(57)【要約】【課題】建築物が土壌のもつ緩衝能力を利用しきれておらず、屋上や壁面を緑化することに頼ってしまっていた。【解決手段】側壁１０４を少なくとも二重の壁によって構成して、その間に収容空間を形成し、該側壁１０４ａ・１０４ｂ間の収容空間に土壌２００ａを保持するとともに、外側壁１０４ｂを保水性と透水性と耐久性のある部材によって構成した。また、屋上１０３を保水性と透水性と耐久性のある部材によって構成し、該屋上１０３の上に土壌２００ｂを保持し、前記収容空間の土壌２００ａと屋上１０３の土壌２００ｂの水分の往来を可能に構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁を少なくとも二重の壁によって構成して、その間に収容空間を形成し、該側壁間の収容空間に土壌を保持するとともに、外側壁を保水性と透水性と耐久性のある部材によって構成したことを特徴とする覆土建築物。
【請求項２】
屋上に土壌を保持し、前記収容空間の土壌と該屋上の土壌と水分の往来を可能に構成したことを特徴とした請求項１記載の覆土建築物。
【請求項３】
前記収容空間に上下方向または水平方向の仕切りを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の覆土建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の温熱環境改善の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の深刻化を背景に、資源循環型社会の形成が求められている。
環境保全や自然嗜好の風潮にも伴い、従来より、建物の屋根や壁面、屋上、さらには橋脚などの土木構造物の壁面を積極的に緑化することにより、自然的潤いのある景観を創出する試みがなされてきた。このような、建物や構造物の緑化は今後益々重要度を増すものと考えられている。
特に、住宅などの建物の壁面や屋上などの緑化は、いわゆる建物自身の断熱と外部環境の「ヒートアイランド現象」を抑制して、省エネルギー化にも大いに役立つものと考えられる。
【０００３】
このような緑化方法としては、これまでにも様々な方法が試みられてきており、例えば種子を含んだ客土を麻袋などに詰め込み、これを住宅の庭や屋上に敷き詰めたり、あるいは升状の箱に土を充填し、これに芝などを植栽したものを多数敷き詰めたりする方法が知られている。また、緑化ブロックを積み上げるなどして、堀や門または建物の外壁などといった垂直な壁面を緑化する技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし、環境負荷低減対策を講じる上で、わざわざ特殊な土壌や緑化ブロックを製造することにより、逆に地球（土壌）のもつ緩衝能力（土に含まれる水分の働き等）を十分に利用できていなかった。人類が技術をほとんど持たない時代、洞穴住居は土壌の持つ緩衝能力によって、そこに住まう人々を風雨から守るだけでなく、夏の暑さや冬の寒さからも守っていたのである。
【０００５】
これには、住居を構成している土壌内に含まれる水分が大きく影響している。即ち、外気の温度が高いときは、水が蒸発するときに吸収する気化熱を利用して、夏の暑い日などに住居内の温度の上昇を防ぐことができるのである。一方、外気の温度が低いときは、水が凍結するときに放出する凝固熱を利用して、冬の寒い日などに住居内の温度の低下を防ぐことができるのである。
【０００６】
また、屋上緑化及び壁面緑化に関しては、人によって植栽の手入れが大変と感じたり、昆虫にアレルギー反応を起こす人もいるため、建物の温熱環境改善に緑化を用いることができない場合もある。また、壁面緑化の外観を意匠的に美しいと感じない人もおり、特に隣の住人等に迷惑をかけている場合も散見される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９４８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題は、建築物が土壌のもつ緩衝能力を利用しきれていない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
側壁を少なくとも二重の壁によって構成して、その間に収容空間を形成し、該側壁間の収容空間に土壌を保持するとともに、外側壁を保水性と透水性と耐久性のある部材によって構成したものである。
【００１１】
請求項２においては、
屋上に土壌を保持し、前記収容空間の土壌と該屋上の土壌と水分の往来を可能に構成したものである。
【００１２】
請求項３においては、
前記収容空間に上下方向または水平方向の仕切りを設けたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
請求項１においては、
従来までの土壁に比べて、はるかに多量の水を側壁に蓄えることができる。
その結果、外気の温度が高いときは、水が蒸発するときに吸収する気化熱を利用して、夏の暑い日などに温度の上昇を防ぐことができる。より詳しくは、水が蒸発するときには、周囲に残された水や土壌の熱を奪うため、該水や土壌が冷やされ、その結果該土壌に囲まれた住居内の温度が下がるのである。
一方、外気の温度が低いときは、水が凍結するときに消費される凝固熱を利用して、冬の寒い日などに住居内の温度の低下を防ぐことができる。より詳しくは、水が凍結するときには、周囲に液体として残される水や土壌に熱を放出するため、該水や土壌が温められ、その結果該土壌に囲まれた住居内の温度が上がるのである。また、表層より徐々に水が内側へ凍結していく過程において、水の凝固熱により深さ方向への凍結進度は非常に遅くなり、凍結した後の水も０℃に保持されるため、深さ方向の温度差が小さく、冷熱が深さ方向に伝わり難くなるのである。
そして、水分保持手段が、側壁と土壌のみであるため、非常に安価に室内温熱環境を改善できる。
【００１５】
請求項２においては、水の蒸発や凍結が屋上（屋根）と側壁の広い面積において行われるので、室内温熱環境の改善を著しいものにできる。
また、従来までの屋上緑化に比べて、屋根の水分が蒸発し枯渇するまでの時間を長くし、水撒き等の水分補給をする頻度を減らすことができる。
加えて、水分保持手段が、土壌のみであるため、非常に安価に室内温熱環境を改善できる。
【００１６】
請求項３においては、水平方向に土壌が移動してしまったり、土壌に密の部分や疎の部分が生じたり、一定箇所に集まったりしないようにしている。このことは、建築物の耐久性の向上にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
建物を建築する上で、土壌のもつ緩衝能力を最大限利用し、環境負荷の低減を実現した。
【００１８】
次に、本発明の一実施の形態である覆土建築物１００について、図面を用いて説明する。
図１は覆土建築物１００の全体構造を示す側面断面図であり、図２は同じく平面断面図であり、図３は冬季及び夏季の建築物内部の温度と外気の温度を示したグラフである。
【００１９】
本実施例では、覆土建築物として建築物１００を用いる。
まず、覆土される建築物１００全体の全体構成から説明する。
図１、図２において、建築物１００は屋上（屋根）１０３及び側壁１０４に土壌２００ａ・２００ｂを保持している。この土壌は土木工事で発生する残土を利用してコスト低減化を図ることもできるが、保水効果の高い土壌や軽量な人口土壌や流動性の低い土壌等を用いることもできる。
側壁１０４は開口部以外は、少なくとも内側壁１０４ａと外側壁１０４ｂとの二重構造になっており、その少なくとも二枚の壁１０４ａ・１０４ｂの間に土壌２００ａが収容されている。一方、屋上１０３には屋上１０３の表面に、土壌２００ｂが敷かれている。
【００２０】
屋上１０３は、最上階の屋根部分が陸屋根に構成され、屋上１０３に供給された水が周縁部に向かって流れるように傾斜して構成されている。図１では、中央１０３ｃが一番高くなるように、周縁部に向かって傾けられているが、左右一側または前後一側が高くなるように構成してもよい。屋上１０３の周縁部では、屋上１０３上に敷かれた土壌２００ｂが側壁１０４部に保持された土壌２００ａと直に接触している。ここで、土壌２００ａと土壌２００ｂとは直に接触する必要はなく、両土壌２００ａ・２００ｂ内に含まれる水が往来できる構造であれば良く、後述する収容空間の上端と屋上とが連続しても、パイプ等で連通する構成であっても良く、限定するものではない。
【００２１】
また、外側壁１０４ｂは例えば平面視Ｔ型やＬ型のブロック１０５などを積み上げて、外側壁１０４ｂと内側壁１０４ａとの間に上下方向の縦壁を仕切りとして形成し、水平方向に所定間隔で区切られた収容空間が上下方向に構成されており、土壌２００ａ同士が水平方向の力を与えることを制限している。即ち、水平方向に土壌２００ａが移動してしまったり、土壌２００ａに密の部分や疎の部分が生じたり、一定箇所に集まったりしないようにしている。
【００２２】
但し、前記収容空間の上下方向を区切るために網等より構成した水平方向の仕切り材を所定間隔あけて設けて、水分や空気等は流通できるが、上下方向の土壌の流動を防止する構成とすることもできる。また、水平方向を仕切るブロック１０５の縦壁部分にも流通可能なように小孔等を開口することもできる。なお、外側壁１０４ｂは透湿性が高く、土壌の放湿を妨げない部材で構成している。
【００２３】
このように、前記収容空間に上下方向または水平方向の仕切りを設けたので、水平方向に土壌２００ａが移動してしまったり、土壌２００ａに密の部分や疎の部分が生じたり、一定箇所に集まったりしないようにしている。このことは、建築物１００の耐久性の向上にも寄与する。
【００２４】
屋上１０３の端部では、排水用側溝１０６が構成され、屋上１０３でオーバーフローした水分を排出している。排水用側溝１０６の上端の高さと、敷き詰めた土壌２００ｂの上表面の高さが、略同じになるように排水用側溝１０６が配設されている。排水用側溝１０６に流れ込んだ水は、そのまま建築物１００側面に配設された樋（図示せず）を伝って、後述する排水溝１０９に排水される。
一方、一度屋上１０３の土壌２００ｂに吸収された雨や水等は、蒸発するか、側壁１０４内部の土壌２００ａを通って、排出されていく。水は土壌２００ａの土の粒子間を通って下に落ちていくので、従来までの樋を伝って排水するのに比べると、時間をかけてゆっくり排出されることになる。
【００２５】
そして、側壁１０４の下端、つまり、内側壁１０４ａと外側壁１０４ｂの間の底部には砂利等１０８が敷き詰められ、外側壁１０４ｂ下端部には、側壁１０４の外側に設けられた排水溝１０９に排水するための排水通路１０４ｃが連通されている。但し、ブロックとブロックの間の下端の目地部分に排水通路１０４ｃを形成することも可能である。このような構成により、屋上１０３に降った雨や水は、屋上１０３を伝って屋上１０３の端部に至り、そこから側壁１０４内側を下へ移動してくる。
また、側壁１０４ａ・１０４ｂ間の土壌２００ａ内の水分は、屋上１０３の土壌２００ｂが乾燥していると、蒸発などにより、少しずつ上方に移動していき、土壌２００ａ・２００ｂ間の水の含有量は均等化される。
【００２６】
以上に述べたのように、屋上１０３の上に土壌２００ｂを保持し、前記収容空間の土壌２００ａと該屋上１０３の土壌２００ｂの水分の往来を可能に構成したので、
水の蒸発や凍結が屋上（屋根）１０３においても行われるので、室内温熱環境の改善を著しいものにできる。
また、従来までの屋上緑化に比べて、屋根１０３の水分が蒸発し枯渇するまでの時間を長くし、水撒き等の水分補給をする頻度を減らすことができる。
加えて、水分保持手段が、土壌２００ｂのみであるため、非常に安価に室内温熱環境を改善できる。
【００２７】
屋上１０３及び内側壁１０４ａには、土壌２００ａ・２００ｂとの接触面、即ち屋上１０３及び内側壁１０４ａ外側の表面に防水シート１１０が貼られて、建築物１００内部に浸水しないようにしている。または、内側壁１０４ａ及び屋根１０３自体を土壌に含む水分が室内側に浸透しない部材で構成されている。或いは、シール材がサンドイッチ状に積層配置し防水施工されている。一方、外側壁１０４ｂを構成するＴ型ブロック１０５は、側壁１０４内の水分が蒸発しやすいように、透湿性の高いものが望ましい。
以上に述べたように、建築物１００を構成することで、水が蒸発するときに周囲から吸収する気化熱と、水が凍るときに周囲へ放出する凝固熱とを、室内温熱環境の改善に利用できる。なお、土壌２００ａ・２００ｂ及び側壁１０４は凍結するので、特に側壁１０４は耐凍結融解性能に優れた材料を選ぶ必要がある。
【００２８】
図３に、実験によって得られた、冬季と夏季における外気と室温の関係をグラフに示した。
冬季、夏季ともに、外気の気温の変化に比べて、従来までの内断熱の建築物と本発明の覆土建築物１００内の室温の変化は小さい。
冬季と夏季の両方において、本発明の覆土建築物１００内の室温変化は、従来の内断熱の建築物の室温変化に比べて小さいことがわかる。このことは、土壌表面の温度と内部の温度差が小さいこと、及び水の比熱が大きいために覆土建築物１００内の室温変化が小さくなっていることを示唆している。
【００２９】
次に、冬季について詳しく説明する。
冬季においては、外気温度及び内断熱建築物内の室温より、覆土建築物１００内の室温の方が高いことが多く、特に外気温度が下に凸になっているとき、即ち一日の中でも特に寒い時間帯は、覆土建築物１００内の室温の方が高い。このことは、水が凍結するときに凝固熱を放出し、そのため土壌２００ａ・２００ｂの温度が下がり難いことを示唆している。
【００３０】
続いて、夏季について詳しく説明する。
夏季においては、外気温度及び内断熱建築物内の室温より、覆土建築物１００内の室温の方が低いことが多く、特に外気温度が上に凸になっているとき、即ち一日の中でも特に暑い時間帯は、覆土建築物１００内の室温の方が低くなっている。このことは、水が蒸発するときに気化熱を吸収し、そのため土壌２００ａ・２００ｂが気化熱で冷やされていることを示唆している。
【００３１】
以上に述べたように、側壁１０４を少なくとも二重の壁によって構成して、その間に収容空間を形成し、該側壁１０４ａ・１０４ｂ間の収容空間に土壌２００ａを保持するとともに、外側壁１０４ｂを保水性と透水性と耐久性のある部材によって構成したので、
従来までの土壁に比べて、はるかに多量の水を側壁に蓄えることができる。
その結果、外気の温度が高いときは、水が蒸発するときに吸収する気化熱を利用して、夏の暑い日などに温度の上昇を防ぐことができる。より詳しくは、水が蒸発するときには、周囲に残された水や土壌２００ａ・２００ｂの熱を奪うため、該水や土壌２００ａ・２００ｂが冷やされ、その結果該土壌２００ａ・２００ｂに囲まれた住居内の温度が下がるのである。
一方、外気の温度が低いときは、水が凍結するときに消費される凝固熱を利用して、冬の寒い日などに住居内の温度の低下を防ぐことができる。より詳しくは、水が凍結するときには、周囲に液体として残される水や土壌２００ａ・２００ｂに熱を放出するため、該水や土壌２００ａ・２００ｂが温められ、その結果該土壌２００ａ・２００ｂに囲まれた住居内の温度が上がるのである。また、表層より徐々に水が内側へ凍結していく過程において、水の凝固熱により深さ方向への凍結進度は非常に遅くなり、凍結した後の水も０℃近傍に保持されるため、深さ方向の温度差が小さく、冷熱が深さ方向に伝わり難くなるのである。
そして、水分保持手段が、側壁１０４と土壌２００ａのみであるため、非常に安価に室内温熱環境を改善できる。
【００３２】
また、外側壁１０４ｂの一部を開口し、該開口部に植物等を植えても良く、居住者の好みに応じて、任意の場所のＴ型ブロックを植栽用の開口部のあるブロックに置き換えることが可能である。これによって、人が通る時に邪魔にならず、洗濯物などが触れることがない場所だけを緑化することも可能である。また、夏期において、太陽光が直接外壁に当たることを、植物が遮ることになるので、外壁の温度上昇を抑えることができて、室内の温度上昇も抑えることがかのうである。
何れの場合においても、土壌２００ａ・２００ｂを含まない開口部、例えば窓１０７や扉１１１やベランダ等、の割合は、従来の建築物と同等を確保し、通風や採光を行えるようにする。
【００３３】
土壌２００ａ・２００ｂの厚さについては、その建築物の建設される地域特性（断熱区分）により変わってくる。因みに、温暖地では、土壌の最小厚みは１００ｍｍ程度で十分に効果を発揮することができる。
そして、本実施例では、環境に優しいということから、土壌にて建築物を覆っているが、土壌と同じ効果を発揮する要件、例えば保水性、透水性、耐久性が満たされるのであれば、他の材料を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は覆土建築物１００の全体構造を示す側面断面図。
【図２】図２は同じく平面断面図。
【図３】図３は冬季及び夏季の建築物内部の温度と外気の温度を示したグラフ。
【符号の説明】
【００３５】
１００    覆土建築物
１０３    屋上（屋根）
１０４ａ    内側壁
１０４ｂ    外側壁
２００ａ    側壁土壌
２００ｂ    屋上土壌
【図１】
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【図２】
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【図３】
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