(57)【要約】【課題】耐圧強度の弱い折板屋根であっても植栽可能とし、都市部等における屋上緑化の領域拡大を図ることができる折板屋根緑化工法を提供する。【解決手段】鋼板製の折板屋根１の凹溝２の表面には保護塗膜面３を設け、保護塗膜面３としては、防食、防錆、防水、接着強度に優れた表面塗装剤を用いる。次に、保護塗膜面３の上に、植物Ｐの根の侵入を防ぎ、根が良く張るように耐根シート４を敷く。この後、凹溝２の端部と中間部に、排水用のメッシュ部８をもつ土堰板６を接着固定することで、凹溝２に植栽区画部７を複数形成する。植栽区画部７には、保水性のよい腐植客土１１を布設するが、その下部側の排水層１２としては、パーライト、軽石などの軽量の多孔質資材を用いる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折板屋根に設けた凹溝の内面に、防水塗膜層を形成すると共に、該防水塗膜層の上に耐根シートを敷設した後、該耐根シートの上に、泥炭を混合した腐植客土を敷き均すことを特徴とする折板屋根緑化工法。
【請求項２】
凹溝は、下側に排水部を有する土堰板により複数に区画されていることを特徴とする請求項１記載の折板屋根緑化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の屋根上で植物を栽培する緑化工法に関し、特に駅舎や工場、プレハブ事務所等の屋根として広く施工されている折板屋根の緑化工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市部におけるヒートアイランド現象の緩和のための手法として、人工地盤を利用した緑化技術が注目を集めている。一般的には建物の屋上に植物を栽培して緑化することが多い。例えば、建物屋上に植栽する際は、ブロック体で囲んだ人工地盤の上に耐根シート、衝撃保護マット、ドレイン材、人工骨材及び客土流失防止フィルター等を順次布設して、その上に客土を敷き均して植物を栽培するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
屋上緑化は、そのほとんどがコンクリート製の屋根に適用されるものであり、比較的強度の弱いトタン製やスレート製の折板屋根に対しては、耐圧荷重や費用・植栽管理・防水性などの問題から適用されていなかった。つまり、折板屋根は材厚が薄く、衝撃保護マット、ドレイン材、人工骨材及び客土流失防止フィルターを順次載せ、その上に重い客土などを敷設した場合、その荷重によって屋根が損傷するおそれがあった。また、折板屋根に雨水が溜まって屋根素材が腐食したり、長期の使用でひび割れ等が発生するおそれがあった。この問題を解消するためには折板屋根自体の強度や性能を高めれば良いが、これには相当大掛りな補強工事や防水工事等が必要であったり、折板の凹部分を通気性、排水性を良くするため空洞にするか、排水材を入れる方法を採っており、いずれも高額な施工費用が必要となっていた。しかしながら、折板屋根は熱伝導率が高いため、省エネルギーの観点からも施工容易な緑化技術の開発が強く望まれている。
本発明は、上記のような従来技術の実状に鑑みなされたもので、折板屋根緑化における耐圧荷重の問題、施工コストの問題を克服できるばかりでなく、折板屋根上で生育効果の高い植生を可能とし、屋上緑化の領域拡大を図ることができる折板屋根緑化工法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため本発明の折板屋根緑化工法は、折板屋根に設けた凹溝の内面に、防水塗膜層を形成すると共に、該防水塗膜層の上に耐根シートを敷設した後、該耐根シートの上に、泥炭を混合した腐植客土を敷き均すことを第１の特徴とし、前記凹溝が、下側に排水部（メッシュ部）をもつ土堰板により複数に区画されていることを第２の特徴とする。
【０００５】
折板屋根は断面略波型の屋根であって、例えば、駅舎や工場などの屋根に広く採用されているものである。折板屋根の素材としては特に限定されず、スレート、トタン（鋼板）、繊維強化樹脂、コンクリート等が含まれる。折板屋根には凹溝などの凹部が形成されているが、この凹部の内面に防水塗膜層と耐根シートを順次布設する。防水塗膜層は凹溝の内側表面を保護する塗膜面であり、防錆・防蝕、接着、防水、補強・保護に優れた塗装剤を用いる。
【０００６】
防水塗膜層としては、例えば、マイティ科学株式会社製造の商品名「マイティＣＦ」を用いることが好ましい。これは、素材に対して接着力が高く、優れた防水性、防蝕性、防錆性を有し、素材強度を向上させることができる。防水塗膜層の上に載せる耐根シートは、植物の根の侵入を防ぐ樹脂製のシートであり、撤却時には効率よく撤却作業が行なえる。
【０００７】
凹溝内において防水塗膜層の上に耐根シートを敷設した後、耐根シートの上に軽量の多孔質材と腐植客土を敷き均し、凹溝内に植栽部を形成する。ここで使用する客土としては腐植土等の泥炭を混合した純度の高い種々の有機質を多く含むもの（以下、腐植客土という）が好適であり、例えば、株式会社マサキ・エンベック販売の商品名「ルーフソイル−３」を用いることが好ましい。この腐植客土は、気候風土に応じて、特殊な科学処理や微生物処理を施したものを用いる。特に凹溝の底には、排水材として軽量な多孔質材であるパーライト等を腐植客土全体の約３分の１程度の厚さに布設するのが良い。
【０００８】
腐植客土は、軽量で保水性に優れ保肥力に富み酸塩基の影響を和らげ、長期間使用しても栽培床が硬く締まることもない。しかも雨水に浸って粒子構造が長期間保たれ、腐植客土が流出せずに排水口を詰まらせる心配もなく、また水と空気の浸透性をも良好に保つ。また凹溝の底部に耐根シートを敷いても、根腐れを防止して根の張りを向上させることができる。ネットは強風時に客土や植物が飛散することを防止するもので、一度根が張ってしまえば、強風等により植物や客土が飛散しない。腐植客土は重量が軽いので、折板屋根に大きな荷重を与えるおそれがない。
【０００９】
緑化工事を行うには、折板屋根に形成された凹溝の内面に、防水塗膜層と耐根シートを順次設ける。その後、耐根シートの上に保水性のよい軽量な腐植客土を布設して植栽部を形成する。植栽部に植え付ける植物としては、セダム、リュウノヒゲ、イワダレソウなどの地被類系耐乾植物が好ましいが、周辺環境や気候に応じて、また、凹溝の深さによっては他の草花、樹木のいずれでもかまわない。いずれにしても、本発明によるヒートアイランド防止効果としては、植物のみに頼るものではなく、腐植客土の持つ断熱効果に期待するもので、これにより高温時の冷却効果と低温時の保温効果が図られる。
【００１０】
腐植客土はその重さが普通土に較べて大変軽量で、しかも土厚をかなり薄くすることができるので、折板屋根に大きな荷重がかからない。したがって、折板屋根の強度が不十分でも、大掛かりな補強工事等をすることなく、折板屋根の凹溝に植栽部を設けることができる。この場合、耐根シートの上に衝撃保護マット、ドレイン材等の資材を搭載する必要がなく、資材コストの削減、大幅な工期短縮が図れる。
【００１１】
本発明の緑化工法では、折板屋根の凹溝に植物を栽培できるので、都市部での屋上緑化領域を拡大させてヒートアイランド現象の防止を図ることができる。また、直接熱が伝導する折板屋根は、緑化による断熱効果が得られやすい。つまり、熱伝導率の高い鋼板製の折板屋根等では、緑化により高い断熱効果が得られるので、とくに夏期、冬期に冷房エネルギー、暖房エネルギーを大幅に節約することができる。実験によれば、折板屋根に植生を施したものと施していないものとでは、例えば、秋期における両者の表面最高温度の差は１０〜１５℃もあり、緑化による高い断熱効果が立証された。さらに、排水部をもつ土堰板を凹溝の植栽培に取り付けた場合、腐植客土の流出を防止できるうえに、凹溝の底部に溜まる雨水を速やかに排出させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る折板屋根緑化工法を説明する断面図、図２は折板屋根を示す斜視図、図３は折板屋根の断熱効果を示すグラフである。
【００１３】
【実施例】
本実施例は、先ず、折板屋根の凹溝内面に、防水塗膜層である保護塗膜面を形成すると共に、この保護塗膜面の上に塩化ビニールフィルム製の耐根シートを敷き、次に、凹溝内において耐根シートの上に、軽い多孔質資材の腐植客土（泥炭を主成分とする客土）を敷き均して植栽部を形成するものである。この緑化工法では、凹溝の端部と中間部に、下部に排水用メッシュ部を持つ土堰板を固着することで、植栽部を複数に区画して、土壌流出防止と雨水排出対策が講じられている。
【００１４】
図１において、１は建物上部を構成する鋼板（トタン）製又はスレート製の折板屋根１である。尚、緑化対象となる折板屋根１としては、傾斜型又は水平型のいずれのタイプにも適用できる。折板屋根１の上面には、図２に示すように、互いに平行に延びる複数の凹溝２が形成されている。凹溝２の深さは５ｃｍで、凹溝２の長さは４ｍとされ、凹溝２の横断面は逆台形状に形成されている。凹溝２の上側表面には、防水塗膜層である保護塗膜面３を設けている。
【００１５】
連結金具５の周りの保護塗膜面３は、２回塗りして硬化形成しているが、凹溝２の内側面と下底面の保護塗膜面３は、１回塗りして形成している。保護塗膜面３としては無機質主材のものを使用し、高い付着力及び母材の耐久度向上を図っている。具体的には、塗工回数が少なくても、優れた防食、防錆、防水、接着強度をもつ表面塗装剤（例えば、マイティ科学株式会社製造、商品名「マイティＣＦ」）を使用している。この表面塗装剤による塗膜は、膜厚５００μｍで１０年以上の耐久性を発揮し、通気性に富み、トタン、鉄、ステンレス、スレート、コンクリート等に対する接着性も良い。
【００１６】
保護塗膜面３の組成は、白色セメントと超微粒子シリカとの混合物である主材にカーボンファイバーを添加配合したコンパウンドと、カチオン性スチレンブタジエン共重合体とメタクリル酸シクロヘキシル共重合体との混合物である水溶性硬化剤とからなるものである。この保護塗膜面３は、折板屋根１の素材に対し優れた接着性、防水性、防蝕性及び補強性を有し、とくにひび割れ防止効果により折板屋根１の強度を向上させる。保護塗膜面３の上側には、塩化ビニール製の耐根シート４を敷設している。耐根シート４は、凹溝２の内側面と下底面を被い、凹溝２（植栽部）に植付けられる植物Ｐの根の侵入を防ぐ役割を果たしている。
【００１７】
保護塗膜面３の上に耐根シート４を敷設したら、凹溝２の両端部に土堰板６を取り付ける。本実施例では、凹溝２の中間部にも土堰板６を設けている。土堰板６の平面形状は、図２に示すように、凹溝２の断面形状に対応した逆台形状で、凹溝２の内面に土堰板６を接着して固定する。複数の土堰板６は、凹溝２の長手方向において２ｍ間隔で配設している。すなわち、各凹溝２を２ｍ間隔に区画する。各区画部分は、この中に軽量の多孔質資材である腐植客土１１を布設することで、植物Ｐが植え付けられる植栽区画部７を形成する。植栽区画部７に植える植物Ｐとしては、日照時間等の周辺環境条件にもよるが、セダム、リュウノヒゲ、イワダレソウなどの耐乾植物が好ましい。
【００１８】
土堰板６は、排水用の下側金網部と土受け用の上側金属板部とからなっている。すなわち土堰板６の下部は、水を通過させるメッシュ部８とされ、土堰板６の上部は、土壌を受け止める土壌保持部９とされている。これにより、植栽区画部７の底部に貯まる雨水は、土堰板６のメッシュ部８を通過して、凹溝２の端部から自動的に排水できるようにされている。
【００１９】
土堰板６で仕切られた各植栽区画部７の中には、軽くて保水性の良い腐植客土１１を所定の厚さ、例えば１５ｃｍ程度敷き均す。ここでは腐植客土１１として、腐植土等の泥炭を混合した培養土を用いている。この腐植客土１１は、窒素、リン、カリウム等の肥料分を多く含み、高い肥沃度を有するものである。腐植客土１１は、図１に示すように、下部が排水層１２とされ、上部が保水層１３とされている。排水層１２の厚さは、腐植客土１１の全体の厚さの約３分の１とされ、ここでは、腐植客土１１の全体の厚さを約１５ｃｍとしているので、排水層１２の厚さは約５ｃｍである。特に排水層１２の材料としては透水性を高めるため、パーライト、軽石などの軽量な多孔質材を使用している。
【００２０】
腐植客土１１は、特殊な科学処理と微生物処理を施したものを用い、科学処理では泥炭中の有害物質を除去し、微生物処理では微生物溶剤を混合する。腐植客土１１は、高い吸水率とイオン交換率を示し保水性と保肥力に優れ、酸塩基に対し緩衝作用を有している。また、腐植客土１１は長期間土壌の性質が変性し難く、栽培床が硬く締まることもない。そのため、植物Ｐは根張りが良好になり、肥料や水やりの手間を省略できる。
【００２１】
腐植客土１１は、３０％を越える間隙率を有し、水中でも粒子構造が長期間保たれ、水と空気の浸透性を良好に保つ。また、多孔質で通気性がよいため、土が腐敗せず水の浄化作用や保温効果を高め、雨天時でも土や肥料分が流出しない。
【００２２】
植栽区画部７の底部には、塩化ビニール製の耐根シート４を敷設しているため、植物Ｐの根の侵入を防ぐことができる。この場合、腐植客土１１の下部に排水層１２を設けて、水履けを良好にしているので、植物Ｐの根腐れを防いで根張りが向上する。
【００２３】
腐植客土１１は軽量なので、折板屋根１に大きな荷重がかかることがない。したがって、耐圧強度が不十分な折板屋根１であっても、腐植客土１１の重みによって折板屋根１が損傷したり壊れたりするおそれがない。つまり、折板屋根１に大掛りな補強工事を施工することなく、駅舎や工場等の既存の折板屋根１をそのまま利用して植栽でき、屋上緑化可能な領域の拡大を図ることができる。尚、ルーフソイル１１は、株式会社マサキ・エンベック販売の商品名「ルーフソイル−２」や商品名「ルーフソイル−３」等でも良く、栽培に適した保水力、透水性、保肥性、通気性を良好に確保できる。
【００２４】
本発明の緑化工法は、折板屋根１の凹溝２の内面に保護塗膜面３と耐根シート４を順次布設した後、凹溝２の所定位置に土堰板６を取り付けて植栽区画部７を形成し、植栽区画部７に腐植客土１１を布設する工法である。この凹溝２内面に形成した保護塗膜面３は、耐久性、耐候性、耐薬品性、耐酸・耐アルカリ性に優れた防蝕・防錆効果の高い防水塗装材として機能するものである。したがって、折板屋根１が錆びて腐食したり、ひび割れすることを防止して、折板屋根１の強度を高めることができる。また、耐根シート４の上に衝撃保護マット、ドレイン材、人工骨材及び腐植客土流失防止フィルターを載せる必要がない。さらに、腐植客土１１自体が大変軽量な上に土厚を薄くできるため、折板屋根１に大きな荷重がかかることもなく、大掛かりな補強パイプ等の支持部材を一切設ける必要がない。この場合、土堰板６は、土壌仕切板部９と排水用のメッシュ部１３を備えているので、腐植客土の粒子構造が長期間保たれる上に、雨風による土壌の流出がなく高い保水力を維持し得る。
【００２５】
次に、折板屋根１に植生したものと、植生しないものとで断熱効果を比較実験した。図３は、断熱効果を調べるために折板屋根１の各部位に関して、冬期（２００２年１月５日から７日）にかけて３０分間隔に測定した温度変化を示すグラフである。植生ありの折板屋根１に植付けた植物Ｐはセダムである。表１に示すように、植生なしの屋根温度は、１日を通して温度差が激しく、日較差は２３℃〜２９℃にも達した。また、植生なしの屋根温度は、日中では気温よりもはるかに高くなったが、夜間は気温を下回った。一方、植生ありの植生表面温度は、日中は気温を下回ったが、植生底の温度は日中では気温の方が高くなり、逆に夜間では気温を上回った。以上のことから、折板屋根１の緑化においては、緑化なしに較べて十分な断熱効果が得られることが確認された。尚、別の実験によれば、夏季においても、折板屋根１の緑化による断熱効果はより顕著なものになることが確認された。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
尚、本発明は上記実施例に限定されない。上記実施例では、折板屋根１の複数の凹溝２の深さは同じとしているが、これら凹溝２は互いに深さを異ならせても良く、この場合でも折板屋根１の緑化により十分な断熱効果が得られる。また、凹溝２の内面に耐根シート４を敷設した後に、凹溝２を土堰板６で仕切るようにしたが、凹溝２を土堰板６で仕切った後、凹溝２の内面に耐根シート４を敷設するようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、折板屋根の凹溝に、防水塗膜層と耐根シートを敷設し、保水性の良い軽量な腐植客土を敷き均すことにより、強度の小さい折板屋根であっても、補強工事をすることなく、折板屋根の上で植物を栽培でき、この場合、折板屋根の腐食を防止し、植物の根張りも良好になる。その結果、都市部等における屋上緑化の領域を拡大させてヒートアイランド現象を防止し、省エネルギー化を図ることができるという優れた効果がある。特に熱伝導率の高い金属製等の折板屋根に対して、十分な断熱効果が得られるので、駅舎や工場などにおいて夏は冷房エネルギーを、冬は暖房エネルギーを大幅に節約することができる。また、排水部を有する土堰板を凹溝に取り付けたものでは、腐植客土の流出を防止でき、かつ凹溝に溜まる雨水を速やかに排出させることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る折板屋根緑化工法を説明する断面図である。
【図２】折板屋根を示す斜視図である。
【図３】折板屋根の断熱効果を示すグラフである。
【符号の説明】
１　　折板屋根
２　　凹溝（凹部）
３　　保護塗膜面（防水塗膜層、商品名「マイティＣＦ」）
４　　耐根シート
５　　連結金具
６　　土堰板
７　　植栽区画部
８　　メッシュ部（下側排水部）
９　　土壌仕切板部
１１　腐植客土（泥炭を主成分とする軽量土壌）
１２　排水層
１３　保水層
Ｐ　　植物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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