J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 154, p.11 ∼ 18 (2023)

壁面緑化のための建築物緑化用培土を対象とした
保水性の測定による間隙径分布の評価
浅井俊光 1 · 藤川智紀 1 · 藤田 茂 2 · 牧 隆 3 · 森井浩之 4 · 白井寛之 4 · 金子貴徳 1

Assessing the pore size distribution of architectural greening soils and materials
for wall greening based on their physical properties
Toshimitsu ASAI1 , Tomonori FUJIKAWA1 , Shigeru FUJITA2 , Takashi MAKI3 , Hiroyuki MORII4 , Hiroyuki SHIRAI4
and Takanori KANEKO1

1. はじめに
Abstract: Artiﬁcial lightweight and porous materials (i.e.,architectural greening soils and materials) are often used in
the rooftops and wall greening of buildings. It is important
for the designers of the system to understand the physicalproperties of architectural greening soils and materials tosave the amount of water and fertilizer used, which directly
affects maintenance costs. The aims of this study wereto assess the pore size distribution of architectural greening soils and materials for wall greening based on their
physical properties. According to water retention measurements, rapid drainage will occur at particular matricpotentials for certain architectural greening soils and materials. The pore size distributions of architectural greening
soils and materials estimated from water retention curves
suggested that the architectural greening soils and materials used in this study can be classiﬁed into two groups:(i) materials that include only relatively large pores withdiameters from 0.001 to 0.01 cm, (ii) materials also include relatively small pores with diameters from 0.0002 to
0.001 cm. The classiﬁcation of architectural greening soils
and materials by pore size distribution could be affectedby their manufacturing processes. The values of saturated
hydraulic conductivity of the materials ranged from 100 to
10−2 cm s−1 . Furthermore, hydraulic conductivity tended
to increase with total porosity of the architectural greening
soils and materials except that whose pores were made byforming.
Key Words : artiﬁcial lightweight and porous materials,
water retention, saturated hydraulic conductivity, pore size

都市におけるヒートアイランド現象の緩和や美しく潤いのある都市空間の形成，都市の低炭素化等の観点から，
建物の屋上や壁面などを利用した緑化の取り組みが全国的に進められている（国土交通省, 2021）．これら屋上や壁面などの緑化は建築物緑化とも呼ばれ, 都市部の環境改善効果の他にも建築物に対する効果，利用者への間接的効果，あるいは経済的効果なども着目されるようにな
り, 年々施工事例が増えている（屋上開発研究会, 2014a）．
建築物緑化，特に屋上緑化の実施に当たっては，積載荷重や風荷重についての制約が大きく，排水 · 防水面においても建築構造物への影響がないように配慮する必要がある．このため，植物生育に必須となる土壌について
は，建築物密度の大きな土壌の代替として，専用に開発された多孔質で軽量な資材が用いられている（屋上開発研究会, 2014b）．建築物緑化に用いられる土壌の代替資材（以下，建築物緑化培土）には軽量であることも求められる一方で，植物体の支持の能力，さらに温度変化や日射，利用者による踏圧への耐久性や施工性の高さが求められ，さらに風食による周辺への飛散を最小限に抑えることも求められる．建築物の負担を考慮すると，降雨後速やかに屋上の水を排除するために建築物緑化培土に高い透水性や排水性が必要とされるが，灌水量や施肥量を削減する観点からは，植物にとって利用可能なポテン
シャル領域での保水性や保肥性を併せ持つことが求められる．

1 Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku,

Tokyo 156-8502, Japan. Corresponding author. 藤川智紀, 東京農業大学
2 Ryokuka Giken Co., Ltd., 1-52-6 Oi, Shinagawa-ku, Tokyo 140-0014,
Japan.
3 Daito Techno Green Inc., 1-2-3 Haramachida, Machida-shi, Tokyo 1940013, Japan.
4 Suntory Holdings Ltd., 2-3-3, Daiba, Minato-ku, Tokyo 135-8631,
Japan.
2022 年 12 月 5 日受稿 2023 年 6 月 15 日受理

建築物緑化の中でも，屋上緑化に用いられる建築物緑化培土については，前述の通り高い透水性，排水性，保水性，保肥性を有するだけでなく，さらに植栽環境に合わ
せ特定の性能を高めたもの，敢えて低く設定したものなどが開発されている．このように開発された屋上緑化用の建築物緑化培土については，性能や材料 · 用途によって，「自然土壌（黒土，真砂土，山砂，荒木田土など），改土壌の物理性

12

第 154 号

(2023)良土壌（黒土 · 真砂土とパーライトの混合土壌），無機質

多層系，分類④ 人工軽量培土の 4 種類に分類した．それ

系（真珠岩系パーライト，火山岩系混合土，気泡コンク

ぞれの分類から代表的な建築物緑化培土として，分類①

リート系混合土壌，クリンカーアッシュ系混合土など），のウレタン系樹脂を発泡させた固化培土（資材 A）およ有機質系（食物残渣系混合土，ココピート系土壌，ピー

び汚泥を原料とするセラミック系培土（資材 B），分類

トモス系土壌など），底面灌水用（発泡煉石，ロックウー②のロックウール（資材 C），分類③のポリエステル繊

ル，化学繊維など）に類型化」（藤田, 2012）がなされて維を成形した繊維マット（資材 D），分類④の人工軽量

いる．

培土とポリエステル繊維を混合成型した固化培土（資材なく，繊維系や岩石系，多孔質の固化培土など，これまE）および屋上 · 壁面緑化で使用可能な粒状の人工軽量培
土（資材 F）の 6 種類を選び ，さらに対照試料として川砂（埼玉県大里郡産）（資材 G）の計 7 種類の資材を準備

での人工軽量培土とは大きく異なる原材料 · 製法で作成

した．

しかし，壁面緑化，特に壁面基盤型の壁面緑化については，屋上緑化に使用されてきた人工軽量培土のみではされた建築物緑化培土の使用事例が急増している．壁面

各建築物緑化培土については，現場での使用方法に合緑化工法の分類や登はん補助資材などについては，詳細

わせ，測定用の試料を作成した．資材 A は業者によってな類型化がなされているものの，これらの壁面基盤型壁

100 cm3 定積コアサンプラー（内径 5.0 cm，高さ 5.1 cm

面緑化に用いられる建築物緑化培土について，同一の方

以下，サンプラー）内に発泡剤の含まれた原料が充填さ法で複数の種類の建築物緑化培土の保水性や透水性の測れ，サンプラー内で発泡，膨張することで製造された．

定をおこない比較した例は極めて少ないため，これらの資材 B は固く，サンプラーに隙間なく収まる形に成形す

物理性と製法との関係に関する情報が不十分であり，類ることができなかったため，販売されている円柱型（直型化にも至っていない．

径 5.1 cm，高さ 3.0 cm）の試料をサンプラーに充填せず植物の生育と支持体の透水性や保水性の関係に関してに測定に供した．資材 C，D，E は市販されている板状は古くより土壌物理学分野で研究されており（土壌物理の建築物緑化培土を刃物を用いてサンプラー断面と同じ研究会編, 1979），土壌の透水性や保水性が土壌間隙に強形状に切り抜き，サンプラーの壁と試料の隙間ができな

く影響を受け，間隙の量を表す間隙率との関数となるこいようにサンプラー内に充填した．資材 F は粒状（最大とが知られている（Whalley et.al., 2012）．建築物緑化培

粒径 1.0 cm，D50 0.30 cm）であり，コンテナ型，受け皿

土も土壌同様に間隙の大きさや量が透水性や保水性に強ポケット型等に充填することで壁面緑化に使用されていい影響を与えると予想されるが，建築物緑化培土内部のることから，サンプラーに少量ずつ資材 F を入れて細い間隙は発泡や繊維の工業的な組み合わせなどによって作

棒などで粒子を破壊しないように注意しながら突き固め

り出されるため，土粒子によって形成される土壌間隙とることを繰り返し，現場での施工同様できるだけ最密とは大きさや形状，連続性などが異なる．建築物緑化培土なる様に充填した．それぞれの試料の特徴及び固相に関の間隙径分布や間隙構造が保水性や透水性にどのようなする物性値を Table 1 に示す．

影響を与えるかを解明することができれば，より管理のコストや環境負荷の小さい建築物緑化培土を開発するこ

2.2 測定建築物緑化培土の保水性の指標として水分特性を測定した．土壌物理研究会編（1979），宮﨑 · 西村（2011）をとが可能になる．
また透水性や保水性に代表される土壌物理性の測定法

参考に，水を 2 ∼ 3 cm の深さに張ったバットに試料をについても研究の歴史は古く，多くの物理性の測定法が浸し，その後徐々に水位を上げながら下方から 24 時間

確立されている（例えば，土の理工学性実験ガイド編集

以上飽和した後，マトリックポテンシャルが 0.74，1.7，

委員会, 1983）．しかし，建築物緑化培土の種類によって2.6 kPa（pF 0.88，1.2，1.4 に相当）の時の水分量を砂柱は，その形状や間隙特性によって現存の測定法により正法で，3.9，6.2，9.8，25，62 kPa （pF1.6，1.8，2.0，2.4，

確に物理性が測定できない可能性があり，測定のための2.8）の時の水分量を多容量土壌 pF 測定器（DIK-3424，

試料の成型や測定法適用の検証が必要である．

大起理化工業）による加圧板法で調整し，それぞれのポそこで本研究は，壁面基盤型の緑化に用いられている

テンシャルで平衡に達した試料の質量を測定した．測定

複数の建築物緑化培土を対象として，土壌物理学分野でされた試料の質量と全ての測定が終わった後に炉乾して採用されている保水性の測定を適用し，製法の違いによ測定した試料の質量の差から，各ポテンシャルにおけるる保水性及び間隙径分布に代表される間隙特性の違いを

試料の水分量を算出し，水の密度および試料体積で除す

明らかにすることを目的とした．

ることで体積含水率を求めた．なお，資材 A および Dについては，加圧板法におけるいくつかのポテンシャル

2． 方法

での水分調整の前後で，試料に収縮が観察された．飽和時の初期の試料高さに対する低下高さの割合で求めた収2.1 試料

縮率は，加圧板法終了時点でそれぞれ 8 ∼ 12 %（資材

本研究では建築物緑化培土を製法から大きく分けて分A）および 14 ∼ 18 %（資材 D）であった．測定値にばらつきが見られた資材 A は 6 試料，その他の資材は 3 試

類① 間隙 · 多孔質系，分類② Si · 岩石系，分類③ 石油 ·

論文：壁面緑化のための建築物緑化用培土を対象とした保水性の測定による間隙径分布の評価

13

Table 1 建築物緑化培土の基本特性．
Properties of solid phase of architectural greening soils and materials.
乾燥密度

固相率 1)

資材密度 2)（Mg m−3 ）（%）（Mg m−3 ）有機系資材を混入した
ウレタン系樹脂を発泡

0.09354.1

2.3① 空隙 · 多孔質系

汚泥を成型し高温焼成

0.8896

30.5

2.92

資材 C

② Si · 岩石系

ロックウール

0.0812

0.4

20 3)

資材 D

③ 石油 · 多層系

ポリエステル繊維を成形

0.0646

2.9

2.3

資材 E

④ 人工軽量培土（固化）

ピートモス · パーライト
系の人工軽量培土とポリエステル繊維を混合成型

0.2390

11.5

2.09

資材 F

④ 人工軽量培土（粒状）

火山灰土系人工軽量培土

0.4857

18.1

2.68

資材 G

比較試料（川砂）–

1.5001

55.5

2.72

資材名

分類

原料 · 製法

資材 A① 空隙 · 多孔質系

資材 B

1)：炉乾時の実容積から計算

15 % 以下は実容積計の測定範囲を外れるため参考値
機器の出力が小数第一位のため，資材 A，資材 D の有効数字は 2 桁，資材 C は一桁
2)：炉乾時の試料質量を実容積の値で除して算出 3)：いくつかのカタログ値では 2.5 ∼ 3.0 Mg m−3

各ポテンシャルにおける体積含水率の確認のために，マ全ての実験は，空調により温度のみ約 20◦ C に管理された実験室内で実施した．実験期間は 2019 年 3 月 ∼ 5

トリックポテンシャルが 2.6，6.2，9.8，62 kPa および炉月である．

料を測定に供した．また，固相率および保水性測定時の乾後の試料の実容積を実容積計（DIK-1150，大起理化工業製）で測定した．実容積計では，サンプラーに充填し3. 結果および考察た試料に対して，サンプラー内に含まれる固相と液相を合わせた部分の体積を測定して，サンプラー容積に対す3.1 建築物緑化培土の水分特性

る割合を算出する．資材 B についてはサンプラーに充填

砂柱法および加圧板法で得られた各試料の水分特性曲

されていないため，試料体積を測定して実容積を補正し線を Fig. 1 に示す．なお，それぞれのグラフのマトリッ

た．実容積計の測定範囲は校正作業をおこなう 30 ∼ 80

クポテンシャルが飽和時の体積含水率には，乾燥時の実% であるが，予備試験においても 15 % を下回る試料で容積（固相率）を 100 から引いた飽和体積含水率の値をは測定精度が下がることが確認された．本研究について記入している．なお，資材 G は作業の不備により試料がも 15 % 以下の実容積については参考値として扱うことこぼれたため，体積含水率を求めることができた 2 試料とする．

の測定値のみを記載している．

建築物緑化培土の透水性の指標として，飽和透水係数

分類①の資材 A，B および分類②の資材 C，分類③のを宮﨑 · 西村（2011）を参考に変水位法で測定した．変資材 D，対照試料の資材 G の水分特性曲線からは特定の水位透水性ユニット（DIK-4051，大起理化工業）を用い

マトリックポテンシャル（資材 A：0.74 ∼ 2.6 kPa，資材て，各試料につき 3 回測定し，水位変化に掛かる時間の平均値を求めた．なお，透水性が高く，変水位透水性ユ

B：0.74 kPa 以下，資材 C：0.74 ∼ 1.7 kPa，資材 D：0.74
kPa 以下，資材 G：1.7 ∼ 2.6 kPa）における体積含水率

ニットに付属のスタンドパイプ（内径 0.65 cm）では給の急激な低下が確認された．分類④人工軽量培土の資材

水が追いつかなかった資材 C，D，E については，内径のE，F に関しては資材 F の 0.3 kPa 前後で他のポテンシャ

大きなスタンドパイプ（内径 5.0 cm）に変更して測定をルに比べて体積含水率の大きな低下がみられたが，どち行った．サンプラーに充填できなかった資材 B について

らの建築物緑化培土についても幅広い範囲で体積含水率

は測定をおこなわなかった．飽和透水係数の測定に用いの低下が生じていた．

た試料と水分特性の測定に用いた試料は同じであるが，試料間のばらつきに関して，ほとんどの建築物緑化培

資材 A については試料管理の都合で 6 試料から 3 試料

土で同一のマトリックポテンシャルに対して測定されたのみ測定に供した．飽和透水係数の測定は，水分特性の

体積含水率は近い値を示したのに対して，資材 A は 6 試測定の前に実施した．

料中 2 試料（図中 △ および ⃝）の体積含水率が他の 4

土壌の物理性

14

第 154 号

(2023)

Fig. 1 建築物緑化培土の水分特性曲線．（(a) 資材 A， (b) 資材 B, G， (c) 資材 C, D，(d) 資材 E, F）
Water retention curves of architectural greening soils and materials.

試料とは大きく異なっていた．資材 A は本研究のためる過程で間隙の収縮，変形が生じていた可能性が考えらに工場において製造された試料であるが，試料の到着時れる．

にいくつかの試料で収縮が観察された．一方，飽和後，目視では収縮や大きな間隙は観察されず，隙間なく一様

3.2 水分特性曲線から予想される建築物緑化培土の間
隙径分布にサンプラー内に充填された状態となり，飽和前の収縮

多孔質体内の間隙に保持される水のマトリックポテンの有無で水分特性にも特定の傾向は見られなかった．こシャルは，間隙を構成する固体表面と水の接触角およびのことから他の試料と水分特性の異なった試料につい水の表面張力によってもたらされると考えられる．土壌ては，輸送時の振動や乾燥が原因と考えられる，目視で間隙を毛管で近似した場合，あるマトリックポテンシャ

判別できない程度の間隙の変形が生じていたことが予想

ル（H kPa）で保持される水は，間隙を毛管で近似したされる．また，成型容器の底や壁による原料の拘束によ際の直径（D cm，以下，相当間隙径）と毛管上昇高さをり，発泡によって生じる泡の大きさや空間的な分布に不表す以下の（1）式によって表すことができる（宮﨑ら,

均一性が生じ，保水性に影響を与えている可能性や充填

2005）．

時の若干の原料の投入量の差が影響する可能性も挙げら
築物緑化培土においては，製造時の作業工程において試

0.03
H料間で間隙構造に違いが生じ，保水性及びそのばらつき

水分特性において隣接する測定値間のマトリックポテ

れる．発泡により間隙を作り出す①間隙 · 多孔質系の建に影響を与える可能性が示唆された．

D=

(1)

ンシャルの体積含水率の差は，それぞれのマトリックポ

また，資材 B については 10 kPa より乾燥した領域でテンシャルに相当する相当間隙径の間の直径を有する間

体積含水率が上昇することがあった．加圧板法で排水す隙の体積の総和であるとみなせるため，藤川ら（2005）

論文：壁面緑化のための建築物緑化用培土を対象とした保水性の測定による間隙径分布の評価

15

Fig. 2 建築物緑化培土の相当間隙径分布．（(a) 資材 A， (b) 資材 B, G， (c) 資材 C, D，(d) 資材 E, F）
Estimated pore size distributions of architectural greening soils and materials.

を参考に，以下の式（2）によって相当間隙径（d cm）と

水率 [%] である. なお，本研究では相当間隙径を対数表

その間隙径変化における間隙体積の増分（P(d) % cm−1 ）示することから，相当間隙径の差を商に置き換え，平均の関係を求めた．

値は相乗平均を用いた．
各試料の水分特性曲線から計算された相当間隙径の分P(d) =

P1 − P210(log d1 −log d2 )=P1 − P2
d1 /d2(2)

布を Fig. 2 に示す．どの試料においても相当間隙径が0.009 cm 前後で間隙量が低下したが，この間隙径は砂柱法と加圧板法の境界に当たるマトリックポテンシャルに

ただし相当するものであり，測定法の変化が結果に影響した可

0.03
d1 =
H1

(3)

いものとする．
今回対象としたすべての建築物緑化培土において，相

0.03
d2 =
H2
d = 10log d1 +log d22=√能性があるため，建築物緑化培土の特性としては扱わな(4)

当間隙径が 0.003 cm または 0.01 cm の間隙体積が最も大きくなっており，特に分類②の資材 C と分類③の資

d1 × d2

材 D は相当間隙径が 0.001 cm 以下の間隙がほとんどな(5)

かった．一方，分類①の資材 A，B と分類④の資材 E，F

ここで，H1 と H2 は隣接する 2 つのマトリックポテン

確認され，さらに資材 F は 0.001 cm より小さい領域で

シャル [kPa]，d1 と d2 は H1 と H2 に対応する相当間隙

相当間隙径が小さくなると間隙体積が大きくなる傾向が

径 [cm]，P1 と P2 はそれぞれ H1 と H2 のときの体積含見られた．今回の測定結果からは，分類② Si · 岩石系おには相当間隙径が 0.0003 cm 前後の小さい間隙の存在が16

土壌の物理性

第 154 号

よび分類③石油 · 多層系では比較的大きい間隙径の間隙(2023)

みを評価することとする．

のみが作り出されるのに対して，分類①間隙 · 多孔質系

各試料の飽和透水係数の測定結果から，透水性は資材

や分類④人工軽量培土の製造工程では小さな間隙も作り種類は限られているため，結果を一般化するためにはさC（平均 9.4 × 10−1 cm s−1 ），資材 D（8.3 × 10−1 cm s−1 ）が最も大きく，続いて資材 E（1.5 × 10−1 cm s−1 ）
，資材
−2
−1
−2
−1
F（7.7 × 10 cm s ），資材 G（1.8 × 10 cm s ），資材 A（9.3 × 10−3 cm s−1 ）の順となった．各資材の平均らに多くの建築物緑化培土についてデータを蓄積し，製で比較すると間隙率の大きさの順番と飽和透水係数の大法だけでなく原料が間隙径に影響を与える影響について

きさの順番が一致したが，資材 A に関しては，資材 E，Fも明らかにする必要がある．

に比べて間隙率が大きいにも関わらず飽和透水係数は小出されるという，製法と相当間隙径分布との関係性が示唆された．それぞれの分類に含まれる建築物緑化培土の3.3 実容積の測定による建築物緑化培土の間隙構造の評価

2.6，6.2，9.8，62 kPa の試料の体積含水率に炉乾後のさくなった．資材 A は資材 E，F に比べて相当間隙径が0.001 cm 以上の比較的大きな間隙体積も大きく，間隙径分布からは飽和透水係数も大きくなると予想される．資実容積（固相率）を加えた値と，実容積計を用いて測定されたその試料の実容積の関係を Fig. 3 に示す．
実容積計による実容積の測定では，測定対象となる試料を入れた試料室内に外部から空気を送り込み，送り込
んだ空気の量と試料室内の気圧の変化から試料室内の気相部分の体積を求め，実容積を算出する．このため，試料内の全ての気相が試料室内の空気と連続しており，測定の過程で気相のどの部分の気圧も一様に上昇すれば，実容積の測定値と固相率に体積含水率を加えた値は同じ値になるはずである．多くの試料についてはデータがほぼ 1 : 1 の直線の上に乗ったが，資材 F では実容積計による測定値の方が計算値より大きくなる傾向がみられた．
資材 F において固相率に体積含水率を加えた値より実容積が大きくなっていた理由として，実容積測定時の試
料室内の圧力変化が間隙内で孤立した空気の気圧に影響を与えなかった可能性，例えば多孔質体である資材 F の内部に存在する一部の小さな間隙が飽和時に封入空気を含み，この間隙が固相と液相により閉塞されてしまっていることが考えられる．一方，資材 A や資材 B では実容積による測定値の方が固相率に体積含水率を加えた値

Fig. 3 建築物緑化培土の固相率と体積含水率の和と実容積測定値の関係．

Relationship between sum of volumetric solid and liquid contents of architectural greening soils and materials.

より小さくなる傾向がみられた．このような建築物緑化
培土については，炉乾時の乾燥によって小さな間隙が収縮，閉塞し，炉乾試料の実容積測定において圧力が伝達されずに間隙として認識されなかった可能性がある．軽量化や加工のしやすさを優先したために，変形しやすく
なり排水や乾燥過程で間隙構造が変化するような建築物
緑化培土については，乾燥過程において間隙が閉塞し，同じポテンシャルでも体積含水率が異なることも示唆される．

3.4 建築物緑化培土の透水性に与える間隙径の影響
各試料の固相率から計算した間隙率と飽和透水係数の関係を Fig. 4 に示す．なお，本研究では予備試験において資材 A の透水係数が小さかったために変水位法を採用し，統一した方法で比較するために全ての試料に対して変水位法を採用したが，宮﨑ら（2011）によると

1.0 × 10−3 cm s−1 より大きい試料については定水位法が推奨されている．本研究では 1.0 × 10−3 cm s−1 より大きい飽和透水係数についても変水位法で測定しているた
め，測定値については参考値として，値の大小の傾向のFig. 4 建築物緑化培土の飽和透水係数．
Relationships between pore volume and saturated hydraulicconductivity of architectural greening soils and materials.

論文：壁面緑化のための建築物緑化用培土を対象とした保水性の測定による間隙径分布の評価

17

材 A の飽和透水係数が小さくなった理由としては，発泡により間隙径分布に特徴が生じている可能性が示唆されによって資材 A に作られた間隙が球形に近く，また不均た．また，あるポテンシャルにおける実容積と，炉乾後一に分布していたため，水移動の抵抗となる小さな径のの試料の実容積と炉乾重から求められた固相率と体積含

ポアネックが数多く存在した可能性や，間隙の屈曲度が水率の和を比較したところ，建築物緑化培土の内部に外他の建築物緑化培土内の間隙の屈曲度に比べて大きかっからの圧力の影響を受けない封入空気が存在する可能性

た可能性が考えられる．また，資材 A で間隙径の小さや，乾燥により間隙が閉塞する可能性などが示された．

かった試料（Fig. 1（a）および Fig. 2（a）の △）は透水

建築物緑化培土の飽和透水係数は約 100 ∼ 10−2 cm s−1

係数も小さく（1.1 × 10−3 cm s−1 ）なっていた．

の範囲であったが，発泡により間隙を作り出している建一般の土壌においては間隙の形状が不均一なため，間隙を毛管として近似しハーゲン · ポアズイユ則を用いて築物緑化培土を除き, 飽和透水係数の大きさの順番は間隙率の大きさの順番と同じであった．

間隙径から飽和流を説明することには限界があると報告

本研究で対象とした建築物緑化培土の製法と間隙径分されている（宮﨑ら, 2005）．本研究で対象とした建築物

布には一定の傾向がみられたが，その傾向が製法独自の緑化培土についても製法や原材料によって間隙径の分布ものであるのか，また製法の過程の条件や原料によってや，間隙の連続性，分岐の状況，屈曲度が異なり，単純

どのように分布が変わるかについては，今後さらに測定に間隙率や間隙径分布から飽和透水係数を予測すること

例を増やし確認する必要がある．また，本研究では間隙は難しいと考えられる．しかし，同様の製法であれば間を毛管と近似した解析によって間隙径分布を予測した隙の形状も近くなることが予想されるため，製法で同じが，顕微鏡を用いた観察などによる間隙の実際の大きさ分類に入る建築物緑化培土に関しては，間隙率，相当間との比較や間隙の形状やネットワークが建築物緑化培土

隙径の分布によって飽和透水係数の関係を予測できる可の物理性に与える影響について明らかにすることが今後能性がある．

の課題となる．

今回得られた建築物緑化培土の水分特性や透水性の情本研究では乾燥による間隙の変形が物理性に与える影報を用いて緑化環境に応じた建築物緑化培土を選定する

響についても示唆されたが，現場における温度変化や紫場合，例えば，屋内環境下の壁面で耐乾性の高くない観外線，微生物活動による建築物緑化培土の劣化について

葉植物を植栽するのであれば小さな間隙が多く保水性のも検証する必要がある．建築物緑化培土内部の水分量変高い資材 B，E，F を採用することが提案される．また，化や水移動を正確に予測するためには，サクションが 3

潅水装置がある屋外壁面で草花を中心に植栽するのであkPa 以下の飽和に近い領域での詳しい水分特性の把握もれば大きな間隙が多く保水性は小さくても透水性の大き今後の課題となる．

い資材 C，D を，耐乾性の異なる植物を混植するのであ謝辞

れば大小さまざまな間隙を含む資材 A を選定することも提案される．施工の予算や建築物緑化培土を固定する基礎部分の特性も考慮する必要があるが，水分特性曲線や本研究は令和元年 ∼ 令和 2 年 東京農業大学共同研究

飽和透水係数を参考に，それぞれの環境と緑化用植物の各種壁面緑化用資材の保水 · 透水性評価試験の支援を受好む水分領域に応じた建築物緑化培土を選ぶことで，低けた．

コストで植物の良好な生育状態を維持することが期待さ

引用文献

れる．

4. まとめ土壌物理研究会編 (1979): 土壌の物理性と植物生育, pp.

151–205.

本研究では壁面緑化用の建築物緑化培土を対象として，土壌物理学分野で用いられている手法を用いて保水性，透水性を測定し，建築物緑化培土の間隙径分布について検討した．
水分特性曲線からは，いくつかの建築物緑化培土は 0.3∼ 3 kPa で急激に体積含水率が低下することが明らかになった．間隙を毛管と仮定することで得られた相当間隙

藤川智紀, 宮﨑 毅, 古川原琢 (2005): 廃材ガラスカレットを用いた土壌の透水性改良技術に関する研究. 第 6 回環境
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国土交通省 (2021): 報道発表資料：魅力的な屋上緑化 · 壁
面緑化事例が増加しています ∼ 令和 3 年

全国屋上 ·

径分布から，今回対象とした建築物緑化培土を，ほとん

壁面緑化施工実績調査の結果 ∼. https://www.mlit.go.jp/

どの間隙の相対間隙径が 0.001 ∼ 0.01 cm と比較的大き

report/press/toshi10 hh 000431.html (2022 年 11 月 11 日

な間隙のみで構成されるグループと，0.0002 ∼ 0.001 cm

確認）の小さな間隙を含むグループに分けることができた．製法による分類で同じ分類に入る建築物緑化培土は間隙径分布の特徴でも同じグループに入る傾向があり，製法

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土壌の物理性

18

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effect of compaction and shear deformation of saturated
soil on hydraulic conductivity. Soil and Tillage Research,

土の理工学性実験ガイド編集委員会 (1983): 土の理工学性実

要125: 23–29.

旨

建築物の屋上緑化や壁面緑化では多孔質で軽量な資材として，建築物緑化培土が用いられる．本研究では壁面緑化用の建築物緑化培土を対象として，水分特性から間隙径分布を評価することとした．測定の結果，いくつかの建築物緑化培土は，あるマトリックポテンシャルで急激に排水が生じることが確認された．水分特性曲線から推測される間隙径分布から，建築物緑化培土をほとんどの間隙の相対間隙径が0.001 ∼ 0.01 cm であり比較的大きな間隙のみで構成されるグループと，0.0002 ∼ 0.001 cm の小さな間隙を含むグループに分けることができた．製法による分類で同じ分類に入る建築物緑化培土は間隙径分布の特徴でも同じグループに入る傾向があった．発泡により間隙を作り出している建築物緑化培土を除き, 飽和透水係数の大きさの順番は間隙率の大きさの順番と同じであった．
キーワード：人工軽量培土，水分特性，飽和透水係数，間隙径