(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留タンクと、建物の屋上デッキに設けられた複数の緑化コンテナとからなり、各緑化コンテナは、雨水が取り込まれるようになされているとともに底部に給排水口が設けられ、これらの各緑化コンテナの給排水口と貯留タンクとの間が分岐バルブを介して配管されてなり、上記貯留タンク内には給水ポンプが設けられ、上記各分岐バルブの開閉状態に応じて、上記各緑化コンテナで取り込まれた雨水を各緑化コンテナ底部の給排水口から上記貯留タンク内に貯留可能となされているとともに、上記貯留タンク内に貯留された雨水を上記給水ポンプにより、各分岐バルブの開閉状態に応じて適宜各緑化コンテナ底部の給排水口から各緑化コンテナに給水するようになされていることを特徴とする建物の屋上緑化灌水システム。
【請求項２】
貯留タンクと、貯留タンクと分離して設けられた小型タンクと、建物の屋上デッキに設けられた複数の緑化コンテナとからなり、各緑化コンテナは、雨水が取り込まれるようになされているとともに底部に給排水口が設けられ、これらの各緑化コンテナの給排水口と上記貯留タンクとの間が分岐バルブを介して配管されてなり、上記貯留タンク内には給水ポンプが設けられ、上記貯留タンクと上記小型タンクとの間が、集水ポンプが端部に設けられた連結管で連結されるとともに、各緑化コンテナの給排水口と上記小型タンクとの間がそれぞれ分岐バルブを介して配管により連結され、上記各分岐バルブの開閉状態に応じて、上記各緑化コンテナへの雨水を各緑化コンテナ底部の給排水口から上記配管を介して上記小型タンク内に集水するとともに、この小型タンク内に集水された雨水を上記連結管を介して順次上記集水ポンプにより汲み上げて上記貯留タンク内に貯留可能となされているとともに、貯留タンク内に貯留された雨水を上記給水ポンプにより、各分岐バルブの開閉状態に応じて適宜各緑化コンテナ底部の給排水口から各緑化コンテナに給水するようになされていることを特徴とする建物の屋上緑化灌水システム。
【請求項３】
緑化コンテナ内に、０．１ＭＰａで押し固められたときの湿潤時の嵩密度が０．３〜０．８ｇ／ｃｍ3 、有効水分保持量が６０〜１００Ｌ／ｍ3 、飽和透水係数が０．０１〜１ｃｍ／ｓｅｃの土壌が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物の屋上緑化灌水システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の屋上部に設けられた植物による広域緑化設備を、雨水の利用及びその再利用によりにより灌水することができる屋上緑化灌水システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、広域緑化のための植物に対する灌水装置や灌水システムが種々開示されている。例えば、特許第２９３０５４５号公報、特開平８−７０７１７号公報、特開平９−３０８３９１号公報などに開示されている装置である。
【０００３】
特許第２９３０５４５号公報に開示されている装置は、電磁弁を開閉して、貯留タンクの貯留水を植木鉢内に配置した器体内に給水するようになっている。また、この供給水の余剰水については、排水タンク内に戻し、そこで貯留する水をポンプで貯留タンク内にまで汲み上げて再使用できるようにしてある。
【０００４】
特開平８−７０７１７号公報及び特開平９−３０８３９１号公報に開示されている装置は、植木鉢等を配置した立ち上げ壁等の鉢置パン内に、給水タンク内の貯留水をポンプで給水するようにしてある。また、鉢植パン内への供給水は、サイフォン等の排水管から給水タンク内へ戻し再使用できるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２９３０５４５号公報、特開平８−７０７１７号公報及び特開平９−３０８３９１号公報に開示されている灌水装置については、いずれも雨水の集水、貯留及びその貯留水の再利用については何ら考慮されていない。即ち、建物の屋上部における広域緑化に対応させてようとすると、いずれの従来装置においても必要な供給水量が多くなる。このため、装置の貯留（給水）タンク及び排水タンクの容量が大きなものになり過ぎて、重量及び占有スペースが大きなものであり、しかも、給排水の配管系統が別々のラインで形成されているので、装置構成が複雑であり、いずれの装置も建物の屋上部分に設置する装置としては適していない。
【０００６】
そこで、本発明は、建物の屋上デッキにおける広域緑化に適したより小さい負荷重量及び小さい占有スペースで、しかも簡易的に構成される建物の屋上緑化灌水システムを提供することを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の建物の屋上緑化灌水システムは、貯留タンクと、建物の屋上デッキに設けられた複数の緑化コンテナとからなり、各緑化コンテナは、雨水が取り込まれるようになされているとともに底部に給排水口が設けられ、これらの各緑化コンテナの給排水口と貯留タンクとの間が分岐バルブを介して配管されてなり、上記貯留タンク内には給水ポンプが設けられ、上記各分岐バルブの開閉状態に応じて、上記各緑化コンテナで取り込まれた雨水を各緑化コンテナ底部の給排水口から上記貯留タンク内に貯留可能となされているとともに、上記貯留タンク内に貯留された雨水を上記給水ポンプにより、各分岐バルブの開閉状態に応じて適宜各緑化コンテナ底部の給排水口から各緑化コンテナに給水するようになされていることを特徴とする。
【０００８】
建物の屋上デッキに底部に給排水口を有する複数の緑化コンテナが雨水を取り込むことができるように設けられ、これらの各緑化コンテナの給排水口と貯留タンクとの間が配管されていることにより、各緑化コンテナから取り入れられた雨水等を各緑化コンテナ底部の給排水口から、各分岐バルブの開閉状態に応じて、直接又はこれらの間の配管を介して貯留タンク内に貯留することができる。また、分岐バルブの開閉状態に応じて、貯留タンク内の貯留水は、給水ポンプ（例えば電動ポンプ）によって上記配管を介して各緑化コンテナ底部の給排水口から上記各緑化コンテナに適宜に給水することができる。
【０００９】
本発明の灌水システムにおいて、供給水を貯留する貯留タンクについては、建物の屋上デッキに設置する構成のほか、建物の屋上デッキより階下の中間デッキに設置する構成も含まれる。また、各緑化コンテナの配管からの集水を一時的に貯留しておく小型タンクが、貯留タンクと同じ高さ位置、あるいは貯留タンクより高さが低い位置に設けられていてもよい。
【００１０】
上記した建物の屋上デッキより階下の中間デッキ等に貯留タンクが設置される構成である場合には、屋上デッキの灌水システムによる重力負荷を分散低減することができると共に、緑化コンテナの占有面積をより大きくすることができる。従って、本発明の灌水システムは、建物の屋上デッキを広域緑化するのにより適した占有面積で、しかも重量がより軽減されている。
【００１１】
各緑化コンテナの給排水口と貯留タンクとは、各分岐バルブを介してそれぞれ配管により連結されているが、これらの分岐バルブは流路を変更するように機能するが、手動により分岐操作されるものでも、あるいは電気的に分岐動作されるものでもよい。
【００１２】
各分岐バルブを伴う各配管には、さらにヘッダー等から複数の分岐パイプを介して各緑化コンテナがそれぞれ配管されているように構成されていてもよい。このように緑化コンテナに及ぶ配管を細分化し、各緑化コンテナへの給水を個別化することにより、単位時間当たりの給水量をより少なくできるから、貯留タンクの容量をより小さくすることができる。これにより、灌水システム全体の重量を低減できる。
【００１３】
上記緑化コンテナ内には、植物等を栽培するための土壌が充填される。この土壌は、０．１ＭＰａで押し固められたとき（即ち１０ｃｍ角に１００ｋｇの荷重で踏み固められた時を想定）の湿潤時の嵩密度が０．３〜０．８ｇ／ｃｍ3 であることが好ましく、より好ましくは０．４〜０．７ｇ／ｃｍ3 である。
上記嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ3 より小さいと、風による飛散の虞が増大し、０．８ｇ／ｃｍ3 より大きいと、軽量化の効果を損ねることとなる。
なお、湿潤時の嵩密度とは、土壌水分の値がｐＦ１．５の時の嵩密度をいう。
【００１４】
また、同様の条件にて、有効水分保持量が６０〜１００Ｌ／ｍ3 であることが好ましく、より好ましくは、７０〜９０Ｌ／ｍ3 である。
上記有効水分保持量が６０Ｌ／ｍ3 より小さいと、植物等に十分に根から吸水できず、１００Ｌ／ｍ3 より大きいと、水が滞留しすぎて軽量化の効果が損なわれる。
【００１５】
さらに、同様の条件にて、飽和透水係数が０．０１〜１ｃｍ／ｓｅｃであることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜０．５ｃｍ／ｓｅｃである。
上記有効水分保持量が飽和透水係数が０．０１ｃｍ／ｓｅｃより小さいと、水が滞留しすぎて軽量化の効果が損なわれ、１ｃｍ／ｓｅｃより大きいと、植物等に十分に根から吸水できない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１に示す実施の形態の建物の屋上緑化灌水システムＡは、建物の屋上デッキ１０に貯留タンク１２と複数の緑化コンテナ２８等を設置した構成である。
【００１７】
貯留タンク１２は、屋上デッキ１０の上部に、支持枠台等（図示していない。）によって支持された状態で設置されている。貯留タンク１２の下方位置に小型タンク１４が屋上デッキ１０の集水溝１０ａの位置に設けられている。小型タンク１４から貯留タンク１２に及ぶように集水管１５が設けられている。
【００１８】
小型タンク１４の内部には送水ポンプ（電動ポンプ、以下、「集水ポンプという」）１６が配設され、集水ポンプ１６に集水管１５の管端が連結されている。小型タンク１４への集水量が一定量となると、センサー１４ａが感知して集水ポンプ１６を駆動させ、その集水を集水管１５を介して貯留タンク１２の内部にまで汲み上げて貯留される。１２ａはこの貯留水である。
【００１９】
貯留タンク１２の内部には送水ポンプ（電動ポンプ、以下、「給水ポンプという」）１８が配設され、給水ポンプ１８には給水管１７の一端が連結されている。給水管１７の他端は貯留タンク１２の外部に及んでおり、この給水管１７の給水バルブ１９及び管端はチーズ２１を介して連結管２２に接続されている。
【００２０】
連結管２２は、チーズ２１の一方から集水バルブ２０を介して小型タンク１４に連絡され、集水バルブ２０が開放されている時に、連結管２２からの集水を小型タンク１４内に流入できるようになっている。
【００２１】
連結管２２は、チーズ２１を介して連結され、さらに複数のチーズ２２ａによりそれぞれ複数の分岐管２４で分岐して連結され、また連結管２２の端部はエルボ２２ｂにより分岐管２４に連結されている。各分岐管２４にはそれぞれ分岐バルブ２３が設けられている。この連結管２２を通じて、各分岐バルブ２３の開閉状態に応じて給排水できる。
【００２２】
各分岐管２４はそれぞれヘッダー２６を介して複数の分岐パイプ２７に通じており、各分岐パイプ２７は底部の給排水口２８ａから緑化コンテナ２８内に通じている。従って、貯留タンク１２からの給水が連結管２２、チーズ２２ａ又はエルボ２２ｂ、分岐管２４及び分岐パイプ２７から緑化コンテナ２８に供給できる。この場合、緑化コンテナ２８への給水は、その底部の給排水口２８ａからなされる。なお、２８ｂは緑化コンテナ２８に供給されている土壌等である。また、２９は水道栓であり、貯留タンク１２の貯水量が減少した場合に、水位センサー１２ｂが感知して弁２９ａを開き、水道水を貯留タンク１２に補給できるようになっている。
【００２３】
以下、上記土壌２８ｂの一例を示す。
市販軽量土壌Ａ（積水化成品工業「ソイレンＧ」）５０体積％と市販軽量土壌Ｂ（東邦レオ「ホワイトローム４Ｆ」）５０体積％をブレンダでドライブレンドし、型枠内に充填し、押圧機により０．１ＭＰａで押し固め、型枠を外して緑化コンテナ２８を被せた後、反転させて、土壌２８ｂが充填された緑化コンテナを得た。得られた土壌２８ｂの土壌水分の値がｐＦ１．５の時、嵩密度が０．７ｇ／ｃｍ3 、有効水分保持量が９０Ｌ／ｍ3 、飽和透水係数が０．４ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００２４】
このように構成される建物の屋上緑化灌水システムＡによる機能動作は、次のとおりである。先ず、平常時には、雨水を集水できるように、集水バルブ２０及び各分岐バルブ２３を開いておく。なお、給水バルブ１９を閉じておく。従って、各緑化コンテナ２８への降雨水は、各分岐パイプ２７から各ヘッダー２６を介してそれぞ各分岐管２４に至り、さらに各分岐管２４から連結管２２及び集水バルブ２０を介して小型タンク１４に集水するようになっている。
【００２５】
小型タンク１４では、その集水量が一定量になった時にセンサー１４ａが感知して集水ポンプ１６が駆動して、その集水を自動的に集水管１５を介して貯留タンク１２に汲み上げて貯留する。
【００２６】
このように平常時には、雨水等が集水され貯留タンク１２に貯留されることになる。また、貯留タンク１２の上部から通じるようにドレン管１３が設けられており、その貯水量が一定量以上となると、ドレン管１３から過剰水が排出されるようになっている。この排水はドレン管１３の下端が及ぶ屋上デッキ１０の排水溝１０ａに至り、排水溝１０ａから排水管１１に排水される。
【００２７】
次に、各緑化コンテナ２８への給水は、設定した一定の時刻毎になされる。すなわち、給水時刻に給水バルブ１９を開いて、これと同時に集水バルブ２０が閉じると共に、該当するいずれかの１つの分岐バルブ２３が開いたままの状態とし、その他の分岐バルブ２３は閉じた状態とする。この状態で、給水ポンプ１８が駆動することにより、貯留タンク１２の貯留水が給水管１７、給水バルブ１９、連結管２２、分岐バルブ２３、分岐管２４、ヘッダー２６及び分岐パイプ２７をそれぞれ介して該当する緑化コンテナ２８にその底部の給排水口２８ａから給水される。このような給水操作は、ヘッダー２６にまとめられた緑化コンテナ２８のグルーブ毎になされる。この給水操作は順に各ヘッダー２６を一巡するまで繰り返えされる。
【００２８】
このとき、緑化コンテナ２８への給水が過剰量となったような場合には、各分岐バルブ２３は上記同様の開放されたままの状態で、給水バルブ１９を閉じ、集水バルブ２０を開放される。この場合、該当する緑化コンテナ２８の底部の給排水口２８ａから過剰水は該当する分岐パイプ２７、ヘッダー２６、分岐管２４、分岐バルブ２３、連結管２２及び集水バルブ２０を介して小型タンク１４に集水させることができる。この集水が貯留タンク１２に貯留されるのは上記同様である。
【００２９】
このように構成される建物の屋上緑化灌水システムＡにおいては、貯留タンク１２と各緑化コンテナ２８との間を連結管２２、分岐バルブ２３、分岐管２４、及び分岐パイプ２７の配管により連結して給排水できるようにしたので、配管構成を簡略化できる。しかも、給水は、各ヘッダー２６にまとめられた緑化コンテナ２８のグルーブ毎に行われるから、貯留タンク１２の容量は、これらの緑化コンテナ２８に給水するのに十分な小容量の大きさのものであれば足りる。従って、灌水システムＡの全体を建物の屋上デッキに配設するのに適した重量及び占有スペースの大きさのものに簡略化できる。
【００３０】
また、各緑化コンテナ２８からの雨水を給水として利用し、さらにこの供給水を循環して再利用するようにしたので、雨水等の有効利用を図ることができる。
【００３１】
給水ポンプ１８や集水ポンプ１６のほか、水道栓２９の開閉動作を含めて、給水バルブ１９、集水バルブ２０、各分岐バルブ２３及び弁２９ａを電気的に駆動する構成となし、これらの駆動状態を制御装置によりコントロールすることによって、灌水システムＡの全体を自動化することもできる。さらに、太陽電池等を電源とすることによって、より一層の省エネルギーシステムとして構成することができる。
【００３２】
図２には、本発明に係る第二の実施の形態の建物の屋上緑化灌水システムＢを示した。このシステムＢは、屋上デッキ１０Ａに設置した各緑化コンテナ２８と中間デッキ１０Ｂに設置した貯留タンク１２との間を配管で連結した構成である。１０Ａａ、１０Ｂａは、屋上デッキ１０Ａ及び中間デッキ１０Ｂにそれぞれ設けられている排水溝である。
【００３３】
すなわち、給水ポンプ１８と連結された給水管１７にチーズ２１を設けて分岐し、分岐した一方に連結管２２の一端を接続し、分岐した他方に集水管１５の一端を接続したものである。
【００３４】
従って、平常時において、集水バルブ２０を開き、給水バルブ１９を閉じておくと、雨水等の集水を各緑化コンテナ２８から集水管１５から貯留タンク１２に取り入れて貯留することができる。また、該当する各緑化コンテナ２８への給水は、集水バルブ２０を閉じ、給水バルブ１９を開いた状態で給水ポンプ１８から給水管１７を介し、さらに連結管２２、分岐管２４、ヘッダー２６及び分岐パイプ２７を経るように行われる。
【００３５】
該当する各緑化コンテナ２８における過剰水を排水する場合には、集水バルブ２０を開き、給水バルブ１９を閉じておくと共に、該当する分岐バルブ２３を開き、その他の分岐バルブ２３を閉じた状態とする。これにより、該当する各緑化コンテナ２８からの排水を効率よく排水管１１Ａへ排水することができる。この排水については、ドレン管１１Ａａから貯留タンク１２に戻して再利用することができる。
【００３６】
屋上デッキ１０Ａに設けられている排水管１１Ａには、チーズ３０を介してドレン管１１ａとし、また、連結管１１Ａには、チーズ３１を介して排水管１１Ｂが接続されている。従って、屋上デッキ１０Ａでの集水は、排水溝１０Ａａから排水管１１Ａに介して排水され、この排水の一部はドレン管１１Ａａから貯留タンク１２に及んで貯留されるようになっている。また、貯留タンク１２の過剰水はドレン管１３を介して排水管１１Ｂからチーズ３１を介して排水管１１Ａに集められるようになっている。
【００３７】
このように構成される建物の屋上緑化灌水システムＢでは、貯留タンク１２が、複数の緑化コンテナ２８を設置している屋上デッキ１０Ａとは分離して、中間デッキ１０Ｂに設置した構成であるから、屋上デッキ１０Ａでの重量負荷を軽減することができる。また、貯留タンク１２の重量を中間デッキ１０Ｂで負担する構成であるから、貯留タンク１２の容量を増大させることができ、これにより、より効率的な給水を図ることも可能となる。さらに、屋上デッキ１０Ａにおける重量負担が軽減され、緑化コンテナ２８が占めるスペースをより増大させることが可能であるから、建物の屋上デッキにおける広域緑化に適している。また、給水ポンプ１８や集水ポンプ１６等を電気的にコントロールすることにより、灌水システムＢの全体を自動化できることは、灌水システムＡの場合と同様である。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように本発明は構成されるから、次のような効果が発揮される。先ず、本発明の建物の屋上緑化灌水システムによれば、各緑化コンテナを細分化し、この細分化した緑化コンテナ毎に少量ずつ給水するようにした構成したことから、貯留タンクは小容量ものでよいので、より軽量かつ簡易的な構成とすることができる。また、細分化により、各緑化コンテナの設置面積を大きくできるから、緑化コンテナへの降雨水による集水量を効率よく取り込むことができる。
【００３９】
また、灌水システムが、各緑化コンテナの給排水口と貯留タンクとの間の配管を通じて、雨水等を集水し、及び貯留タンクの貯留水を適時に各緑化コンテナに給水するように構成されているので、供給水の貯留タンクと複数の緑化コンテナとの間の配管構成を給排水系統を単一化することができ、これにより、灌水システムの構成部材をより少なくできるから、灌水システムの重量を少なくすることができると共に、その占有スペースをより小さくすることができる。これにより、耐力の小さい建物の屋上デッキに、本発明の灌水システムを設置して使用することが可能である。
【００４０】
貯留タンクを建物の屋上デッキに設ける各緑化コンテナとを分離して設置する構成により、灌水システム全体の重量負荷を分散することができる。これによって、建物に安定な状態でシステムを設置することができる。
【００４１】
給水ポンプや集水ポンプのほか、水道栓の開閉動作を含めて、給水バルブ、集水バルブ及び各分岐バルブを電磁的に駆動する構成となし、これらの駆動状態を制御装置によりコントロールすることによって、灌水システムの全体を自動化することもできる。さらに、太陽電池等を電源とすることによって、より一層の省エネルギーシステムとして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一の実施の形態の建物の屋上緑化灌水システムＡのブロック図である。
【図２】本発明に係る第二の実施の形態の建物の屋上緑化灌水システムＢのブロック図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ  建物の屋上緑化灌水システム
１０、１０Ａ  屋上デッキ
１０Ｂ  中間デッキ
１１、１１Ａ、１１Ｂ  排水管
１２  貯留タンク
１３  ドレン管
１４  小型タンク
１５  集水管
１６  集水ポンプ
１７  給水管
１８  給水ポンプ
１９  給水バルブ
２０  集水バルブ
２１  チーズ
２２  連結管
２３  分岐バルブ
２４  分岐管
２６  ヘッダー
２７  分岐パイプ
２８  緑化コンテナ
２８ａ  給排水口
【図１】
0003542992.tif 000002
【図２】
0003542992.tif 000003