(57)【要約】【課題】優れた冷却効果し、製造コストが低廉で、資源の有効利用を図ることが可能であり、風雨による悪影響を受け難い屋上放熱施設を提供する。【解決手段】保水層２と、保水層２を矩形状に取り囲むコンクリート製の枠３とからなる。保水層２は、粘土瓦の廃材２ａと粘土瓦の廃材を砕いたシャモット２ｂとがランダムに混合された状態とされている。【選択図】図２
2005290765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋上に粘土瓦の廃材と該粘土瓦の廃材を砕いたシャモットとからなる保水層が敷設されていることを特徴とする屋上放熱施設。
【請求項２】
保水層は粘土瓦の廃材が所定の間隔で木端立されており、該粘土瓦相互間には粘土瓦の廃材が砕かれたシャモットが充填されていることを特徴とする請求項１記載の屋上放熱施設。
【請求項３】
木端立された粘土瓦の廃材は水平面に対して鋭角に傾斜していることを特徴とする請求項２記載の屋上放熱施設。
【請求項４】
シャモットは陶器瓦の廃材を砕いたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の屋上放熱施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の熱を奪うために建物の屋上に設けられる、屋上放熱施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年大都市において、大都市の気温が大都市周辺よりも高くなるというヒートアイランド現象が発生し、大きな社会問題となっている。
【０００３】
このヒートアイランド現象は、ビルの空調機から多量の熱が排出されたり、地面がアスファルト等に覆われて、浸透水の蒸散による冷却効果が阻害されること等が原因で発生すると考えられている。このため、ビルの屋上に土壌を敷いて植物を育成し、土壌に浸透した雨水を土壌や植物の葉等から蒸発させて気化熱を奪うことにより、建物を冷却するという、屋上緑化の試みがなされている。
【０００４】
しかし、建物の屋上で植物を育てるためには、屋上にかなりの量の土壌を載せることが必要となる。このため屋根の耐加重強度を高めなければならず、ひいては屋根の建設費の高騰化を招来するという問題がある。
【０００５】
このため、屋上にパーライト等の軽量な人工土壌材を敷き、その上に砂利を敷いて保水層を形成し、この保水層によって雨水を保持させ、さらに蒸散による気化熱で建物を冷却しようとする屋上放熱施設が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６４１３０号公報
【０００７】
この屋上放熱施設では、パーライト等の軽量な人工土壌材を用いるため、屋根の耐加重強度をそれほど高める必要はないため、屋根の建築費も比較的低廉なものとすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記公報記載の屋上放熱施設では、パーライト等の軽量な人工土壌材が必要とされるため、屋上放熱施設の製造コストが高騰化してしまう。
【０００９】
また、軽量な人工土壌材が風等によって飛散することを防ぐために、人工土壌材の上に砂利を敷設することが必須とされているため、軽量な人工土壌材より重い砂利が沈降して人工土壌材と交じり合い、飛散防止効果が徐々に発揮されなくなるという欠点がある。これを防止するためには、人工土壌材と砂利との境に不織布を敷いたり、人工土壌材を袋詰めにしたりすることが必要となり、構造が複雑となって製造コストの高騰化を招来することとなる。
【００１０】
さらに、保水層に用いられている人工土壌材は軽量であり、雨によって流出しやすいという欠点も有している。
【００１１】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、優れた冷却効果し、製造コストが低廉で、資源の有効利用を図ることが可能であり、風雨による悪影響を受け難い屋上放熱施設を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の屋上放熱施設は、屋上に粘土瓦の廃材と該粘土瓦の廃材を砕いたシャモットとからなる保水層が敷設されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の屋上放熱施設では、保水層として水を吸収しやすい性質を有する粘土瓦の廃材と、それを砕くことによってさらに吸水性が高められたシャモットとが用られている。このため、雨水が保水層によって多量に吸収され、晴天日には保水層に吸収された雨水が蒸発して気化熱を奪い、冷却効果を奏することができる。
【００１４】
また、保水層は粘土瓦の廃材間の狭い隙間にシャモットが充填された構造となっているため、雨や風によるシャモットの流出が防止されている。さらに、粘土瓦の廃材がシャモットに埋まった状態で固定されるため、機械的強度も強くなる。
【００１５】
また、シャモットが充填されている部分には多くの空隙ができるため、保水層の軽量化が可能となる。このため、屋根にかかる荷重が小さくなり、屋根の耐加重強度をそれほど高める必要はなくなり、屋根の建築費も低廉なものとなる。さらに、シャモット充填部の空隙に水が蓄えられて大きな保水効果を奏するため、冷却能力も高いものとなる。
【００１６】
また、保水層の原料として従来廃棄処分とされていた粘土瓦の廃材を使用するため、屋上放熱施設の製造コストを極めて低廉なものとすることができ、粘土資源の有効な利用を図ることも可能となる。
【００１７】
したがって、本発明の屋上放熱施設によれば、優れた冷却効果を奏することができ、製造コストが低廉で、資源の有効利用を図ることが可能であり、風雨による悪影響を受け難くなる。
【００１８】
保水層は粘土瓦の廃材が所定の間隔で木端立されており、該粘土瓦相互間には粘土瓦の廃材が砕かれたシャモットが充填されていることが好ましい。こうであれば、木端立された粘土瓦によって耐加重強度が大きくなるため、保水層の上を人が歩いたりすることが可能となる。また、木端立された粘土瓦間においてシャモットが深さ方向に充填されるため、雨水の浸透性も良好となる。さらには、粘土瓦の廃材とシャモットとによって連続模様が形成されるため、美しい外観を呈することとなる。
【００１９】
この場合において、欠落部分のない粘土瓦を適度な幅に割ることによって保水層の厚さが厚くなりすぎないようにすることも考えられるが、粘土瓦の廃材を水平面に対して鋭角に傾斜させた状態で木端立させれば、粘土瓦を割る手間をかけずに保水層の厚さを適当な厚さとすることができるため好適である。
【００２０】
保水層に用いられる粘土瓦は、陶器瓦、洋瓦、いぶし瓦、塩瓦、鬼瓦等、粘土を焼結させた瓦であれば用いることができる。陶器瓦の廃材を砕いたシャモットは吸水性が高いため特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本考案を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
（実施形態１）
実施形態１の屋上放熱施設は、図１に示すように、ビルの屋上１に設けられており、保水層２と、保水層２を矩形状に取り囲むコンクリート製の枠３とからなる。保水層２は、図２に示すように、粘土瓦の廃材２ａと粘土瓦の廃材を砕いたシャモット２ｂとがランダムに混合された状態となっており、厚さは１０〜２０ｃｍ程度とされている。シャモット２ｂは、陶器瓦の廃材をクラッシャーによって砕いた後、篩分けによって一定範囲の粒径に揃えたものである。
【００２３】
この屋上放熱施設では、雨天において雨水がシャモット２ｂの隙間を通って速やかに浸透し、さらにシャモット２ｂ自身に雨水が吸収される。そして、晴天時には、シャモット２ｂに吸収された水が蒸発して屋上１から熱が奪われる。
【００２４】
シャモット２ｂの吸水率は、シャモット２ｂの原料となる瓦の種類やシャモットの粒径を調節することによってコントロールすることが可能である。すなわち、シャモットを水に浸漬させる前と、一定時間水に浸漬した後との重量変化から吸水率を求めたところ、陶器瓦の場合、粒径が１〜４ｍｍでは約１３％、４〜１０ｍｍでは約１１．５％となり、いぶし瓦の場合では、粒径が１〜４ｍｍでは約１１．５％、４〜１０ｍｍでは約１０％となった。これらの結果から、陶器瓦の方がいぶし瓦よりも吸水率が高く、同じ種類の粘土瓦では、シャモットの粒径が小さいほど吸水率が高いことが分かった。
【００２５】
また、保水層２の空隙率も、粘土瓦の廃材２ａとシャモット２ｂの比率や、シャモット２ａの粒径を選ぶことにより、変化させることができる。例えば、３７．５ｍｍの篩を全通し、３１．５ｍｍ全通率９６％、１６ｍｍ全通率８１．２％、２．３６ｍｍ全通率２８．１％のシャモットの嵩比重は１．５であり、粘土瓦の比重２．１１に比べてかなり軽量となり、空隙率は約３０％となる。
【００２６】
この屋上放熱施設は、陶器瓦の廃材２ａ同士の隙間にシャモット２ｂが充填されているため、シャモット２ｂが流出されにくく、機械的強度も強い。また、シャモット２ｂが充填されている部分には多くの空隙ができるため、保水層２が軽量となり、通常のビル屋上の屋根の強度であれば、特に補強等の必要はない。
【００２７】
また、保水層の原料として従来ほとんどが廃棄処分とされていた粘土瓦の廃材を使用するため、屋上放熱施設の製造コストを極めて低廉なものとすることができ、粘土資源の有効な利用を図ることも可能となる。
【００２８】
（実施形態２）
実施形態２の屋上放熱施設は、図３に示すように、保水層１２として、欠落部分のない粘土瓦の廃材１２ａが水平面に対して鋭角に傾斜させた状態で、互いに平行に木端立されており、粘土瓦の廃材１２ａ間にシャモット１２ｂが充填されている。なお、設置場所は模擬的な屋上として、敷設されたアスファルト上とした。その他の構成は図２に示す実施形態１の屋上放熱施設と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００２９】
（表面温度の測定）
実施形態２の屋上放熱施設において、保水層１２の厚さ方向の最表面地点におけるシャモット１２ｂ部分及び粘土瓦の廃材１２ａ部分に熱電対を設置し、データーロガー及びパソコンによって温度を記録した。また、比較のために、アスファルトの表面温度も測定した。測定前及び測定中の天候は、８月１４日〜８月１７日は雨で、その後８月２２日までは晴れであった。測定は８月１９日〜８月２２日までとした。また、参考として、照度計により日射量も測定した。
【００３０】
その結果、図４に示すように、木場立した粘土瓦の廃材部分やシャモット部分では、アスファルト表面汚温度より１０°Ｃ近く低い結果となり、優れた冷却効果を奏することが分かった。
【００３１】
また、実施形態２の屋上放熱施設は、シャモット１２ｂが鋭角に傾斜しつつ深さ方向に延在するため、雨水の浸透性が良好となる。また、欠落部分のない大きな粘土瓦の廃材１２ａがシャモット１２ｂによって固定されるため、機械的強度も大きくなる。さらに、屋上放熱施設の表面に規則正しい連続模様が形成されるため、美しい外観を呈することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
建物の屋上に本発明の屋上放熱施設を設置して建物を冷却することにより、大都市におけるヒートアイランド現象を抑えることができる。また、瓦製造過程や、建築物の取り壊し等において発生する粘土瓦の廃材を再利用することにより、粘土資源を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１の屋上放熱施設の斜視図である。
【図２】実施形態１の屋上放熱施設の一部断面図である。
【図３】実施形態１の屋上放熱施設の一部断面図である。
【図４】実施形態２の屋上放熱施設における各種地点での表面温度を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１…屋上
２ａ、１２ａ…粘土瓦の廃材
２ｂ、１２ｂ…シャモット
２、１２…保水層
【図１】
2005290765.tif 000003
【図２】
2005290765.tif 000004
【図３】
2005290765.tif 000005
【図４】
2005290765.tif 000006