(57)【要約】【課題】緑化植物を構造物上の所望の場所で生育させることができ、維持管理に要する労力や経費が少なくてすむ構造物の緑化システム及び構造物の緑化方法を提供する。【解決手段】建物の窓枠の外周壁面に酸化チタンを含む塗料を塗布し、建物１の窓枠２の外周に酸化チタン帯３を設ける。酸化チタンは光照射されることによって、強い酸化作用をもつ正孔や、その正孔によって生成したヒドロキシラジカル等の活性種によって、酸化チタンと接触する分子種を強力に分解する。このため、構造物上を成長しようとする蔓性植物の成長を阻害する植物侵入禁止区域４が形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物上に、酸化チタンが表面に露出した酸化チタン帯を設けることにより、該構造物上に緑化植物の侵入を阻止する植物侵入禁止区域が形成されていることを特徴とする構造物の緑化システム。
【請求項２】
植物侵入禁止区域は酸化チタン帯によって囲まれた区域であることを特徴とする請求項１記載の構造物の緑化システム。
【請求項３】
緑化植物は蔓性植物及び／又は蘚苔類であることを特徴とする請求項１又は２記載の構造物の緑化システム。
【請求項４】
緑化植物は吸着型蔓性植物であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項記載の構造物の緑化システム。
【請求項５】
酸化チタン帯は構造物に付着した水を緑化植物の根元近くへ案内するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項記載の構造物の緑化システム。
【請求項６】
酸化チタン帯は下方に水を案内する下方案内部と、構造物に付着した水を該下方案内部へ案内する分岐部とからなることを特徴とする請求項５記載の構造物の緑化システム。
【請求項７】
酸化チタン帯の表面を除く構造物の表面には撥水処理が施されていることを特徴とする請求項５又は６記載の構造物の緑化システム。
【請求項８】
構造物上に、酸化チタンが表面に露出した酸化チタン帯を設けることにより、該構造物上を成長する緑化植物の侵入を該酸化チタン帯で阻止することを特徴とする構造物の緑化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物、橋脚等の構造物の緑化システム及びその方法に関する。
【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。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、ビルの屋上や壁面上で植物を育成し、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、構造物の緑化の試みがなされている。
【０００３】
例えば、ビルの壁面を緑化する方法として、蔓性植物をビルに近接する土壌から生育させ、蔓性植物が有している吸盤や付着根などによってビル壁面を登攀させたり（特許文献１参照）、屋上やベランダに植栽基盤を設けて付着根の植物を下垂させたり、壁面自体に鉢状やマット状の植栽基盤を設置したり（特許文献２参照）することが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８９４２０号公報
【特許文献２】特開２００２−９５３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、建物の外壁等、構造物を緑化した場合、緑化植物が成長するにしたがって、ツタなどが建築物の窓や開口部などの予定外の部位にも伸びるため、頻繁に剪定作業を行わなければならず、多くの労力が必要となる。この作業を軽減するため、窓や開口部の周囲にステンレス製の「伸長防止板」を施工して付着根を防ぐことも行われているが、これでは施工かかる経費が高騰化し、美観も損なうこととなる。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、緑化植物を構造物上の所望の場所で生育させることができ、維持管理に要する労力や経費が少なくてすむ構造物の緑化システム及び構造物の緑化方法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】
【０００７】
発明者らは、光触媒として用いられている酸化チタンの優れた酸化作用を、植物の生育方向の制御に応用できるのではないかということを考えた。すなわち、酸化チタンは光照射されることによって、強い酸化作用をもつ正孔と、強い還元作用をもつ電子とが生成し、酸化チタンと接触する分子種を強力に分解するという性質を有している。また、水や酸素からヒドロキシラジカルや酸素ラジカル等、強力な酸化力を有する活性種を生成する機能も有している。構造物上を緑化する場合において、例えば蔓性植物では、吸盤や付着根によって構造物に付着する。そのとき、根から根酸を分泌して投錨効果によって物理的に付着したり、ムコ多糖類やたんぱく質等の粘液が分泌されてこれが粘着剤となって構造物上に接着したり、エチレンやオーキシン等のホルモンによって成長が促進されたりする。こうした植物から分泌された成長に必要な有機物質は、酸化チタン上に付着した場合に、強い酸化作用をもつ正孔や、その正孔によって生成したヒドロキシラジカル等の活性種によって酸化分解される。このため、酸化チタンを構造物上に露出させておけば、植物の成長に必要な有機物質は酸化分解され、酸化チタン上での植物の生育は阻害されることになる。
【０００８】
すなわち、本発明の緑化システムは、構造物上に、酸化チタンが表面に露出した酸化チタン帯を設けることにより、該構造物上に緑化植物の侵入を阻止する植物侵入禁止区域が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の緑化システムでは、構造物上に、酸化チタンが表面に露出した酸化チタン帯を設けられている。この酸化チタン帯に太陽光等の光が照射されると、強い酸化作用をもつ正孔と、強い還元作用をもつ電子とが生成する。さらに、こうして酸化チタン帯表面に発生した正孔と、酸素や水とが反応し、酸素ラジカルや、ヒドロキシルラジカル等の活性酸素種が生成される。このため、蔓性植物の吸盤や付着根から分泌された根酸や、ムコ多糖類、たんぱく質等の粘液や、エチレンやオーキシン等のホルモン類等、成長に必要な有機物質が分解除去される。このため、緑化植物は酸化チタン帯を超える方向には成長ができず、酸化チタン帯によって緑化植物の生育方向を制御することが可能となる。このため、例えば、酸化チタン帯を矩形状に形成させたり、丸く形成させたりすることにより、緑化植物の侵入を阻止するための植物侵入禁止区域を設けることができる。こうして、窓や玄関等、緑化植物の侵入を望まない箇所を植物侵入禁止区域とすれば、緑化植物の侵入が不都合となる箇所の周囲を酸化チタン帯で囲めば、緑化植物の剪定の手間を省くことができる。
【００１０】
したがって、本発明の緑化システムによれば、緑化植物を構造物上の所望の場所で生育させることができ、維持管理に要する労力や経費が少なくてすむ。
【００１１】
酸化チタン帯によって植物進入禁止区域を形成させるためには、例えば構造物上の所定の区域内を全て酸化チタン帯とし、その区域を植物進入禁止区域としたり、所定の区域内を酸化チタン帯で囲み、その酸化チタン帯を含めて囲まれた区域内を植物進入禁止区域としたりすることができる。前者の方法によれば、植物進入禁止区域によって構造物上に文字や図形等を描くことができる。また、後者の方法であれば、植物進入禁止区域によって構造物上に文字や図形等を描くことができる他、ドアや窓等の周囲に酸化チタン帯によって取り囲むなどして、ドアや窓等の上に植物が侵入することを防ぐことができる。
【００１２】
緑化植物は、蔓性植物や蘚苔類が好ましい。蔓性植物は広い範囲に広がるため、構造物の広い範囲を覆うことができる。また、地上に植えて壁面等の垂直な構造物を登攀させたり、屋上や壁面途中に係留させたプランターに植えて下垂させたりすることもできる。
蔓性植物には、巻きツル型と吸着型とがあるが吸着型の方が好ましい。吸着型は、ナツヅタのように吸盤を持ったタイプと、ヘデラ類のように気根や付着根を持ったタイプがあるが、これら吸盤や気根は酸化チタン帯に接触するため、特に成長を阻止されやすいからである。
【００１３】
また、緑化植物が蘚苔類であれば、屋上や壁面に着生させることができ、乾燥などの厳しい環境に対しても、一時的な仮死状態で耐えるため、維持管理が容易となる。
【００１４】
酸化チタン帯は構造物に付着した水を植物の根元近くへ案内するように配置されていることが好ましい。酸化チタン帯には表面に酸化チタンが露出しており、その表面は優れた親水性を有している。このため、構造物に付着した水は酸化チタン帯の表面を伝って流れ落ちることができる。そして、酸化チタン帯が緑化植物の根元近くに水を案内するように配置されていれば、酸化チタン帯の表面を水が流れ落ちることによって、自動的に緑化植物に水を与えることとなり、灌水作業の省力化を図ることができる。
この場合において、酸化チタン帯は下方に水を案内する下方案内部と、構造物に付着した水を該下方案内部へ案内する分岐部とを設けることが好ましい。こうであれば、構造物に付着した水を分岐部が効率よく下方案内部へ導くことができる。
【００１５】
また、構造物に付着した水を植物の根元近くへ案内するように酸化チタン帯を配置する場合には、酸化チタン帯の表面を除く構造物の表面に撥水処理が施されていることが好ましい。こうであれば、撥水処理された表面に雨水があたった場合に、雨水がはじかれて移動し、自動的に親水性の酸化チタン帯の表面に付着する。このため、構造物に付着した水を効率よく緑化植物に案内することができる。
【００１６】
本発明の構造物の緑化システムを用いることによって、本発明の構造物の緑化方法を実施することができる。すなわち、本発明の構造物の緑化方法は、構造物上に、酸化チタンが表面に露出した酸化チタン帯を設け、該構造物上を成長する緑化植物の侵入を該酸化チタン帯で阻止することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による緑化の対象物である構造物とは特に限定はなく、ビル、家屋、橋、高速道路や鉄道の高架、ダム、鉄塔等の建築物等、壁面や屋上面が緑化の対象となる構造物の他、砂場、遊具、道路等、グランドカバーが対象となる構造物も含む概念である。
【００１８】
また、緑化植物としては、蔓性植物、蘚苔類地や衣類等、樹木や岩の上に付着して生活する着生植物等を用いることができる。
【００１９】
蔓性植物としては、壁面を登らせるものとして、ナツヅタ、トケイソウ、キヅタ、ビグノニア、テイカカズラ、ノウゼンカズラ、オオイタビ、イタビカズラ、ヘデラ・へリックス等が挙げられる。このうち、キヅタ、オオイタビ、ヘデラ類は常緑性であり、一年を通じて緑化が可能になる。また、ナツヅタやツルアジサイは広い範囲をカバーすることに適している。
【００２０】
蔓性植物は、登攀方法の差により大別でき、巻きツル型と吸着型がある。巻きツル型には、アケビのように自ら巻くタイプと、ブドウのように巻きヒゲを持ったタイプがある。これら巻きツル型の植物は金網、ネット、ポールなどに巻きついて登攀するが、巻きつるが酸化チタン帯に接触すると、巻きつるから分泌されるオーキシンなどの成長に必要な有機物質が酸化され、酸化チタン帯を超えての成長が阻止される。
【００２１】
一方吸着型は、ナツヅタのように吸盤を持ったタイプと、ヘデラ類のように気根や付着根を持ったタイプに分かれる。このうち吸盤を持ったタイプは、甲
子園球場に代表されるように、レンガやコンクリート壁面などに吸盤を持って堅固に登攀する。気根や付着根を持ったタイプはブロック積み、目地のあるコンクリート壁面、リシン吹付け壁面などに適している。こうした吸盤や気根や付着根からは、根酸やムコ多糖類、たんぱく質等の粘液や、エチレンやオーキシン等のホルモン類等、成長に必要な有機物質が分泌される。そして、酸化チタン帯に光が照射されることにより、これらの有機物質が酸化分解される。こうして、酸化チタン帯の内側に植物侵入禁止区域が形成され、植物の生育を制限することができる。
【００２２】
吸着型蔓性植物にはヘデラヘリックス、ヘデラカナリエンシス等のヘデラ類や、オオイタビカズラ、ノウゼンカズラ類、テイカカズラ、トラノツメ等がある。その中でもヘデラ類は常緑で生長が速く、病気や害虫などにも強いため、壁面緑化用の植物として好適である。
【００２３】
一方、蘚苔類には、非常に数多くの着生生活のものがあり、これらを緑化植物として用いることができる。例えば、スナゴケは河原や山地の日当たりの良い砂質の土や岩の上、石垣の壁面などに黄緑色の群落を作り、太陽光や急激な乾燥に耐える構造を持ち、無機質で乾燥した場所に先駆けて生育することができる。数ヶ月間も水分がない環境でも枯れずに仮死状態で生存し、自然に降る雨水で復活する。また、ハイゴケは腐食土壌や砂地などのやや日の当る場所に生育し、共存性も高く、他のコケと混生させることもできる。これらの蘚苔類が酸化チタン帯に触れると、酸化チタン帯に光が照射されることにより、蘚苔類から分泌される成長に必要な有機物質が酸化分解される。
【００２４】
酸化チタン帯の表面に露出する酸化チタンの結晶形としては、アナターゼ、ブルッカイト、ルチルが挙げられ、これらの混合物であってもよい。また、アモルファスな酸化チタンが混合されていてもよい。
【００２５】
以下、本発明の構造物の緑化システム及び本発明の構造物の緑化方法を具体化した実施例について、詳述する。
【００２６】
（実施例１）
図１に示す建物１の窓枠２の外周を幅５０ｃｍの幅にわたって、外壁面にアモルファス酸化チタンを含む下地塗料（株式会社内外テクノス製  Ｎ-０１）を塗布する。１時間室温にて乾燥させた後、再度下地塗料を塗布して、再び１時間室温にて乾燥させる。次に、結晶粒子径が約１０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンを含有する酸化チタン皮膜形成用塗料（株式会社内外テクノス製  ＮＸ-０１）を塗布された下地塗料の上に重ね塗りする。そして、1時間室温にて乾燥させた後、再度酸化チタン皮膜形成用塗料を塗布して、再び１時間室温にて乾燥させる。
こうして、建物１の窓枠２の外周に酸化チタン帯３を設け、酸化チタン帯３を含む内側に、植物侵入禁止区域４を形成した。
【００２７】
以上のようにして窓枠２の外周に形成した酸化チタン帯３の下方の地面にナツヅタ、ヘデラ類等の吸着型蔓性植物Ｈを植栽する。吸着型蔓性植物Ｈは、成長にしたがって建物１の壁面につたって上昇し、やがて、その先端が窓枠２の外周に形成された酸化チタン帯３に達する（図２参照）。ここで、酸化チタン帯３は太陽光の作用により、酸化チタン帯表面に発生した発生した正孔と、酸素や水とが反応し、酸素ラジカルや、ヒドロキシルラジカル等の活性酸素種が生成される。このため、酸化チタン帯３に達した吸着型蔓性植物Ｈの吸盤や付着根から分泌された根酸や、ムコ多糖類、たんぱく質等の粘液や、エチレンやオーキシン等のホルモン類等、成長に必要な有機物質が分解除去される。このため、吸着型蔓性植物Ｈは酸化チタン帯３を超える方向には成長ができず、左右の方向に成長する（図３参照）。そして、酸化チタン帯３を避けるようにして成長を続ける（図４、５参照）。
【００２８】
こうして、実施例１の構造物の緑化システムによれば、酸化チタン帯３を含めて囲まれた区域内を、ナツヅタ、ヘデラ類等の吸着型蔓性植物Ｈが侵入することのない植物進入禁止区域４とすることができる。このため、吸着型蔓性植物Ｈの剪定の手間を省くことができ、建物１の緑化の維持管理に要する労力や経費が少なくてすむ。
【００２９】
（実施例２）
実施例２では、図６に示す建物１１の窓枠１２の外周のみならず、窓枠１２の上辺及び下辺から上下に延在するように幅５０ｃｍの幅にわたって、外壁面に、実施例１と同様の方法により酸化チタン帯１３を設ける。こうして、酸化チタン帯１３を含む内側に植物侵入禁止区域１４を形成した。さらには、酸化チタン帯１３の最下端のＧ．Ｌ．と接する部分から植栽区域１５に向かって案内溝１６を形成した。そして、植栽区域１５にナツヅタ、ヘデラ類等の吸着型蔓性植物Ｈを植栽する。
【００３０】
以上のように構成された実施例２の構造物の緑化システムでは、実施例１の場合と同様、吸着型蔓性植物Ｈは酸化チタン帯１３を避けるようにして成長を続ける（図７参照）ため、酸化チタン帯１３を含めて囲まれた区域内を植物進入禁止区域１４とすることができる。
【００３１】
さらには、酸化チタン帯１３がＧ．Ｌ．まで下方に延在しているため、建物１１の壁に雨水が付着した場合、その雨水は優れた親水性を有する酸化チタン帯１３を伝って案内溝１６に案内され、さらには植栽区域１５に雨水が注がれる。このため、自動的に吸着型蔓性植物Ｈに水を与えることができ、灌水作業の省力化を図ることができる。
【００３２】
（実施例３）
実施例３では、あらかじめ建物の壁に撥水処理を施す。撥水処理の方法としては、壁材表面をシランカップリング剤で撥水処理したり、撥水性の塗料を塗布したり、フッ素系界面活性剤を含有する撥水剤を塗布する方法を採用することができる。そして、図８に示すように、建物２１の窓枠２２の外周のみならず、窓枠２２の上辺及び下辺から上下に延在する方向及び、その上下方向に延在する部分から左右に枝分かれして斜め上方の方向に、実施例１と同様の方法により酸化チタン帯２３を設ける。この酸化チタン帯２３は、上下方向に延在する下方案内部２３ａと、下方案内部２３ａから左右に枝分かれして斜め上方の方向に延在する分岐部２３ｂとを有している。
その他の構成は実施例２の緑化システムと同様であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
実施例３では、建物２１の壁が撥水処理されているため、その雨滴は撥水処理された壁にはじかれ、重力によって下方に移動してすみやかに分岐部２３ｂに達する。分岐部２３ｂは酸化チタンの存在によって優れた親水性を示すため、分岐部２３ｂに達した水は分岐部２３ｂに沿って案内され、下方案内部２３ａに集められる。そして、さらには下方案内部２３ａに沿って雨水が案内され、案内溝１６から植栽区域１５に雨水が注がれる。このため、実施例２よりもさらに効率的に建物２１に付着した水を植栽区域１５に集めることができる。
【００３４】
実施例４は、図９に示すドーム型の展示会場３１の屋根３１ａを緑化したものである。屋根３１ａには、「Ｍｅｓｓｅ」の文字の形状に合わせた酸化チタン帯３３が、実施例１〜３の場合と同様の方法で形成されている。これにより植物進入禁止区域３４が形成されている。展示会場３１の周囲には、所定の間隔でナツヅタ、ヘデラ類等の吸着型蔓性植物Ｈが植栽されている。
【００３５】
この緑化方法によれば、展示会場３１の屋根３１ａに描かれた「Ｍｅｓｓｅ」の文字部分には酸化チタン帯３３が存在するため、吸着型蔓性植物Ｈが植物進入禁止区域３４には成長しない。このため、「Ｍｅｓｓｅ」の文字をくっきりと浮かび上がらせることができる。また、吸着型蔓性植物Ｈによる蒸散作用や日陰効果によって、太陽光による屋根３１ａの温度の上昇が大幅に軽減される。このため、夏場における冷房に要するエネルギーを大幅に削減することができる。
【００３６】
上記実施例１〜４では、緑化植物であるナツヅタ、ヘデラ類等の吸着型蔓性植物Ｈを建物に隣接した地上に植栽したが、本発明はそのような植栽方法に限定されない。例えば、建物の屋上に土壌を敷いてそこに緑化植物を植栽し、屋上から壁伝いに下方へ緑化植物を垂下させてもよい。また、壁の途中にプランターを係留させ、そこから壁に向かって緑化植物を生育させることもできる。
【００３７】
また、上記実施例１〜４では、酸化チタン帯を壁あるいは屋根に直接酸化チタン皮膜形成用塗料を塗布することによって形成したが、こうした方法の替わりに、酸化チタンを塗布したパネルを作成しておき、そのパネルを現場で壁や屋根に設置する方法によって酸化チタン帯を形成してもよい。この方法によれば、あらかじめ工場において酸化チタン塗布パネルを作成しておくため、現場での施工労力を大幅に軽減することができる。
【００３８】
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１の構造物の緑化システムに係り、吸着型蔓性植物Ｈを植栽した状態を示す模式図である。
【図２】実施例１の構造物の緑化システムに係り、吸着型蔓性植物Ｈが酸化チタン帯３に達した状態を示す模式図である。
【図３】実施例１の建物の緑化システムに係り、吸着型蔓性植物Ｈが酸化チタン帯３に沿って横に成長した状態を示す模式図である。
【図４】実施例１の建物の緑化システムに係り、吸着型蔓性植物Ｈが酸化チタン帯３の周囲を取り囲み始めた状態を示す模式図である。
【図５】実施例１の建物の緑化システムに係り、吸着型蔓性植物Ｈが酸化チタン帯３の周囲を取り囲んだ状態を示す模式図である。
【図６】実施例２の建物の緑化システムの模式図である。
【図７】実施例２の建物の緑化システムに係り、吸着型蔓性植物Ｈが酸化チタン帯１３の周囲を取り囲んだ状態を示す模式図である。
【図８】実施例３の建物の緑化システムの模式図である。
【図９】実施例４のドーム型展示場の緑化システムの模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
３，１３，２３、３３…酸化チタン帯
４、１４、２４、３４…植物侵入禁止区域
Ｈ…吸着型蔓性植物
２３ａ…下方案内部
２３ｂ…分岐部
【図１】
2009011174.tif 000003
【図２】
2009011174.tif 000004
【図３】
2009011174.tif 000005
【図４】
2009011174.tif 000006
【図５】
2009011174.tif 000007
【図６】
2009011174.tif 000008
【図７】
2009011174.tif 000009
【図８】
2009011174.tif 000010
【図９】
2009011174.tif 000011