(57)【要約】【課題】本発明では軽量で屋上緑化に使える条件を満足しながら、肥料の保持、水分保持を十分に行う事によって、通常の植物の生育が可能で、屋上緑化のみならず、屋上庭園を可能とする軽量な土壌を使用した緑化法を提供することを課題とした。【解決手段】いわゆる屋根や屋上など耐荷重が小さく、しかも通常の保守作業が出来にくい部分の緑化に関し、少なくとも緑化用土壌の一部として嵩比重が１．０以下の連続気泡を有し表面がゼオライト化した発泡ガラス粒状体を使用した軽量化土壌を使用することを特徴とする緑化方法であり、発泡ガラス表面のゼオライトにより保肥性を高め、しかも粒状体間に保水をおこなうと共に、連続気泡中の微少な空間に保水することによる、十分な水分を保持することによる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
いわゆる屋上など耐荷重が小さい部分の緑化に関し、少なくとも緑化用土壌の一部を嵩比重が１．０ｇ／ｍｌ以下の連続気泡を有し表面がゼオライト化した発泡ガラス粒状体を使用することにより、軽量化した土壌を使用することを特徴とする緑化方法。
【請求項２】
土壌部分を発泡ガラスのみとし、該表面に安定な形態を有する多孔材を置いたことを特徴とする請求項１の緑化方法。
【請求項３】
軽量化した土壌層の下部に排水機構を設け過剰の水分を排出するようにしたことを特徴とする請求項１から６の緑化方法。
【請求項４】
安定な形態を有する多孔材が無機繊維による成型体であることを特徴とする請求１及び２の緑化方法。
【請求項５】
安定な形態を有する多孔材がロックウール製の穴あき多孔体であり、該孔を通して植生を植えてなることを特徴とする請求項１、２及び４の緑化方法。
【請求項６】
発泡ガラスの嵩比重が０．４から０．８ｇ／ｍｌであることを特徴とする請求項１の緑化方法。
【請求項７】
発泡ガラスの陽イオン交換能が２０から１００ｍｅｑ／１００ｇであることを特徴とする請求項１の緑化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は地球温暖化対策の一つとしての緑化面積の増大、並びに建築物の断熱効果の高揚を目指した、建造物の屋根や屋上を緑化する緑化方法に関し、特に軽量で保水性、並びに保肥性を特に改良した土壌代替品を使用した緑化方法に関するものである。
【従来技術】
【０００２】我が国では都市部に人口が集中し、緑地の不足と過度の人口集中、自動車の集積並びに建築物エアコンの排熱等による高温化、並びにヒートアイランド現象による夏期の集中高温化が問題となっている。その対策の一つの可能性として屋根、並びに屋上を緑化する緑化方法が提案されている。屋上の緑化によりその下部への断熱効果によるエアコン容量の減少、また緑化そのものによるＣＯ２吸収効果並びに温度の安定化などの効果が指摘されており有効であることは一般に認識されている。ただ実行面では、たとえば屋上に土壌を１ｍ敷き詰めた場合土壌の充填率を５０％程度としても土壌のみで１．５から２トン／ｍ２の重量があり、それに水分が含まれた場合水分のみで少なくとも０．５トン／ｍ２程度となること、それに植生その他があるので耐荷重数トン／ｍ２という構造を必要とする。しかもある程度の大きさの木を植えるとなるとこれでは足りず更に深い土壌が必要となり、耐荷重は極めて大きくなるという問題点があり特に既存建造物ではこの荷重に耐えられずにあきらめてしまうこと、また新設の建物でも非常な高コストになることから普及速度は極めて低いのが一般である。
【０００３】この対策のために多くの技術が提案されている。たとえば土壌の下部にロックウールなどの保水材を敷き詰めて土壌部分を薄くすることが行われている。しかしながらこの方法では水分の保持の一部は保水材で可能であるが、肥料部分については土壌内に保持することからかなりの部分の土壌を必要とし、その分重量を小さくすることが困難であった。
【０００４】この改良のために最近多くの特許出願がなされており、軽量化のために土壌部分を少なくするよう、たとえば特開２００４−１７３５４０にはコンテナを並べ、植栽部分のみに土壌を入れ、他の部分を軽量土とする方法が示されている。特開２００４−１４７５９３では土壌の下部に透水層を設け、水はけを良くして保水量を減らすと共に、そこから給水するようにした方法が示されている。特開２００３−２３５３５５では排水マットと植栽マットを組み合わせる方法を与えている。また給水が不完全になりやすいことから給水方法として多くの特許出願がなされており、たとえば特開２００３−２７４７５９では給水ホースを地盤内に設けている。特開２００４−０８１０７０では雨水保持槽を設けてそこから毛管現象を利用して給水する構造が示されている。特開２００４−１５９５９６その他では植物の下方に貯水プールを設けて給水するようにしている。土壌を実質的に薄くして安定に保持する方法として特開２００４−０９７２０５では網状体繊維中に土壌を入れる事によって土壌の安定化と薄くすることを行っている。またどうしても重量的に大きくなる土壌を軽量土に変える方法として、特開２００４−１０５０２９では発泡樹脂床上に芝を植える方法が示されており、特開２００２−０１０７１１では土壌の代わりに泥炭と軽量土を用いている。さらに特開２００４−０４９０３５ではガラス粉末を焼結しそれに溝を掘ったものを土壌として使用している。さらに特開２００３−２４５０１２ではシラスにセメントを混合し圧力をかけて成型したものを使用している。また全く土壌を使わない方法として特開２００２−１１９１３７には水耕栽培技術を使う方法が示されている。
【０００５】これらを整理すると、▲１▼プランター型、あるいは鉢形としてそれを並べるようにした緑化技術で、簡易に屋上緑化を達成する方法。▲２▼水はけをよくして土壌中の水分を排水してしまい軽量化すると共に、給水機能を付加する。▲３▼土壌の厚みを薄くし、植生の安定化のために表面に配した固定機能により固定する。▲５▼土壌を軽量の他の物質に置き換える。等が示されているが、これらのいずれも植生のための施肥、あるいは肥料保持については全く考えられていないこと、土壌中に水分を十分に保持することがなされておらず、さらに乾燥期にも水分の供給を行う事については給水機構、貯水槽からのポンプを使った給水方法などコストアップにつながる技術がほとんどであった。また植生の下部に貯水槽を設ける方法では大きな荷重が屋根、屋上にかかるがそれらに対する対策は皆無であった。
【特許文献１】特開２００４−１７３５４０
【特許文献２】特開２００４−１４７５９３
【特許文献３】特開２００３−２３５３５５
【特許文献４】特開２００３−２７４７５９
【特許文献５】特開２００４−０８１０７０
【特許文献６】特開２００４−１５９５９６
【特許文献７】特開２００４−０９７２０５
【特許文献８】特開２００４−１０５０２９
【特許文献９】特開２００２−０１０７１１
【特許文献１０】特開２００４−０４９０３５
【特許文献１１】特開２００３−２４５０１２
【特許文献１２】特開２００２−１１９１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】解決しようとする課題は軽量で屋上緑化に使える条件を満足しながら、肥料の保持、水分保持を十分に行う事によって、通常の植物の生育が可能で、屋上緑化のみならず、屋上庭園を可能とする軽量な土壌を使用した緑化法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明は、いわゆる屋根や屋上など耐荷重が小さい部分の緑化に関し、少なくとも緑化用土壌の一部として嵩比重が１．０ｇ／ｍｌ以下の連続気泡を有し表面がゼオライト化した発泡ガラス粒状体を使用することにより軽量化した土壌を使用することを特徴とする緑化方法であり、発泡ガラス表面のゼオライトにより保肥性を高め、しかも粒状体間に保水をおこなうと共に、連続気泡中の微少な空間に保水することによる、十分な水分を保持する。これによって長期間給水、施肥を行わなくても軽量化と共に、植生の維持が可能になり、屋上や屋根緑化が可能となると共に、屋上庭園用として活用を可能とした。また上記したように、土壌として使用する部分に二段階の保水機構を有して十分に保水出来ると共に、保水構造が簡単になるので、屋根、屋上緑化の施工構造が簡単になり、容易に低コストで行えるという特徴を有する。しかも保水と共に植生の根が張る部分は粒状体間となるので、比較的水はけが良く安定に植生が生育出来るという特徴を有する。また表面にはロックウールのような繊維状体を表土に代えて置くことが出来、過剰な水分蒸発を防ぐと共に、底部には必要に応じて排水機構を設けることによって過剰水分を排水してしまうことによる余分な重量増加を防ぎ、軽量を保持することが出来る。【０００８】またガラス粒状体表面のゼオライトは陽イオン交換能が２０から１００ｍｅｑ／１００ｇ程度が適当であり、これによって粒状ガラスのほぼ全面がゼオライト化されて十分な保肥作用を得ることが出来る。【０００９】なお発泡ガラスは部分的な独立気泡と部分的な連続気泡を有することが必要であり、それによりその嵩比重が０．４から０．８ｇ／ｍｌであることによってより十分な保水と軽量化が達成される。【００１０】つまり、植物用の土壌はその暈比重が２から３ｇ／ｍｌであり、それに水分が保持されると３から３．５ｇ／ｍｌ程度の重量になる。これに対してガラスの比重そのものが約２．４ｇ／ｍｌであり、嵩比重は同じイサイズの粒子の充填では約１．７ｇ／ｍｌである。但し通常は粒径に分布があるためにそれだけで１．７から２ｇ／ｍｌ程度であり、水を十分にしみこませると体積の２０から３０％の水分を保持することが出来る。この水分は入りやすく、出やすいという特徴を有するので、植生に対しては短期的に働くというメリットがあるものの、変動し易い部分である。【００１１】本目的ではこれだけでは不十分であること、また水分の保持が外部の気候に影響されやすく、短期的に乾燥／湿潤を繰り返してしまう。本発明では長期的に水分を安定して保持し徐々に供給するためには連続気泡を有する発泡ガラスが軽量化が可能であると共に有効であることを見出し、土壌に代えて使用するようにした。つまりここで使用する発泡ガラスはその暈比重が０．２から１．０ｇ／ｍｌ程度であり、通常は０．４から０．８ｇ／ｍｌで、上記ガラス粒子との差が発泡ガラスとしての気孔部分となってくる。つまり発泡の気孔部分が（２−０．６）／２＝７０％から（１．７−１．２）／１．７＝３０％程度あると推定される。これらが連続気泡部分とすると、最大では全体の７５％程度が気孔であり、そこに水分を保持することが出来る。つまり実質的には土壌よりも軽量であるガラスが約２５％しか充填していないのに、実質的には十分な土壌量として植生の保持が出来る様になると共に、体積にして７５％分の水分保持が出来るようになる。しかもその合計重量は同じ体積の水の１．３倍程度に過ぎず、総重量の５０％以上を水として保持出来る様になる。重量的には同じ体積の乾燥土壌とほぼ同程度であり、軽量で、しかも、水分保持が上記したように２種に区分けされ、それによって保水時間を長期にとれる等、しばしば給水が問題となる屋上緑化用として最適であることがわかる。【００１２】更にこの発泡ガラスの表面はゼオライト化しておく。これによって僅かに塩基性となり、しかもゼオライトの吸着機構によって肥料分が吸着保持されることにより、これも長期にわたって安定に保肥されるようになり、施肥、給水を安定的に行いにくい屋上、あるいは屋根の緑化用の土壌代替材として極めて有効に使用出来る。
【発明の効果】
【００１３】本は発明の屋上緑化の方法では、土壌に代えて表面をゼオライト化した連続気泡を有する発泡ガラスを使用することによって、ゼオライトの吸着機能による保肥性を向上させると共に、表面ゼオライトによる水に対する濡れ性の向上から粒間への水分保持に加えて連続気泡内にも有効に水分を保持させることが出来ることから、多量の水分を粒内と気泡内の２段階に保持出来るようにすることにより、長期に渡り水分の補給をしなくても植生への水分補給は行われる。またゼオライトにより効果的に保肥されるので屋上、あるいは屋根緑化用として極めて有効に働く。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】屋上や屋根緑化のための植生用土壌として上記したように嵩比重が１ｇ／ｍｌ以下、出来れば０．４から０．８ｇ／ｍｌの粒径のそろった連続気泡を有する発泡ガラスで、その表面をゼオライト化したものを使用する。粒径をそろえることは保水量を増加する効果がありこれによって粒間に体積にして約３０％の水分が保持出来、残りが連続気泡部分に保持され全体重量で７０％程度が水分となる。更にこの表面をゼオライトとすることにより保肥性をよりよくして、肥料分を十分に保持すると共にこれによって表面の親水化が進むことによって、ガラス内面の連続気泡中に容易に水分の出し入れが出来るようになり、しかも微細気孔中に入ったこれらの水分はその保持性が粒間とは異なるために安定化する傾向があり有効に働く。この連続気泡の量を増加すると、植生を保持するための土壌としての発泡ガラス粒の外形体積に変化がなく十分に充填されると共に、ガラス粒内部に水分が保持されるようになり、土壌の様な水分によって流されると言うことも少なく安定化出来る。またより安定化するためには表土の代わりとしてロックウールなどを表面に置くことも出来る。【００１５】本技術については雨などにより過剰に水分が入った場合にもゼオライトに保持された肥料部分の流出は少なく、また水分が過剰になった場合は表面からこぼれてしまい、通常の土壌のように水分の流れと共にながれてしまうと言うことも起こらない。従って過剰の水分による過剰重量という問題も起こりにくく、植生の保持も問題なく行えるようになっている。【００１６】なおガラス粒径は植生の種類によって使い分ければ良く、セダムなどのコケ類であれば、粒径は１から１０ｍｍ程度が良く、樹木であれば、ある程度の摩擦機構が働いて樹木保持が出来なければならないために、粒径をより小さくする。保水量の増加のためには粒サイズの分布をそろえて使用したほうがよく、その場合も粒の内部摩擦角が３０度程度あり、植生を保持するには十分であり合目的である。
【実施例】
【００１７】緑化モデルを以下にして作成した。つまり本発明における緑化モデルとして平均粒径３ｍｍ、嵩比重０．５ｇ／ｍｌの発泡ガラスの表面にアルミン酸ソーダ液を塗布し、それをマイクロ波処理を行って表面をゼオライト化したものを土壌の代替品として使用する試みを行った。なおこの発泡ガラスの陽イオン交換能は８５ｍｅｑ／１００ｇであり、天然ゼオライトとほぼ同等であることがわかった。また水中につけたところガラス全量が水中に沈んだことから、このガラスの気泡の一部は連続気泡からなることがわかった。またこのもの１ｌ中への水分の含浸量は５５０ｍｌであった事から発泡ガラスの連続気泡は約６０％であり残りが単独気泡である事が推定された。この発泡ガラスを１０ｃｍ角で深さ２０ｃｍの直方体で下部に水抜き孔がある植木鉢に入れ、水と配合肥料と共に十分に吸わせた後セダム苔を表面に植えた。発泡ガラスと水、肥料の重量は合わせて２．１ｋｇであったのに対して土壌の方は２．７ｋｇであった。また土壌の方は対比用として通常の土壌を同じ植木鉢に入れ、同様にしてセダム苔を表面に植えた。これらをビニールハウスに入れて全く水を与えずに半年間放置したところ土壌の方は成長することなく黄色を呈してきたが、発泡ガラスの方は成長が見られ、葉の変色も認められず、水分の保持が継続してなされている事がわかった。このことから発泡ガラスの方は雨などの水分の供給が不十分で耐荷重が小さく軽量を必要とする屋上緑化や屋根緑化用として適当であり、有効に使用出来ることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】環境問題に絡みまた都市部の緑化部分増大のために屋上緑化、屋根緑化は官民一体となって推し進められている重要事である。従いこれに最も適した本技術は広く都市部の緑地面積増大にむけて、更に建造物のエアコン容量の低下による省エネルギー化、ＣＯ２排出低下など実用面、環境面の両者から極めて有効な手段として広く活用される。