(57)【要約】  【目的】  建物の屋上でも地上の歩行者などに危害を及ぼさず、種々の植物を手間やコストを掛けずに良好に生育させる。  【構成】  セメント、水、及びヤシ殻炭を含む軽量骨材を混練してゼロスランプの生コンクリートとし、これを成形型内で締め固めて内部に毛管現象で吸水する連続空孔をもつ平板状のポーラスコンクリートで成る緑化基盤１を得る。この緑化基盤１を底面灌水槽３内に配置して、該緑化基盤１の底部を水に浸らしめる。又、緑化基盤１上に天然用土、人工用土、又は天然用土と人工用土の混合物から成る所定厚の土壌層１０を形成する。そして、底面灌水槽３内の水位を緑化基盤１の上面よりも低位に保ちつつ、土壌層１０に植え付けられる植物の根に底面灌水槽３内の貯水を緑化基盤１を通して徐々に供給する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、水、及びヤシ殻炭を混練、成型して、内部に毛管現象で吸水する連続空孔をもつ平板状のポーラスコンクリートとしたことを特徴とする緑化基盤。
【請求項２】
セメント、水、及びヤシ殻炭を含む軽量骨材を混練してゼロスランプの生コンクリートとし、これを成形型内で締め固めて内部に毛管現象で吸水する連続空孔をもつ平板状のポーラスコンクリートとしたことを特徴とする緑化基盤。
【請求項３】
軽量骨材がヤシ殻炭と火山礫の混合物である請求項２記載の緑化基盤。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の緑化基盤と、この緑化基盤の底部を浸すための水を貯える底面灌水槽と、前記緑化基盤上に設けられる植栽用の土壌層とを具備して構成される植物栽培システム。
【請求項５】
底面灌水槽に給水管が接続され、その給水管に給水栓が設けられる請求項４記載の植物栽培システム。
【請求項６】
請求項１〜３の何れかに記載の緑化基盤を底面灌水槽内に配置して、該緑化基盤の底部を水に浸らしめると共に、前記緑化基盤上に天然用土、人工用土、又は天然用土と人工用土の混合物から成る所定厚の土壌層を形成し、前記底面灌水槽内の水位を緑化基盤の上面よりも低位に保ちつつ、前記土壌層に植え付けられる植物の根に底面灌水槽内の貯水を緑化基盤を通して徐々に供給することを特徴とする植物栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物を良好に生育させるための技術に係わり、特に建物の屋上に植物を繁茂させるのに有用な緑化基盤、及び同基盤を用いた植物栽培システム並びに植物栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートアイランド現象に悩む都市部において、緑地面積確保の手段として建築物の屋上が着目され、民間の建物で１０００ｍ3以上、公共の建物で２５０ｍ3以上の敷地に新築や改築をする場合、屋上の２０％を緑化しなければならないとされている。
【０００３】
係る屋上緑化として、小型の鉢やコンテナを屋上に配置することも考えられるが、これでは鉢やコンテナが風で倒されてしまうばかりでなく、それらが風で飛ばされて地上に落下する危険性がある。
【０００４】
このため、屋上緑化には一般にコンクリート製の基盤が広く利用され、その基盤上に植栽用の土壌層を設けて植物栽培を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０４７１７号公報（特許請求の範囲、図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然し乍ら、特許文献１に記載される屋上緑化用の基盤（植栽基盤）は、生コンクリートに発泡剤や起泡剤を混ぜるなどして得られる気泡コンクリートに排水路などを形成したにすぎない。このため、雨水などによって土壌が水分過剰になることによる根腐れを防止することはできても、降雨の無い日にはジョウロ等を用いて栽培植物に水を頻繁に与えなければならないとい煩わしさがある。特に、建物の屋上は直射日光を受けて高温状態になるので、水やりを怠ると土壌が急速に乾燥して植物を枯らしてしまうことになる。よって、従来の屋上緑化では主にサボテンなど乾燥に強い植物を栽培している。
【０００７】
尚、省力化を図るためにスプリンクラーなどの自動散水装置を設備することも考えられるが、その種の散水装置を設けることはコスト負担が大きいうえ、噴霧水が風に飛ばされて地上の歩行者に被害を与える危険性がある。
【０００８】
又、係る基盤は植物の生育に必要な栄養分を含まないので、植物を良好に生育させるためには多量の肥料を土壌に混入する必要がある。
【０００９】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は建物の屋上でも地上の歩行者などに危害を及ぼさず、種々の植物を手間やコストを掛けずに良好に生育させ得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するため、セメント、水、及びヤシ殻炭を混練、成型して、内部に毛管現象で吸水する連続空孔をもつ平板状のポーラスコンクリートとしたことを特徴とする緑化基盤を提供するものである。
【００１１】
又、係る緑化基盤として、セメント、水、及びヤシ殻炭を含む軽量骨材を混練してゼロスランプの生コンクリートとし、これを成形型内で締め固めて内部に毛管現象で吸水する連続空孔をもつ平板状のポーラスコンクリートとしたことを特徴とし、更に軽量骨材がヤシ殻炭と火山礫の混合物であることを特徴とする。
【００１２】
又、本発明は以上のような緑化基盤と、この緑化基盤の底部を浸すための水を貯える底面灌水槽と、前記緑化基盤上に設けられる植栽用の土壌層とを具備して構成される植物栽培システムを提供する。尚、底面灌水槽に給水管が接続され、その給水管には給水栓が設けられることが好ましい。
【００１３】
更に、本発明は上記のような緑化基盤を用いた植物栽培方法として、係る緑化基盤を底面灌水槽内に配置して、該緑化基盤の底部を水に浸らしめると共に、前記緑化基盤上に天然用土、人工用土、又は天然用土と人工用土の混合物から成る所定厚の土壌層を形成し、前記底面灌水槽内の水位を緑化基盤の上面よりも低位に保ちつつ、前記土壌層に植え付けられる植物の根に底面灌水槽内の貯水を緑化基盤を通して徐々に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、底面灌水槽内に配置した緑化基盤の底部を水に浸らしめると共に、その緑化基盤上に設けた土壌層に植物を植え付けてこれを良好に生育させることができる。
【００１５】
特に、係る緑化基盤は平板状のポーラスコンクリートにして内部に毛管現象で吸水する連続空孔を有していることから、日照り続きの場合にも、底面灌水槽内に水を頻繁に補給せずして緑化基盤内に保持された水分で土壌層を潤すことができる。
【００１６】
又、底面灌水槽内の水位が緑化基盤の上面よりも低位に保たれることから、土壌層が多量の水分を含んでべたつかず、雨水も土壌層から緑化基盤に浸透するので土壌層を好適な水分量に維持して植物の根腐れを防止することができる。
【００１７】
更に、係る緑化基盤は木炭に比べて多くのミネラルを含むヤシ殻炭を含有していることから、植物の生長に必要な栄養分を供給して植物の生育を促すことができ、しかもヤシ殻炭の微小空孔内には微生物が繁殖するので植物の生長を助けることができる。又、係る緑化基盤には骨材としてヤシ殻炭をはじめとする軽量骨材が用いられることから基盤全体を軽量化して屋上への運搬を容易に行うことができ、しかも係る軽量骨材が微小空孔をもつヤシ殻炭と火山礫の混合物であることから低コストにできる上、保水、吸水性を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明について詳しく説明する。図１は係る緑化基盤を示した斜視図であり、この緑化基盤１はセメント、水、顆粒状のヤシ殻炭、好ましくはこれにヤシ殻炭以外の軽量骨材ほか、必要に応じてＡＥ剤や減水剤といった混和材料を加えて混練し、これによりゼロスランプ(JIS A 1101のスランプ試験による値がゼロ)の生コンクリートを得、その生コンクリートを成形型に充填し、これに振動を加えながら締め固めて即時脱型することにより平板状のポーラス(多孔質)コンクリートとされる。このように、スランプの無い硬練りの生コンクリートであれば即時脱型しても型崩れはなく、これを常温下で一定時間養生することにより平板状のまま硬化させることができる。尚、セメントにはポルトランドセメントが好適に用いられ、ヤシ殻炭以外の軽量骨材（以下、単に軽量骨材という）には火山礫（軽石）などの天然軽量骨材をはじめ、焼成蛭石、真珠岩を焼成したパーライトなどの人工軽量骨材、又は膨張スラグなどの副産軽量骨材が好適に用いられる。
【００１９】
係る軽量骨材としてはコスト、入手性などの観点から火山礫が特に好ましいが、これは必要に応じて省略することができ、この場合にはセメント（ポルトランドセメント）１００重量部に対し、水１０〜５０重量部（水セメント比１０〜５０重量％）、ヤシ殻炭１１０〜３２０重量部を混練して、厚さ３〜１５cmの平板状に成型する。これによれば、内部に連続空孔をもつポーラスコンクリートにして、毛管現象により水を吸収してこれを内部に保持することのできる緑化基盤１が得られる。
【００２０】
尚、水セメント比が上記の範囲より小さいとセメントの水和反応が促進されず、上記の範囲より大きいと即時脱型の成型不良となる。又、ヤシ殻炭の配合量が上記の範囲より少ない（セメント量が過剰である）と連続空孔が好適に形成されず吸水性や保水性が損なわれ、ヤシ殻炭が上記の範囲より多い（ヤシ殻炭に対してセメント量が過少である）とヤシ殻炭の結合力が弱まって強度不足を招く。
【００２１】
一方、上記のような軽量骨材を加える場合には、セメント（ポルトランドセメント）１００重量部に対し、水１０〜５０重量部、ヤシ殻炭を含む軽量骨材１００〜４００重量部（ヤシ殻炭５〜３２０重量部、好ましくはコスト、保水性、及び強度上などの点から１５〜５０重量部、軽量骨材５〜３９５重量部）を混練して、厚さ３〜１５cmの平板状に成型する。そして、この場合にも内部に連続空孔をもつポーラスコンクリートにして、毛管現象により水を吸収してこれを内部に保持することのできる緑化基盤１が得られる。
【００２２】
尚、軽量骨材の割合が上記の範囲より少ないと多くのヤシ殻炭を必要としてコスト高になり、軽量骨材の割合を上記の範囲より多くすると、ヤシ殻炭の使用許容量が減ってその特性が十分に発揮されなくなる。
【００２３】
ここで、ヤシ殻炭は、ヤシ殻を３００〜８００℃で乾留することにより得られる炭素を主成分とした多孔状固体物質であり、硬度１２〜１５（白炭と同等）、充填密度０．６０〜０．６４４ｇ／cm3(JIS K-2151)、比表面積２００〜４００ｍ2／ｇ（ＢＥＴ法−Ｎ2）、粒度４〜６．７mmを有し、灰分（ミネラル）として、ＳiＯ2２７．３％、ＣaＯ３．１％、Ｋ2Ｏ３７．２％、Ｎa2Ｏ４．５％、ＭgＯ５．１％、Ｐ2Ｏ5６．２％を含有する。そして、係るヤシ殻炭は植物の生長に必要な栄養分の補給源となり、しかも保水性や透水性が衰えた土壌の保水性や透水性を高め、さらには其の微小空孔内に微生物を繁殖せしめて植物の生長を助けることができる。尚、ヤシ殻炭を塩化亜鉛などの活性化剤で処理して乾留するか、又は水蒸気で賦活化してヤシ殻活性炭としてもよい。
【実施例１】
【００２４】
下表１の配合表に従って、セメント（普通ポルトランドセメント）、水、ヤシ殻炭、軽量骨材、及び混和剤をミキサーにより練り混ぜてゼロスランプの硬練り生コンクリートを調製した。尚、ヤシ殻炭は粒径１０mm以下で、９０．４％が粒径５〜１０mmに含まれるものを使用し、軽量骨材は粒径５〜１０mmの火山礫（軽石）である粗骨材を使用した。
【００２５】
【表１】
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そして、その生コンクリートを型枠内に充填し、その型枠をバイブレータで振動させ、次いでプレス機により型枠内の生コンクリートの上面を加圧後、即時脱型し、その成型物を常温下で養生、硬化させて３００mm×３００mm×６０mmの平板状をしたポーラスコンクリートで成る緑化基盤を得た。
【００２６】
係る緑化基盤は絶乾密度１．１４g/cm3、表乾密度１．３６g/cm3、保水量２４１L/m3、保水時の１m3換算重量８０kg/m3、透水性(透水係数)４．５×１０-2cm/秒、曲げ強度１．６６N/mm2(JASS 7 M-101)であった。
【実施例２】
【００２７】
下表２の配合表に従って、セメント（普通ポルトランドセメント）、水、ヤシ殻炭、軽量骨材、及び混和剤をミキサーにより練り混ぜてゼロスランプの硬練り生コンクリートを調製した。尚、ヤシ殻炭は粒径１０mm以下で、９０．４％が粒径５〜１０mmに含まれるものを使用し、軽量骨材は粒径５〜１０mmの火山礫（軽石）である粗骨材を使用した。
【００２８】
【表２】
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そして、その生コンクリートを型枠内に充填し、その型枠をバイブレータで振動させ、次いでプレス機により型枠内の生コンクリートの上面を加圧後、即時脱型し、その成型物を常温下で養生、硬化させて３００mm×３００mm×６０mmの平板状をしたポーラスコンクリートで成る緑化基盤を得た。
【００２９】
係る緑化基盤は絶乾密度１．１５g/cm3、表乾密度１．３７g/cm3、保水量２１０L/m3、保水時の１m3換算重量７５kg/m3、透水性(透水係数)４．０×１０-2cm/秒、曲げ強度１．８９N/mm2(JASS 7 M-101)であった。
【実施例３】
【００３０】
下表３の配合表に従って、セメント（普通ポルトランドセメント）、水、ヤシ殻炭、及び混和剤をミキサーにより練り混ぜてゼロスランプの硬練り生コンクリートを調製した。尚、ヤシ殻炭は粒径１０mm以下で、９０．４％が粒径５〜１０mmに含まれるものを使用した。
【００３１】
【表３】
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そして、その生コンクリートを型枠内に充填し、その型枠をバイブレータで振動させ、次いでプレス機により型枠内の生コンクリートの上面を加圧後、即時脱型し、その成型物を常温下で養生、硬化させて３００mm×３００mm×６０mmの平板状をしたポーラスコンクリートで成る緑化基盤を得た。
【００３２】
係る緑化基盤は絶乾密度１．０４g/cm3、表乾密度１．２４g/cm3、保水量１８０L/m3、保水時の１m3換算重量７０kg/m3、透水性(透水係数)４．８×１０-2cm/秒、曲げ強度１．５０N/mm2(JASS 7 M-101)であった。
【００３３】
次に、図２は係る緑化基盤を用いた植物栽培システムを示す。図２において、２は建物の屋上面、３は屋上面に一体的に形成した底面灌水槽であり、その内部には砂４が敷き詰められ、その上に緑化基盤１が配置される。尚、砂４は緑化基盤１のガタツキを防止するものであり、これは必要に応じて省略することができる。
【００３４】
底面灌水槽３内には緑化基盤１の底部を浸らしめる水５が貯えられ、その水位は緑化基盤１の上面よりも低位に調整される。６は底面灌水槽に対する給水源としての貯水タンクであり、この貯水タンク６と底面灌水槽３は給水管７により連結され、給水管７には水路を開閉する給水栓８が設けられる。又、底面灌水槽３の上部には水位を緑化基盤１の上面よりも低位に保つためのオーバーフロー管９が接続され、そのオーバーフロー管９を通じて底面灌水槽３内の余剰水が外部に排出される構成としてある。
【００３５】
尚、底面灌水槽３内には階下への水漏れを防止するために図示せぬ防水シートを敷くことが望ましいが、底面灌水槽３を建物と別体の防水性水盤として階下への漏水を防止することもできる。又、給水管７などの給水設備を省略して底面灌水槽３内にバケツなどを用いて水を補給するようにしてもよい。更に、オーバーフロー管９に代えて底面灌水槽３の上部に図示せぬ越流堰を形成することもできる。
【００３６】
一方、底面灌水槽３内に配置された緑化基盤１上には、植栽用として天然用土、人工用土、又はそれらの混合物から成る所定厚の土壌層１０が設けられる。天然用土としては黒土、赤土、赤玉土、荒木田土、鹿沼土、又は腐葉土、ピートモス、ミズゴケ、けと土、オスマンダ、籾殻、籾殻くん炭などの有機系用土、あるいは軽石、川砂、火山砂礫などの砂礫性用土が挙げられる。又、人工用土としてはバーミキュライト、パーライト、焼赤玉土、ロックウール、人工ミズゴケなどが挙げられる。
【００３７】
そして、係る土壌層１０には芝生１１をはじめ、種々の植物を植え付けてこれを良好に生育させることができる。
【００３８】
つまり、底面灌水槽３内に配置した緑化基盤１の底部を水５に浸らしめ、その水位を緑化基盤１の上面よりも低位に保ちつつ、緑化基盤１上に設けた土壌層１０に植栽することにより、その植物を根腐れさせず良好に生育させることができる。特に、底面灌水槽３内の水５が緑化基盤１の上面よりも低位に保たれることから、土壌層１０が多量の水分を含んでべたつかず、雨水も土壌層１０から緑化基盤１に浸透するので土壌層１０を好適な水分量に維持することができる。
【００３９】
一方、底面灌水槽３内の貯水５は毛管現象によって緑化基盤１内に吸収され、これによって吸い上げられた水が緑化基盤１を通して土壌層１０に植え付けられた植物の根に徐々に供給される。よって、日照り続きの場合にも、底面灌水槽３内に水を頻繁に補給せずして緑化基盤１内に保持された水分で土壌層１０を潤すことができ、しかも植物の生長に必要な栄養分を緑化基盤１に含有されるヤシ殻炭から供給することができ、さらにはヤシ殻炭の微小空孔内に繁殖した微生物により植物の生長を助けることもできる。
【００４０】
尚、土壌層１０には適量の肥料を混入することが望ましく、施肥の際にはその成分がヤシ殻炭に吸着されて緑化基盤１内に残留するために、肥料の効果が長期間持続するという効果を得られる。
【００４１】
以上、本発明について説明したが、係る緑化基盤及びこれを用いた植物栽培システムは建物の屋上に限らず、ベランダや庭などに設置して植物を栽培することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る緑化基盤を示す斜視図
【図２】本発明に係る緑化基盤を用いた植物栽培システムの概略図
【符号の説明】
【００４３】
１  緑化基盤
２  屋上面
３  底面灌水槽
４  砂
５  貯水
６  貯水タンク
７  給水管
８  給水栓
９  オーバーフロー管
１０  土壌層
１１  芝生
【図１】
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【図２】
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