(57)【要約】【課題】構造物表面の温度上昇を効率よく抑えることができる構造物を提供することを目的とする。【解決手段】  建物１は、当該建物１の屋上の屋上床面５に設置され、通気性と保水性とを有するコンクリート板１１を備えている。このコンクリート板１１は、屋上床面５にスペーサ１３を介して設置されている。コンクリート板１１と屋上床面５との間には隙間があり、当該隙間に空気層２１が形成される。この空気層２１の空気は、夜間に温度が低下し、昼間においてはコンクリート板１１の日陰となるので、昼間においても比較的温度が上昇しにくく、空気層２１は比較的低い温度に維持され、その結果、屋上床面５の温度も比較的低くなる。また、コンクリート板１１と屋上床面５との間に空気層２１が存在することから、コンクリート板１１から屋上床面５への熱伝導も少ない。【選択図】図２
2010248831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物本体と、当該構造物本体の表面に設置され通気性と保水性とを有するコンクリート板とを備え、
前記コンクリート板は、前記構造物本体の表面にスペーサを介して設置されていることを特徴とする構造物。
【請求項２】
前記コンクリート板の面のうち前記構造物本体の表面に対面する面の反対側の面に、遮熱塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の構造物。
【請求項３】
前記コンクリート板に水を撒布するための撒水手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物。
【請求項４】
前記構造物本体は、建物であり、
前記構造物本体の表面は、前記建物の屋上床面であり、
前記建物の屋上において前記コンクリート板よりも上方に設けられた空調室外機を更に備えており、
前記空調室外機は、
吸気口を通じて下方から冷却風を吸気することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、建物に適用される構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、都市部におけるヒートアイランド現象を低減させるべく、構造物の温度上昇を抑えるための技術が求められている。従来、このような分野の関連技術として、下記特許文献１に記載の建物が知られている。この建物では、空冷チラーが設置された屋上において、空冷チラーの周囲に保水性セラミック建材マットを敷設している。そして、保水性セラミック建材マットに給水することにより、「庭の水打ち」効果によって空冷チラーの外気取り込み温度を低下させ、冷房効率を向上させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２１５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、構造物の温度を低下させるにあたっては、更なる効率化が求められている。このような要求に鑑み、本発明は、構造物表面の温度上昇を効率よく抑えることができる構造物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】
【０００５】
本発明の構造物は、構造物本体と、当該構造物本体の表面に設置され通気性と保水性とを有するコンクリート板とを備え、コンクリート板は、構造物本体の表面にスペーサを介して設置されていることを特徴とする。
【０００６】
この構造物では、コンクリート板が構造物本体の表面にスペーサを介して設置されているので、コンクリート板と構造物本体の表面（例えば、直射日光を受ける屋上床面、ベランダ床面、バルコニー床面などの略平坦な外部床面）との間に隙間があり、当該隙間に空気層が形成される。この空気層の空気の温度は夜間の気温の低下に伴って低下し、昼間においても当該空気層はコンクリート板の日陰となるので、比較的温度が上昇しにくい。従って、空気層は昼間においても比較的低い温度に維持される。また、コンクリート板と構造物本体の表面との間に空気層が存在することから、昼間において温度が上昇するコンクリート板から構造物本体の表面への熱伝導も少ない。
【０００７】
更に、コンクリート板は保水性を有しているので、コンクリート板内部には水を含んだ保水層が形成される。この保水層に水分が含まれ、その水分の熱伝導率が低いので、コンクリート板の裏面へ、さらには構造物本体の表面への熱が伝導する時間が遅化されることで、構造物本体の表面の急速な高温下が防止される。以上の結果、昼間における構造物本体の表面の温度上昇を低く抑えることができる。
【０００８】
また、本発明の構造物は、コンクリート板の面のうち構造物本体の表面に対面する面の反対側の面に、遮熱塗料が塗布されていることとしてもよい。この場合、遮熱塗料によって昼間におけるコンクリート板の温度上昇が低減されるので、その結果、構造物本体の表面の温度上昇を更に抑えることができる。
【０００９】
また、本発明の構造物は、コンクリート板に水を撒布するための撒水手段を更に備えてもよい。この撒水手段により、気温よりも低温の水を撒布すれば、コンクリート板が冷却され、構造物本体の表面の温度上昇を更に抑えることができる。
【００１０】
また、本発明の構造物では、構造物本体は、建物であり、構造物本体の表面は、建物の屋上床面であり、建物の屋上においてコンクリート板よりも上方に設けられた空調室外機を更に備えており、空調室外機は、吸気口を通じて下方から冷却風を吸気することとしてもよい。
【００１１】
この構造物では、空調室外機は、下方から冷却風を吸気している。この冷却風は、比較的低温の上記空気層から、通気性を有するコンクリート板の内部を厚み方向に貫通して空調室外機の下方に送られる。この場合、上記空気層が比較的低温とされていることから、空調室外機の下方に送られる冷却風も比較的低温である。従って、空調室外機に吸気される冷却風が比較的低温であり、空調室外機の冷却効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構造物によれば、構造物表面の温度上昇を効率よく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の構造物の第１実施形態である建物の屋上部分を示す斜視図である。
【図２】図１の屋上部分の一部を示す断面図である。
【図３】コンクリート板を拡大して示す断面図である。
【図４】実験３，４の対象の建物の屋上部分の一部を示す断面図である。
【図５】実験の結果の温度推移を示すグラフであり、横軸は時刻、縦軸は温度を示している。
【図６】本発明の構造物の第２実施形態である建物の屋上部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る構造物の好適な実施形態としての建物について詳細に説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、建物１においては、昼間の直射日光を受ける建物本体３のコンクリートの屋上床面５上に、矩形板状をなす多数のコンクリート板１１が縦横に敷き詰められている。コンクリート板１１は、２列３行で隙間無く並べられた６枚を１ブロックとし、コンクリート板１１の６枚組ブロック同士が間隙１５を空けて縦横に配列されている。図２に示すように、コンクリート板１１の下面１１ｂには、スペーサとして４つのゴム製のスペーサ１３が取り付けられており、コンクリート板１１は当該スペーサ１３を介して屋上床面５に設置されている。
【００１６】
このスペーサ１３の存在により、コンクリート板１１の下面１１ｂと屋上床面５との間には隙間があり、この隙間部分に空気層２１が形成されている。空気層２１の厚さ（すなわち、スペーサ１３の高さ）は、コンクリート板１１の板厚の１／１０〜１／５であることが好ましい。スペーサ１３の高さがこれよりも高すぎると、コンクリート板１１上に荷重がかかった場合に破損し易いという問題がある。例えばここでは、コンクリート板１１の板厚が５０ｍｍであり、スペーサ１３の高さは１０ｍｍとされる。更にこの建物１の屋上には、敷き詰められたコンクリート板１１の上面１１ａに水道水を散布するための撒水装置１７が設けられている。一般的な水道水の温度は、昼間でも約２８℃である。
【００１７】
コンクリート板１１の上面１１ａには、断熱効果を発揮する遮熱塗料が塗布され遮熱塗料層１２が形成されている。このような遮熱塗料としては、例えば、特開２００２−１０５３８５公報に記載されたアルミノ珪素ソーダガラス含有の塗布式断熱材が採用できる。また、これに相当する断熱塗料は、商品名ガイナとして市場で入手できる。
【００１８】
以下、コンクリート板１１について更に説明する。コンクリート板１１は、保水性と通気性とを有しており、「ウエットポーラスコンクリート」などとも呼ばれる多孔性のコンクリート板である。具体的には、コンクリート板１１は、セメント３０％、貝殻片２０％、パーライト１５％、水３０％、綿２％、及び接着剤３％を配合し矩形板状に成型したものである。そして、コンクリート板１１は、気乾比重０．８５、重量保水率３０％、空隙率２０％、曲げ強度１．８Ｎ／ｍｍ２、通気係数０．６ｍ／ｓ／ｃｍといった特性を示すように調製されている。ここでは、貝殻片やパーライトといった軽量な材料を使用することで、コンクリート板１１の軽量化を図ることができる。また、これに代えて、特開２００３−２３８２２４号公報に記載のウエットポーラスコンクリートをコンクリート板１１の材料として採用してもよい。
【００１９】
本発明の作用効果を適切に奏するために、コンクリート板１１の重量保水率は、１０％〜３０％であることが好ましく、特に、１５％〜２５％であることが更に好ましい。また、コンクリート板１１の通気係数は、０．４〜３．０ｍ／ｓ／ｃｍであることが好ましく、特に、０．６〜２．０ｍ／ｓ／ｃｍであることが更に好ましい。コンクリート板１１に配合された貝殻片やパーライトの粒径等を適宜調整することで、コンクリート板１１の重量保水率及び透気係数が所望の値になるように調整可能である。
【００２０】
続いて、このような建物１の構成による作用効果について説明する。
【００２１】
この建物１では、コンクリート板１１が屋上床面５にスペーサ１３を介して設置されているので、コンクリート板１１と屋上床面５との間に隙間があり、当該隙間に空気層２１が形成される。この空気層２１の空気の温度は夜間の気温低下に伴って低下し、昼間においても空気層２１はコンクリート板１１の日陰となるので、比較的温度が上昇しにくい。従って、空気層２１は昼間においても比較的低い温度に維持される。また、コンクリート板１１と屋上床面５との間に空気層２１が存在することから、昼間に温度が上昇するコンクリート板１１から屋上床面５への熱伝導も少ない。
【００２２】
また、コンクリート板１１は保水性を有しているので、コンクリート板１１内部には水を含んだ保水層が形成される。この保水層に水分が含まれ、その水分の熱伝導率が低いので、コンクリート板１１の下面１１ｂへ、さらには屋上床面５への熱が伝導する時間が遅化されることで、屋上床面５の急速な高温下が防止される。以上の結果、建物１の構成によれば、昼間における屋上床面５の温度上昇を低く抑えることができる。
【００２３】
また、昼間に直射日光を受けるコンクリート板１１の上面１１ａには遮熱塗料層１２が形成されているので、遮熱塗料によって昼間におけるコンクリート板１１の温度上昇が低減される。その結果、屋上床面５の温度上昇を更に抑えることができる。また、気温が水道水の温度（一般的には２８℃）よりも高くなった場合には、撒水装置１７によりコンクリート板１１に水道水を撒布することで、コンクリート板１１が冷却され、その結果、屋上床面５の温度上昇を更に抑えることができる。
【００２４】
この建物１の屋上においては、昼間に、以下のような現象が起こっていると考えることができる。仮に、夜間の気温を２６℃、昼間の気温３６℃とすると、夜間に２６℃まで冷却された空気層２１は、図３に示すように、昼間においても、コンクリート板１１の日陰であるので、空気層２１の温度は約２８℃までしか上昇しない。このとき、コンクリート板１１の下面１１ｂも約２８℃である。また、コンクリート板１１の上面１１ａの温度は、仮に遮熱塗料層１２がない場合には、直射日光により約６０℃になってしまうところ、遮熱塗料層１２の作用により約５０℃に抑えられる。
【００２５】
コンクリート板１１の上面１１ａ（温度５０℃）と下面１１ｂ（温度２８℃）との間には、温度差があり、コンクリート板１１が通気性を有するので、空気層２１から上面１１ａに向けてコンクリート板１１を厚み方向に貫通する上昇通気Ｙが生じる。なお、空気層２１には、間隙１５を通じて空気が供給される。このとき、下面１１ｂにおいて２８℃の上昇通気Ｙは、コンクリート板１１内部の温度勾配により温度上昇しながら、約４０℃となって上面１１ａに到達する。上昇通気は、下面１１ｂ付近において温度２８℃、湿度６０％であるが、吸水性をもつコンクリート板１１内部において上昇通気Ｙ中に含まれる水蒸気が凝縮し、上面１１ａ付近では温度４０℃、湿度５０％となる。このように、コンクリート板１１の直ぐ上方における気温も比較的低く、約４０℃に抑えられる。
【００２６】
本発明者らは、上記建物１における屋上床面５の温度上昇の低減効果を検証すべく、実験を行った。この実験では２日間に亘って、建物１におけるコンクリート板１１の下面１１ｂの温度を測定した（実験１）。また、撒水装置１７を用いてコンクリート板１１上に定期的に撒水することによりコンクリート板１１が重量比で１０％保水した状態で、他の条件を実験１と同じにして、同様に下面１１ｂの温度を測定した（実験２）。
【００２７】
また、比較のため、図４に示すように、スペーサ１３を用いずに屋上床面５に直接コンクリート板１１を設置した場合についても、同様にコンクリート板１１の下面１１ｂの温度を測定した（実験３）。また撒水装置１７を用いてコンクリート板１１上に定期的に撒水することによりコンクリート板１１が重量比で１０％保水した状態で、他の条件を実験３と同じにして、同様に下面１１ｂの温度を測定した（実験４）。実験１〜４で測定したコンクリート板１１の下面１１ｂの温度は、屋上床面５の温度にほぼ等しいと考えられる。
【００２８】
実験１〜４による２日間の温度の推移を、図５に示している。なお、比較のために、コンクリート板１１を設置しない場合における屋上床面５の温度の推移（グラフ５）を図３に重ねて表示している。
【００２９】
ここで、実験１の結果と実験３の結果とを比較すると、実験３では、昼間における下面１１ｂの最高温度は約３４℃に達しているのに対して、実験１では下面１１ｂの最高温度が約３０℃に抑えられている。従って、コンクリート板１１を屋上床面５に直接設置するのではなく、スペーサ１３を介して設置することにより、屋上床面５の温度上昇を抑制できることが判明した。
【００３０】
更に、実験２の結果に注目すると、昼間における下面１１ｂの最高温度は、実験１よりも更に低い約２８〜２９℃に抑えられていることが判る。従って、散水装置１７を用いてコンクリート板１１に撒水することにより、更に屋上床面５の温度上昇を抑制できることが判明した。なお、このようなコンクリート板１１を屋上床面５上に全く設置しない場合には、屋上床面５の温度は、約４６℃に達している（グラフ５）。
【００３１】
（第２実施形態）
図６に示すように、この建物２０１は、建物１に加えて、更に空調室外機２０７を備えている。すなわちこの建物２０１の屋上には、当該建物２０１の室内で利用される空調設備の室外機２０７が設置されている。この空調室外機２０７は、土台脚部２０９を介して屋上床面５に固定され、コンクリート板１１の上方に位置している。空調室外機２０７の筐体２０７ａの内部には、空調設備の冷媒の放熱を行う放熱器２０７ｂが内蔵されている。そして、筐体２０７ａの底面には下方に開口された吸気口２０７ｃが設けられ、筐体２０７の上面には、上方に開口された排気口２０７ｄが設けられている。この空調室外機２０７は、内蔵されたファン装置（図示せず）により吸気口２０７ｃから冷却風Ａを吸気すると共に排気口２０７から排気することで、筐体２０７ａ内に空気を流通させ放熱器２０７ｂの冷却を行う。
【００３２】
この空調室外機２０７の冷却風Ａは、比較的低温の上記空気層２１から、通気性を有するコンクリート板１１の内部を厚み方向に貫通して空調室外機２０７の下方に送られるものである。そして、前述したように、昼間における屋上床面５の温度上昇、及びコンクリート板１１の直ぐ上方の気温上昇が抑えられていることから、空調室外機２０７の下方に送られる冷却風Ａも比較的低温である。従って、空調室外機２０７には比較的低温の冷却風Ａが吸気され放熱器２０７ｂが効率よく冷却されるので、その結果、空調室外機２０７の冷却効率を高めることができる。
【００３３】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、建物の屋上に限らず、建物の壁面にも適用が可能である。また、本発明は、建物に限らず、ヒートアイランド現象の原因となるコンクリート製の建築構造物（例えば、橋桁など）にも適用可能である。また、実施形態では、コンクリート板１１と屋上床面５との間にスペーサ１３を挟んで設置しているが、本発明においては、この構造に代えて、コンクリート板とスペーサ部とを一体に成型してもよい。すなわち、スペーサ１３と同様の形状の脚部をコンクリート板の下面から下方に突出するように一体に成型してもよい。このような構造によれば、スペーサの作製が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の構造物は、特にヒートアイランド現象の原因となるコンクリート建物に好適に利用され、屋上床面の温度上昇を効率よく抑えることを可能にするものである
【符号の説明】
【００３５】
１…建物（構造物）、３…建物本体（構造物本体）、５…屋上床面（構造物本体の表面）、１１…コンクリート板、１２…遮熱塗料層、１３…スペーサ、１７…散水装置、２０７…空調室外機、２０７ｃ…吸気口。
【図１】
2010248831.tif 000003
【図２】
2010248831.tif 000004
【図３】
2010248831.tif 000005
【図４】
2010248831.tif 000006
【図５】
2010248831.tif 000007
【図６】
2010248831.tif 000008