保水設備
【課題】貯留した水の蒸発を考慮しつつ、水の貯留量を調節する。
【解決手段】保水設備１０は、枠体２０に囲まれた、建造物の床面Ｐに設けられる。床面Ｐより上方に位置し、床面Ｐの上に貯留された水が所定の水位に到達したときに排水が可能な排水口１１２を備える。排水口１１２は、円柱状の排水装置１１０に設けられている。排水装置１１０は、底板１００に設けられた排水管１０６に、底板１００を貫通して床面１０２から上方へ突き出すように取り付けられている。
【解決手段】保水設備１０は、枠体２０に囲まれた、建造物の床面Ｐに設けられる。床面Ｐより上方に位置し、床面Ｐの上に貯留された水が所定の水位に到達したときに排水が可能な排水口１１２を備える。排水口１１２は、円柱状の排水装置１１０に設けられている。排水装置１１０は、底板１００に設けられた排水管１０６に、底板１００を貫通して床面１０２から上方へ突き出すように取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保水設備に関し、特に、保水体を利用する保水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部の気温が郊外部に比べて高くなる現象、いわゆるヒートアイランド現象がますます顕著となりつつある。ヒートアイランド現象は、熱中症や睡眠障害などの健康への影響を引き起こすだけでなく、空調などの電気設備の負荷増加を招くことにより、エネルギー消費量を増加させる。
【０００３】
また、ヒートアイランド現象は、近年、都市部で局所的に大雨が降る現象、いわゆるゲリラ豪雨の要因ともいわれている。特に都市部では、地面の大部分がアスファルトやコンクリートで舗装されているため、雨水を吸収することができない。ゲリラ豪雨が発生した場合、短時間で許容量を超える雨水が下水道や河川に流入し、都市部に特徴的な水害である都市型洪水が発生する。以上の諸問題を防止するために、ヒートアイランド現象緩和策が切望されている。
【０００４】
都市空間は、すでに地上、地下とも過密利用されている。そのため、ヒートアイランド現象の緩和技術として、利用率の低いビルの屋上の有効活用に期待が寄せられている。そのひとつに、建物の屋上に芝生等を敷設する屋上緑化の試みがある。しかし、屋上緑化は、施工費用や維持管理問題から、十分な普及には至っていない。また、屋上緑化された設備は、雨水を保水する能力がそれほど高いわけではなく、都市型洪水の緩和にはあまり役に立っていなかった。
【０００５】
そのため、より大量の雨水を貯留して都市型洪水を抑制する新たな技術が求められている。この技術はまた、貯留した雨水を晴天時に蒸発させ、蒸発冷却作用によって建物や周囲の温度上昇を抑え、ヒートアイランド現象を緩和できればより望ましい。
【０００６】
特許文献１には、ビルの屋上などに敷設することができ、保水性と蒸発性を兼ね備えた保水セラミックス、およびこの保水セラミックスを敷き詰める技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１００５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術は、保水セラミックスを２〜２０ｃｍの厚さで敷き詰める。しかし、この構造では、保水セラミックスが吸収しきれなかった水について考慮する必要がある。この点において、本発明者は改善の余地を認識した。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、雨水等の貯水量に配慮する保水技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の保水設備は、枠体に囲まれた、建造物の床面に設けられる保水設備であって、床面より上方に位置し、床面の上に貯留された水が所定の水位に到達したときに排水が可能な排水口を備える。
【００１１】
この態様によると、所定の高さまで水を貯留することができる。そのため、保水設備がたとえばビルなどの建造物の屋上などに設けられた場合に、大量の雨水を貯留することによって、下水道や河川への雨水の流入を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の保水設備によれば、貯水量を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例及び比較例における試験方法の説明図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】実施例の保水用セラミックスの気孔の孔径分布図である。
【図３】比較例の保水用セラミックスの気孔の孔径分布図である。
【図４】（ａ）図は、試験体１を示す模式的な断面図、（ｂ）図は試験体１〜３のスラブ下温度の経時変化を示すグラフである。
【図５】試験体１，３のスラブ表面温度の経時変化を示すグラフである。
【図６】（ａ）図は試験体４を示す模式的な断面図、（ｂ）図は試験体４，５の上方大気温度の経時変化を示すグラフである。
【図７】ケース１〜３の初期及び維持費用を比較するグラフである。
【図８】本発明の保水用セラミックスと芝生の試験期間内の蒸散・吸水量を対比して示すグラフである。
【図９】本発明の保水用セラミックスと芝生の蒸散量と吸水量の累計を対比して示すグラフである。
【図１０】実施例及び比較例における試験方法の説明図であり、パレット上の保水用セラミックスの積重状態を示す模式図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１４】第４の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１５】第５の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１６】第６の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１７】第７の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１８】第７の実施の形態に用いる接近防止材を示す斜視図である。
【図１９】排水口の高さを調節する機構を有する排水装置の側面方向から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（前提技術）
はじめにまず、本発明の各実施の形態に好適に使用できる保水用セラミックスを、前提技術として説明する。当該保水用セラミックスは、特開２０１０−１００５１３号公報に開示されている。前提技術として説明する保水用セラミックスに関連する記載において、「本発明」「実施例及び比較例」などの語句は、それぞれ「特開２０１０−１００５１３号公報の発明」「特開２０１０−１００５１３号公報の実施例及び比較例」などを示すものとする。
【００１５】
［保水用セラミックス］
本発明の保水用セラミックスは、その保水用セラミックスの全体積の５３〜７０％好ましくは５５〜６８％が、孔径１〜１００μｍ、好ましくは１５〜４０μｍの微細気孔よりなる。上述の通り、このように微細な気孔を多量に含むことにより、保水用セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
【００１６】
好ましくは、この孔径１〜１００μｍの気孔の６０％以上、例えば７０〜９５％が孔径１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜４０μｍの気孔よりなる。
特に、本発明の保水用セラミックスは、その保水用セラミックスの全体積の１０〜７０％、特には１５〜５０％が孔径１５〜４０μｍの微細気孔よりなることが好ましい。
【００１７】
本発明の保水用セラミックスの全気孔率は、５５〜８０％であることが好ましい。保水用セラミックスの全気孔率が５５％未満では、全体積の５３〜７０％が孔径１〜１００μｍの微細気孔の保水用セラミックスの実現し得ず、８０％よりも大きいと、強度が不足し、敷設材料としての実用性が損なわれる。
【００１８】
なお、本発明では、気孔の孔径の測定は、水銀ポロシメータを用い、ＪＩＳ Ｒ １６５５に従って行われる。
【００１９】
この保水用セラミックスは、１〜１２００ｃｍ３特に１〜２００ｃｍ３とりわけ２０〜１００ｃｍ３程度の大きさであることが好ましい。この大きさのものは、屋上や庭などに敷き詰め易い。保水用セラミックスの形状は球形、楕円球状（例えばラグビーボール状）、立方体、直方体、錘形、円盤形状、柱状体など任意である。
【００２０】
この保水用セラミックスを好ましくは厚さ２〜２０ｃｍ特に８〜１５ｃｍ程度に厚く敷き詰めることにより、保水用セラミックス層全体の保水容量が増大し、急激な降雨や一時的に多量の散水が行われたときでも、水を十分に保水することができる。従って、本発明の保水用セラミックスを都市の多くの建物や庭、空地等に敷き詰めることにより、都市型洪水を防止することも可能となる。
【００２１】
また、この保水用セラミックスから、水が蒸発するときの蒸発潜熱により冷却が行われるので、本発明の保水用セラミックスを都市の多くの建物や庭、空地等に敷き詰めることにより、ヒートアイランド現象を防止することが可能となる。
【００２２】
上記孔径の気孔内の水は、凍結時に保水用セラミックス外に押し出され易く、凍結融解作用を繰り返し受けても、保水用セラミックスが割れることは殆どない。
【００２３】
この保水用セラミックスを構成するセラミックスの組成は
ＳｉＯ２：５０〜８０ｗｔ％とりわけ５５〜７０ｗｔ％
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０ｗｔ％とりわけ１５〜２５ｗｔ％
Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計：１〜１０ｗｔ％とりわけ３〜７ｗｔ％
であることが好ましい。
【００２４】
かかるソーダ・カリを多く含むアルミノ珪酸塩系セラミックスは、親水性であり、保水用セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
【００２５】
なお、湿潤状態にある保水用セラミックスに藻が発生することを防止するために、ＣｕＯを保水用セラミックス中に０．１〜１．５ｗｔ％程度配合してもよい。
【００２６】
本発明の保水用セラミックスには、その一部又は全面に光触媒コーティング液を塗布して光触媒効果を付与してもよく、これにより、光触媒による浄化作用で、保水用セラミックスの耐汚染性を高めることができる。
【００２７】
［保水用セラミックスの製造方法］
次に本発明の保水用セラミックスの好適な製造方法について説明する。
【００２８】
この保水用セラミックスを製造するには、窯業系原料、アルミナセメント及び粉末状吸水性ポリマー並びに好ましくは更に炭酸リチウムを乾式混合し、次いで水を添加して混合し、その後、成形、乾燥及び焼成する。この際の配合割合は、好ましくは、
窯業系原料：７５〜９５ｗｔ％、特に８０〜９５ｗｔ％
アルミナセメント：３〜１５ｗｔ％、特に５〜１５ｗｔ％
吸水性ポリマー：０．５〜１０ｗｔ％、特に１〜５ｗｔ％
炭酸リチウム：１０ｗｔ％以下、特に１〜１０ｗｔ％、とりわけ１〜５ｗｔ％
である。
【００２９】
なお、水の混合割合は、水以外の全原料の合計重量に対して１３０〜１７０ｗｔ％程度であって、吸水性ポリマーに対して８０〜１５０倍程度とすることが、取り扱い性、成形性、吸水性ポリマーの吸水膨張性、その後の乾燥、焼成効率の面から好ましい。
【００３０】
窯業系原料としては、カリ長石、粘土、珪砂などの１種又は２種以上を用いることができるが、これに限定されない。これらの窯業系原料をＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの割合が前述となるように選択して用いる。
【００３１】
アルミナセメントとしては、ＪＩＳに定めるものを用いることができる。
【００３２】
このアルミナセメントは、硬化が速いので、水を添加して混合し、成形すると、短時間のうちにハンドリングできる程度の成形体が得られる。
【００３３】
粉末状吸水性ポリマーとしては、粒径１０〜５０μｍ特に２０〜３０μｍ程度のものが好適である。
【００３４】
吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、でんぷん・アクリル酸グラフト共重合体など、各種のものを１種を単独で、或いは２種以上を混合して用いることができる。
【００３５】
この混合物を成形するには、定量充填機、鋳込成型機、押出成形機、ハニカム成形機などを用いることができるが、これに限定されない。
【００３６】
この成形体を好ましくは８０〜２５０℃で５〜４０時間特に６〜１２時間加熱して乾燥した後、好ましくは１０５０〜１２００℃特に１１００〜１１５０℃で０．２〜２０時間特に０．３〜２時間焼成して焼結体とする。この焼成には、ローラーハースキルン、トンネルキルン、シャトルキルン等を用いることができる。
【００３７】
［保水用セラミックスの応用例及びその効果］
本発明の保水用セラミックスは、気孔径及びその割合が厳密に制御された多孔質セラミックスであり、雨水を吸水することにより治水し、また、吸水した水を日射によって蒸散させる性能を有する。
従って、本発明の保水用セラミックスを、ビル屋上や個人住宅又は公共施設の通路、広場、庭等に敷設することにより、以下のＡ，Ｂのような環境対策を図ることができる。
【００３８】
Ａ．個別ビルの環境対策
Ａ−１．ビルの省エネ・ＣＯ２削減：
本発明の保水用セラミックスをビル屋上に敷設することにより、保水用セラミックスによる雨水の治水・蒸散で、屋上スラブ温度を下げ、階下の空調の使用電力量を減らすことができる。
また、屋上に設置された空調室外機の周辺温度を下げ、全階の空調の運転効率を向上させ、使用電力量を減らすこともできる。特に、屋上階の夏場の空調の使用電力量を大きく低減することができる。
この結果、ＣＯ２の排出量の削減も可能となる。
【００３９】
Ａ−２．ビルの屋上緑化の代替：
本発明の保水用セラミックスは、芝生等の植物と同様の保水、冷却性能を有すると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用する維持管理不要な材料であるため、屋上緑化代替の有力候補となる。
現状の屋上緑化は維持に手間が掛かり、管理費も高いが、本発明の保水用セラミックスによれば、この問題を解決できる。
【００４０】
Ａ−３．ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減：
本発明の保水用セラミックスは、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度の低熱伝導性で断熱性が高いので、これをビル屋上に敷設することにより、屋上スラブ温度を一定に保つことができる。また、紫外線も防ぐことができる。
現状では１０年程度で防水層の補修が必要とされるが、本発明の保水用セラミックスを適用することにより、このメンテナンス頻度を低減できる。
【００４１】
Ｂ．都市の環境対策
Ｂ−１．ヒートアイランド対策：
本発明の保水用セラミックスは、ビル屋上を占有する各種機器（室外機・熱源など）の下にも敷設できるので、本発明の保水用セラミックスを各所に敷設することにより、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度をより一層低減することができる。
また、本発明の保水用セラミックスは、芝生と比較して高い蒸散能力があるので、芝生に比べて単位面積当たりの温度低減効果も高い。
【００４２】
Ｂ−２．ゲリラ豪雨対策：
本発明の保水用セラミックスは、芝生と比較して高い治水能力があるので、ビル屋上に可能な限り敷設すれば、ゲリラ豪雨のピークカットが期待できる。
【００４３】
Ｂ−３．資源の再利用
本発明の保水用セラミックスは、従来、廃棄物とされていた長石キラを主原料（例えば原料の９０％）として製造することができる。
長石キラはタイル原料の長石を採掘する時の副産物であり、従来は廃棄物とされていたが、本発明によれば、長石キラの有効利用が図れる。
【００４４】
以下に、本発明の保水用セラミックスによる上記Ａ，Ｂの効果を示す実験例及び試算例を挙げる。
【００４５】
＜Ａ−１．ビルの省エネ・ＣＯ２削減＞
第４図（ａ）に示すように、底部及び４側面が断熱材１１で構成された箱型容器内にコンクリートスラブ１２を敷設し、その上に、本発明の保水用セラミックス（例えば、後掲の実施例２と同様にして製造された保水用セラミックス）１３を厚さ１０ｃｍに敷設し、試験体１とした。保水用セラミックスの敷設面積は１ｍ２である。なお、底部断熱材１１とコンクリートスラブ１２との間には、温度センサ１４を設けた。
別に、この保水用セラミックスの代りに芝生を植えたものを試験体２とし、保水用セラミックスを敷設しなかったものを試験体３とした。
【００４６】
これらの試験体１〜３を並べて置き、気温と、各試験体の温度センサ１４の測定温度の経時変化を調べ、結果を第４図（ｂ）に示した。
なお、第４図（ｂ）のグラフ中、吸水期間は、降雨のあった期間であり、それ以外は、曇ないし晴天であった。
【００４７】
第４図（ｂ）より明らかなように、本発明の保水用セラミックスを敷設した試験体１は、敷設なしの試験体３に対してスラブ下温度で最大−８℃の温度低減効果があった。しかも、試験体１の蒸散効果は、芝生を植えた試験体２よりも大きいものであった。
この結果から、本発明の保水用セラミックスによる雨水の治水・蒸散で、屋上スラブ温度を下げ、階下の空調の使用電力量を減らすことができることが分かる。
【００４８】
次に、第４図（ａ）に示すと同様に保水用セラミックス１３を敷設すると共に温度センサ１４を設けた試験体１と、保水用セラミックスを敷設していない試験体３により、屋上スラブ表面温度の変化を模擬するものとして、１日２４時間の温度センサ１４の測定温度を調べ、結果を第５図に示した。
なお、本発明の保水用セラミックス、コンクリートスラブ及び土の一般的な熱伝導率は以下に示す通りである。
本発明の保水用セラミックス：０．２０Ｗ／ｍ・Ｋ
コンクリートスラブ ：０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ
土 ：０．６３Ｗ／ｍ・Ｋ
【００４９】
第５図より明らかなように、屋上スラブの表面温度の一日の変化量は、本発明の保水用セラミックスを敷設した試験体１では２℃であるのに対して、敷設していない試験体３では１５℃だった。この結果から、本発明によれば、日射によるスラブへの熱負荷が軽減されることが分かる。
【００５０】
次に、第６図（ａ）に示すように、底部及び４側面が断熱材１１で構成された箱型容器内にコンクリートスラブ１２を敷設し、その上に、本発明の保水用セラミックス（例えば、後掲の実施例２と同様にして製造された保水用セラミックス）１３を厚さ１０ｃｍに敷設し、試験体４とした。保水用セラミックスの敷設面積は１ｍ２である。保水用セラミックスの敷設面の上方１ｃｍの位置に温度センサ１４を設けた。
別に、保水用セラミックスを敷設しなかったものを試験体５とした。この試験体５ではコンクリートスラブ１２の上方１ｃｍの位置に温度センサ１４を設けた。
これらの試験体４，５を並べて置き、１日２４時間の温度センサ１４の測定温度の変化を調べ、結果を第６図（ｂ）に示した。
【００５１】
第６図（ｂ）より明らかなように、保水用セラミックスを敷設した試験体４と敷設していない試験体５とでは、１ｃｍ上方の大気温度として、最大５℃の差があった。
この結果から、本発明の保水用セラミックスを敷設することにより、屋上に設置された空調室外機の周辺温度を下げ、全階の空調の運転効率を向上させ、使用電力量を減らすことができることが分かる。
【００５２】
＜Ａ−２．ビルの屋上緑化の代替及びＡ−３．ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減＞
本発明の保水用セラミックスをビル屋上に敷設した場合（ケース１）と、これを敷設していない従来仕様（ケース２）と、芝生や低木を植えた屋上緑化の場合（ケース３）とで、単位面積当たりの初期費用（敷設ないし植栽費用）と２０年間の維持（メンテナンス）費用を試算し、その比較結果を第７図に示した。
第７図に示されるように、本発明の保水用セラミックスは初期費用のみでその後の維持管理は殆ど不要である。一方、保水用セラミックスを敷設しない従来仕様のケース２では、防水層の補修等の維持費がかかり、結果として、本発明品と同等である。
屋上緑化のケース３では、初期費用に加えて、剪定、刈込み、芝刈り、施肥、除草、病害虫防除、灌漑装置の点検、その他の総合点検等の維持費用がかさみ、第７図に示す費用以外にも灌漑設備による散水のための運転に必要な電気代及び水道代がかかる。
【００５３】
これらの結果から、前述の如く、本発明の保水用セラミックスは、治水・蒸散において、芝生等植物の性能と同等であると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用した維持管理不要なものである上に、屋上緑化に比較して、初期費用は１／２、維持費用も格段に安く、屋上緑化代替の有力候補となることが分かる。
【００５４】
＜Ｂ−１．ヒートアイランド対策＞
東京都２３区内のビル屋上全てに本発明の保水用セラミックスを敷設すると、治水・蒸散に機能する都市の蒸散面積を１０％増加させることができる。
【００５５】
現在、ビルの屋上には機器類（室外機・熱源など）が設置されているが、本発明の保水用セラミックスは、ビル屋上の各種機器の下にも敷設できるので、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度を大幅に低減することができる。
【００５６】
本発明の保水用セラミックスと芝生の治水・蒸散の繰り返し試験結果を示す第９図から明らかなように、本発明の保水用セラミックスは、芝生の約２倍の蒸散能力があるため、上記の１０％の都市の蒸散面積の増加は、芝生に替算すれば、２倍の２０％の都市の蒸散面積の増加となり、更なる有効性が明らかである。
【００５７】
＜Ｂ−２・ゲリラ豪雨対策＞
本発明の保水用セラミックスと芝生について、１０月２日〜１０月１６日の１５日間にわたる期間の単位体積当たりの蒸散量と吸水量の累計を比較した第８図より明らかなように、本発明の保水用セラミックスは芝生よりも２倍以上の吸水・蒸散量を有する。
ビル屋上に本発明の保水用セラミックスを１０ｃｍの厚さで５０ｋｍ２の面積に敷設すると１８０万ｍ３もの治水ができ、東京都２３区で３ｍｍ／ｈｒのゲリラ豪雨のピークカットを図ることができる。
【００５８】
＜Ｂ−３．資源の再利用＞
本発明の保水用セラミックスは、例えば、従来廃棄物とされていた長石キラ９０重量％と、その他の材料１０重量％で製造することができる。単位面積当たりの本発明の保水用セラミックスの重量を４０ｋｇ／ｍ２とすると、５０００ｍ２の敷設に必要となる長石キラの量は、
５０００（ｍ２）×４０（ｋｇ／ｍ２）×０．９÷１０００＝１８０ｔｏｎ
となる。
即ち、本発明の保水用セラミックスを敷設面積として１日に５０００ｍ２生産すると、必要な廃棄物（長石キラ）原料は、１８０ｔｏｎ／日であり、廃棄物の有効利用効果は極めて大きい。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００６０】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。
【００６１】
カリ長石：愛知県瀬戸産 長石
８号珪砂：勝野窯業製
長石キラ：愛知県瀬戸産 長石
吸水性ポリマー：三洋化成株式会社製
（篩によって粒径２０μｍアンダー（吸水性ポリマーＡ）、粒径 ２０〜５０μｍ（吸水性ポリマーＢ）、粒径５０〜１００μｍ （吸水性ポリマーＣ）に分級した。）
アルミナセメント：ラファージュ株式会社製
炭酸リチウム：試薬特級
ＣｕＯ：試薬特級
【００６２】
［実施例１〜５、比較例１〜５］
水以外の原料を表１の割合で秤量し、ミキサ（ホソカワミクロン製ナウタミキサ）で乾式にて攪拌混合した。次いで、水を表１の割合でこの混合粉末に添加し、混練した。これを直径７０ｍｍ、最大厚さ１５ｍｍの略円盤形状に成形し、８０℃にて２４時間乾燥した。これをローラーハースキルン（最高焼成温度は表１に示す通り。炉通過時間は６０分）にて焼成し、保水用セラミックスを製造した。
【００６３】
各保水用セラミックスについて成分分析を行うと共に特性測定を行った。結果を表１、表２に示す。
【００６４】
なお、気孔率は、水銀ポロシメータ（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ株式会社製）を用いて測定した。気孔の孔径分布を第２図及び第３図に示す。
【００６５】
保水量は、次のようにして測定した。
【００６６】
保水用セラミックスを１０５℃で乾燥した後、放冷し、秤量し、重量（Ｗ１）を求める。次いで、２０℃の水中に２４時間浸漬した後、引き上げ、表面水を湿った布で拭き取り、飽水状態とする。この試料を秤量し、重量（Ｗ２）を求める。また、この飽水状態の保水用セラミックスをメスシリンダー中の水中に投入し、体積（Ｖ）を求める。保水量（ｇ／ｃｍ３）を（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖにより算出する。
【００６７】
強度は１０ｃｍ×１０ｃｍ×０．５ｃｍのサンプルを作り３点曲げ試験（ＪＴトーシ株式会社、５０ｋＮデジタル曲げ試験機）によって測定した。
【００６８】
凍結融解性能は、上記飽水状態の保水用セラミックスを−２０℃に７５分保持して凍結させた後、３０℃に９０分保持して融解させる凍結・融解サイクルを２００サイクル繰り返し、破損の程度を観察することによって調べ、非常に良好（◎）、良好（○）、やや不良（△）、不良（×）で評価した。
【００６９】
蒸散性能は、水を深さ５ｍｍに張った平たい容器内に、乾燥した保水用セラミックスを置き、３０分吸水させた後、引き上げ、この３０分間の吸水量を上記保水量の測定方法と同様にして求める。体積については保水量測定時の体積を用いる。この３０分間の吸水量（ｇ／ｃｍ３）を蒸散性能とする。
【００７０】
蒸散効果持続日数は、蒸発の潜熱による冷却効果の持続日数であり、次のようにして測定した。
【００７１】
第１図に示す通り、厚さ１５０ｍｍの再生ポリプロピレン樹脂製パレット１の上に、厚さ１００ｍｍの発泡スチロール板よりなる正方形状の囲枠２を載せ、容器とする。この容器の一辺は１０００ｍｍ、深さは８３０ｍｍである。容器の外周面にアルミ箔を張ってある。
【００７２】
この容器内に厚さ５００ｍｍに発泡スチロール板３を敷き詰め、その上面の５箇所に温度センサＴ１〜Ｔ５を配置する。
【００７３】
この発泡スチロール板３の上に厚さ１８０ｍｍ、比重２．２のコンクリート板４を載せる。このコンクリート板４の上に飽水状態の保水用セラミックス５（第１図（ｂ）にのみ図示）を５０ｋｇ堆積させる。堆積厚さは約１０ｃｍ程度である。以上の作業は、気温２０℃、湿度６０％ＲＨの屋内で行う。この容器を３５℃、６０％ＲＨの恒温恒湿室中に放置し、温度センサの検出温度が３５℃に上昇するまでの日数を測定する。これを蒸散効果持続日数とする。
【００７４】
また、各実施例及び比較例で得られた保水用セラミックスについて、吸水性を調べるために、第１０図に示すように、５個の保水用セラミックス３１〜３５を用意し、水をはったパレット３０上に、最下段の保水用セラミックス３５がその底部から１ｍｍ程度水に浸かるようにして、５段積み重ね、この状態で１時間放置した後、最上段の保水用セラミックス３１の重量変化から、この保水用セラミックス３１の吸水率（吸水前の保水用セラミックスの重量に対する吸水した水の重量の割合）を算出した。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
［考察］
表１の通り、実施例１〜５の保水用セラミックスは、蒸発性能及び蒸発効果持続日数に優れ、耐凍結融解性能、吸水性も良好である。
【００７８】
これに対し、比較例１は、気孔の孔径が過大であるため、蒸発性能及び蒸発効果持続日数、吸水性に劣る。
比較例２は、気孔の孔径が過度に小さいため、凍結融解性能、吸水性に劣る。
比較例３は、気孔率が８０％と過度に大きいため、強度及び凍結融解性能、吸水性に劣る。
比較例４，５は、保水量が低いため、蒸発効果持続日数が短く、吸水性も悪い。
【００７９】
以下、上述の前提技術の保水用セラミックスを好適に使用することができる本発明の保水設備の実施の形態について説明する。ここでは、保水用セラミックスのことを多孔質セラミックスと呼ぶ。
【００８０】
（第１の実施の形態）
図１１は、第１の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。以下、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００８１】
保水設備１０は、ビルの屋上、舗装された路面、公園の地面、屋内の床面などの施工対象面Ｐに設けられる。施工対象面Ｐの上には、保水設備１０の底板１００が取り付けられている。底板１００は、平面視で略長方形状である。底板１００には、接合部分から水が漏れないよう横枠１０４が密に固定されている。横枠１０４が底板１００に四方から取り付けられ、プールのような凹状の枠体２０が形成される。四方の横枠１０４は、断面がそれぞれ逆Ｌ字状であり、上部に水はね防止用の返しを有する。
【００８２】
底板１００の上面である床面１０２と横枠１０４の内側には防水加工が施され、枠体２０は雨水を貯留することができる。もちろん、床面１０２と横枠１０４自体を防水性の材料で形成してもよい。
【００８３】
雨水を排出するひとつ以上の排水管１０６が底板１００に設けられている。排水管１０６には、底板１００を貫通して床面１０２から上方へ突き出すように、円柱状の排水装置１１０が取り付けられている。排水装置１１０には、床面１０２から高さｈ１の位置に、排水口１１２が設けられている。そのため、砂などが排水口１１２へ流れ込むのを防止できる。ビルの屋上など、排水管１０６がもともと施工対象面Ｐに存在する場合、排水装置１１０をそれに取り付け可能な構造とすれば、既存の排水管１０６をそのまま利用できる。
【００８４】
底板１００には、排水管１０６の上端から床面１０２に向けて、テーパー状の排出補助面１０８が形成されている。排出補助面１０８は、排水装置１１０が排水管１０６に取り付けられた場合に、流入してきた砂などを溜め、排水口１１２に接近するのを防止する。排水装置１１０は高さ調節機構を有し、排水口１１２の高さｈ１が調節される。高さ調節機構は図１９で詳述する。
【００８５】
枠体２０に貯留された水の床面１０２からの水位を高さｈ２とすると、ｈ２≦ｈ１のときは、水が排水口１１２から排出されずに枠体２０の内側にすべて貯留される。それ以上の水は排水口１１２から排水管１０６を経由して排水される。そのため、保水設備１０に大量の雨水を貯留することによって、都市型洪水を軽減することができる。また、排水口１１２の高さを調節することにより、比較的短い期間で蒸発するだけの限られた量の水を貯留することができる。これにより、施工対象面Ｐに過度に負荷をかけない配慮をすることができる。
【００８６】
保水設備１０は主に雨水を貯留するが、散水された水道水など、雨水以外の水を貯留してもよい。これによって、高温小雨の夏場に、貯留した水の蒸発冷却作用によって建物や周囲の温度上昇を抑制し、ヒートアイランド現象の抑制に寄与することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態では、施工対象面Ｐとは別に底板１００を設けたが、施工対象面Ｐが防水性をもつ場合、これを直接底板として利用してもよい。同様に、建造物の屋上の壁面等を横枠１０４ないしその一部として利用してもよい。
【００８８】
（第２の実施の形態）
図１２は、第２の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、排水装置１１０の側面１１４をテーパー状とした。排水装置１１０の床面１０２と接する部分の外径は、テーパー状の排出補助面１０８の外径以上とし、排水装置１１０の下部と排出補助面１０８の隙間に砂その他異物が挟まらない配慮をしている。排水装置１１０と排水管１０６の固定強度を上げるため、排水装置１１０の下部は排出補助面１０８に埋設されている。本実施の形態でも、既存の排水管１０６をそのまま利用するよう排水装置１１０を設計することが望ましい。
【００８９】
以上、本実施の形態に係る保水設備１０によれば、比較的強い水圧がかかる排水装置１１０の下部構造を強化することができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
図１３は、第３の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、保水体１２０を床面１０２に多数敷設している。保水体１２０は保水性および蒸発性を有する。本明細書では、この保水体１２０の集合体を保水構造体１２２と呼ぶ。保水構造体１２２における保水性（吸水性）と、吸収された水の蒸発性とを高めるために、比較的小さな保水体１２０を利用し、保水構造体１２２の総表面積を大きくしている。
【００９１】
保水構造体１２２は排水口１１２の高さｈ１よりも低い高さｈ３まで敷設されている。排水口１１２の大きさは保水体１２０の大きさよりも小さくすることで保水体１２０の流失を防止できる。
【００９２】
保水体１２０の材料は、多孔質セラミックスである。本実施の形態の保水体１２０に用いられる多孔質セラミックスは、孔径１〜１００μｍの細孔の体積の合計が全体積の５３〜７０％を占めるものとする。多孔質セラミックスから作られた保水体１２０の細孔の孔径は、水銀ポロシメータを用い、ＪＩＳ Ｒ １６５５に従って測定することができる。
【００９３】
保水体１２０を構成する多孔質セラミックスは、１〜１２００ｃｍ３、特に１〜２００ｃｍ３、とりわけ２０〜１００ｃｍ３程度の大きさであることが好ましい。この範囲であれば、保水構造体１２２を保水設備１０の内部に敷き詰め易い。保水体１２０を構成する多孔質セラミックスの形状は、球形、半球形、楕円球状（たとえばラグビーボール状）、立方体、直方体、錘形、円盤形状、柱状体など任意である。
【００９４】
上記孔径のものを採用すれば、細孔内の水が凍結しても、多孔質セラミックス外に押し出され易く、凍結融解作用を繰り返し受けても、多孔質セラミックスが割れにくいことが実験で確認されている。
【００９５】
この多孔質セラミックスを構成するセラミックスの組成は、
ＳｉＯ２：５０〜８０ｗｔ％、とりわけ５５〜７０ｗｔ％
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０ｗｔ％、とりわけ１５〜２５ｗｔ％
Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計：１〜１０ｗｔ％、とりわけ３〜７ｗｔ％
であることが好ましい。こうしたソーダ・カリを多く含むアルミノ珪酸塩系セラミックスは、親水性であり、多孔質セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
【００９６】
なお、湿潤状態にある多孔質セラミックスに藻が発生することを防止するために、ＣｕＯを多孔質セラミックス中に０．１〜１．５ｗｔ％程度配合してもよい。多孔質セラミックスには、その一部又は全面に光触媒コーティング液を塗布して光触媒効果を付与してもよい。これにより、光触媒による浄化作用で、多孔質セラミックスの耐汚染性を高めることができる。
【００９７】
保水体１２０を構成する多孔質セラミックスを製造するには、窯業系原料、アルミナセメントおよび粉末状吸水性ポリマー、並びに好ましくは更に炭酸リチウムを乾式混合し、次いで水を添加して混合し、その後、成形、乾燥及び焼成する。この際の配合割合は、好ましくは、
窯業系原料：７５〜９５ｗｔ％、特に８０〜９５ｗｔ％
アルミナセメント：３〜１５ｗｔ％、特に５〜１５ｗｔ％
吸水性ポリマー：０．５〜１０ｗｔ％、特に１〜５ｗｔ％
炭酸リチウム：１０ｗｔ％以下、特に１〜１０ｗｔ％、とりわけ１〜５ｗｔ％
である。
【００９８】
なお、水の混合割合は、水以外の全原料の合計重量に対して１３０〜１７０ｗｔ％程度であって、吸水性ポリマーに対して８０〜１５０倍程度とすることが、取り扱い性、成形性、吸水性ポリマーの吸水膨張性、その後の乾燥、焼成効率の面から好ましい。
【００９９】
窯業系原料としては、カリ長石、粘土、珪砂などの１種又は２種以上を用いることができるが、これに限定されない。これらの窯業系原料をＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが上述の割合となるように選択して用いる。
【０１００】
アルミナセメントとしては、ＪＩＳに定めるものを用いることができる。アルミナセメントは硬化が速いので、水を添加して混合し、成形すると、短時間のうちにハンドリングできる程度の成形体が得られる。
【０１０１】
粉末状吸水性ポリマーとしては、粒径１０〜５０μｍ、特に２０〜３０μｍ程度のものが好適である。吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、でんぷん・アクリル酸グラフト共重合体など、各種のものを１種を単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【０１０２】
この混合物を成形するには、定量充填機、鋳込成型機、押出成形機、ハニカム成形機などを用いることができるが、これに限定されない。この成形体を好ましくは８０〜２５０℃で５〜４０時間、特に６〜１２時間加熱して乾燥した後、好ましくは１０５０〜１２００℃、特に１１００〜１１５０℃で０．２〜２０時間、特に０．３〜２時間焼成して焼結体とする。この焼成には、ローラーハースキルン、トンネルキルン、シャトルキルン等を用いることができる。
【０１０３】
以上、本実施の形態に係る保水設備１０によれば、保水構造体１２２により、保水設備１０に貯留された水の蒸発性を向上させることができる。
【０１０４】
また、本実施の形態は、排水口の高さｈ１を保水構造体１２２の床面１０２からの高さｈ３よりも高くしたため、保水構造体１２２が保水できる量以上の雨水を枠体２０に貯留することができ、都市型洪水の軽減に寄与できる。
【０１０５】
（第４の実施の形態）
図１４は、第４の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、保水構造体１２２の床面１０２からの高さｈ４を排水口１１２の高さｈ１よりも高くしている。そのため、保水体１２０が排水装置１１０に接近し、排水装置１１０を覆ったり擦れたりする可能性、および保水体１２０の破片が排水口１１２から流出したり、排水口１１２を詰まらせたりする可能性が高まる。そのため、本実施の形態では接近防止材１２４を設けている。
【０１０６】
接近防止材１２４は、ネット状の袋１２６に所定数の保水体１２０を収容して形成される。袋１２６の網目の開口は保水体１２０の外形よりも小さい。しかし、この開口は通気性、通水性、光の透過性を有するため、接近防止材１２４も保水構造体１２２として機能する。接近防止材１２４は、排水装置１１０から所定のクリアランスをとり、保水構造体１２２の高さｈ４よりも高い、高さｈ５まで土嚢状に積み上げられている。袋１２６は、軽量性、強度、および耐久性を有する化学繊維や金属などの材質によるネットでできている。袋１２６の色は黒色や白色など任意だが、保水設備１０全体の美観を考慮して、保水構造体１２２と同一ないし類似の色でもよい。
【０１０７】
本実施の形態に係る保水設備１０によれば、保水構造体１２２の高さｈ４が排水口１１２の高さｈ１よりも高いため、高い保水性を維持しつつ、高さｈ１よりも高い部分の保水構造体１２２が下から水を吸い上げて蒸発させることにより、貯留された水の蒸発性を向上させることができる。
【０１０８】
なお、排水口１１２は、保水体１２０よりも小さいことが望ましいが、砂や保水体１２０の小さな破片など、排出されても不都合がない物体よりは大きくてよい。これにより、排水口１１２の目詰まりが防止しやすくなる。
【０１０９】
（第５の実施の形態）
図１５は、第５の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、所定の高さの上下で、敷設する保水体１２０の比表面積を変えている。
【０１１０】
保水構造体１２２は、相対的にサイズは大きく比表面積は小さな第１の保水体１２０ａ、および相対的にサイズは小さく比表面積は大きな第２の保水体１２０ｂをそれぞれ多数個含む。これらの保水体は第３の実施の形態で説明した多孔質セラミックスである。なお、比表面積とは、単位体積あたりの表面積をいう。
【０１１１】
第１の保水体１２０ａは、床面１０２から高さｈ６まで敷設されている。この領域をここでは下方領域Ｒ１と呼ぶ。その上側に第２の保水体１２０ｂが高さｈ７まで敷設されている。この領域をここでは上方領域Ｒ２と呼ぶ。下方領域Ｒ１と上方領域Ｒ２は、第２の保水体１２０ｂの径より小さい開口を有するシート状の保持材１３０によって分離されている。
【０１１２】
第２の保水体１２０ｂは、第１の保水体１２０ａに比べて保持された水の蒸発性が高い。ここで蒸発性とは、温度、湿度、風邪などの諸条件が同じとき、単位体積あたりの保水体から単位時間当たりに蒸発する水の質量をいう。第２の保水体１２０ｂは、第１の保水体１２０ａに比べて比表面積が大きいため、この蒸発性の大小関係が実現する。なお、比表面積は保水体が保水状態のときに外気に触れる表面（以下、外表面という）の面積を指し、保水状態で外気に触れない内部の細孔表面（内表面）は含まれない。この定義は、保水体の表面のうち、蒸発性に寄与する部分が外表面であり、内表面は蒸発性に寄与しないことを反映している。
【０１１３】
本実施の形態では、第２の保水体１２０ｂの方が第１の保水体１２０ａよりサイズが小さいが、第２の保水体１２０ｂの比表面積が第１の保水体１２０ａの比表面積より大きければこれに限られない。たとえば、両者のサイズおよび外形を同等とし、第２の保水体１２０ｂの外表面に微細凹凸を設けてもよい。
【０１１４】
本実施の形態でも接近防止材１２４ａ、１２４ｂが設けられている。接近防止材１２４ａ、１２４ｂは、それぞれネット状の袋１２６に所定数の第２の保水体１２０ｂ、第１の保水体１２０ａを収容して形成される。ここでは、下方領域Ｒ１に第１の保水体１２０ａを収容した接近防止材１２４ａを、上方領域Ｒ２に第２の保水体１２０ｂを収容した接近防止材１２４ｂをそれぞれ土嚢のように積み上げている。
【０１１５】
以上、本実施の形態に係る保水設備１０によれば、蒸発性が相対的に高い第２の保水体１２０ｂによって保持された水の蒸発が促進される。第２の保水体１２０ｂによって保持された水の蒸発が速やかに進行することで、第１の保水体１２０ａから第２の保水体１２０ｂに水の移動が進み、第２の保水体１２０ｂを介して水の蒸発が促進される。この結果、保水構造体１２２全体として、保水性を維持しつつ、蒸発効率を高めることができる。
【０１１６】
ここで「保水性」の面から補足的な考察を行う。保水性とは、保水体の単位体積あたり保水しうる水の質量をいう。第１の保水体１２０ａの保水性Ｗ１と第２の保水体１２０ｂの保水性Ｗ２との関係は、（１）保水性Ｗ１＝保水性Ｗ２、（２）保水性Ｗ１＞保水性Ｗ２、および（３）保水性Ｗ１＜保水性Ｗ２、のいずれかである。
【０１１７】
保水体が（１)の関係を有する場合、第１の保水体１２０ａと第２の保水体１２０ｂとを同じ成分の材料で製造することができ、材料コストの低減、製造プロセスの簡略化により製造コストを低減することができる。
【０１１８】
保水体が（２）の関係を有する場合、第１の保水体１２０ａと第２の保水体１２０ｂの役割分担をより明確にすることができる。すなわち、第１の保水体１２０ａがより一層の保水機能を担い、第２の保水体１２０ｂがより一層の蒸発機能を担う。さらに、保水性Ｗ２を大きくする代わりに、その分、密に形成することで第２の保水体１２０ｂの強度を上げることができる。したがって、第２の保水体１２０ｂに保水構造体１２２全体としての強度アップの機能をたせることができる。
【０１１９】
この構成の場合、第２の保水体１２０ｂは蒸発性が相対的に高く、第２の保水体１２０ｂに保持された水は急速に蒸発する。一方、第１の保水体１２０ａは蒸発性が相対的に低いため、第１の保水体１２０ａに保持された水はじわじわと蒸発し、第２の保水体１２０ｂに保持された水が蒸発し終わった後も、第１の保水体１２０ａに保持された水が継続して蒸発し続ける。したがって、ある程度の量の水は急速に蒸発させて冷却効果を高め、かつ次の豪雨にそなえつつ、晴天がつづいた場合にも、比較的長い時間をかけて蒸発する水分の存在により、施工対象面Ｐの急激な温度上昇を抑制することができる。
【０１２０】
保水構造体１２２が（３）の関係を有する場合、（２）の場合とは逆に第１の保水体１２０ａの強度をより高めることができ、強度保持材としての機能をもたせることができる。一方、第２の保水体１２０ｂが保水性および蒸発性を兼ね備えた保水・蒸発材としての機能を担う。また、第１の保水体１２０ａの摩耗性が低くなるため、保水構造体１２２全体としての耐久性を向上させることができる。
【０１２１】
（第６の実施の形態）
図１６は、第６の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、接近防止材１２４に代えて固定部材１３２が使用されている。床面１０２上に固定部材１３２が取り付けられることにより、高さｈ１０の区画が形成される。固定部材１３２どうしで形成される区画、および固定部材１３２と横枠１０４によって形成される区画には、保水構造体１２２が敷設されている。区画は格子状や直方体状など任意の形状でよい。
【０１２２】
保水構造体１２２の上方には、飛散防止材１３８が設けられている。飛散防止材１３８はネット状で、固定部材１３２の上面１３４において、飛散防止材取付部材１３６を用いて固定部材１３２により固定されている。固定部材１３２の材質は、風よけに応じた強度と耐久性を有するものであれば何でもよい。飛散防止材１３８は、網目状の構造で、網目は保水体１２０の外形よりも小さい。そのため、通気性、通水性、光の透過性などの保水蒸散性と、保水体１２０の飛散防止とが両立できる。なお、固定部材１３２自体も保水体１２０の飛散防止材として機能する。
【０１２３】
固定部材１３２には、水を通さない素材を用いるか、固定部材１３２の上から被覆を施してもよい。これにより、保水設備１０にできるだけ水を貯留することができ、都市型洪水の軽減に寄与することができる。さらにこの場合、排水管１０６に近い位置にある固定部材１３２の所定の高さに穴を設け、これを排水口として利用することもできる。
【０１２４】
逆に、固定部材１３２に通水性のある部材を使用し、保水構造体１２２が保水できる以上の水をあまり長時間貯留させないようにしてもよい。長時間の貯留により、施工対象面Ｐに影響がある場合、この方法は有効である。固定部材１３２の素材や被覆の有無は、設置の際、どのような観点を重視するかに応じて選択すればよい。
【０１２５】
保水構造体１２２の高さｈ９と固定部材１３２の高さｈ１０との関係は３通りある。まず両者をほぼ同一とする場合、保水設備１０の美観を損なわない点で有利である。
【０１２６】
つぎに、保水構造体１２２の高さｈ９を固定部材１３２の高さｈ１０よりも低くする場合、保水構造体１２２の上部により広いスペースが形成され、保水構造体１２２の蒸発性を高めることができる。
【０１２７】
最後に、保水構造体１２２の高さｈ９を固定部材１３２の高さｈ１０よりも高くし、ネット状の飛散防止材１３８によって保水構造体１２２を覆う場合、保水設備１０の保水性および保水構造体１２２の総表面積を大きくしつつ、保水構造体１２２の飛散も防止することができる。
【０１２８】
以上、本実施の形態によれば、既出の実施の形態の効果に加え、保水体１２０の飛散を効果的に防止することができる。
【０１２９】
（第７の実施の形態）
図１７は、第７の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態は接近防止材１６０を有する。図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、接近防止材１６０を示す斜視図である。
【０１３０】
図１８（ａ）の接近防止材１６０は、円筒状のネットであり、所定の間隔で骨太な補強部１６２を有する。図１８（ｂ）の接近防止材１６０は、直径ｒ２の貫通穴１６８を有する。接近防止材１６０は、平面視がドーナツ状のネットであり、所定の間隔で補強部１６２を有する。いずれの接近防止材１６０も直径がｒ１で高さがｈ１１である。直径ｒ１は、排水装置１１０および排出補助面１０８の外径よりも大きい。いずれの接近防止材１６０も、ネットの開口は、保水体１２０が通過できない大きさである。なお、図１８（ｂ）の接近防止材１６０は、ここでは説明のために右端部のみにネットを示したが、実際には上面、側面ともネット状である。
【０１３１】
図１７に接近防止材１６０の取り付け状態を示す。図１８（ａ）の接近防止材１６０は、床面１０２にそのまま置かれても、接着剤などによって床面１０２に固定されてもよい。一方、図１８（ｂ）の接近防止材１６０では、貫通穴１６８の直径ｒ２が略円柱状の排水装置１１０の外径と同一か少し大きいものとする。そのため、図１８（ｂ）の接近防止材１６０は、貫通穴１６８を排水装置１１０にはめ込むことにより、排水装置１１０に固定することができる。
【０１３２】
本実施の形態に係る保水設備１０によれば、接近防止材１６０を設けることにより、保水体１２０の好ましくない破片の流出や排水口１１２の詰まりを防止できる。また、保水体１２０が排水装置１１０に擦れることも防止できる。
【０１３３】
（変形例）
以下、複数の実施の形態について有効な細部の構造について説明する。
図１９（ａ）〜（ｄ）は、排水口の高さを調節する機構を有する排水装置１１０の側面方向から見た概略図である。図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、手動高さ調節機構の例を示す。手動高さ調節機構のある排水装置１１０は、胴部１４０と頭部１４４とを有する。胴部１４０は、排水管１０６に取り付けられ、円筒状である。頭部１４４は、上側に排水口１１２を有する円筒状であり、胴部１４０に被せられる。胴部１４０は突起１４２を側面に有し、頭部１４４は突起１４２とかみ合う突起１４６を側面に有する。本実施の形態では、突起１４２、１４６は、胴部１４０と頭部１４４にそれぞれ４段ずつ形成されている。これにより、排水口１１２の高さを４段階に調節することができる。
【０１３４】
図１９（ａ）では、排水口１１２が高さｈ１２に調節されている。この高さは、調節できる４段階の高さのうち、低い方から２番目の高さである。一方、図１９（ｂ）では、頭部１４４を引っ張って胴部１４０から上方にスライドさせ、一番上の突起１４２と一番下の突起１４６とを噛み合わせ、排水口１１２を高さｈ１３に調節している。この高さは、調節できる４段階の高さのうち最も高い。
【０１３５】
本変形例によると、保水設備１０の置かれる場所や季節によって排水口１１２の高さを調節することができる。その結果、状況に応じた保水性および蒸発性を実現することができる。保水設備１０に保水構造体１２２を敷設する場合には、敷設する保水構造体１２２の量を増減させることにより、保水性および蒸発性をさらに向上させることができる。
【０１３６】
図１９（ｃ）および図１９（ｄ）は、自動高さ調節機構のある排水装置１１０を示す。この排水装置１１０は、本体１５０、センサ１５２、制御部１５４、およびアクチュエータ１５６を有する。本体１５０は、排水口１１２を有し、排水管１０６に固定されている。センサ１５２は、降雨量や風速などを自ら取得し、ないし台風情報などの降雨情報をネットワーク等を介して取得し、それらの情報を制御部１５４に伝達する。制御部１５４は、その情報に基づいて、アクチュエータ１５６を制御する。アクチュエータ１５６は、駆動されることによって、排水口１１２が所望の高さとなるよう排水装置１１０を上下させる。
【０１３７】
図１９（ｃ）では、排水口１１２が高さｈ１４に調節されている。一方、図１９（ｄ）では、センサ１５２で得られた情報に基づいて、制御部１５４がアクチュエータ１５６を制御して駆動させることによって、排水口１１２が高さｈ１５に調節されている。これにより、より高い水位まで水が貯留されても、排水口１１２から水が排出されない。
【０１３８】
本変形例によると、人がビルの屋上に登って排水口１１２の高さを調節しに行くことができないような状況下でも、排水口１１２の高さを調節することができる。また、排水口１１２の調節を簡便かつリアルタイムに行うことができる。なお、センサ１５２ないし制御部１５４は排水装置１１０内部ではなく、その管理設備等、別の場所に設けてもよい。
【０１３９】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【符号の説明】
【０１４０】
１０ 保水設備、２０ 枠体、１００ 底板、１０６ 排水管、１１０ 排水装置、１１２ 排水口
【技術分野】
【０００１】
本発明は保水設備に関し、特に、保水体を利用する保水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部の気温が郊外部に比べて高くなる現象、いわゆるヒートアイランド現象がますます顕著となりつつある。ヒートアイランド現象は、熱中症や睡眠障害などの健康への影響を引き起こすだけでなく、空調などの電気設備の負荷増加を招くことにより、エネルギー消費量を増加させる。
【０００３】
また、ヒートアイランド現象は、近年、都市部で局所的に大雨が降る現象、いわゆるゲリラ豪雨の要因ともいわれている。特に都市部では、地面の大部分がアスファルトやコンクリートで舗装されているため、雨水を吸収することができない。ゲリラ豪雨が発生した場合、短時間で許容量を超える雨水が下水道や河川に流入し、都市部に特徴的な水害である都市型洪水が発生する。以上の諸問題を防止するために、ヒートアイランド現象緩和策が切望されている。
【０００４】
都市空間は、すでに地上、地下とも過密利用されている。そのため、ヒートアイランド現象の緩和技術として、利用率の低いビルの屋上の有効活用に期待が寄せられている。そのひとつに、建物の屋上に芝生等を敷設する屋上緑化の試みがある。しかし、屋上緑化は、施工費用や維持管理問題から、十分な普及には至っていない。また、屋上緑化された設備は、雨水を保水する能力がそれほど高いわけではなく、都市型洪水の緩和にはあまり役に立っていなかった。
【０００５】
そのため、より大量の雨水を貯留して都市型洪水を抑制する新たな技術が求められている。この技術はまた、貯留した雨水を晴天時に蒸発させ、蒸発冷却作用によって建物や周囲の温度上昇を抑え、ヒートアイランド現象を緩和できればより望ましい。
【０００６】
特許文献１には、ビルの屋上などに敷設することができ、保水性と蒸発性を兼ね備えた保水セラミックス、およびこの保水セラミックスを敷き詰める技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１００５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術は、保水セラミックスを２〜２０ｃｍの厚さで敷き詰める。しかし、この構造では、保水セラミックスが吸収しきれなかった水について考慮する必要がある。この点において、本発明者は改善の余地を認識した。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、雨水等の貯水量に配慮する保水技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の保水設備は、枠体に囲まれた、建造物の床面に設けられる保水設備であって、床面より上方に位置し、床面の上に貯留された水が所定の水位に到達したときに排水が可能な排水口を備える。
【００１１】
この態様によると、所定の高さまで水を貯留することができる。そのため、保水設備がたとえばビルなどの建造物の屋上などに設けられた場合に、大量の雨水を貯留することによって、下水道や河川への雨水の流入を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の保水設備によれば、貯水量を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例及び比較例における試験方法の説明図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】実施例の保水用セラミックスの気孔の孔径分布図である。
【図３】比較例の保水用セラミックスの気孔の孔径分布図である。
【図４】（ａ）図は、試験体１を示す模式的な断面図、（ｂ）図は試験体１〜３のスラブ下温度の経時変化を示すグラフである。
【図５】試験体１，３のスラブ表面温度の経時変化を示すグラフである。
【図６】（ａ）図は試験体４を示す模式的な断面図、（ｂ）図は試験体４，５の上方大気温度の経時変化を示すグラフである。
【図７】ケース１〜３の初期及び維持費用を比較するグラフである。
【図８】本発明の保水用セラミックスと芝生の試験期間内の蒸散・吸水量を対比して示すグラフである。
【図９】本発明の保水用セラミックスと芝生の蒸散量と吸水量の累計を対比して示すグラフである。
【図１０】実施例及び比較例における試験方法の説明図であり、パレット上の保水用セラミックスの積重状態を示す模式図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１４】第４の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１５】第５の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１６】第６の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１７】第７の実施の形態に係る保水設備の側面方向から見た概略図である。
【図１８】第７の実施の形態に用いる接近防止材を示す斜視図である。
【図１９】排水口の高さを調節する機構を有する排水装置の側面方向から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（前提技術）
はじめにまず、本発明の各実施の形態に好適に使用できる保水用セラミックスを、前提技術として説明する。当該保水用セラミックスは、特開２０１０−１００５１３号公報に開示されている。前提技術として説明する保水用セラミックスに関連する記載において、「本発明」「実施例及び比較例」などの語句は、それぞれ「特開２０１０−１００５１３号公報の発明」「特開２０１０−１００５１３号公報の実施例及び比較例」などを示すものとする。
【００１５】
［保水用セラミックス］
本発明の保水用セラミックスは、その保水用セラミックスの全体積の５３〜７０％好ましくは５５〜６８％が、孔径１〜１００μｍ、好ましくは１５〜４０μｍの微細気孔よりなる。上述の通り、このように微細な気孔を多量に含むことにより、保水用セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
【００１６】
好ましくは、この孔径１〜１００μｍの気孔の６０％以上、例えば７０〜９５％が孔径１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜４０μｍの気孔よりなる。
特に、本発明の保水用セラミックスは、その保水用セラミックスの全体積の１０〜７０％、特には１５〜５０％が孔径１５〜４０μｍの微細気孔よりなることが好ましい。
【００１７】
本発明の保水用セラミックスの全気孔率は、５５〜８０％であることが好ましい。保水用セラミックスの全気孔率が５５％未満では、全体積の５３〜７０％が孔径１〜１００μｍの微細気孔の保水用セラミックスの実現し得ず、８０％よりも大きいと、強度が不足し、敷設材料としての実用性が損なわれる。
【００１８】
なお、本発明では、気孔の孔径の測定は、水銀ポロシメータを用い、ＪＩＳ Ｒ １６５５に従って行われる。
【００１９】
この保水用セラミックスは、１〜１２００ｃｍ３特に１〜２００ｃｍ３とりわけ２０〜１００ｃｍ３程度の大きさであることが好ましい。この大きさのものは、屋上や庭などに敷き詰め易い。保水用セラミックスの形状は球形、楕円球状（例えばラグビーボール状）、立方体、直方体、錘形、円盤形状、柱状体など任意である。
【００２０】
この保水用セラミックスを好ましくは厚さ２〜２０ｃｍ特に８〜１５ｃｍ程度に厚く敷き詰めることにより、保水用セラミックス層全体の保水容量が増大し、急激な降雨や一時的に多量の散水が行われたときでも、水を十分に保水することができる。従って、本発明の保水用セラミックスを都市の多くの建物や庭、空地等に敷き詰めることにより、都市型洪水を防止することも可能となる。
【００２１】
また、この保水用セラミックスから、水が蒸発するときの蒸発潜熱により冷却が行われるので、本発明の保水用セラミックスを都市の多くの建物や庭、空地等に敷き詰めることにより、ヒートアイランド現象を防止することが可能となる。
【００２２】
上記孔径の気孔内の水は、凍結時に保水用セラミックス外に押し出され易く、凍結融解作用を繰り返し受けても、保水用セラミックスが割れることは殆どない。
【００２３】
この保水用セラミックスを構成するセラミックスの組成は
ＳｉＯ２：５０〜８０ｗｔ％とりわけ５５〜７０ｗｔ％
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０ｗｔ％とりわけ１５〜２５ｗｔ％
Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計：１〜１０ｗｔ％とりわけ３〜７ｗｔ％
であることが好ましい。
【００２４】
かかるソーダ・カリを多く含むアルミノ珪酸塩系セラミックスは、親水性であり、保水用セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
【００２５】
なお、湿潤状態にある保水用セラミックスに藻が発生することを防止するために、ＣｕＯを保水用セラミックス中に０．１〜１．５ｗｔ％程度配合してもよい。
【００２６】
本発明の保水用セラミックスには、その一部又は全面に光触媒コーティング液を塗布して光触媒効果を付与してもよく、これにより、光触媒による浄化作用で、保水用セラミックスの耐汚染性を高めることができる。
【００２７】
［保水用セラミックスの製造方法］
次に本発明の保水用セラミックスの好適な製造方法について説明する。
【００２８】
この保水用セラミックスを製造するには、窯業系原料、アルミナセメント及び粉末状吸水性ポリマー並びに好ましくは更に炭酸リチウムを乾式混合し、次いで水を添加して混合し、その後、成形、乾燥及び焼成する。この際の配合割合は、好ましくは、
窯業系原料：７５〜９５ｗｔ％、特に８０〜９５ｗｔ％
アルミナセメント：３〜１５ｗｔ％、特に５〜１５ｗｔ％
吸水性ポリマー：０．５〜１０ｗｔ％、特に１〜５ｗｔ％
炭酸リチウム：１０ｗｔ％以下、特に１〜１０ｗｔ％、とりわけ１〜５ｗｔ％
である。
【００２９】
なお、水の混合割合は、水以外の全原料の合計重量に対して１３０〜１７０ｗｔ％程度であって、吸水性ポリマーに対して８０〜１５０倍程度とすることが、取り扱い性、成形性、吸水性ポリマーの吸水膨張性、その後の乾燥、焼成効率の面から好ましい。
【００３０】
窯業系原料としては、カリ長石、粘土、珪砂などの１種又は２種以上を用いることができるが、これに限定されない。これらの窯業系原料をＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの割合が前述となるように選択して用いる。
【００３１】
アルミナセメントとしては、ＪＩＳに定めるものを用いることができる。
【００３２】
このアルミナセメントは、硬化が速いので、水を添加して混合し、成形すると、短時間のうちにハンドリングできる程度の成形体が得られる。
【００３３】
粉末状吸水性ポリマーとしては、粒径１０〜５０μｍ特に２０〜３０μｍ程度のものが好適である。
【００３４】
吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、でんぷん・アクリル酸グラフト共重合体など、各種のものを１種を単独で、或いは２種以上を混合して用いることができる。
【００３５】
この混合物を成形するには、定量充填機、鋳込成型機、押出成形機、ハニカム成形機などを用いることができるが、これに限定されない。
【００３６】
この成形体を好ましくは８０〜２５０℃で５〜４０時間特に６〜１２時間加熱して乾燥した後、好ましくは１０５０〜１２００℃特に１１００〜１１５０℃で０．２〜２０時間特に０．３〜２時間焼成して焼結体とする。この焼成には、ローラーハースキルン、トンネルキルン、シャトルキルン等を用いることができる。
【００３７】
［保水用セラミックスの応用例及びその効果］
本発明の保水用セラミックスは、気孔径及びその割合が厳密に制御された多孔質セラミックスであり、雨水を吸水することにより治水し、また、吸水した水を日射によって蒸散させる性能を有する。
従って、本発明の保水用セラミックスを、ビル屋上や個人住宅又は公共施設の通路、広場、庭等に敷設することにより、以下のＡ，Ｂのような環境対策を図ることができる。
【００３８】
Ａ．個別ビルの環境対策
Ａ−１．ビルの省エネ・ＣＯ２削減：
本発明の保水用セラミックスをビル屋上に敷設することにより、保水用セラミックスによる雨水の治水・蒸散で、屋上スラブ温度を下げ、階下の空調の使用電力量を減らすことができる。
また、屋上に設置された空調室外機の周辺温度を下げ、全階の空調の運転効率を向上させ、使用電力量を減らすこともできる。特に、屋上階の夏場の空調の使用電力量を大きく低減することができる。
この結果、ＣＯ２の排出量の削減も可能となる。
【００３９】
Ａ−２．ビルの屋上緑化の代替：
本発明の保水用セラミックスは、芝生等の植物と同様の保水、冷却性能を有すると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用する維持管理不要な材料であるため、屋上緑化代替の有力候補となる。
現状の屋上緑化は維持に手間が掛かり、管理費も高いが、本発明の保水用セラミックスによれば、この問題を解決できる。
【００４０】
Ａ−３．ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減：
本発明の保水用セラミックスは、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度の低熱伝導性で断熱性が高いので、これをビル屋上に敷設することにより、屋上スラブ温度を一定に保つことができる。また、紫外線も防ぐことができる。
現状では１０年程度で防水層の補修が必要とされるが、本発明の保水用セラミックスを適用することにより、このメンテナンス頻度を低減できる。
【００４１】
Ｂ．都市の環境対策
Ｂ−１．ヒートアイランド対策：
本発明の保水用セラミックスは、ビル屋上を占有する各種機器（室外機・熱源など）の下にも敷設できるので、本発明の保水用セラミックスを各所に敷設することにより、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度をより一層低減することができる。
また、本発明の保水用セラミックスは、芝生と比較して高い蒸散能力があるので、芝生に比べて単位面積当たりの温度低減効果も高い。
【００４２】
Ｂ−２．ゲリラ豪雨対策：
本発明の保水用セラミックスは、芝生と比較して高い治水能力があるので、ビル屋上に可能な限り敷設すれば、ゲリラ豪雨のピークカットが期待できる。
【００４３】
Ｂ−３．資源の再利用
本発明の保水用セラミックスは、従来、廃棄物とされていた長石キラを主原料（例えば原料の９０％）として製造することができる。
長石キラはタイル原料の長石を採掘する時の副産物であり、従来は廃棄物とされていたが、本発明によれば、長石キラの有効利用が図れる。
【００４４】
以下に、本発明の保水用セラミックスによる上記Ａ，Ｂの効果を示す実験例及び試算例を挙げる。
【００４５】
＜Ａ−１．ビルの省エネ・ＣＯ２削減＞
第４図（ａ）に示すように、底部及び４側面が断熱材１１で構成された箱型容器内にコンクリートスラブ１２を敷設し、その上に、本発明の保水用セラミックス（例えば、後掲の実施例２と同様にして製造された保水用セラミックス）１３を厚さ１０ｃｍに敷設し、試験体１とした。保水用セラミックスの敷設面積は１ｍ２である。なお、底部断熱材１１とコンクリートスラブ１２との間には、温度センサ１４を設けた。
別に、この保水用セラミックスの代りに芝生を植えたものを試験体２とし、保水用セラミックスを敷設しなかったものを試験体３とした。
【００４６】
これらの試験体１〜３を並べて置き、気温と、各試験体の温度センサ１４の測定温度の経時変化を調べ、結果を第４図（ｂ）に示した。
なお、第４図（ｂ）のグラフ中、吸水期間は、降雨のあった期間であり、それ以外は、曇ないし晴天であった。
【００４７】
第４図（ｂ）より明らかなように、本発明の保水用セラミックスを敷設した試験体１は、敷設なしの試験体３に対してスラブ下温度で最大−８℃の温度低減効果があった。しかも、試験体１の蒸散効果は、芝生を植えた試験体２よりも大きいものであった。
この結果から、本発明の保水用セラミックスによる雨水の治水・蒸散で、屋上スラブ温度を下げ、階下の空調の使用電力量を減らすことができることが分かる。
【００４８】
次に、第４図（ａ）に示すと同様に保水用セラミックス１３を敷設すると共に温度センサ１４を設けた試験体１と、保水用セラミックスを敷設していない試験体３により、屋上スラブ表面温度の変化を模擬するものとして、１日２４時間の温度センサ１４の測定温度を調べ、結果を第５図に示した。
なお、本発明の保水用セラミックス、コンクリートスラブ及び土の一般的な熱伝導率は以下に示す通りである。
本発明の保水用セラミックス：０．２０Ｗ／ｍ・Ｋ
コンクリートスラブ ：０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ
土 ：０．６３Ｗ／ｍ・Ｋ
【００４９】
第５図より明らかなように、屋上スラブの表面温度の一日の変化量は、本発明の保水用セラミックスを敷設した試験体１では２℃であるのに対して、敷設していない試験体３では１５℃だった。この結果から、本発明によれば、日射によるスラブへの熱負荷が軽減されることが分かる。
【００５０】
次に、第６図（ａ）に示すように、底部及び４側面が断熱材１１で構成された箱型容器内にコンクリートスラブ１２を敷設し、その上に、本発明の保水用セラミックス（例えば、後掲の実施例２と同様にして製造された保水用セラミックス）１３を厚さ１０ｃｍに敷設し、試験体４とした。保水用セラミックスの敷設面積は１ｍ２である。保水用セラミックスの敷設面の上方１ｃｍの位置に温度センサ１４を設けた。
別に、保水用セラミックスを敷設しなかったものを試験体５とした。この試験体５ではコンクリートスラブ１２の上方１ｃｍの位置に温度センサ１４を設けた。
これらの試験体４，５を並べて置き、１日２４時間の温度センサ１４の測定温度の変化を調べ、結果を第６図（ｂ）に示した。
【００５１】
第６図（ｂ）より明らかなように、保水用セラミックスを敷設した試験体４と敷設していない試験体５とでは、１ｃｍ上方の大気温度として、最大５℃の差があった。
この結果から、本発明の保水用セラミックスを敷設することにより、屋上に設置された空調室外機の周辺温度を下げ、全階の空調の運転効率を向上させ、使用電力量を減らすことができることが分かる。
【００５２】
＜Ａ−２．ビルの屋上緑化の代替及びＡ−３．ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減＞
本発明の保水用セラミックスをビル屋上に敷設した場合（ケース１）と、これを敷設していない従来仕様（ケース２）と、芝生や低木を植えた屋上緑化の場合（ケース３）とで、単位面積当たりの初期費用（敷設ないし植栽費用）と２０年間の維持（メンテナンス）費用を試算し、その比較結果を第７図に示した。
第７図に示されるように、本発明の保水用セラミックスは初期費用のみでその後の維持管理は殆ど不要である。一方、保水用セラミックスを敷設しない従来仕様のケース２では、防水層の補修等の維持費がかかり、結果として、本発明品と同等である。
屋上緑化のケース３では、初期費用に加えて、剪定、刈込み、芝刈り、施肥、除草、病害虫防除、灌漑装置の点検、その他の総合点検等の維持費用がかさみ、第７図に示す費用以外にも灌漑設備による散水のための運転に必要な電気代及び水道代がかかる。
【００５３】
これらの結果から、前述の如く、本発明の保水用セラミックスは、治水・蒸散において、芝生等植物の性能と同等であると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用した維持管理不要なものである上に、屋上緑化に比較して、初期費用は１／２、維持費用も格段に安く、屋上緑化代替の有力候補となることが分かる。
【００５４】
＜Ｂ−１．ヒートアイランド対策＞
東京都２３区内のビル屋上全てに本発明の保水用セラミックスを敷設すると、治水・蒸散に機能する都市の蒸散面積を１０％増加させることができる。
【００５５】
現在、ビルの屋上には機器類（室外機・熱源など）が設置されているが、本発明の保水用セラミックスは、ビル屋上の各種機器の下にも敷設できるので、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度を大幅に低減することができる。
【００５６】
本発明の保水用セラミックスと芝生の治水・蒸散の繰り返し試験結果を示す第９図から明らかなように、本発明の保水用セラミックスは、芝生の約２倍の蒸散能力があるため、上記の１０％の都市の蒸散面積の増加は、芝生に替算すれば、２倍の２０％の都市の蒸散面積の増加となり、更なる有効性が明らかである。
【００５７】
＜Ｂ−２・ゲリラ豪雨対策＞
本発明の保水用セラミックスと芝生について、１０月２日〜１０月１６日の１５日間にわたる期間の単位体積当たりの蒸散量と吸水量の累計を比較した第８図より明らかなように、本発明の保水用セラミックスは芝生よりも２倍以上の吸水・蒸散量を有する。
ビル屋上に本発明の保水用セラミックスを１０ｃｍの厚さで５０ｋｍ２の面積に敷設すると１８０万ｍ３もの治水ができ、東京都２３区で３ｍｍ／ｈｒのゲリラ豪雨のピークカットを図ることができる。
【００５８】
＜Ｂ−３．資源の再利用＞
本発明の保水用セラミックスは、例えば、従来廃棄物とされていた長石キラ９０重量％と、その他の材料１０重量％で製造することができる。単位面積当たりの本発明の保水用セラミックスの重量を４０ｋｇ／ｍ２とすると、５０００ｍ２の敷設に必要となる長石キラの量は、
５０００（ｍ２）×４０（ｋｇ／ｍ２）×０．９÷１０００＝１８０ｔｏｎ
となる。
即ち、本発明の保水用セラミックスを敷設面積として１日に５０００ｍ２生産すると、必要な廃棄物（長石キラ）原料は、１８０ｔｏｎ／日であり、廃棄物の有効利用効果は極めて大きい。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００６０】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。
【００６１】
カリ長石：愛知県瀬戸産 長石
８号珪砂：勝野窯業製
長石キラ：愛知県瀬戸産 長石
吸水性ポリマー：三洋化成株式会社製
（篩によって粒径２０μｍアンダー（吸水性ポリマーＡ）、粒径 ２０〜５０μｍ（吸水性ポリマーＢ）、粒径５０〜１００μｍ （吸水性ポリマーＣ）に分級した。）
アルミナセメント：ラファージュ株式会社製
炭酸リチウム：試薬特級
ＣｕＯ：試薬特級
【００６２】
［実施例１〜５、比較例１〜５］
水以外の原料を表１の割合で秤量し、ミキサ（ホソカワミクロン製ナウタミキサ）で乾式にて攪拌混合した。次いで、水を表１の割合でこの混合粉末に添加し、混練した。これを直径７０ｍｍ、最大厚さ１５ｍｍの略円盤形状に成形し、８０℃にて２４時間乾燥した。これをローラーハースキルン（最高焼成温度は表１に示す通り。炉通過時間は６０分）にて焼成し、保水用セラミックスを製造した。
【００６３】
各保水用セラミックスについて成分分析を行うと共に特性測定を行った。結果を表１、表２に示す。
【００６４】
なお、気孔率は、水銀ポロシメータ（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ株式会社製）を用いて測定した。気孔の孔径分布を第２図及び第３図に示す。
【００６５】
保水量は、次のようにして測定した。
【００６６】
保水用セラミックスを１０５℃で乾燥した後、放冷し、秤量し、重量（Ｗ１）を求める。次いで、２０℃の水中に２４時間浸漬した後、引き上げ、表面水を湿った布で拭き取り、飽水状態とする。この試料を秤量し、重量（Ｗ２）を求める。また、この飽水状態の保水用セラミックスをメスシリンダー中の水中に投入し、体積（Ｖ）を求める。保水量（ｇ／ｃｍ３）を（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖにより算出する。
【００６７】
強度は１０ｃｍ×１０ｃｍ×０．５ｃｍのサンプルを作り３点曲げ試験（ＪＴトーシ株式会社、５０ｋＮデジタル曲げ試験機）によって測定した。
【００６８】
凍結融解性能は、上記飽水状態の保水用セラミックスを−２０℃に７５分保持して凍結させた後、３０℃に９０分保持して融解させる凍結・融解サイクルを２００サイクル繰り返し、破損の程度を観察することによって調べ、非常に良好（◎）、良好（○）、やや不良（△）、不良（×）で評価した。
【００６９】
蒸散性能は、水を深さ５ｍｍに張った平たい容器内に、乾燥した保水用セラミックスを置き、３０分吸水させた後、引き上げ、この３０分間の吸水量を上記保水量の測定方法と同様にして求める。体積については保水量測定時の体積を用いる。この３０分間の吸水量（ｇ／ｃｍ３）を蒸散性能とする。
【００７０】
蒸散効果持続日数は、蒸発の潜熱による冷却効果の持続日数であり、次のようにして測定した。
【００７１】
第１図に示す通り、厚さ１５０ｍｍの再生ポリプロピレン樹脂製パレット１の上に、厚さ１００ｍｍの発泡スチロール板よりなる正方形状の囲枠２を載せ、容器とする。この容器の一辺は１０００ｍｍ、深さは８３０ｍｍである。容器の外周面にアルミ箔を張ってある。
【００７２】
この容器内に厚さ５００ｍｍに発泡スチロール板３を敷き詰め、その上面の５箇所に温度センサＴ１〜Ｔ５を配置する。
【００７３】
この発泡スチロール板３の上に厚さ１８０ｍｍ、比重２．２のコンクリート板４を載せる。このコンクリート板４の上に飽水状態の保水用セラミックス５（第１図（ｂ）にのみ図示）を５０ｋｇ堆積させる。堆積厚さは約１０ｃｍ程度である。以上の作業は、気温２０℃、湿度６０％ＲＨの屋内で行う。この容器を３５℃、６０％ＲＨの恒温恒湿室中に放置し、温度センサの検出温度が３５℃に上昇するまでの日数を測定する。これを蒸散効果持続日数とする。
【００７４】
また、各実施例及び比較例で得られた保水用セラミックスについて、吸水性を調べるために、第１０図に示すように、５個の保水用セラミックス３１〜３５を用意し、水をはったパレット３０上に、最下段の保水用セラミックス３５がその底部から１ｍｍ程度水に浸かるようにして、５段積み重ね、この状態で１時間放置した後、最上段の保水用セラミックス３１の重量変化から、この保水用セラミックス３１の吸水率（吸水前の保水用セラミックスの重量に対する吸水した水の重量の割合）を算出した。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
［考察］
表１の通り、実施例１〜５の保水用セラミックスは、蒸発性能及び蒸発効果持続日数に優れ、耐凍結融解性能、吸水性も良好である。
【００７８】
これに対し、比較例１は、気孔の孔径が過大であるため、蒸発性能及び蒸発効果持続日数、吸水性に劣る。
比較例２は、気孔の孔径が過度に小さいため、凍結融解性能、吸水性に劣る。
比較例３は、気孔率が８０％と過度に大きいため、強度及び凍結融解性能、吸水性に劣る。
比較例４，５は、保水量が低いため、蒸発効果持続日数が短く、吸水性も悪い。
【００７９】
以下、上述の前提技術の保水用セラミックスを好適に使用することができる本発明の保水設備の実施の形態について説明する。ここでは、保水用セラミックスのことを多孔質セラミックスと呼ぶ。
【００８０】
（第１の実施の形態）
図１１は、第１の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。以下、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００８１】
保水設備１０は、ビルの屋上、舗装された路面、公園の地面、屋内の床面などの施工対象面Ｐに設けられる。施工対象面Ｐの上には、保水設備１０の底板１００が取り付けられている。底板１００は、平面視で略長方形状である。底板１００には、接合部分から水が漏れないよう横枠１０４が密に固定されている。横枠１０４が底板１００に四方から取り付けられ、プールのような凹状の枠体２０が形成される。四方の横枠１０４は、断面がそれぞれ逆Ｌ字状であり、上部に水はね防止用の返しを有する。
【００８２】
底板１００の上面である床面１０２と横枠１０４の内側には防水加工が施され、枠体２０は雨水を貯留することができる。もちろん、床面１０２と横枠１０４自体を防水性の材料で形成してもよい。
【００８３】
雨水を排出するひとつ以上の排水管１０６が底板１００に設けられている。排水管１０６には、底板１００を貫通して床面１０２から上方へ突き出すように、円柱状の排水装置１１０が取り付けられている。排水装置１１０には、床面１０２から高さｈ１の位置に、排水口１１２が設けられている。そのため、砂などが排水口１１２へ流れ込むのを防止できる。ビルの屋上など、排水管１０６がもともと施工対象面Ｐに存在する場合、排水装置１１０をそれに取り付け可能な構造とすれば、既存の排水管１０６をそのまま利用できる。
【００８４】
底板１００には、排水管１０６の上端から床面１０２に向けて、テーパー状の排出補助面１０８が形成されている。排出補助面１０８は、排水装置１１０が排水管１０６に取り付けられた場合に、流入してきた砂などを溜め、排水口１１２に接近するのを防止する。排水装置１１０は高さ調節機構を有し、排水口１１２の高さｈ１が調節される。高さ調節機構は図１９で詳述する。
【００８５】
枠体２０に貯留された水の床面１０２からの水位を高さｈ２とすると、ｈ２≦ｈ１のときは、水が排水口１１２から排出されずに枠体２０の内側にすべて貯留される。それ以上の水は排水口１１２から排水管１０６を経由して排水される。そのため、保水設備１０に大量の雨水を貯留することによって、都市型洪水を軽減することができる。また、排水口１１２の高さを調節することにより、比較的短い期間で蒸発するだけの限られた量の水を貯留することができる。これにより、施工対象面Ｐに過度に負荷をかけない配慮をすることができる。
【００８６】
保水設備１０は主に雨水を貯留するが、散水された水道水など、雨水以外の水を貯留してもよい。これによって、高温小雨の夏場に、貯留した水の蒸発冷却作用によって建物や周囲の温度上昇を抑制し、ヒートアイランド現象の抑制に寄与することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態では、施工対象面Ｐとは別に底板１００を設けたが、施工対象面Ｐが防水性をもつ場合、これを直接底板として利用してもよい。同様に、建造物の屋上の壁面等を横枠１０４ないしその一部として利用してもよい。
【００８８】
（第２の実施の形態）
図１２は、第２の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、排水装置１１０の側面１１４をテーパー状とした。排水装置１１０の床面１０２と接する部分の外径は、テーパー状の排出補助面１０８の外径以上とし、排水装置１１０の下部と排出補助面１０８の隙間に砂その他異物が挟まらない配慮をしている。排水装置１１０と排水管１０６の固定強度を上げるため、排水装置１１０の下部は排出補助面１０８に埋設されている。本実施の形態でも、既存の排水管１０６をそのまま利用するよう排水装置１１０を設計することが望ましい。
【００８９】
以上、本実施の形態に係る保水設備１０によれば、比較的強い水圧がかかる排水装置１１０の下部構造を強化することができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
図１３は、第３の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、保水体１２０を床面１０２に多数敷設している。保水体１２０は保水性および蒸発性を有する。本明細書では、この保水体１２０の集合体を保水構造体１２２と呼ぶ。保水構造体１２２における保水性（吸水性）と、吸収された水の蒸発性とを高めるために、比較的小さな保水体１２０を利用し、保水構造体１２２の総表面積を大きくしている。
【００９１】
保水構造体１２２は排水口１１２の高さｈ１よりも低い高さｈ３まで敷設されている。排水口１１２の大きさは保水体１２０の大きさよりも小さくすることで保水体１２０の流失を防止できる。
【００９２】
保水体１２０の材料は、多孔質セラミックスである。本実施の形態の保水体１２０に用いられる多孔質セラミックスは、孔径１〜１００μｍの細孔の体積の合計が全体積の５３〜７０％を占めるものとする。多孔質セラミックスから作られた保水体１２０の細孔の孔径は、水銀ポロシメータを用い、ＪＩＳ Ｒ １６５５に従って測定することができる。
【００９３】
保水体１２０を構成する多孔質セラミックスは、１〜１２００ｃｍ３、特に１〜２００ｃｍ３、とりわけ２０〜１００ｃｍ３程度の大きさであることが好ましい。この範囲であれば、保水構造体１２２を保水設備１０の内部に敷き詰め易い。保水体１２０を構成する多孔質セラミックスの形状は、球形、半球形、楕円球状（たとえばラグビーボール状）、立方体、直方体、錘形、円盤形状、柱状体など任意である。
【００９４】
上記孔径のものを採用すれば、細孔内の水が凍結しても、多孔質セラミックス外に押し出され易く、凍結融解作用を繰り返し受けても、多孔質セラミックスが割れにくいことが実験で確認されている。
【００９５】
この多孔質セラミックスを構成するセラミックスの組成は、
ＳｉＯ２：５０〜８０ｗｔ％、とりわけ５５〜７０ｗｔ％
Ａｌ２Ｏ３：１０〜３０ｗｔ％、とりわけ１５〜２５ｗｔ％
Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合計：１〜１０ｗｔ％、とりわけ３〜７ｗｔ％
であることが好ましい。こうしたソーダ・カリを多く含むアルミノ珪酸塩系セラミックスは、親水性であり、多孔質セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
【００９６】
なお、湿潤状態にある多孔質セラミックスに藻が発生することを防止するために、ＣｕＯを多孔質セラミックス中に０．１〜１．５ｗｔ％程度配合してもよい。多孔質セラミックスには、その一部又は全面に光触媒コーティング液を塗布して光触媒効果を付与してもよい。これにより、光触媒による浄化作用で、多孔質セラミックスの耐汚染性を高めることができる。
【００９７】
保水体１２０を構成する多孔質セラミックスを製造するには、窯業系原料、アルミナセメントおよび粉末状吸水性ポリマー、並びに好ましくは更に炭酸リチウムを乾式混合し、次いで水を添加して混合し、その後、成形、乾燥及び焼成する。この際の配合割合は、好ましくは、
窯業系原料：７５〜９５ｗｔ％、特に８０〜９５ｗｔ％
アルミナセメント：３〜１５ｗｔ％、特に５〜１５ｗｔ％
吸水性ポリマー：０．５〜１０ｗｔ％、特に１〜５ｗｔ％
炭酸リチウム：１０ｗｔ％以下、特に１〜１０ｗｔ％、とりわけ１〜５ｗｔ％
である。
【００９８】
なお、水の混合割合は、水以外の全原料の合計重量に対して１３０〜１７０ｗｔ％程度であって、吸水性ポリマーに対して８０〜１５０倍程度とすることが、取り扱い性、成形性、吸水性ポリマーの吸水膨張性、その後の乾燥、焼成効率の面から好ましい。
【００９９】
窯業系原料としては、カリ長石、粘土、珪砂などの１種又は２種以上を用いることができるが、これに限定されない。これらの窯業系原料をＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが上述の割合となるように選択して用いる。
【０１００】
アルミナセメントとしては、ＪＩＳに定めるものを用いることができる。アルミナセメントは硬化が速いので、水を添加して混合し、成形すると、短時間のうちにハンドリングできる程度の成形体が得られる。
【０１０１】
粉末状吸水性ポリマーとしては、粒径１０〜５０μｍ、特に２０〜３０μｍ程度のものが好適である。吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体ケン化物、でんぷん・アクリル酸グラフト共重合体など、各種のものを１種を単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【０１０２】
この混合物を成形するには、定量充填機、鋳込成型機、押出成形機、ハニカム成形機などを用いることができるが、これに限定されない。この成形体を好ましくは８０〜２５０℃で５〜４０時間、特に６〜１２時間加熱して乾燥した後、好ましくは１０５０〜１２００℃、特に１１００〜１１５０℃で０．２〜２０時間、特に０．３〜２時間焼成して焼結体とする。この焼成には、ローラーハースキルン、トンネルキルン、シャトルキルン等を用いることができる。
【０１０３】
以上、本実施の形態に係る保水設備１０によれば、保水構造体１２２により、保水設備１０に貯留された水の蒸発性を向上させることができる。
【０１０４】
また、本実施の形態は、排水口の高さｈ１を保水構造体１２２の床面１０２からの高さｈ３よりも高くしたため、保水構造体１２２が保水できる量以上の雨水を枠体２０に貯留することができ、都市型洪水の軽減に寄与できる。
【０１０５】
（第４の実施の形態）
図１４は、第４の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、保水構造体１２２の床面１０２からの高さｈ４を排水口１１２の高さｈ１よりも高くしている。そのため、保水体１２０が排水装置１１０に接近し、排水装置１１０を覆ったり擦れたりする可能性、および保水体１２０の破片が排水口１１２から流出したり、排水口１１２を詰まらせたりする可能性が高まる。そのため、本実施の形態では接近防止材１２４を設けている。
【０１０６】
接近防止材１２４は、ネット状の袋１２６に所定数の保水体１２０を収容して形成される。袋１２６の網目の開口は保水体１２０の外形よりも小さい。しかし、この開口は通気性、通水性、光の透過性を有するため、接近防止材１２４も保水構造体１２２として機能する。接近防止材１２４は、排水装置１１０から所定のクリアランスをとり、保水構造体１２２の高さｈ４よりも高い、高さｈ５まで土嚢状に積み上げられている。袋１２６は、軽量性、強度、および耐久性を有する化学繊維や金属などの材質によるネットでできている。袋１２６の色は黒色や白色など任意だが、保水設備１０全体の美観を考慮して、保水構造体１２２と同一ないし類似の色でもよい。
【０１０７】
本実施の形態に係る保水設備１０によれば、保水構造体１２２の高さｈ４が排水口１１２の高さｈ１よりも高いため、高い保水性を維持しつつ、高さｈ１よりも高い部分の保水構造体１２２が下から水を吸い上げて蒸発させることにより、貯留された水の蒸発性を向上させることができる。
【０１０８】
なお、排水口１１２は、保水体１２０よりも小さいことが望ましいが、砂や保水体１２０の小さな破片など、排出されても不都合がない物体よりは大きくてよい。これにより、排水口１１２の目詰まりが防止しやすくなる。
【０１０９】
（第５の実施の形態）
図１５は、第５の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、所定の高さの上下で、敷設する保水体１２０の比表面積を変えている。
【０１１０】
保水構造体１２２は、相対的にサイズは大きく比表面積は小さな第１の保水体１２０ａ、および相対的にサイズは小さく比表面積は大きな第２の保水体１２０ｂをそれぞれ多数個含む。これらの保水体は第３の実施の形態で説明した多孔質セラミックスである。なお、比表面積とは、単位体積あたりの表面積をいう。
【０１１１】
第１の保水体１２０ａは、床面１０２から高さｈ６まで敷設されている。この領域をここでは下方領域Ｒ１と呼ぶ。その上側に第２の保水体１２０ｂが高さｈ７まで敷設されている。この領域をここでは上方領域Ｒ２と呼ぶ。下方領域Ｒ１と上方領域Ｒ２は、第２の保水体１２０ｂの径より小さい開口を有するシート状の保持材１３０によって分離されている。
【０１１２】
第２の保水体１２０ｂは、第１の保水体１２０ａに比べて保持された水の蒸発性が高い。ここで蒸発性とは、温度、湿度、風邪などの諸条件が同じとき、単位体積あたりの保水体から単位時間当たりに蒸発する水の質量をいう。第２の保水体１２０ｂは、第１の保水体１２０ａに比べて比表面積が大きいため、この蒸発性の大小関係が実現する。なお、比表面積は保水体が保水状態のときに外気に触れる表面（以下、外表面という）の面積を指し、保水状態で外気に触れない内部の細孔表面（内表面）は含まれない。この定義は、保水体の表面のうち、蒸発性に寄与する部分が外表面であり、内表面は蒸発性に寄与しないことを反映している。
【０１１３】
本実施の形態では、第２の保水体１２０ｂの方が第１の保水体１２０ａよりサイズが小さいが、第２の保水体１２０ｂの比表面積が第１の保水体１２０ａの比表面積より大きければこれに限られない。たとえば、両者のサイズおよび外形を同等とし、第２の保水体１２０ｂの外表面に微細凹凸を設けてもよい。
【０１１４】
本実施の形態でも接近防止材１２４ａ、１２４ｂが設けられている。接近防止材１２４ａ、１２４ｂは、それぞれネット状の袋１２６に所定数の第２の保水体１２０ｂ、第１の保水体１２０ａを収容して形成される。ここでは、下方領域Ｒ１に第１の保水体１２０ａを収容した接近防止材１２４ａを、上方領域Ｒ２に第２の保水体１２０ｂを収容した接近防止材１２４ｂをそれぞれ土嚢のように積み上げている。
【０１１５】
以上、本実施の形態に係る保水設備１０によれば、蒸発性が相対的に高い第２の保水体１２０ｂによって保持された水の蒸発が促進される。第２の保水体１２０ｂによって保持された水の蒸発が速やかに進行することで、第１の保水体１２０ａから第２の保水体１２０ｂに水の移動が進み、第２の保水体１２０ｂを介して水の蒸発が促進される。この結果、保水構造体１２２全体として、保水性を維持しつつ、蒸発効率を高めることができる。
【０１１６】
ここで「保水性」の面から補足的な考察を行う。保水性とは、保水体の単位体積あたり保水しうる水の質量をいう。第１の保水体１２０ａの保水性Ｗ１と第２の保水体１２０ｂの保水性Ｗ２との関係は、（１）保水性Ｗ１＝保水性Ｗ２、（２）保水性Ｗ１＞保水性Ｗ２、および（３）保水性Ｗ１＜保水性Ｗ２、のいずれかである。
【０１１７】
保水体が（１)の関係を有する場合、第１の保水体１２０ａと第２の保水体１２０ｂとを同じ成分の材料で製造することができ、材料コストの低減、製造プロセスの簡略化により製造コストを低減することができる。
【０１１８】
保水体が（２）の関係を有する場合、第１の保水体１２０ａと第２の保水体１２０ｂの役割分担をより明確にすることができる。すなわち、第１の保水体１２０ａがより一層の保水機能を担い、第２の保水体１２０ｂがより一層の蒸発機能を担う。さらに、保水性Ｗ２を大きくする代わりに、その分、密に形成することで第２の保水体１２０ｂの強度を上げることができる。したがって、第２の保水体１２０ｂに保水構造体１２２全体としての強度アップの機能をたせることができる。
【０１１９】
この構成の場合、第２の保水体１２０ｂは蒸発性が相対的に高く、第２の保水体１２０ｂに保持された水は急速に蒸発する。一方、第１の保水体１２０ａは蒸発性が相対的に低いため、第１の保水体１２０ａに保持された水はじわじわと蒸発し、第２の保水体１２０ｂに保持された水が蒸発し終わった後も、第１の保水体１２０ａに保持された水が継続して蒸発し続ける。したがって、ある程度の量の水は急速に蒸発させて冷却効果を高め、かつ次の豪雨にそなえつつ、晴天がつづいた場合にも、比較的長い時間をかけて蒸発する水分の存在により、施工対象面Ｐの急激な温度上昇を抑制することができる。
【０１２０】
保水構造体１２２が（３）の関係を有する場合、（２）の場合とは逆に第１の保水体１２０ａの強度をより高めることができ、強度保持材としての機能をもたせることができる。一方、第２の保水体１２０ｂが保水性および蒸発性を兼ね備えた保水・蒸発材としての機能を担う。また、第１の保水体１２０ａの摩耗性が低くなるため、保水構造体１２２全体としての耐久性を向上させることができる。
【０１２１】
（第６の実施の形態）
図１６は、第６の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態では、接近防止材１２４に代えて固定部材１３２が使用されている。床面１０２上に固定部材１３２が取り付けられることにより、高さｈ１０の区画が形成される。固定部材１３２どうしで形成される区画、および固定部材１３２と横枠１０４によって形成される区画には、保水構造体１２２が敷設されている。区画は格子状や直方体状など任意の形状でよい。
【０１２２】
保水構造体１２２の上方には、飛散防止材１３８が設けられている。飛散防止材１３８はネット状で、固定部材１３２の上面１３４において、飛散防止材取付部材１３６を用いて固定部材１３２により固定されている。固定部材１３２の材質は、風よけに応じた強度と耐久性を有するものであれば何でもよい。飛散防止材１３８は、網目状の構造で、網目は保水体１２０の外形よりも小さい。そのため、通気性、通水性、光の透過性などの保水蒸散性と、保水体１２０の飛散防止とが両立できる。なお、固定部材１３２自体も保水体１２０の飛散防止材として機能する。
【０１２３】
固定部材１３２には、水を通さない素材を用いるか、固定部材１３２の上から被覆を施してもよい。これにより、保水設備１０にできるだけ水を貯留することができ、都市型洪水の軽減に寄与することができる。さらにこの場合、排水管１０６に近い位置にある固定部材１３２の所定の高さに穴を設け、これを排水口として利用することもできる。
【０１２４】
逆に、固定部材１３２に通水性のある部材を使用し、保水構造体１２２が保水できる以上の水をあまり長時間貯留させないようにしてもよい。長時間の貯留により、施工対象面Ｐに影響がある場合、この方法は有効である。固定部材１３２の素材や被覆の有無は、設置の際、どのような観点を重視するかに応じて選択すればよい。
【０１２５】
保水構造体１２２の高さｈ９と固定部材１３２の高さｈ１０との関係は３通りある。まず両者をほぼ同一とする場合、保水設備１０の美観を損なわない点で有利である。
【０１２６】
つぎに、保水構造体１２２の高さｈ９を固定部材１３２の高さｈ１０よりも低くする場合、保水構造体１２２の上部により広いスペースが形成され、保水構造体１２２の蒸発性を高めることができる。
【０１２７】
最後に、保水構造体１２２の高さｈ９を固定部材１３２の高さｈ１０よりも高くし、ネット状の飛散防止材１３８によって保水構造体１２２を覆う場合、保水設備１０の保水性および保水構造体１２２の総表面積を大きくしつつ、保水構造体１２２の飛散も防止することができる。
【０１２８】
以上、本実施の形態によれば、既出の実施の形態の効果に加え、保水体１２０の飛散を効果的に防止することができる。
【０１２９】
（第７の実施の形態）
図１７は、第７の実施の形態に係る保水設備１０の側面方向から見た概略図である。本実施の形態は接近防止材１６０を有する。図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、接近防止材１６０を示す斜視図である。
【０１３０】
図１８（ａ）の接近防止材１６０は、円筒状のネットであり、所定の間隔で骨太な補強部１６２を有する。図１８（ｂ）の接近防止材１６０は、直径ｒ２の貫通穴１６８を有する。接近防止材１６０は、平面視がドーナツ状のネットであり、所定の間隔で補強部１６２を有する。いずれの接近防止材１６０も直径がｒ１で高さがｈ１１である。直径ｒ１は、排水装置１１０および排出補助面１０８の外径よりも大きい。いずれの接近防止材１６０も、ネットの開口は、保水体１２０が通過できない大きさである。なお、図１８（ｂ）の接近防止材１６０は、ここでは説明のために右端部のみにネットを示したが、実際には上面、側面ともネット状である。
【０１３１】
図１７に接近防止材１６０の取り付け状態を示す。図１８（ａ）の接近防止材１６０は、床面１０２にそのまま置かれても、接着剤などによって床面１０２に固定されてもよい。一方、図１８（ｂ）の接近防止材１６０では、貫通穴１６８の直径ｒ２が略円柱状の排水装置１１０の外径と同一か少し大きいものとする。そのため、図１８（ｂ）の接近防止材１６０は、貫通穴１６８を排水装置１１０にはめ込むことにより、排水装置１１０に固定することができる。
【０１３２】
本実施の形態に係る保水設備１０によれば、接近防止材１６０を設けることにより、保水体１２０の好ましくない破片の流出や排水口１１２の詰まりを防止できる。また、保水体１２０が排水装置１１０に擦れることも防止できる。
【０１３３】
（変形例）
以下、複数の実施の形態について有効な細部の構造について説明する。
図１９（ａ）〜（ｄ）は、排水口の高さを調節する機構を有する排水装置１１０の側面方向から見た概略図である。図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、手動高さ調節機構の例を示す。手動高さ調節機構のある排水装置１１０は、胴部１４０と頭部１４４とを有する。胴部１４０は、排水管１０６に取り付けられ、円筒状である。頭部１４４は、上側に排水口１１２を有する円筒状であり、胴部１４０に被せられる。胴部１４０は突起１４２を側面に有し、頭部１４４は突起１４２とかみ合う突起１４６を側面に有する。本実施の形態では、突起１４２、１４６は、胴部１４０と頭部１４４にそれぞれ４段ずつ形成されている。これにより、排水口１１２の高さを４段階に調節することができる。
【０１３４】
図１９（ａ）では、排水口１１２が高さｈ１２に調節されている。この高さは、調節できる４段階の高さのうち、低い方から２番目の高さである。一方、図１９（ｂ）では、頭部１４４を引っ張って胴部１４０から上方にスライドさせ、一番上の突起１４２と一番下の突起１４６とを噛み合わせ、排水口１１２を高さｈ１３に調節している。この高さは、調節できる４段階の高さのうち最も高い。
【０１３５】
本変形例によると、保水設備１０の置かれる場所や季節によって排水口１１２の高さを調節することができる。その結果、状況に応じた保水性および蒸発性を実現することができる。保水設備１０に保水構造体１２２を敷設する場合には、敷設する保水構造体１２２の量を増減させることにより、保水性および蒸発性をさらに向上させることができる。
【０１３６】
図１９（ｃ）および図１９（ｄ）は、自動高さ調節機構のある排水装置１１０を示す。この排水装置１１０は、本体１５０、センサ１５２、制御部１５４、およびアクチュエータ１５６を有する。本体１５０は、排水口１１２を有し、排水管１０６に固定されている。センサ１５２は、降雨量や風速などを自ら取得し、ないし台風情報などの降雨情報をネットワーク等を介して取得し、それらの情報を制御部１５４に伝達する。制御部１５４は、その情報に基づいて、アクチュエータ１５６を制御する。アクチュエータ１５６は、駆動されることによって、排水口１１２が所望の高さとなるよう排水装置１１０を上下させる。
【０１３７】
図１９（ｃ）では、排水口１１２が高さｈ１４に調節されている。一方、図１９（ｄ）では、センサ１５２で得られた情報に基づいて、制御部１５４がアクチュエータ１５６を制御して駆動させることによって、排水口１１２が高さｈ１５に調節されている。これにより、より高い水位まで水が貯留されても、排水口１１２から水が排出されない。
【０１３８】
本変形例によると、人がビルの屋上に登って排水口１１２の高さを調節しに行くことができないような状況下でも、排水口１１２の高さを調節することができる。また、排水口１１２の調節を簡便かつリアルタイムに行うことができる。なお、センサ１５２ないし制御部１５４は排水装置１１０内部ではなく、その管理設備等、別の場所に設けてもよい。
【０１３９】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【符号の説明】
【０１４０】
１０ 保水設備、２０ 枠体、１００ 底板、１０６ 排水管、１１０ 排水装置、１１２ 排水口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体に囲まれた、建造物の床面に設けられる保水設備であって、
前記床面より上方に位置し、前記床面の上に貯留された水が所定の水位に到達したときに排水が可能な排水口を備えることを特徴とする保水設備。
【請求項２】
前記排水口の高さを調節する機構を備える請求項１に記載の保水設備。
【請求項３】
保水性を有する保水体の集合体であり、前記床面に敷設される保水構造体をさらに備える請求項１または２に記載の保水設備。
【請求項４】
前記排水口の周辺に敷設された前記保水構造体の高さより、前記排水口の前記床面からの高さの方が高い請求項３に記載の保水設備。
【請求項５】
前記排水口の周辺に敷設された前記保水構造体の高さより、前記排水口の前記床面からの高さの方が低い請求項３に記載の保水設備。
【請求項６】
前記保水体が前記排水口に接近することを防止する接近防止材をさらに有する請求項３乃至５のいずれか１項に記載の保水設備。
【請求項７】
前記保水体は多孔質セラミックスである請求項３乃至６のいずれか１項に記載の保水設備。
【請求項８】
孔径１〜１００μｍの細孔の体積の合計が、前記多孔質セラミックスの全体積の５３〜７０％を占める請求項７に記載の保水設備。
【請求項１】
枠体に囲まれた、建造物の床面に設けられる保水設備であって、
前記床面より上方に位置し、前記床面の上に貯留された水が所定の水位に到達したときに排水が可能な排水口を備えることを特徴とする保水設備。
【請求項２】
前記排水口の高さを調節する機構を備える請求項１に記載の保水設備。
【請求項３】
保水性を有する保水体の集合体であり、前記床面に敷設される保水構造体をさらに備える請求項１または２に記載の保水設備。
【請求項４】
前記排水口の周辺に敷設された前記保水構造体の高さより、前記排水口の前記床面からの高さの方が高い請求項３に記載の保水設備。
【請求項５】
前記排水口の周辺に敷設された前記保水構造体の高さより、前記排水口の前記床面からの高さの方が低い請求項３に記載の保水設備。
【請求項６】
前記保水体が前記排水口に接近することを防止する接近防止材をさらに有する請求項３乃至５のいずれか１項に記載の保水設備。
【請求項７】
前記保水体は多孔質セラミックスである請求項３乃至６のいずれか１項に記載の保水設備。
【請求項８】
孔径１〜１００μｍの細孔の体積の合計が、前記多孔質セラミックスの全体積の５３〜７０％を占める請求項７に記載の保水設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図１０】
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【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−６７５６６（Ｐ２０１２−６７５６６Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１５６５２（Ｐ２０１０−２１５６５２）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（３０２０４５７０５）株式会社ＬＩＸＩＬ (949)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（３０２０４５７０５）株式会社ＬＩＸＩＬ (949)
【Ｆターム（参考）】
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