(57)【要約】【課題】  本発明は、建物等の少なくとも壁面を有した構造物の垂直または傾斜した壁面に設置することができ、平常時は前記壁面を緑化する壁面緑化用ユニットとして利用でき、また、火災発生時には、火災の拡大や延焼を防いだり、避難の安全を確保する火災防御設備として利用できる壁面緑化用ユニット兼火災防御設備とこれを備えた構造物を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、平均繊維径４μｍ以下の無機繊維を主体としてなり、垂直保水量が７５重量％以上である連続微細孔を備えた多孔質シートからなる保水体と、前記保水体を被覆する無機材料または金属材料からなる被覆体とを備える耐火耐熱材に、前記保水体に水を供給することのできる給水機構を備えてなり、略垂直方向に擬似的な水の壁を作るようにしたことを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均繊維径４μｍ以下の無機繊維を主体としてなり、垂直保水量が７５重量％以上である連続微細孔を備えた多孔質シートからなる保水体と、前記保水体を被覆する無機材料または金属材料からなる被覆体とを備える耐火耐熱材に、前記保水体に水を供給することのできる給水機構を備えてなり、略垂直方向に擬似的な水の壁を作るようにしたことを特徴とする壁面緑化用ユニット兼火災防御設備。
【請求項２】
前記保水体に植栽された植栽物を備えることを特徴とする請求項１記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備。
【請求項３】
前記保水体が常時保水状態となるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を、少なくとも壁面を有する構造物の内側及び／または外側の壁面に設置したことを特徴とする壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を備えた構造物。
【請求項５】
前記壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を設置した壁面側に、火災避難用通路を形成するようにしたことを特徴とする請求項４記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を備えた構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも壁面を有した構造物、例えば、ビル等の建物、道路側壁、フェンス、擁壁等の構造物の垂直または傾斜した壁面に設置することができ、平常時は前記壁面を緑化する壁面緑化用ユニットとして利用でき、また、火災発生時には、火災の拡大や延焼を防いだり、避難の安全を確保する火災防御設備として利用できる壁面緑化用ユニット兼火災防御設備とこれを備えた構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物外壁や金網等からなる柵等の傾斜面や垂直面からなる壁面を緑化する方法としては、屋上または地面に植栽したツタ類を壁面に設置した枠組に伝わせる方法や、土壌と植栽物を入れたポットやユニット装置を壁面に設置する方法が採用されている。
【０００３】
しかし、前者の方法の場合は、ツタ類が成長するまでに時間がかかり、まれには死滅することもある。従って、植物が成長するまでの期間は外壁が露出して美観を欠くことや、緑化設計面からは植物の成長任せとなり、デザインどおりに緑化できるか不安がある。
【０００４】
また、後者の方法の場合は、成長した植物を使用するため、始めから設計デザインどおりに緑化がなされるが、ポットやユニット装置は重量が重く、傾斜面や垂直面からなる壁面に固定するには、軽量な人工土壌を選定することが重要となっている。軽量な人工土壌として一般的に使用されているものは、乾燥ピート、ヤシガラ繊維、発泡ウレタン、発泡フェノール、発泡スチレン等の有機物質からなるものが多い。
【０００５】
このような人工土壌は、可燃性の有機物質からできていることに加え、繊維が太いため垂直方向の保水力に乏しく、給水時は濡れているが水の落下により普段は乾燥に近い状態であることが多いことから、着火・延焼しやすい可燃物構造体と考えるのが妥当である。
【０００６】
近年、建物等の構造物の壁面を緑化する壁面緑化が盛んになってきたとは言っても、実際の建物等への施工面積が小さいため、壁面緑化構造体の火災例は少ないと思われ、壁面緑化における火災対策例はあまり報告されていないが、特許文献１に一つの対策例が提案されている。
【０００７】
特許文献１の技術は、人工土壌を施工面に敷設するに際し、隔絶部を介して敷設することで、人工土壌敷設面を前記隔絶部で隔てられた複数の区画に分けるようにし、一つの区画の人工土壌に着火が起こっても、他の区画の人工土壌への延焼を防止できるようにしたことが特徴であり、人工土壌そのものに対しては何ら着火・延焼対策が施されておらず、火災対策としては不十分である。
【０００８】
また、近年、地震等の大規模災害によって発生した広域同時発生的な火災による人身事故が多発しているが、住宅等が密集する都市部等においては、火災発生時に必ずしも安全な避難路が確保されるとは限らず、避難しようとする人間が、安全な避難場所まで辿り着くことができずに人身事故に至るケースも多く発生している。
【０００９】
このため、東京や大阪等の大都市を中心に、避難場所に通じる道路の側面の緑化・植林化、街路樹による延焼の遮断帯を設ける施策等が進められている。また、国土交通省でも、平成１６年度告示７６７号において、広域避難地の改正と共に避難路が拡大され、通路に沿って樹木を植える緑道化の促進が進められている。
【００１０】
しかしながら、東京や大阪に代表される過密な大都市では、こういった緑道や避難地に到達するまでの、ビル等の建物内から脱出するための避難路、建物間から緑道・避難地まで移動するための避難路を確保することが、大都市災害における人身事故の被害拡大を抑える重要なカギとなる。
【００１１】
しかし、実際には、大都市における、ビル等の建物内部や建物間には、新たに植樹を施すことができるような空間は確保できない場合が多い。また、このような狭い空間しか確保できない場所でも、壁面緑化を施すための空間程度であれば確保できる可能性が高いが、前記従来のような人工土壌を使用した壁面緑化を施してみても、人工土壌自体が着火・延焼しやすい可燃物構造体であるため、この狭い空間内に避難路を確保して避難しようとする場合、壁面緑化構造体が着火・延焼しやすいため、壁面緑化構造体を設置した壁面からの火炎の輻射熱により安全な避難ができ難い。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２３５３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、前記従来の問題点に鑑み、建物等の少なくとも壁面を有した構造物の垂直または傾斜した壁面に設置することができ、平常時は前記壁面を緑化する壁面緑化用ユニットとして利用でき、また、火災発生時には、火災の拡大や延焼を防いだり、避難の安全を確保する火災防御設備として利用できる壁面緑化用ユニット兼火災防御設備とこれを備えた構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、前記目的を達成するべく、請求項１に記載の通り、平均繊維径４μｍ以下の無機繊維を主体としてなり、垂直保水量が７５重量％以上である連続微細孔を備えた多孔質シートからなる保水体と、前記保水体を被覆する無機材料または金属材料からなる被覆体とを備える耐火耐熱材に、前記保水体に水を供給することのできる給水機構を備えてなり、略垂直方向に擬似的な水の壁を作るようにしたことを特徴とする。
また、請求項２記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、請求項１記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備において、前記保水体に植栽された植栽物を備えることを特徴とする。
また、請求項３記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、請求項１または２記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備において、前記保水体が常時保水状態となるようにしたことを特徴とする。
また、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を備えた構造物は、前記目的を達成するべく、請求項４に記載の通り、請求項１乃至３の何れかに記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を、少なくとも壁面を有する構造物の内側及び／または外側の壁面に設置したことを特徴とする。
また、請求項５記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を備えた構造物は、請求項４記載の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を備えた構造物において、前記壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を設置した壁面側に、火災避難用通路を形成するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、従来からの壁面緑化構造体としての機能を持ち合わせながら、それ自体耐火耐熱材で構成されており、しかも、高度な垂直保水力を有するために略垂直方向に容易に擬似的な水の壁を形成することができるので、火災発生時において、延焼させ難い延焼遮断体を形成することができる。また、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を建物等の構造物の壁面である通路側壁等に設置すれば、火災発生に際しても、前記壁面緑化用ユニット兼火災防御設備自体が着火・延焼しにくく、周辺からの熱や炎を浴びても水が蒸発するだけで高温にならずむしろ水の気化熱によって周辺の空気を冷やす作用を有するため、前記壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を設置した通路側壁から通路へ向けての輻射熱の発生が極力抑えられるとともに、通路上の空間に注ぐ輻射熱が和らげられ、前記通路を利用した避難の安全が確保される。よって、火災発生時に建物内部や建物間を通じて避難場所へ安全に移動できる避難路を確保するための新たな植樹等の対策が実施しにくい、建物内部や建物間に狭い空間しか確保できにくい大都市等の地域においても、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を避難路を確保しようとする空間の側壁面に設置することで、植樹に代わる避難路確保のための有効な対策を実施することができるようになる。また、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、平常時には、建物等の構造物の壁面を緑化する壁面緑化構造体として機能する。
【００１６】
本発明において、保水体を構成する多孔質シートは、着火・延焼しにくい耐火耐熱性の微細ガラス繊維を主体として構成されており、７５重量％以上（平均繊維径０．８μｍのガラス繊維１００％構成では８２重量％）の高い垂直保水量を有するため、壁面に設置して、給水機構による給水を行えば、保持された水が水の壁を形成し、火災発生時に、延焼遮断体として機能するとともに、人を輻射熱等から守ることができる。このため、樹木等の設置が不可能な建物内部や、密集地の建物間に設置すると有効である。
【００１７】
また、本発明における耐火耐熱材は、表面が金属箔等の金属材料で覆われているために、完全なる不燃化ができ、建物等の壁面に設置されるパネルとしての美観も呈することができる。
【００１８】
また、本発明における保水体は、人工土壌として利用することもできるため、前記保水体に植物を植えた耐火耐熱材を、給水機構と共に建物等の壁面に設置すれば、壁面緑化構造体として機能し、所謂ヒートアイランド現象の緩和等の効果が期待でき、更に、無機的な建物等の構造物に対して花等の植物展示による心理的な落ち着き感や安堵感を与えることが期待できる。
【００１９】
また、本発明における保水体は、高度な垂直保水力を有しているので、給水機構を利用することで、常時保水状態とするように制御することも容易に可能であり、突発的に起こるいかなる火災発生時に対しても、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を、常に、水の壁を有した延焼遮断体として確実に機能させることができる。また、地震発生時や火災発生時等の非常時に、給水機構が稼働できる状態にあれば、非常ベル、火災報知器、地震計、その他災害を感知するセンサ等と連動して自動に、または手動で給水が行われるようにすれば、火災発生時に、より高度な水の壁を形成することができるようになるとともに、火災発生後、周辺の火災による輻射熱等を浴びても水の壁を消滅させることなく長く維持し続けるようにすることができる。
【００２０】
また、本発明の構造物は、壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を備えるために、火災発生時において、炎や熱等から身を有効に守ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
上記の通り、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備は、平均繊維径４μｍ以下の無機繊維を主体としてなり、垂直保水量が７５重量％以上である連続微細孔を備えた多孔質シートからなる保水体と、前記保水体を被覆する無機材料または金属材料からなる被覆体とを備える耐火耐熱材に、前記保水体に水を供給することのできる給水機構を備えてなるものである。
【００２２】
前記無機繊維は、原料ガラス繊維等の無機繊維を単独で使用することも可能であるが、雨水、風等での流出、飛散防止と取り扱い性を考慮して、本発明では、シートの形態を採用している。
そして、多孔質シートを、平均繊維径４μｍ以下の微細径の無機繊維を主体として構成することにより、従来の人工土壌の１０倍以上となる垂直保水量７５重量％以上を達成している。
【００２３】
前記無機繊維としては、特に制限はないが、平均繊維径４μｍ以下の微細径繊維が容易に得られる点で、ガラス繊維であることが好ましい。例えば、ガラス繊維を主体として、厚さ５ｃｍの多孔質シートを作製した場合、絶乾時には密度５ｋｇ／ｍ2となり、従来品の絶乾時の密度３０ｋｇ／ｍ2に対して、１／６となり大幅に軽量化できる。また、軽量であるため、取り扱い性に優れ、建物等の構造物の垂直または傾斜した壁面に設ける場合に、作業性が容易かつ安全であり、建物等の構造物の積載荷重の基準値や壁面基材の剥離強度を超える危険性も抑えることができる。
【００２４】
また、ガラス繊維を使うようにすれば、建材用ガラス繊維断熱材の端材・廃材を再利用できるので、安全性、環境改善を向上させることができる。また、無機繊維として、微細ガラス繊維を使用すれば、有害物質を排出することがないので、そのまま植物のミネラル補給の土壌改良材として一般の土壌に混合して戻すことも可能である。
【００２５】
前記ガラス繊維の生産方法としては、例えば、窓ガラス廃材のカレットガラス、ガラス粉等を溶融、紡糸後、バーナの火炎でエネルギを与え、吹き飛ばすようにすれば、平均繊維径０．２〜１０μｍのガラス繊維を得ることができる。
【００２６】
前記無機繊維は細ければ細いほど、保水体の垂直方向における保水力が向上し、均一な保水性を確保することができるが、平均繊維径が０．４μｍ未満の場合は、多孔質シートの透水性（水の浸透速度など）が低下したり、湿式抄造時の歩留まりが低下して生産性を低下させたり製造コストを高めたりするので、好ましくない。また、平均繊維径が４μｍを超える場合は、無機繊維同士の絡み合いが少なくなりシート形成が難しくなるので、不適である。
【００２７】
前記無機繊維は、平均繊維径１．５μｍ以下のガラス繊維とすることが好ましい。こうすることで、保水体の垂直保水性能を上下方向において均一、且つ、垂直保水量７５重量％以上を維持しやすくなる。
【００２８】
前記多孔質シートは、平均繊維径４μｍ以下の無機繊維を主体とするものであり、無機繊維以外には、微細ガラス粉等を混合使用することができる。
【００２９】
前記多孔質シートの空隙率は、９０％以上とすることが好ましい。こうすることで、多孔質シートを低密度化して軽量化を図ることができ、本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を建物等の壁面へ設置する際の設置作業性を向上させることができる。また、多孔質シートの空隙率が高いと、多孔質シート、つまり、保水体の保水量が高められ、保水体としての機能が増す。
【００３０】
前記多孔質シートを形成する方法としては、加熱による熱融着、プラスチックへの溶融練込み、抄紙（湿式抄造）等が考えられるが、生産性等を考慮すると、湿式抄造することが好ましい。
前記多孔質シートを、湿式抄造により得るようにした場合には、有機バインダを含まずに均一なものとすることができ、垂直保水性能を均一化して保水体全体に均一に水を浸透させ保持することができるとともに、工業的に安価に得ることができる。
【００３１】
前記多孔質シートを湿式抄造にて得るには、例えば、次のようにして行うことができる。
（１）ガラス繊維を主体とした原料を所定量混合添加し、ミキサー、パルパー等の分離機により水中で均一分散・混合する。
（２）得られた抄紙原料液を円網、長網または傾斜式抄紙機等を用いて湿式抄造し、ガラス繊維を主体とした湿紙シートを得る。
（３）前記湿紙シートを、熱風乾燥機を通して水分を除去した後、巻き取り、乾燥シートを得る。
【００３２】
前記被覆体は、無機材料または金属材料からなるものを使用できるが、金属材料からなるものが好ましい。前記金属材料からなる被覆体としては、金網または金属箔等の金属材料であれば特に制限はないが、容易に折り畳んで梱包することができ、保水体の表面からの水分の蒸発を防ぐことができ、印刷等をして意匠性を高めやすくすることができる点等を考慮し、金属箔であることが好ましい。また、前記金属箔としては、アルミニウム箔等のリサイクル可能なものであることが好ましい。
【００３３】
前記給水機構は、保水体に水を供給することができるものであれば、特に制限はない。保水体への水の供給は、保水体または耐火耐熱材に注水口や排水口を設けて、これを介して行うことができる。
また、前記給水機構により供給される水は、貯蔵した雨水、河川水、地下水、水道水等が適用される。また、大きなビル等はもともと貯水タンクを有しているので、火災発生時には、このような貯水タンクの水を本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備に直結して使用できるようにしておいてもよい。
【００３４】
また、前記保水体または耐火耐熱材には、植栽物を備えることが好ましい。こうすることで、耐火耐熱材の耐火耐熱性を高め、美観を優れたものとすることができる。
【００３５】
また、前記多孔質シートは、常時保水状態となるようにすることが好ましい。緊急時であっても、より高い耐火耐熱性を発揮できるからである。
【００３６】
本発明の壁面緑化用ユニット兼火災防御設備の耐火耐熱材を、建物等の少なくとも壁面を有した構造物の内側及び／または外側の壁面に設置することにより、火災発生時に、火災の拡大や延焼を抑えることができるとともに、前記壁面緑化用ユニット兼火災防御設備を設置した壁面側に、安全な避難が行える火災避難用通路を形成することができる。
【００３７】
前記壁面緑化用ユニット兼火災防御設備には、自然エネルギを太陽電池、風力発電等で電気エネルギに変換して蓄える電気二重層キャパシタを備えるようにしてもよい。このようにすることで、定期的な潅水を電動ポンプで行うための電気や、非常時に非常ベル等と連動して連続的に飽和量以上の水を供給したりするための電気を、自然エネルギにより賄うことができる。
【００３８】
前記潅水については、植物を植える壁面緑化システムを想定すると、最低朝夕２回の潅水が必要であるが、この電力を発電所からのエネルギに頼るのは、環境保護の観点から好ましくない。最近では、太陽光や風力による発電も可能であるが、定期的な潅水を考えると、電力を貯蔵して何十万回も充放電できるシステムが求められる。普通の電池では、この充放電サイクルに耐えるものは無く、交換等の維持費用が増大する。最近では、自動車でブレーキエネルギを回生使用する方法として電気二重層キャパシタが開発されているが、これと潅水ポンプを連結し、タイマを介して潅水を行うようにすれば、省エネルギ化を図ることもできるようになる。
【００３９】
前記給水機構については、非常時に、非常ベル、火災報知器、地震の振動計、その他災害を感知するセンサ等と連動して自動的に給水が行われるようにしておけば、地震発生時や火災発生時等の非常時に、連続的に飽和量以上の水を、壁面緑化用ユニット兼火災防御設備に対して供給することができ、非常時における壁面緑化用ユニット兼火災防御設備の耐火耐熱性能を向上させることができる。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明の実施例を従来例と共に詳細に説明する。
（実施例）
平均繊維径０．８μｍのガラス繊維１００質量％を水中で分散・混合後、短網抄紙機にて湿式抄造し、乾燥して、ガラス繊維１００質量％からなる厚さが２ｍｍで、空隙率が９３％の多孔質シートを得た。得られた多孔質シートを３０ｃｍ角に裁断し、２５枚重ねて、厚さ５ｃｍの保水体を得た。
これを、厚さ０．０５ｍｍのアルミニウム箔により包んで耐火耐熱材とし、その一側面と反対側の側面に、それぞれ２箇所ずつ、２ｃｍの切れ目を入れ、注・排水口を形成した。
次に、上面の被覆体に植栽用の開口部を設けて、この開口部から発芽したマツバギクを植え、更に、市販の園芸用栄養剤１．８ｇを、マツバギクの根の周囲に撒いて埋め込んだ。
次に、給水機構の給水側を、耐火耐熱材の側面上部の注水口に接続して、壁面緑化用ユニット兼火災防御設備とした。
また、耐火炎評価のために、植物を植えない以外は、上記実施例と同じ構成の耐火耐熱材を別に作製した。
【００４１】
（従来例）
透水係数１０-2ｃｍ／ｓｅｃのポリエステルスパンポンド不織布（目付け１００ｇ／ｍ2）製の透水シートに、１ｃｍ角のポリエステル繊維を撚り合わせた補強用のネットを重ね合わせて、ネットが外側となるようにして、袋状に折り畳んで、両開放端部を塩化ビニール樹脂により接着し、厚さ５ｃｍ、袋内側の寸法が３０ｃｍ角の緑化用袋を作製した。
この緑化用袋の開口部から、３０ｃｍ角、厚さ５ｃｍのピートに、パーライト土壌と市販の園芸用栄養剤１．８ｇとを混合して得た人工土壌１５００ｃｍ3を収容した。
次に、発芽したマツバギクを、袋の開口部からマツバギクのみが露出するようにして前記人工土壌に植え込んだ。
また、耐火炎評価のために、植物を植えない以外は、上記従来例と同じ構成の緑化用袋を別に作製した。
【００４２】
次に、前記実施例の植栽された耐火耐熱材と、前記従来例の植栽された緑化用袋を、それぞれ、３０ｃｍ角の深さ６ｃｍの鉄製のボックス内に収容して、風通しの良い場所に南向きで高さ３ｍの非常階段にある金網面に、幅広面（上面と底面）が垂直方向と平行となるように吊り下げ、マツバギクの生存期間を調べた。
【００４３】
また、前記実施例の植栽されていない耐火耐熱材と、前記従来例の植栽されていない緑化用袋について、ＬＰＧガスコンロから３０ｃｍ離して片面に火炎を当てて変化を観察した。
【００４４】
上記結果を表１に示す。尚、表１中の評価については以下の通りである。
［垂直保水量］
（１）上記の耐火耐熱材、緑化用袋のそれぞれの植栽及び注水前の合計の初期乾燥重量Ｗ1を求める。
（２）上記の耐火耐熱材、緑化用袋をそれぞれ多孔質の袋に入れて吊るし、注水して水滴がしみ出す時点までの注水後重量Ｗ2として求める。
Ｗ1とＷ2を用いて最大保水量は次式で示される。
最大保水量（重量％）＝（Ｗ2−Ｗ1）／Ｗ2×１００
（３）その後１時間、幅広面が垂直方向と平行となるように吊るした後の湿潤重量Ｗ3を測定し、次式から垂直保水量を求める。
垂直保水量（重量％）＝（Ｗ3−Ｗ1）／Ｗ3×１００
【００４５】
【表１】
2007037513.tif 000002
【００４６】
表１の結果から以下のことが分かった。
（１）実施例の耐火耐熱材の保水体は、ガラス繊維を主体としているため、見掛け密度が低く、３０ｃｍ角×５ｃｍで６１２ｇと軽量（６．８ｋｇ／ｍ2）である。これに対して、従来例の緑化用袋は、同サイズで９０５ｇ（１０．０ｋｇ／ｍ2）である。実施例と従来例の重量を比較すると、実施例の方が、３２％軽量であった。
（２）また、実施例の耐火耐熱材の保水体の垂直保水量は８２重量％であるのに対して、従来例は８重量％と１０倍の差がある。絶対値に換算すると実施例の保水量は３６００ｍｌ（３０ｃｍ角×５ｃｍサイズ：８３０ｋｇ／ｍ3相当）で、従来例は９８３ｍｌとなり、３６６％も多く保水することができた。従って、この水量が火炎からの輻射熱を抑える働きをすることがわかった。
（３）また、実施例の耐火耐熱材は全て無機物で構成されているため、ガスバーナを当てても着火しなかった。これに対して、従来例は有機物主体で構成され、すぐに着火・延焼し燃え尽きた。
（４）実施例の耐火耐熱材は、植物に必要な水が落下しないで保持することができたため、植物生存期間は従来例の約３倍の結果を示した。