(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
勾配の付いた屋根の上面に育成された植生に対する給水を、太陽エネルギーを利用した水循環システムによって行う勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システムであって、
前記勾配屋根の頂部に配設された太陽電池パネルと、
前記勾配屋根の上面側に培土及び細線コイルを介して育成されているとともに、当該細線コイルに根が絡むように育成された植生と、
前記太陽電池パネルの直下に配設されており、前記植生に対して均一に給水されるようになっている水を貯留するための貯水槽と、
前記植生に対して給水され前記培土において濾過されてきた水を、通路を介して貯留するための地下貯水槽と、
前記太陽電池パネルによって得られた太陽エネルギーで駆動するように構成されており、前記地下貯水槽から前記太陽電池パネル下部の貯水槽に向けて通路を介して揚水するためのポンプと、を有しており、
前記太陽電池パネル下部の貯水槽に貯留された水は、前記植生に対して給水され前記培土にて濾過され、通路を介して前記地下貯水槽に貯留され、さらに、前記太陽電池パネルと前記ポンプとを含む水循環システムによって再び前記太陽電池パネル下部の貯水槽に循環供給されるようになっていることを特徴とする勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【請求項２】
前記地下貯水槽には、バス及び／又はトイレットからの浄化殺菌された中水も貯留されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【請求項３】
前記植生に対して給水され前記培土において濾過された水が、前記地下貯水槽に貯留される際に経由することとなる通路には、当該水に対して除塵殺菌を行うためのカートリッジ式浄化器が介設されていることを特徴とする請求項１記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【請求項４】
前記太陽電池パネルの下部の貯水槽から、前記勾配屋根上の前記植生が設けられた部分に亘っては、毛細管が渡設されており、
前記太陽電池パネルの下部の貯水槽に貯留された水は、前記毛細管を介して、前記植生に対して給水されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【請求項５】
前記勾配屋根は、切妻タイプ及び片流れタイプの何れか一方のタイプの勾配屋根であることを特徴とする請求項１記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【請求項６】
前記植生が設けられた勾配屋根の部分においては、前記勾配屋根と前記培土との間に、シート状及びボード状の何れか一方の耐水材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
開示技術は、建築物（居住用住宅やビル等）が有する勾配の付いた屋根を植生した状態にし、降水を該屋根に設けた太陽電池パネルによる電力を用いてポンプにより循環するシステムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、市民生活の著しい向上は産業社会の科学技術の急激な発達によって支持されているものではあるが、当該産業社会は近時公害問題や地球規模での環境問題とのアンバランスが問題となり、両者のバランス状態の発達が強く求められている。
【０００３】
而して、山間林野部が多く、しかも、複雑で長い海岸線に迫っている特殊な地勢条件の我が国にあっては都市部，地方部を問わず、農耕牧畜や住宅や産業施設等に利用し得る平野部は限られており、したがって、これらの建造物は地域的に集約的な集中状態に構築されており、そのため、かかる集約的，集中的建造物の構築部位にあっては緑地が失われ、光合成効果も薄れ、断熱効果や遮音効果も低下し、屋根への紫外線の直射によるさまざまな弊害や屋根表面の経時的な疲弊，破壊等も生じ、外観の美的意匠性が低下する等のさまざまな問題点が生じ、これを解決するには私企業段階での手段は技術的にも経済的にも限度があり、したがって、公的機関による大資本の整備により対処することが検討されてはいる。
【０００４】
ところで、これらの密集している建造物を鳥瞰的に検討するに、ほとんどのエリアの空間が屋根で占められており、したがって、軒を連ねる屋根の構築状態から上述光合成の問題や断熱効果，遮音効果の低下や弱耐震性からの各屋根表面の経時的な疲弊，破壊や外観的意匠性の低下等の諸問題が明らかであることが分る。
【０００５】
そして、当該建造物の屋根は本来的には雨露をしのぎ、断熱機能や遮音機能をとるものであるが、近時の産業社会の隆盛により建造物の集中的密集化がこれを著しく阻害するようになってきている。
【０００６】
また、これらの屋根は集中的な降水等に対しては何ら調整機能をもたず、したがって、屋根から落下する降水により必然的に狭い路上が洪水状態になったり、所謂床下浸水等の社会問題も生ずるようになってきている。
【０００７】
そして、かかる密集的で集約的な建造物の構築状態による隣設する屋根のため外観性の劣化が居住者や通行人にとり精神衛生上の観点からも決して好ましくない条件をかもし出している。
【０００８】
これに対し、古来アイルランドやスカンジナビヤ等の北方圏の国々では冬季の極寒状態を防ぐために、また、アフリカ等の南方の極暑の国にあっては室内の熱気上昇を防ぐための対処手段として屋根における緑化手段が長く採用されており、我が国にあっても所謂茅葺き屋根の棟の部分の押さえ手段として柴棟が採用されていたが、上述近時の集約的密集建造物の勢いや、また、これに伴う近代風の建造物の勢いからほとんど見られなくなっているが、最近屋上の緑化の問題が自然環境との調和の点から認められるようになり、改めて屋根の緑化が積極的に採用される勢いにあり、特に、ヨーロッパのドイツにおいては公的機関が環境関連産業として位置付け、奨励政策を採っているようでもあり、国内産業においても、各種の園芸雑誌が屋上緑化の特集を行い、屋根に植生を行う技術をエコ技術ブームとしてとらえるようになってきている。
【０００９】
そして、かかる屋上の緑化により密集，集約的な建造物の立地条件をやむを得ない前提条件としながらも、失われてゆく緑地の再確保を図り、降水の可及的な有効利用を図り、断熱機能や遮音機能をも図り、塵芥の濾過機能を有し二酸化炭素の削減、及び、光合成による酸素の放出等も図り、紫外線からの屋根表面の保護を図り、極度の温度変化からの屋根表面の保護を図り、また、緑化による周辺環境との調和を図り、意匠的外観性の美化による居住者や通行人の精神衛生上の向上の効果が図れるようにする利点がクローズアップされている。
【００１０】
しかしながら、これまでに採られている屋根の緑化技術は、例えば、図６に示す先行技術によっては、屋根材１の上面に耐水シートや耐水ボード２を張設し、端部に笠木３を立設し、砕石４等を介しグリッドパレット５を介し土レンガ６に培土層７を敷設セットし、該培土層７に所定の植生８を行うような技術が開発されている。
【００１１】
ところが、該種技術は通常陸屋根に適用されるものであり、切妻タイプや片流れタイプの勾配屋根には適用できないといった汎用性に欠ける欠点がある。また、培土層７が１０ｃｍ以下の薄層の緑化には不向きな構造であるといった難点がある。さらに、降水等に対する水調整技術には対処できないといったデメリットがあった。
【００１２】
また、その他にドイツ等で作製された輸入品の屋根もあるが、該種輸入タイプの屋根も所謂陸屋根で使用されることが多く、一般住宅等の勾配屋根には必ずしも適さないという不都合さがあった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく屋上緑化技術の近時クローズアップされて見直されている緑化の陸屋根や培土の問題点を解決すべき技術的課題とし、屋根形式の如何を問わず、住居等の構造物の屋根の上面に薄層の培土を葺き、該培土に所定の植生を成すようにし、降水をして植生の生長に供すると共に当該降水による洪水や床下浸水等を避け、植生への給水には浄化殺菌された中水をも利用し緑化に利用するようにし、当該植生に対する水の補給は当該屋根の頂部に設けた太陽電池パネルによる電力を用いて貯水槽に貯水した降水や浄化殺菌された中水を植生に循環供給し、水利動力も自然のエネルギーを利用し、その間、塵芥の濾過や有害物質の浄化も図り、断熱機能や遮音機能を保持し、二酸化炭素の削減や光合成効果をあらしめ、紫外線から屋根表面を保護し、また、意匠的外観による景観の保全も図り、精神的衛生的な効果もあるようにして建築産業における緑化技術利用分野に益する優れた屋上緑化と水循環システムを提供せんとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した目的は、下記（１）〜（６）に記載の本発明によって達成される。
【００１５】
（１）  勾配の付いた屋根の上面に育成された植生に対する給水を、太陽エネルギーを利用した水循環システムによって行う勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システムであって、
前記勾配屋根の頂部に配設された太陽電池パネルと、
前記勾配屋根の上面側に培土及び細線コイルを介して育成されているとともに、当該細線コイルに根が絡むように育成された植生と、
前記太陽電池パネルの直下に配設されており、前記植生に対して均一に給水されるようになっている水を貯留するための貯水槽と、
前記植生に対して給水され前記培土において濾過されてきた水を、通路を介して貯留するための地下貯水槽と、
前記太陽電池パネルによって得られた太陽エネルギーで駆動するように構成されており、前記地下貯水槽から前記太陽電池パネル下部の貯水槽に向けて通路を介して揚水するためのポンプと、を有しており、
前記太陽電池パネル下部の貯水槽に貯留された水は、前記植生に対して給水され前記培土にて濾過され、通路を介して前記地下貯水槽に貯留され、さらに、前記太陽電池パネルと前記ポンプとを含む水循環システムによって再び前記太陽電池パネル下部の貯水槽に循環供給されるようになっていることを特徴とする勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【００１６】
（２）  前記地下貯水槽には、バス及び／又はトイレットからの浄化殺菌された中水も貯留されるようになっていることを特徴とする上記（１）記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【００１７】
（３）  前記植生に対して給水され前記培土において濾過された水が、前記地下貯水槽に貯留される際に経由することとなる通路には、当該水に対して除塵殺菌を行うためのカートリッジ式浄化器が介設されていることを特徴とする上記（１）記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【００１８】
（４）  前記太陽電池パネルの下部の貯水槽から、前記勾配屋根上の前記植生が設けられた部分に亘っては、毛細管が渡設されており、
前記太陽電池パネルの下部の貯水槽に貯留された水は、前記毛細管を介して、前記植生に対して給水されるようになっていることを特徴とする上記（１）記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【００１９】
（５）  前記勾配屋根は、切妻タイプ及び片流れタイプの何れか一方のタイプの勾配屋根であることを特徴とする上記（１）記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【００２０】
（６）  前記植生が設けられた勾配屋根の部分においては、前記勾配屋根と前記培土との間に、シート状及びボード状の何れか一方の耐水材が設けられていることを特徴とする上記（１）記載の勾配屋根を有する建築物に適した屋上緑化システム。
【００２１】
〔作用〕
上述構成において、住宅やビル等の建築物（勾配屋根を有する建築物）を構築するに際し、その屋根上面に所定薄層の培土を介し植生を成す。この植生に対する給水に関しては、降水や浄化殺菌された中水を地下貯水槽に貯水し、屋根の頂部に設けた太陽電池パネルで駆動するコントローラーを介しポンプを所定に作動させて、当該地下貯水槽から太陽電池パネルの下部に設けた小サイズ貯水槽へ向けて揚水するようにする。
【００２２】
そして、太陽エネルギーを利用して揚水された水は、太陽電池パネルの直下に設けた小サイズの貯水槽から毛細管を介し、均等に植生の生長に供されることとなる。植生の生長には、降水に含有されている窒素成分等の養分が与えられて栄養補給が行われることとなる。なお、屋根の降水を地下貯水槽に貯水するに際しては、設計によっては殺菌等を行うべくカートリッジ式の洗浄器を通してもよい。
【００２３】
〔効果〕
（一）  従来の緑化システムでは５０〜７０％の降水利用率であったものが、１００％までアップできるようになる。
（二）  水循環型にすることにより、降水による余分なオーバーフロー水による床下浸水等の洪水公害がなくなる。
（三）  勾配屋根に適用することにより、その緑化が周囲景観とマッチングするので、美観を損うことなく周囲の景観の向上につながる。
（四）  緑化と太陽電池パネルとの融合によって、新しい建築様式の誕生をも期待できる。
（五）  二酸化炭素の削減と酸素供給により、居住者のみならず周辺住民の健康保持にも大いにプラスになる。
（六）  公害問題に対処でき、且つ、環境調和問題にも充分にマッチングできる。
（七）  構築物の耐用年数が向上するようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に基づいて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
〔第１実施形態〕
図１〜図３に示す態様は、切妻タイプの勾配屋根（勾配屋根の一例）を有する一般の住宅に適用した態様である。
図１，図２に示すように、住宅の建物の躯体９の上部には、切妻タイプの勾配屋根１０が設けられている。当該切妻タイプの勾配屋根１０の中央上部の頂部には、太陽電池パネル１１が所定枚数左右均一に、傾斜した状態で設けられている。
【００２６】
勾配屋根１０上においては、図２に示すように、太陽電池パネル１１の下側縁部から、砂礫１２が所定の薄膜状（例えば５〜８ｃｍ程度）の厚さに敷設されている。さらに、砂礫１２の上部には、所定の培土１３が敷設されている。
【００２７】
植生８については、図４（ロ）に示すように、勾配屋根１０の上面に敷設した耐水シート、或いは、耐水ボード２上の培土１３に対して、直接的に植生させても良い。或いは、植生８は、図４（イ）に示すように、樹脂細線製のコイル１４に当該植生８の根が絡むように育成されても良い。後者の図４（イ）に示す態様の場合には、植生８が降水によって傾斜した勾配屋根から滑落しないようにすることが可能である。なお、植生８としては、我が国において採用し得るあらゆる種類の植生を花咲き種類を含めて選択的に植生することができるものである。
【００２８】
勾配屋根１０の頂部に設けた太陽電池パネル１１の直下には、図２に示すように、小サイズの貯水槽１５が形成されている。この貯水槽１５の両端縁部は、勾配屋根１０の上端縁部に接続させてある。貯水槽１５の端部から勾配屋根１０上の植生８部へ亘っては、図２に示すように、毛細管１７が渡設されている。このような構成により、貯水槽１５に貯留された降水１６が、勾配屋根１０の上面に敷設した所定薄層の培土１３の植生８の生長に供されるようになっている。
【００２９】
培土１３に給水された降水１６はそれ自体が含有している窒素分等の栄養分を吸収され、濾過されて勾配屋根１０の下端縁部に沿って設けられている樋１８から通路１９を介し、地下２０に設けた貯水槽２１内に一旦貯水される（図１参照）。
【００３０】
通路１９の途中には、必要に応じて、カートリッジ式の浄化器２２を設けて所定に除塵殺菌を行う。
【００３１】
貯水槽２１内の降水１６´は、ポンプ２３・通路２４を介して、太陽電池パネル１１直下の貯水槽１５内に循環供給されるようにされている。
【００３２】
また、地下２０においては、バス２５やトイレット２６からの浄化殺菌された中水２７が、浄化槽２８に貯留されるようになっている。そして、浄化槽２８に貯留された中水２７は、ポンプ２３´を介し貯水槽２１内の降水１６´と共に、通路２４を介しコントローラー２９の周公知の流量調整機構２９´，２９´´により、その最適循環流量を調節されて上部の貯水槽１５に循環供給される（図３参照）。
【００３３】
なお、太陽電池パネル１１とコントローラー２９とは、通電ケーブル３０を介し接続されて太陽エネルギーを電力に変換できるように周知技術が用いられている。
【００３４】
そして、循環供給されて、上部の貯水槽１５内に貯留された降水１６は、毛細管１７を介し勾配屋根１０の培土１３、或いは、植生８に直接的に分水供給される。なお、毛細管１７の数は、勾配屋根１０の南北の面によってその数は決定される。ただし、いずれにしても、貯水槽１５内に貯留された降水１６は、毛細管１７を介して均一に分水供給されて植生８の生長に供される。
【００３５】
〔第２実施形態〕
次に、図５に示す第２実施形態について説明する。
図５に示す実施形態は培土１３に対し、太陽電池パネル１１から所定間隔でドリップタイプ、或いは、リーキータイプの灌水パイプ１７´がポンプ２３，２３´に接続されて臨まされて経時的に安定した分水による給水が行えるようにした態様であり、実質的にその作用効果は上述実施例と変りはないものである。
【００３６】
〔本発明のその他の態様〕
なお、地下２０の貯水槽２１、また、浄化槽２８内には植生に必要と認められる養分の溶液を供給して植生８の生長が設計通りに行われるようにすることができる。
【００３７】
また、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、適用対象の屋根は切妻タイプのみならず、片流れ式の勾配屋根であっても良いものである。
【００３８】
また、設計変更的には太陽電池パネルは屋根の頂部のみに限らず、中途部分に該頂部配列と平行に所定配列状態にし、所定の電力供給を行うようにすることも自在である。
【００３９】
【発明の効果】
以上、この出願の発明によれば、勾配屋根の上面に培土を介して植生を成し、植生生長用の給水を、太陽エネルギーで駆動するポンプにより循環式に供給できるようになっている。その結果、屋上緑化により断熱効果が期待でき、さらに、遮音効果も達成され、加えて二酸化炭素の削減により光合成による酸素の放出を介し住民の健康面にもプラスするという優れた効果が奏される。
【００４０】
また、屋上の緑化により紫外線からの屋根表面の保護を図り、構築物の耐久性も向上し、極端な温度変化からの屋根表面を保護する点からも耐久性が向上し、室温の低温化保温にもプラスするという優れた効果が奏される。
【００４１】
さらに、屋上の緑化により周辺景観とのマッチングが図れ、外観的にも意匠的美しさが保たれ、住民や通行人の精神的衛生上の効果も期待できるというメリットがある。
【００４２】
このように、単に屋上の緑化のみならず、降水に対する水利面，水調整面からも太陽熱のエネルギーを利用することから、エコシティー機能が促進できるという効果が奏される。
【００４３】
そして、このようなシステムが相乗効果を成し、大規模，中規模のエコシティーの構築ができるために、市街地の建築様式も環境にマッチングし、公害防止型に残置改良することができるという効果もある。
【００４４】
そして、屋上緑化には屋根の上に敷設する植生を有するマットとして出願人が既に開発している工場生産的な量産的植生マットを使用することができるために、コスト的にも安くつき、耐久性も向上するという優れた効果が奏される。
【００４５】
而して、当該工場生産的なマットは培土との組合せが必要なのものではあるが、培土不要となれば保水性と植生の根の部分の活性維持機能のレベルが更に研究開発の対象となるものではある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この出願の発明の１実施例の全体概略正面図である。
【図２】  同太陽電池パネルと上部貯水槽の部分拡大正面図である。
【図３】  植生に対する補給水循環システムの配線図である。
【図４】  培土と植生のマットの断面図であり、（イ）は従来技術に基づく輸入マットの１態様の部分断面図であり、（ロ）は出願人の開発したマット態様の部分断面図である。
【図５】  他の実施例の太陽電池とその下部の貯水槽との取合い断面図である。
【図６】  在来技術の基づく陸屋根における緑化態様の部分断面正面図である。
【符号の説明】
１              屋根材
２              耐水ボード
３              笠木
４              砕石
５              グリッドパレット
６              土レンガ
７              培土層
８              植生
９              躯体
１０            勾配屋根
１１            太陽電池パネル
１２            砂礫
１３            培土
１４            コイル
１５            貯水槽
１６            降水
１６´          貯水槽内の降水
１７            毛細管
１７´          灌水パイプ
１８            樋
１９            通路
２０            地下
２１            貯水槽
２２            カートリッジ式浄化器
２３            ポンプ
２３´          ポンプ
２５            バス
２６            トイレット
２７            浄化殺菌された中水
２８            浄化槽
２９            コントローラー
２９´          流量調整機構
２９´´        流量調整機構
３０            通電ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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