(57)【要約】【課題】建物や地表の冷却効果を長期間にわたって高く維持することができる保水構造体を提供する。【解決手段】地表又は屋上２０上にネット等よりなる支持材２１を支柱２２を介して設置し、支持材２１の下側にスペース３４を形成する。支持材２１の上側に保水用セラミックス２４を配材し、散水パイプ２５で散水する。スペース３５の空気を室外機３７へ導く。保水用セラミックス２４は、焼結された多孔質セラミックスよりなり、全体積の５３〜７０％が孔径１〜１００μｍの気孔よりなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が建造物又は地表から上方に離隔している支持材と、該支持材上に配材された保水用セラミックスとを備えてなり、該支持材に多数の開口が設けられている保水構造体。
【請求項２】
請求項１において、該保水用セラミックスに給水する給水手段を備えたことを特徴とする保水構造体。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記支持材の下側のスペースから空気を空冷式冷房装置の室外機の空気吸込側に導く手段を備えたことを特徴とする保水構造体。
【請求項４】
請求項３において、前記室外機のドレンを保水用セラミックスへの給水手段に導く手段を備えたことを特徴とする保水構造体。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、保水用セラミックスの温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段で検知される温度が所定温度以上となったときに前記給水手段を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする保水構造体。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該保水用セラミックスは、その全体積の５３〜７０％が孔径１〜１００μｍの気孔よりなることを特徴とする保水構造体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該保水用セラミックスに、上下方向に貫通した内径１ｍｍ以上の通気孔が設けられていることを特徴とする保水構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表や建物の屋上等に適用される、保水用セラミックスを用いた保水構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質セラミックスよりなるブロック状の保水体を建物の屋上に配設し、散水用の給水パイプを旋回させて保水体に散水し、建物の冷却を図るシステムが特開平８−３１２０１８に記載されている。
【０００３】
特開２００６−３４２９７９には、空冷式冷房装置の室外機の送風ファンの吸引側に湿潤した多孔質保水部を配置し、水の蒸発熱によって空気を冷却して凝縮機の冷却効率を高めることが記載されている。
【０００４】
特開平８−７３２８２の０００５段落には、粘土、吸水性ポリマー及び水を混練し、成形した後、電子レンジで乾燥し、次いで１１００℃で２時間焼成する多孔質セラミックスの製造方法が記載されている。同号公報には、吸水した吸水性ポリマーの粒径が０．１〜２．０ｍｍであると記載されている（請求項４）。このように、吸水性ポリマーの粒径が大きいと、多孔質セラミックスの気孔も粗大となり、多孔質セラミックスの保水性は高くない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１２０１８
【特許文献２】特開２００６−３４２９７９
【特許文献３】特開平８−７３２８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のように多孔質セラミックスよりなる保水体を屋上に配設した場合、年月の経過と共に保水体の間にゴミが溜り、冷却機能が低下する。
【０００７】
上記特許文献２では、空冷式冷房装置の室外機の吸引側に柱状の保水部を設けているが、空気と保水部との接触が不十分であり、更に保水部の容積が吸引される空気量に比べ小さいため空気を冷却する作用は乏しい。
【０００８】
本発明は、建物や地表の冷却効果を長い年月にわたって十分に発揮することができる保水構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の保水構造体は、少なくとも一部が建造物又は地表から上方に離隔している支持材と、該支持材上に配材された保水用セラミックスとを備えてなり、該支持材に多数の開口が設けられているものである。
【００１０】
請求項２の保水構造体は、請求項１において、該保水用セラミックスに給水する給水手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の保水構造体は、請求項１又は２において、前記支持材の下側のスペースから空気を空冷式冷房装置の室外機の空気吸込側に導く手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の保水構造体は、請求項３において、前記室外機のドレンを保水用セラミックスへの給水手段に導く手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の保水構造体は、請求項１ないし４のいずれか１項において、保水用セラミックスの温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段で検知される温度が所定温度以上となったときに前記給水手段を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の保水構造体は、請求項１ないし５のいずれか１項において、該保水用セラミックスは、その全体積の５３〜７０％が孔径１〜１００μｍの気孔よりなることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７の保水構造体は、請求項１ないし６のいずれか１項において、該保水用セラミックスに、上下方向に貫通した内径１ｍｍ以上の通気孔が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の保水構造体では、建物の屋上や地表に設けられた支持材上に保水用セラミックスを配材する。この保水用セラミックスから水が蒸発することにより冷却効果が得られる。
【００１７】
本発明では、この支持材がネットやパンチングメタル、グレーチングなど多数の開口を有したものにて構成されている。そのため、保水用セラミックス同士の間に入り込んだゴミなどの異物は、この開口を通って支持材の下側へ流出ないし落下する。従って、保水用セラミックス同士の間や支持材の上にゴミが大量に溜ることがなく、長期にわたって優れた冷却効果を得ることができる。なお、支持材は上記例に限らず、開口を有する樹脂成形品などであってもよい。
【００１８】
この支持材の下側のスペースから、冷却された空気を空冷式冷房装置の室外機の空気吸込側に導くことにより、空冷式冷房装置の冷房効率が向上する。この室外機のドレンを保水用セラミックスへの給水の一部として利用することにより、水を節約することができる。
【００１９】
本発明では、保水用セラミックスの温度を検知し、この温度が所定温度以上になったときに給水を行うようにしてもよい。このように保水用セラミックスの温度上昇に応じて給水を行うことにより、保水用セラミックスを常に湿潤状態とすることができる。
【００２０】
本発明で用いる保水用セラミックスは、多孔質セラミックスよりなり、包蔵した水の蒸発潜熱によって冷却効果を発揮する。本発明では、保水用セラミックスに内径１ｍｍ以上の通気孔が設けられていてもよい。この場合、保水用セラミックスの深奥部まで水が浸透し易く、また保水用セラミックスの深奥部に包蔵された水も蒸発し易い。従って、水の吸収速さ及び蒸発速さが大きい。
【００２１】
本発明にあっては、保水用セラミックスは、全体積の５３〜７０％が孔径１〜１００μｍの気孔よりなることが好ましい。このように比較的微細な気孔を多量に有する保水用セラミックスは保水性が高いと共に、表面の比表面積も大きく、水の蒸発性がよい。従って、降雨や散水によって素早く多量の水を吸水し、都市型洪水を防止することができる。また、この孔径の気孔は、超微細というものではなく、凍結するときには、気孔内の水が凍結時の水の体積膨張に伴って保水用セラミックス外に速やかに押し出されるので、凍結融解が繰り返されても、割れるおそれが殆どない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る保水構造体の断面図である。
【図２】図１の保水構造体の通水系統図である。
【図３】別の実施の形態に係る保水構造体の支持材を示す断面図である。
【図４】実施の形態で用いられる保水用セラミックスの斜視図である。
【図５】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６】実験例１〜５の保水用セラミックスの気孔の孔径分布図である。
【図７】実験例６〜１０の保水用セラミックスの気孔の孔径分布図である。
【図８】（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９】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１０】（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１１】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１２】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１３】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１４】実験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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
第１図及び第２図に第１の実施の形態を示す。第１図は実施の形態に係る保水構造体の断面図、第２図はその通水系統図である。
【００２５】
地表に打設されたコンクリート面やアスファルト等の防水面又は建物の屋上面２０から所定距離（例えば１〜３０ｃｍ程度）上方に多数の開口を有した支持材２１が略水平に設置されている。
【００２６】
支持材２１は支柱２２によって支持されている。なお、支柱２２によって梁を支持し、この梁の上に支持材２１を設置してもよく、支持材２１が十分な強度を有しているときには支柱２２によって直に支持材２１を支承してもよい。支持材２１と支柱２２とは一体で成形されたものでも、別に成形され接合されたものでもよい。
【００２７】
支持材２１としては、ネット（例えば金網）、グレーチング、孔あき板（例えばパンチングメタル）などを用いることができる。支持材２１には、その上に配材される保水用セラミックスの落下が防止される範囲でなるべく大きい開口孔の開口が多数設けられている。支持材２１の開口率は、支持材２１に必要な強度を確保できる範囲でなるべく大きいことが好ましく、開口率は６５％以上のものが好ましい。
【００２８】
支持材２１の周囲に囲壁部２３が立設されている。この囲壁部２３で囲まれた支持材２１上に保水用セラミックス２４が配設されている。
【００２９】
この実施の形態では、保水用セラミックス２４は体積が３〜３５０ｃｍ３程度の塊状であり、厚さ３〜２０ｃｍ程度に敷き詰められることが好ましい。
【００３０】
保水用セラミックス２４の上方に散水パイプ２５が設置されている。この散水パイプ２５の下面には、所定間隔をおいて多数の散水孔が設けられている。散水パイプの代りにスプリンクラー等を用いてもよい。
【００３１】
第２図に示すように、散水パイプ２５に対し、給水タンク２６内の水が弁２７を介して供給可能とされている。給水タンク２６内には、雨桶２８等によって雨水が流入するようになっている。なお、給水タンク２６内が空にならないようにボールタップ２９が設けられており、給水タンク２６内の水位がボールタップ開栓水位以下になるとボールタップ２９が開栓し、水道水又は井戸水等の水源からの水が補給されるようになっている。
【００３２】
ボールタップ２９に連なる給水管３０の途中にエゼクタ３１が設けられている。このエゼクタ３１の吸引ポートは、後述するドレンタンク３９の底部に対し配管３２を介して接続されている。
【００３３】
第１図の通り、支持材２１と地表又は屋上面２０との間のスペース３４は、封隔板３５によって外周囲の大気から隔絶されている。このスペース３４内の空気を空冷式冷房装置の室外機３７の吸込側に導くようにダクト３６が設けられている。
【００３４】
第２図の通り、この室外機３７のドレン口３８からのドレン水を受け入れるようにドレンタンク３９が設けられている。このドレンタンク３９の底部の流出口に前記配管３２が接続されている。
【００３５】
前記支持材２１上の保水用セラミックス２４の表面温度を測定するように温度センサ４０が設置されている。この温度センサ４０としては、放射型温度センサのほか、熱電対などの接触型温度センサ等を用いることができる。この温度センサ４０の検知温度が制御器４１に入力されており、夏季などにおいて検知温度が所定温度（例えば３０〜５０℃から選択される温度）を超えると、弁２７が開弁し、散水パイプ２５から散水が行われる。この実施の形態では、この散水は所定時間又は所定水量だけ行われた後、自動的に停止するようになっている。
【００３６】
このように散水が行われることにより、保水用セラミックス２４は常に湿潤状態となっている。
【００３７】
このように構成された保水構造体にあっては、湿潤した保水用セラミックス２４からの水の蒸発により、地表温度又は屋上温度が抑制される。
【００３８】
また、室外機３７を作動させた場合、保水用セラミックス２４の堆積層を通過して冷却された空気がスペース３４、ダクト３６を介して室外機３７に流れ込むので、空冷式冷房装置の冷房効率を向上させることができる。この室外機のドレンをドレンタンク３９に回収し、給水タンク２６に送水することにより、蒸散水源として利用することができる。
【００３９】
この実施の形態にあっては、保水用セラミックス２４がネット等よりなる支持材２１上に配列されているので、支持材２１上や保水用セラミックス２４同士の間にゴミ等が溜ることがなく、上記の効果を長期間維持することができる。
【００４０】
［第２の実施の形態］
上記実施の形態では平板状の支持材２１を支柱２２によって支承することによりスペース３４を形成しているが、第３図のように波板状の支持材４４を地表又は屋上面等に直置きするように設置してもよい。この場合、支持材４４と地表又は屋上面２０との間に生じるスペース４５の空気を室外機に導くようにダクトを設ける。
【００４１】
［保水用セラミックスの別形状例］
上記実施の形態では塊状の保水用セラミックス２４を用いているが、第４図に示すように柱形の保水用セラミックス４６，４７を柱軸方向が上下方向となるように配列してもよい。
【００４２】
第４図（ａ）に示す保水用セラミックス４６は、高さ１０〜３００ｍｍ程度の多孔質セラミックスよりなる円柱状であり、円柱の軸心部には柱軸方向に貫通する孔径１〜２００ｍｍ程度の通気孔４６が設けられている。この通気孔４６を設けたことにより、保水用セラミックス４６の深奥部に吸蔵された水も蒸発し易いものとなる。また、保水用セラミックス４６に降雨が掛ったときに雨水が保水用セラミックスの深奥部にまで吸収され易い。
【００４３】
なお、１本の通気孔４６を有した保水用セラミックス４６の代わりに、第４図（ｂ）に示す複数本の通気孔４７ａを有した多孔質セラミック製保水用セラミックス４７を用いてもよい。保水用セラミックスは円柱形に限らず、楕円柱形、角柱形などであってもよい。また、通気孔は省略されてもよい。
【００４４】
次に、保水用セラミックスを構成する多孔質セラミックスの好適な気孔径、材料、組成及び製造方法等について説明する。
【００４５】
［保水用セラミックスの気孔径］
本発明で用いる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ことが好ましい。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。
【００４６】
より好ましくは、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、本発明で用いる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。
【００４７】
こ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
［セラミックスの組成］
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
本発明で用いる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。
【００５４】
［保水用セラミックスの製造方法］
次に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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
［保水用セラミックスの応用例及びその効果］
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。
【００６５】
従って、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。
【００６６】
Ａ．個別ビルの環境対策
Ａ−１．ビルの省エネ・ＣＯ２削減：
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。
【００６７】
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。
【００６８】
この結果、ＣＯ２の排出量の削減も可能となる。
【００６９】
Ａ−２．ビルの屋上緑化の代替：
保水用セラミックスは、芝生等の植物と同様の保水、冷却の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。
【００７０】
現状の屋上緑化は維持に手間が掛かり、管理費も高いが、保水用セラミックスによれば、この問題を解決できる。
【００７１】
Ａ−３．ビルの屋上防水層のメンテナンス経費削減：
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。
【００７２】
現状では１０年程度で防水層の補修が必要とされるが、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。
【００７３】
Ｂ．都市の環境対策
Ｂ−１．ヒートアイランド対策：
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。
【００７４】
また、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。
【００７５】
Ｂ−２．ゲリラ豪雨対策：
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。
【００７６】
Ｂ−３．資源の再利用
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ものである。
【００７７】
以下に、多孔質セラミックスによる上記Ａ，Ｂの効果を示す実験例ないしは試算例を挙げる。
【００７８】
＜Ａ−１．ビルの省エネ・ＣＯ２削減＞
第８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、多孔質セラミックス（例えば、後掲の実験例２と同様にして製造された多孔質セラミックス）１３を厚さ１０ｃｍに敷設し、試験体１とした。多孔質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。
【００７９】
別に、この多孔質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、多孔質セラミックスを敷設しなかったものを試験体３とした。
【００８０】
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８図（ｂ）に示した。
【００８１】
なお、第８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。
【００８２】
第８図（ｂ）より明らかなように、多孔質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。
【００８３】
この結果から、多孔質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。
【００８４】
次に、第８図（ａ）に示すと同様に多孔質セラミックス１３を敷設すると共に温度センサ１４を設けた試験体１と、多孔質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９図に示した。
【００８５】
なお、多孔質セラミックス、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。
【００８６】
多孔質セラミックス        ：０．２０Ｗ／ｍ・Ｋ
コンクリートスラブ        ：０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ
土                        ：０．６３Ｗ／ｍ・Ｋ
【００８７】
第９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、多孔質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、多孔質セラミックスを敷設することにより、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。
【００８８】
次に、第１０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、多孔質セラミックス（例えば、後掲の実験例２と同様にして製造された多孔質セラミックス）１３を厚さ１０ｃｍに敷設し、試験体４とした。多孔質セラミックスの敷設面積は１ｍ２である。多孔質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。
【００８９】
別に、多孔質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。
【００９０】
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１０図（ｂ）に示した。
【００９１】
第１０図（ｂ）より明らかなように、多孔質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。
【００９２】
この結果から、多孔質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。
【００９３】
＜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＞
多孔質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１１図に示した。
【００９４】
第１１図に示されるように、多孔質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、多孔質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。
【００９５】
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１１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。
【００９６】
これらの結果から、前述の如く、多孔質セラミックスは、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。
【００９７】
＜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多孔質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。
【００９８】
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、多孔質セラミックスは、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。
【００９９】
多孔質セラミックスと芝生の吸水・蒸散の繰り返し試験結果を示す第１３図から明らかなように、多孔質セラミックスは、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。
【０１００】
＜Ｂ−２・ゲリラ豪雨対策＞
多孔質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１２図より明らかなように、多孔質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。
【０１０１】
ビル屋上には多孔質セラミックスを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。
【０１０２】
＜Ｂ−３．資源の再利用＞
多孔質セラミックスは、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。単位面積当たりの多孔質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。
【０１０３】
即ち、多孔質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。
【０１０４】
以下、上記配合の多孔質セラミックスが保水性及び蒸散性に優れていることを示す実験結果について説明する。下記の実験例１〜５は本発明の好ましい組成を用いた多孔質セラミックスであり、実験例６〜１０はそれ以外の組成の多孔質セラミックスである。
【０１０５】
なお、以下の実験例で用いた原料は次の通りである。
【０１０６】
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
【０１０７】
［実験例１〜１０］
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、多孔質セラミックスを製造した。
【０１０８】
各多孔質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。
【０１０９】
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６図及び第７図に示す。
【０１１０】
保水量は、次のようにして測定した。
【０１１１】
多孔質セラミックスを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、この飽水状態の多孔質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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
凍結融解性能は、上記飽水状態の多孔質セラミックスを−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。
【０１１４】
蒸散性能は、水を深さ５ｍｍに張った平たい容器内に、乾燥した多孔質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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
第５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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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の上に飽水状態の多孔質セラミックス５（第５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。
【０１１９】
また、各実験例で得られた多孔質セラミックスについて、吸水性を調べるために、第１４図に示すように、５個の多孔質セラミックス５１〜５５を用意し、水をはったパレット５０上に、最下段の多孔質セラミックス５５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、最上段の多孔質セラミックス５１の重量変化から、この多孔質セラミックス５１の吸水率（吸水前の多孔質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。
【０１２０】
【表１】
2010281177.tif 000003
【０１２１】
【表２】
2010281177.tif 000004
【０１２２】
［考察］
表１の通り、上記の好ましい組成よりなる実験例１〜５の多孔質セラミックスは、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。
【０１２３】
これに対し、上記の好ましい組成に属さない、実験例６〜１０のうち実験例６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。
【０１２４】
実験例７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。
【０１２５】
実験例８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。
【０１２６】
実験例９，１０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。
【符号の説明】
【０１２７】
１，５０  パレット
２  囲枠
３  発泡スチロール板
４  コンクリート板
５，１３，５１，５２，５３，５４，５５  多孔質セラミックス
１１  断熱材
１２  コンクリートスラブ
１４  温度センサ
２０  地表又は屋上
２１  支持材
２５  散水パイプ
２４，４６，４７  保水用セラミックス
２６  給水タンク
２９  ボールタップ
３１  エゼクタ
３９  ドレンタンク
４０  温度センサ
【図１】
2010281177.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010281177.tif 000009
【図６】
2010281177.tif 000010
【図７】
2010281177.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010281177.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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