやや低く、雨期で高い。昼夜の温度較差は乾期に大きく、雨期に小さい。実験期間は平成１６年２月１１日〜３月５日であった。この間の降水は数ｍｍにとどまった。タイ王国ピサノロク陸軍第三基地講堂屋上での実施例である。
【００１９】
まず、竹炭と発泡スチロールを敷き、その上から土壌をすべてのボックスに２０ｋｇ被せた。その際、竹炭はその重量の半分は粉にして粒状のものと混合してボックスに敷いた。また、それぞれの土壌層下面に排水口を設置した。
【００２０】
観測機器の設置：１）土壌水分計：すべてのボックスの土壌中に土壌水分計（ＴＤＲ：Ｃ−ＣＳ−６１５、Ｃｌｉｍａｔｅｃ社）を設置し、３０分間隔で測定を行い、記録した（ＴＤＲ：Ｃ−ＴＤＲ１００、Ｃｋｉｍａｔｅｃ社）。２）土壌温度計：すべてのボックスの土壌表層と深さ５ｃｍの土壌温度をデータロガ付きサーモセンサー（おんどとりＨｉ：ＴＲ−８１、Ｔ＆Ｄ社）で３０分間隔で測定した。３）熱流計（地中への熱移動量測定）：発泡スチロール２０％区の４つのボックスで、土壌表層における熱フラックス（移動量）を熱流計（ＭＦ−１８０、ＥＫＯ社）で３０分間隔で測定した。
４）長短波放射計：屋上コンクリート表面における上方と下方の長短波放射量を２月１１日〜１２日の晴天時に長短波放射計（ＭＲ−５０、ＥＫＯ社）で測定した。その際、２高度（地上３０ｃｍと２００ｃｍ）で大気の温湿度も３０分間隔で測定した。さらに、２月１３日〜３月５日まで、竹炭１０ｋｇ＋発泡スチロール２０％区の直上に長短波放射計を移動し、２高度の温湿度とともに同様に測定した。
【００２１】
以上の実験開始時（２月１１日）に、各ボックスには充分な灌水を行い、その後は全く灌水は行わなかった。
【００２２】
結果
実験開始時から終盤の３月２日までの各ボックスの土壌湿度（最大容水量比、％）の推移が図３と図４に示されている。
これらから、初期には竹炭または発泡スチロールの全く含まない区（ボックス）が相対的に高い土壌湿度を保持していたが、その後約１カ月間、日中温度が３５℃を上回る日々が続き、無灌水（無降水）状態が継続される中で、どの区も土壌湿度は低下し続けるが、竹炭や発泡スチロールが少ない区ほど、その減少率は大きく、それに対して竹炭２０ｋｇ区や発泡スチロール３０％区が比較的高い土壌湿度を保持し続けている傾向が見られる。そこで、竹炭２０ｋｇ＋発泡スチロール３０％と竹炭０ｋｇ＋発泡スチロール０％の土壌湿度の推移を比較すれば、その差異が明瞭となる（図５）。
【００２３】
最適な竹炭重量と発泡スチロールの容積比の検討とこれらの土壌改良材の水、熱収支における効果の定量的評価
【００２４】
今回の竹炭の重量と発泡スチロールの容積比の増大が、土壌水分保持と日中の温度上昇と夜間の温度低下の緩和をもたらしていることはほぼ明らかであるが、その効果は最大の竹炭量２０ｋｇと最大の発泡スチロール容積比３０％で最も大きいく、今回の実験では上限値を見出せていない。すなわち、竹炭と発泡スチロールの最適値はさらにこれらの重量や容量を超えて存在すると考えられる。
【００２５】
今回の実験から、少なくとも土壌と同量の竹炭量と土壌容積比の３０％発泡スチロールを超えて最適値があることが示唆された。これらの最適値の検証は、実験室内ではじめて可能な詳細な実験によって求めるのが妥当と思われるので、今後野外実験と併用して、詳細な室内実験を行うべきであろう。
【００２６】
このことは今回の実験の価値を低めるのではなく、竹炭と発泡スチロールの保水材として、また潜熱の飛躍的増加に示されるヒートアイランド抑制材として、予想を上回るほど大きい効果と可能性を秘めていることを意味する。
【００２７】
すなわち、竹炭２０ｋｇと発泡スチロール３０％によって、我が国の夏期の干ばつ時でも潅水せずに維持できることが示唆された。さらに、その際においても、潜熱効果はコンクリートの倍以上維持され、都市のヒートアイランド抑制効果の定量的評価も可能である。さらに、ビルディングの屋上の温度上昇は、屋上緑化下のコンクリート表面が３０℃以下に抑制されている可能性があることからおおよそ４０〜５０℃近くも低減できることも判明した。
【００２８】
本実施形態は、屋上を緑化する場合の一例示形態であり，それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における緑地断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緑地を形成する領域において、
前記領域に防水能力を持った組み立て式の小規模緑地を構築できる工程と、
前記領域に貯水用の仕切り板を用いて貯水槽を形成する工程と、
前記貯水槽に排水用の溝を設け高さを調節して自由に貯水量の増減を管理できる工程と、
前記貯水槽に軽量の多孔質部材等を配置して緑地を形成する領域の重量を軽減する工程と、
前記貯水槽に竹炭や木炭等の保水能力を有する多孔質部材を含む物質を充填することによって保水帯を形成する工程と、
前記貯水槽に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する部材から適宜に水分を蒸散させ植物を活着させる水分伝達工程と、
を具備することを特徴とする緑地形成方法。
【請求項２】
緑地を形成する領域において、
前記領域に防水能力を持った組み立て式の小規模緑地を構築できる工程と、
前記領域に貯水用の仕切り板を用いて貯水槽を形成する工程と、
貯水槽に配置される多孔質材料からなる軽量部材と、
前記貯水槽に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する部材と、
を具備していることを特徴とする緑化部材。
【請求項３】
前記活着層に植え込まれる植物と、請求項１に記載の緑地形成方法を用いて、ユニット化することを特徴とする請求項２に記載の緑化部材。
【請求項４】
緑地を形成する領域において、請求項３に記載のユニット化された緑化部材を配置することを特徴とする緑地形成方法。
【請求項１】
緑地を形成する領域において、
前記領域に防水能力を持った組み立て式の小規模緑地を構築できる工程と、
前記領域に貯水用の仕切り板を用いて貯水槽を形成する工程と、
前記貯水槽に排水用の溝を設け高さを調節して自由に貯水量の増減を管理できる工程と、
前記貯水槽に軽量の多孔質部材等を配置して緑地を形成する領域の重量を軽減する工程と、
前記貯水槽に竹炭や木炭等の保水能力を有する多孔質部材を含む物質を充填することによって保水帯を形成する工程と、
前記貯水槽に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する部材から適宜に水分を蒸散させ植物を活着させる水分伝達工程と、
を具備することを特徴とする緑地形成方法。
【請求項２】
緑地を形成する領域において、
前記領域に防水能力を持った組み立て式の小規模緑地を構築できる工程と、
前記領域に貯水用の仕切り板を用いて貯水槽を形成する工程と、
貯水槽に配置される多孔質材料からなる軽量部材と、
前記貯水槽に充填された竹炭や木炭等の保水能力を有する部材と、
を具備していることを特徴とする緑化部材。
【請求項３】
前記活着層に植え込まれる植物と、請求項１に記載の緑地形成方法を用いて、ユニット化することを特徴とする請求項２に記載の緑化部材。
【請求項４】
緑地を形成する領域において、請求項３に記載のユニット化された緑化部材を配置することを特徴とする緑地形成方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−７５１４６（Ｐ２００６−７５１４６Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９８２２３（Ｐ２００４−２９８２２３）
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（５００３６２９９２）
【出願人】（５０４３５７０９３）
【出願人】（５０４３５７０５９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（５００３６２９９２）
【出願人】（５０４３５７０９３）
【出願人】（５０４３５７０５９）
【Ｆターム（参考）】
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