(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなり、該保水用セラミックスからの水の蒸発により冷却効果を得るための保水材パッケージであって、
該収容材内が分画部によって複数の収容部に分画されており、
該保水材パッケージは該分画部において屈曲可能となっていることにより、簀巻き状に巻回可能であるか、又は折り畳むことが可能であり、
該収容材は、２枚のシート状物が重ね合わされ、その全周縁部で該シート状物同士が結合されると共に、該分画部で該シート状物同士が結合されることにより、その内部に複数の該収容部が分画形成されたものであり、
前記保水用セラミックスは、該収容材内に複数の該収容部が分画形成された後に、各収容部内に充填されたものであることを特徴とする保水材パッケージ。
【請求項２】
通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなり、該保水用セラミックスからの水の蒸発により冷却効果を得るための保水材パッケージであって、
該収容材内が分画部によって複数の収容部に分画されており、
該保水材パッケージは該分画部において屈曲可能となっており、
前記収容材はネットよりなり、
該保水材パッケージの一方の面を構成するネットと他方の面を構成するネットとが、該保水材パッケージの周縁部及び前記分画部において結合されており、
少なくとも一部の該分画部は、互いに略平行に延在しており、
該収容材は、２枚の該ネットが重ね合わされ、その全周縁部で該ネット同士が結合されると共に、該分画部で該ネット同士が結合されることにより、その内部に複数の該収容部が分画形成されたものであり、
前記保水用セラミックスは、該収容材内に複数の該収容部が分画形成された後に、各収容部内に充填されたものであることを特徴とする保水材パッケージ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記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を特徴とする保水材パッケージ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項の保水材パッケージが多段に積重されてなる保水構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋上等に適用される保水材パッケージと、これ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敷設し、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。同公報の００２６段落には、この多孔質セラミックスは２９．５ｃｍ×２９．５ｃｍ×２．５ｃｍであり、気孔率２８．５％、中心気孔径３．２μｍであると記載されている。
【０００３】
特開２００２−３６４１３０には、屋上にパーライト等の軽量人工土壌材を敷き込み、その上に砂利を敷設してヒートアイランド現象を防ぐことが記載されている。同公報の図５には、軽量人工土壌材を不織布の袋に詰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２００２−３６４１３０
【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に記載の一辺約３０ｃｍのブロック状のセラミックを屋上に敷設する場合、これを１枚ずつ敷き並べることになるので、施工に手間がかかる。また、この特許文献１のブロック状保水体の上面は平坦であり、大気との接触面積が小さく、水の蒸散による冷却効果が低い。
【０００７】
特許文献２では、軽量人工土壌材の上に砂利を敷いているので、軽量人工土壌材からの水の蒸散が抑制されてしまい、冷却効果が低い。
【０００８】
本発明は、屋上等に配材するのが容易であると共に、保水用セラミックスから水が蒸散し易く、効率の良い冷却効果を得ることができる保水材パッケージ及び保水材パッケージ連結体と、これを用いた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の保水材パッケージは、通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなり、該保水用セラミックスからの水の蒸発により冷却効果を得るための保水材パッケージであって、該収容材内が分画部によって複数の収容部に分画されており、該保水材パッケージは該分画部において屈曲可能となっていることにより、簀巻き状に巻回可能であるか、又は折り畳むことが可能であり、該収容材は、２枚のシート状物が重ね合わされ、その全周縁部で該シート状物同士が結合されると共に、該分画部で該シート状物同士が結合されることにより、その内部に複数の該収容部が分画形成されたものであり、前記保水用セラミックスは、該収容材内に複数の該収容部が分画形成された後に、各収容部内に充填されたものであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の保水材パッケージは、通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなり、該保水用セラミックスからの水の蒸発により冷却効果を得るための保水材パッケージであって、該収容材内が分画部によって複数の収容部に分画されており、該保水材パッケージは該分画部において屈曲可能となっており、前記収容材はネットよりなり、該保水材パッケージの一方の面を構成するネットと他方の面を構成するネットとが、該保水材パッケージの周縁部及び前記分画部において結合されており、少なくとも一部の該分画部は、互いに略平行に延在しており、該収容材は、２枚の該ネットが重ね合わされ、その全周縁部で該ネット同士が結合されると共に、該分画部で該ネット同士が結合されることにより、その内部に複数の該収容部が分画形成されたものであり、前記保水用セラミックスは、該収容材内に複数の該収容部が分画形成された後に、各収容部内に充填されたものであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の保水材パッケージは、請求項１又は２において、前記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を特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の保水構造体は、請求項１ないし３のいずれか１項の保水材パッケージが多段に積重されてなるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の保水材パッケージでは、ネットなどの通気性及び通水性を有した収容材内に保水用セラミックスを収容してなる保水材パッケージが屈曲可能となっている。従って、本発明の保水材パッケージは、これを折り畳んだり、簀巻き状に巻回して施工現場に搬入し、展開させて敷設施工することができる。そのため、施工が容易であり、短時間で施工することができる。
【００１６】
この保水材パッケージを建造物又は地表面に配列した場合、平板状ブロックを敷設した場合に比べて収容材内の保水用セラミックスと大気との接触面積が大きく、保水材パッケージ内の保水用セラミックスから水が効率よく蒸散するようになり、冷却効果が高いものとなる。
【００１７】
なお、保水用セラミックスを収容材内に収容して保水材パッケージとし、これを屋上等に敷き込んだ場合、保水材パッケージ同士の間に隙間をあけてもよく、このようにすれば保水用セラミックスからの水の蒸散性が向上する。
【００１８】
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。
【００１９】
保水した保水用セラミックスからは、上記の通り、水の蒸発により大きな潜熱が奪われる。そのため、この保水用セラミックスを建物の屋上や庭などに多段に積重した本発明の保水構造体は、建物や庭などの冷却効果に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る保水材パッケージの斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】実施の形態に係る保水材パッケージ連結体の斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】別の実施の形態に係る保水材パッケージ連結体の斜視図である。
【図６】実施の形態に係る保水構造体の断面図である。
【図７】別の実施の形態に係る保水構造体を示す断面図である。
【図８】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９】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１０】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１１】（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１２】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１３】（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１４】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１５】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１６】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１７】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。
【図１８】別の実施の形態に係る保水材パッケージの斜視図である。
【図１９】別の実施の形態に係る保水材パッケージ連結体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
第１図〜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材パッケージの斜視図、第２図は第１図のII−II線断面図である。
【００２３】
保水材パッケージ２１は、ネットよりなる収容材２２内に多孔質セラミックス製の保水用セラミックス２３を充填したものである。この収容材２２は、２枚の同一大きさのシート状のネット２４，２５を重ね合わせ、その全周縁部で両者を結合すると共に、ネット２４，２５を分画部２６で結合して複数の収容部２７を分画形成したものである。分画部２６は互いに略平行である。この実施の形態では、ネット２４，２５は方形であり、分画部２６はネット２４，２５の一辺と平行方向に延在している。各分画部２６もこれと同方向に延在している。ただし、後述の第１８図のように、分画部２６は２方向に延在してもよい。
【００２４】
ネット２４，２５の材質としては、合成樹脂、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、金属ワイヤなどが例示される。ガラス繊維を合成樹脂で被覆した複合繊維や、金属ワイヤを合成樹脂で被覆した被覆ワイヤなども用いることができる。ネット２４，２５同士を結合するには、縫着、融着、接着などの各種手段を採用することができる。なお、収容部２７の一端側を開けておき、保水用セラミックス２３を充填した後、この部分を閉じるのが好ましい。
【００２５】
ネットの目開きは、収容した保水用セラミックスが抜け出ない範囲でなるべく大きいことが望ましい。
【００２６】
保水用セラミックス２３としては、平均粒径が５〜１００ｍｍ特に１０〜５０ｍｍであることが好ましい。この大きさのものは、製造が容易であると共に、収容部２７に詰め易い。粒状体の形状は球形、楕円球形（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、ドーナツ形など任意である。この多孔質セラミックスの好ましい物性、製造方法については後述する。
【００２７】
保水材パッケージ２１の含水時の重量は最大でも６０ｋｇ／ｍ２であることが、建築躯体への負担の点からして好適である。１個の収容部２７の幅ａは約５〜２０ｃｍ程度が好適であり、全体幅ｂは約１５〜１００ｃｍ程度が好適であり、全体長さｃは約１５〜１００ｃｍ程度が好適であり、全体厚さｄは約３〜１５ｃｍ程度が好適である。
【００２８】
このように構成された保水材パッケージは、分画部２６で屈曲可能であるので、簀巻き状に巻回することができる。従って、運搬が容易であると共に、施工現場に搬入してから巻き広げるようにして容易に敷設することができる。コンクリートやアスファルト面、地面などの上に保水材パッケージ２１を広げて敷設した場合、個々の保水用セラミックス２３が大気に触れるため、平板状の保水用セラミックスを敷き詰めた従来例と比べて保水用セラミックス２３と大気との接触面積が大きく、水が蒸散し易い。また、収容部２７同士の間の分画部２６が凹条となっており、保水材パッケージ２１の下面側の保水用セラミックス２３から蒸散した水蒸気が、分画部２６を通って大気に流出し易い。そのため、下面側の保水用セラミックス２３からの蒸散性にも優れる。
【００２９】
なお、この保水材パッケージ２１は、簀巻き状とする代りに、二ツ折りないし三ツ折り状に折り畳むことも可能である。
前述の通り、分画部２６は２方向に延在してもよい。その一例を第１８図に示す。第１８図の保水材パッケージ２１Ａでは、分画部２６が直交２方向に延在しており、収容部２７は２方向に配列されている。
【００３０】
［第２の実施の形態］
第３，４図を参照して、保水材パッケージ連結体の実施の形態について説明する。第３図は保水材パッケージ連結体３０の斜視図、第４図は第３図のIV−IV線断面図である。
【００３１】
この実施の形態に係る保水材パッケージ連結体３０は、複数個の保水材パッケージ３１をワイヤ、ロープ、チェーンなどの屈曲可能な線状体３２によって連結したものである。保水材パッケージ３１は、第１の実施の形態と同様のネットよりなる収容材３３内に保水用セラミックス２３を充填したものである。
【００３２】
この実施の形態では、収容材３３は直方体形状であり、長手方向を略平行方向に揃えて配列され、隣接するもの同士が線状体３２によって連結されている。線状体３２は、保水材パッケージ３１の長手方向の両端側にそれぞれ接続されている。なお、３本以上の線状体を保水材パッケージ３１，３１間に設けてもよい。
【００３３】
この実施の形態でも、保水材パッケージ連結体３０を簀巻き状に巻回することができ、運搬、施工を容易に行うことができる。また、隣接する保水材パッケージ３１同士の間に隙間があくように敷設することにより、保水材パッケージ３１同士の間のスペースが、蒸散した水蒸気の通路となるので、保水用セラミックス２３からの蒸散性が良好となる。
【００３４】
第３図では、保水材パッケージ３１は直方体状であるが、円柱状、楕円柱状、多角柱状、三角柱状などであってもよい。
【００３５】
［第３の実施の形態］
第５図は別の実施の形態に係る保水材パッケージ連結体４０の斜視図である。この保水材パッケージ連結体４０の保水材パッケージ４１は、底面が正方形に近い形状の直方体形状のものである。この保水材パッケージ４１が複数個、線状体４２によって連結されて保水材パッケージ４０とされている。保水材パッケージ４１は第３図の実施の形態と同じく、ネットよりなる収容材内に保水用セラミックスを収容したものである。線状体４２の材料は線状体３２と同様である。
【００３６】
なお、保水材パッケージ４１は略立方体状、球状、半球状、ラグビーボール状、円盤状、多角板状、三角板状、ドーナツ状などの形状であってもよい。隣接する保水材パッケージ４１は１本の線状体２２で連結されれば足りるが、２本以上の線状体４２で連結されてもよい。
第５図の保水材パッケージ連結体４０は保水材パッケージ４１を１列だけ設けているが、第１９図の保水材パッケージ連結体４０Ａのように保水材パッケージ４１を多列多行に配列し、隣接する保水材パッケージ同士を線状体４２で連結してもよい。
【００３７】
［保水構造体の実施の形態］
上記の保水材パッケージ２１又は保水材パッケージ連結体３０，４０を地表面等の対象面に敷設することにより、保水構造体となる。必要に応じ、この保水構造体の上方に、散水管を配設したり、保水構造体近傍にスプリンクラーを配設し、保水用セラミックス２３を湿潤させる。
【００３８】
保水材パッケージ２１、保水材パッケージ連結体３０，４０は１段のみ敷設されてもよく、２段以上積み重ねられてもよい。保水材パッケージ連結体３０を２段以上積み重ねる場合、第６図のように、各保水材パッケージ３１が上下に揃うように対象面５０上に積み重ねてもよく、第７図のように、上下の保水材パッケージ３１が互い違いとなるように積み重ねてもよい。第６図の場合、保水材パッケージの積み重ね体には深いスペース５１が形成されるので、下段側の保水材パッケージ３０から蒸散した水蒸気がこのスペース５０を通って蒸散し易い。
【００３９】
第７図の場合、各保水材パッケージ３１の側面だけでなく、上側や下側にも通気スペース３２が形成されるので、各保水材パッケージ３１からの水蒸気が蒸散し易い。
【００４０】
なお、保水材パッケージ２１も２段以上に積み重ねてもよい。この場合も、各保水材パッケージ２１の収容材２７を揃えて積み重ねてもよく、上下の保水材パッケージ２１の収容材２７が互い違い状に食い違うように積み重ねてもよい。
【００４１】
保水材パッケージ２１や保水材パッケージ連結体３０，４０は、部分的に積み重ね段数が異なるように配設されてもよい。保水材パッケージ連結体３０，４０を敷設する場合、部分的に保水材パッケージ３１同士又は保水材パッケージ４１同士の間隔を異ならせてもよく、保水材パッケージ３１同士又は保水材パッケージ４１同士を突き合わせてもよい。
【００４２】
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。
【００４３】
［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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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を実現し得ず、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【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】
［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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
［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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
この結果、ＣＯ２の排出量の削減も可能となる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
例えば、東京都の緑被率は現在２３％で更なる向上がなされない状況であるが、本発明の保水用セラミックスの適用で蒸散面積を５０％まで上げれば、夏場の外気温度を２７℃とすることも可能である。
【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１１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１１図（ｂ）に示した。
【００８１】
なお、第１１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１１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１１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１２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。
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
【００８６】
第１２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。
【００８７】
次に、第１３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。
【００８８】
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。
【００８９】
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１３図（ｂ）に示した。
【００９０】
第１３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。
【００９１】
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。
【００９２】
＜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１４図に示した。
【００９３】
第１４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。
【００９４】
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１４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。
【００９５】
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。
【００９６】
＜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。
【００９７】
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。
【００９８】
多孔質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１６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。
【００９９】
＜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１５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。
【０１００】
ビル屋上に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。
【０１０１】
＜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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
なお、以下の実験例で用いた原料は次の通りである。
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
【０１０５】
［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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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９図及び第１０図に示す。
【０１０８】
保水量は、次のようにして測定した。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
第８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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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８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。
【０１１７】
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１７図に示すように、５個の多孔質セラミックス６１〜６５を用意し、水をはったパレット６０上に、最下段の多孔質セラミックス６５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６１の重量変化から、この多孔質セラミックス６１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。
【０１１８】
【表１】
0005428597.tif 000002
【０１１９】
【表２】
0005428597.tif 000003
【０１２０】
［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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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】
【０１２５】
１，６０  パレット
２  囲枠
３  発泡スチロール板
４  コンクリート板
５，１３，６１，６２，６３，６４，６５  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
２１，２１Ａ  保水材パッケージ
２２  収容材
２３  保水用セラミックス
２４，２５  ネット
２６  分画部
２７  収容部
３０，４０，４０Ａ  保水材パッケージ連結体
３１，４１  保水材パッケージ
３２，４２  線状体
５０  対象面
５１，５２  スペース
【図１】
0005428597.tif 000004
【図２】
0005428597.tif 000005
【図３】
0005428597.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005428597.tif 000010
【図８】
0005428597.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0005428597.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
0005428597.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
0005428597.tif 000018
【図１６】
0005428597.tif 000019
【図１７】
0005428597.tif 000020
【図１８】
0005428597.tif 000021
【図１９】
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