| 【発明の名称】 |
屋上緑化用植生パレット |
| 【発明者】 |
【氏名】岩崎 春彦
【氏名】米澤 允善
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| 【要約】 |
【課題】建物の屋上に設置される強風に対して安定性のある屋断緑化用の植生パレットを提供すること。
【解決手段】建物の屋上に複数連接して設置される屋上緑化用植生パレットにおいて、植生パレットの底部裏面に複数の突起又は複数の溝を設けることにより植生パレット底部裏面と屋上面との間に底部通路を形成し、複数の植生パレットを連接した状態で、前記植生パレットの底部通路と植生パレットの上面とを連通する通気路が形成されることを特徴とする屋上緑化用植生パレット。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 建物の屋上に複数連接して設置される屋上緑化用植生パレットにおいて、植生パレットの底部裏面に複数の突起又は複数の溝を設けることにより植生パレット底部裏面と屋上面との間に底部通路を形成し、複数の植生パレットを連接した状態で、前記植生パレットの底部通路と植生パレットの上面とを連通する通気路が形成されることを特徴とする屋上緑化用植生パレット。
【請求項２】 植生パレットの側壁部に切欠き溝を設けることにより底部通路と連通する通気路を形成することを特徴とする請求項１に記載の屋上緑化用植生パレット。
【請求項３】 植生パレットの側壁部に貫通孔を設けることにより底部通路と連通する通気路を形成することを特徴とする請求項１に記載の屋上緑化用植生パレット。
【請求項４】 植生パレットの植生部に貫通孔を有する通気筒を設けることにより底部通路と連通する通気路を形成することを特徴とする請求項１に記載の屋上緑化用植生パレット。
【請求項５】 複数連接される植生パレット同士を連結具により連結し一体化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の屋上緑化用植生パレット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】建物の屋上に緑化を目的として複数連接して設置される屋上緑化用植生パレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、特に都市部において、ヒートアイランド現象や大気汚染等に対する環境改善の目的から、ビルのように陸屋根形式となっている建物の屋上で植物を栽培し、屋上面からの熱の吸収・放出を緩和する屋上断熱・緑化の提案が数多くなされている。
（従来例１）建物の屋上を緑化するための屋上緑化法として、特開平２０００−１３９１９９号公報には、建物の屋上に防水シートを敷設した後に、防水シートの上面に緑化用客土を吹付け、この緑化用客土に適宜生育した植物や植物の種子等を植え込んで屋上を緑化する屋上緑化法が提案されている。
(従来例２)また、特開平７−７９６３８号公報には、底部通路と水抜き孔を有し、側壁部に接合部を設けた植生ブロックを複数接合して建物の屋上に設置し、植生ブロック内に土壌を収容して植物を生育させる屋上緑化法が提案されている。
【０００３】しかしながら、従来例１の屋上緑化法においては、施工する屋上面が広い場合、施工性や防水等のメンテナンス性に難があり、さらに、風により客土が飛散するという問題があった。従来例２の屋上緑化法においては、屋上の強風に耐える安定性を得るために植生ブロックの重量を大きいものにしなければならず、多くの植生ブロックを設置する場合、植生ブロックの運搬の困難性の問題点や、植生ブロックによる屋上面に付加される荷重増加という建物の構造上好ましくない問題点が生じる。また、植生ブロックを軽量とした場合、建物屋上の外周のパラペットに密着するように屋上全体に設置して植生ブロックが屋上の強風の影響を受けないようにするとか、軽量な植生ブロックとして屋上にアンカーで固定したり、接着剤で固定するというというような対策が考えられるが、建物の屋上には、多数の機器や構造物が設置されているのが普通であり、屋上全体に植生ブロックを設置するのは困難であり、植生ブロックをアンカーで屋上に固定する場合、屋上の防水層等に傷つける恐れがあったり、年数を経過することによって、接着層が劣化する恐れがあり、好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、前記従来の屋上緑化の問題点を解決することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】前記の目的を達成するため、本願の第１発明は、屋上緑化用植生パレットにおいて、建物の屋上に複数連接して設置される屋上緑化用植生パレットにおいて、植生パレットの底部裏面に複数の突起又は複数の溝を設けることにより植生パレット底部裏面と屋上面との間に底部通路を形成し、複数の植生パレットを連接した状態で、前記植生パレットの底部通路と植生パレットの上面とを連通する通気路が形成されることを特徴とする。
【０００６】本願の第２発明は、第１発明の屋上緑化用植生パレットにおいて、植生パレットの側壁部に切欠き溝を設けることにより底部通路と連通する通気路を形成することを特徴とする。
【０００７】本願の第３発明は、本願の第１発明の屋上緑化用植生パレットにおいて、植生パレットの側壁部に貫通孔を設けることにより底部通路と連通する通気路を形成することを特徴とする。
【０００８】本願の第４発明は、本願の第１発明の屋上緑化用植生パレットにおいて、植生パレットの植生部に貫通孔を有する通気筒を設けることにより底部通路と連通する通気路を形成することを特徴とする。
【０００９】本願の第５発明は、本願の第１〜第４発明のいずれか１つの発明の屋上緑化用植生パレットにおいて、複数連接される植生パレット同士を連結具により連結し一体化することを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記のように構成された本願発明においては、複数の屋上緑化用植生パレットを連接して建物の屋上に設置した状態で、屋上緑化用植生パレットの底部裏面に複数の突起又は複数の溝を設けることにより植生パレット底部裏面と屋上面との間に底部通路が形成されるため、屋上緑化用植生パレットの下部に雨水等の流水通路が確保され、さらに、前記屋上緑化用植生パレットの底部通路と屋上緑化用植生パレットの上面とを連通する通気路が形成されるため、強風により屋上緑化用植生パレットの底部通路に風の圧力が浸入した場合、その風圧は底部通路と連通する通気路から放出されるため、強風に対して屋上緑化用植生パレットの表面と裏面に作用する圧力を均衡させ、屋上緑化用植生パレットの安定性が保たれる。そのため、屋上緑化用植生パレットの重量を大きくとる必要がなく、比較的軽量な材料で屋上緑化用植生パレットを成形でき、安価であり、かつ運搬が便利であり、建物の屋上への屋上緑化用植生パレットの設置及び撤去が容易である。さらに、屋上緑化用植生パレットを建物の屋上にアンカー等で固定する必要がないので、建物の屋上の防水層等に損害を与えることがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本願発明の屋上緑化用植生パレットの構成を図により説明する。図１に示されるように、屋上緑化用植生パレット１は、略矩形の平面形状をしており、４辺を側壁２、３、４、５で囲まれた植生部６を有する。屋上緑化用植生パレット１は、例えば、リサイクルが容易な発泡ポリプロピレン等の樹脂で成形される。しかし、屋上緑化用植生パレット１は、硬化ゴム、セメント、鉄等の材料で成形してもよい。屋上緑化用植生パレット１の植生部６には、排水用の孔が形成され、排水孔には土砂流出防止用の多孔質のフィルタが設置され、植生用土壌が収容される。
【００１２】図１に示されるように、本願発明の屋上緑化用植生パレット１を裏面からみると、屋上緑化用植生パレット１の底部裏面７には複数の突起８が形成される。この複数の突起８は、複数の屋上緑化用植生パレット１を建物の屋上に連接して設置した場合、複数の屋上緑化用植生パレット１の底部間を連通する底部通路９を形成するためのものである。底部通路９を形成するために、屋上緑化用植生パレット１の底部裏面に複数の溝を形成してもよい。底部通路９は、屋上に降る雨水の流水通路となると共に、屋上表面と屋上緑化用植生パレット１との間に空気層が形成し屋上表面の断熱効果を向上させる。
【００１３】図１に示されるように、屋上緑化用植生パレット１の４つの外側コーナ部には、断面１／４円形の溝１０が形成される。この溝１０は、複数の屋上緑化用植生パレット１を連接して屋上面に設置した際、４個の屋上緑化用植生パレット１のコーナ部の断面１／４円形溝１０が合わさり断面円形の孔を形成し、この孔に後述する連結具を設置し、屋上緑化用植生パレット１同士を連結するものである。屋上緑化用植生パレット１同士を連結しない場合には、前記溝１０は、底部通路９と屋上緑化用植生パレット１の上面とを連通する通気路としてに機能を有する。
【００１４】図３〜５図により、底部通路９と屋上緑化用植生パレット１の上面を連通する通気路１１の形成する実施形態を説明する。図３には、屋上緑化用植生パレット１の側壁２、３、４、５の外側に切欠き溝１２を形成し、屋上緑化植生パレット１同士を連接する際、隣り合う屋上緑化用植生パレット１同士の切欠き溝１２により底部通路９と連通する通気路１１を形成するものである。図３には、断面矩形の切欠き溝１２が示されているが、切欠き溝１２の断面形状は半円形、半楕円形等のものでもよい。
【００１５】図４には、屋上緑化用植生パレット１の側壁２、３、４、５に複数の貫通孔１３を形成することにより底部通路９と連通する通気路１１を形成したものであり、図５には、屋上緑化用植生パレット１の植生部６に底部通路９と連通する貫通孔１４を形成した通気筒１５を立設することにより、通気路１１を形成するものである。複数の屋上緑化用植生パレット１を屋上に連設設置した場合に、底部通路９と屋上緑化用植生パレット１の上面を連通する通気路１１が確保されるものであれば、他の構成でもよい。
【００１６】屋上緑化用植生パレット１を複数連接して屋上に設置する際、屋上緑化用植生パレット１同士を連結しなくても、強風に対して十分安定性が確保されるが、屋上緑化用植生パレット１同士を連結して一体化すると、より安定性を増すので、図６及び図７により、屋上緑化用植生パレット１同士を連結する連結具１６の構成を説明する。屋上緑化用植生パレット１同士を連結するための連結具１６は、屋上面に設置されるベース１７と、ベース１７上に立設し、上端部に雄ねじ部１９を形成した支柱１８と、支柱１８の雄ねじ部１９に螺合する雌ねじ部を有するキャップ２０とナット２１により構成される。
【００１７】図７により、連結具１６を用いて屋上緑化用植生パレット１同士を連結する構成を説明する。屋上緑化用植生パレット１を連設して屋上に設置する際、屋上緑化用植生パレット１のコーナ部の位置に連結具１６を設置する。４個の屋上緑化用植生パレット１のコーナ部に形成した断面１／４円形の溝を連結具１６の支柱１８に位置させ、支柱１８の上部の雄ねじ部１９に、前記４個の断面１／４円形の溝１０により形成される断面円形の孔の直径より大きいな径のキャップ２０の雌ねじ部を螺合して、ナット２１により締着し、４個の植生パレット１のコーナ部を連結する。連設する屋上緑化用植生パレット１のコーナ部を同様に連結して、連設される複数の屋上緑化用植生パレット１同士を一体に連結する。
【００１８】前記のように本願発明の屋上緑化用植生パレット１の建物の屋上への安定した設置は、強風下で屋上緑化用植生パレット１の表面と裏面の両方から作用する圧力を等しくさせ釣り合わせることによって達成される。強風下で屋上緑化用植生パレット１の表面と裏面に作用する圧力を均衡させるためには、底部通路９と連通する通気路１１の屋上緑化用植生パレットを連設して設置した設置面積に占める通気孔の面積（以下、「開口率」という。）を大きくとる必要があり、さらに、通気孔１１を屋上緑化用植生パレット１に均等に配置するのが好ましい。しかしながら、屋上緑化用植生パレット１の構造上の問題から、通気路１１は、屋上緑化用植生パレット１の側壁の継ぎ目の部分に強度が失われないように設けることが好ましい。
【００１９】（実験例）本願発明の屋上緑化用植生パレットの耐風性能を確認するために京都大学防災研究所において、風洞実験を行った。実験には、図９に示されるように屋上緑化用植生パレット１を６つ連設したものの両側に屋上緑化用植生パレット１の一部を取り付けたものを用いた。屋上緑化用植生パレット１の風上側は装飾用間伐材カバーを模擬した発泡ポリプロピレンのカバーを取り付けた。屋上緑化用植生パレット１の上面を発泡ポリプロピレンの蓋でふさぎ平らとした。実験には、開口率が、０、１、２、３％の屋上緑化用植生パレットを用いた。通気孔は、図９に示したように、各屋上緑化用植生パレットの側壁部の接合面の中央に開けた。屋上緑化用植生パレット同士を連結具で連結しなかった。実験に用いたものは、上蓋を含めた植生パレット一枚の質量は、２．５７５ｋｇ、カバーの質量は、０．２９７ｋｇであった。実際の使用状態である屋上緑化用植生パレットの質量は３９ｋｇ、間伐材カバーの質量は２ｋｇであり、カバーを含めた風上の屋上緑化用植生パレットの実際の使用時のものと実験で使用したものとの質量比は、１４．２８：１であった。
【００２０】実験は乱れのない一様流中で行った。実験風速は０〜１４．５ｍ／ｓeｃまで変化させた。この風速は下記（１）式に示した実風速と風洞風速の関係より、実風速の０〜７０ｍ／ｓeｃに対応している。
ＵR＝（１４．２８）1/2×ＵM×β＝３．７８βＵM ・・・（１）
（ＵR：実風速、ＵM：風洞風速、β：閉塞効果補正係数）
【００２１】実験は、屋上緑化用植生パレットの風上４０ｃｍに高さ５０ｃｍのパラペット（１０ｍ 厚ベニア板製）を設置した状態と設置しない状態の２種類について実施した。後者は、植生パレットが屋根面の半分程度敷設した状態での状況を模擬するためのものである。風洞風速はパラペットから２．７ｍ風上の風洞床面から１．３ｍの位置に設置した超音波流速計によって測定した。パラペット及び植生パレットの閉塞効果による風洞風速の増大については、超音波流速計、パラペット及び植生パレット設置位置での風洞高さと有効風洞高さ（風洞高さからパラペットの高さ或いは植生パレットの高さを引いた高さ）との比によって補正した。閉塞効果補正係数βはパラペットがある場合には１．２９４、パラペットなしの場合には１．０８４であった。
【００２２】風速を植生パレットが飛散するまで徐々に上昇させた実験により浮き上がる直前での植生パレットの動きから飛散風速を推定することが可能と判断し、多くの実験では植生パレットが浮き上がる飛散直前の状態で実験を終了した。実験は、０、１、２、３％の４種類の通気孔率を持つ植生パレットのパラペットの有無について、それぞれ次の４ケースについて行った。
（１）植生パレットの周囲を開放とした場合（２）植生パレットの周囲を全部塞いだ場合（３）植生パレットの風上部分のみ塞いだ場合（４）植生パレットの風上部分のみを開放した場合【００２３】（実験結果）
・パラペットを設置しない場合前記（１）〜（４）の各ケースにおける結果は、前記（１）〜（４）の各ケースとも、開口率を増すほど飛散風速は高くなる傾向にある。
・パラペットを設置した場合前記（１）〜（４）の各ケースにおいて、屋上緑化用植生パレットは飛散しなかったが、実験時の状況観測により、開口率を増すことによって、屋上緑化用植生パレットの浮き上がりが抑えられ、耐風安定性が向上することが確認された。
【００２４】前記の飛散風速から飛散時の風力係数を下記（２）式によって求めた。風洞試験による飛散時の屋上緑化用植生パレットの観察から、屋上緑化用植生パレットの飛散は最も風上の屋上緑化用植生パレットがめくれるように飛散することから、最も風上側の屋上緑化用植生パレットの風下側の端（次の屋上緑化用植生パレットとの境）における風力による転倒モーメントがパレット重量による転倒モーメントを上回った時に屋上緑化用植生パレットの飛散が生じると考え、下記（２）式に示したモーメントの釣り合いから飛散風速を下記（３）式によって求めた。
（Ｃ：風力係数、ｍ1：間伐材カバーの質量、ｍ2：湿潤状態での屋上緑化用植生パレットの質量、ρ：空気密度、Ｕ：飛散風速、ｌ1：間伐材カバーと屋上緑化用植生パレットの風の流れ方向の長さの和、ｌ2：屋上緑化用植生パレットの風の流れ方向と直交する方向の長さ、ｌ3：屋上緑化用植生パレットの風の流れ方向の長さ、ｌ4：ｌ3／２）
【００２５】計算の結果、もっとも風力係数が大きい、通気孔率０％風上のみを開放した場合でも、建築基準法の屋根部に作用する風力係数（隅角部４．３、周辺部３．２、一般部２．５）に比べてかなり小さい。なお、パラペットを付けた場合には、植生パレットは飛散しなかったので、風力係数は、建築基準法の屋根部に作用する風力係数を上回ることはないと考えられる。
【００２６】実験でのパラペット高さは５０ｃｍに設定しているが、これは建物の壁面から屋根面への気流の上昇を考慮して、実際のパラペットより高く設定したものであり、本実験結果は４０ｃｍ程度の高さのパラペットに対応すると考えられる。屋根面に作用する負圧が最も大きいのは風が斜めから当たる場合であり、本実験のようにパラペットに直角に風が当たる場合ではない。したがって、そのような場合を考慮すると、パラペットの後ろに敷設された屋上緑化用植生パレットの非飛散風速は本実験結果で示されたものより小さい可能性がある。その場合でも、通気孔率をあげることによって屋上緑化用植生パレットに作用する風力が大幅に低減し、耐風安定性が増すことが期待できる。なお、本実験での飛散風速は一様流での実験結果に基づいて決められたものであるが、屋上緑化用植生パレットのサイズが０．９×０．９ｍと小さいことを考慮すると、本飛散風速は実際の状況下での最大瞬間風速（ガスト風速）に相当するものと考えられる。現建築基準法では、平均風速を基準風速としているため、本飛散風速を建築基準法で定める設計風速と比較するためには、基準法における風速をガスト風速に換算する必要がある。換算の方法は、おおよそ下記（４）式によることができると考える。
(Ｕmax：ガスと風速、ＵH：設計風速，Ｇpe：最大正圧係数に関するガスト影響係数，ＩＺ１は高さＺ１における乱れの強さ，α：風速分布のべき指数)【００２７】
【発明の効果】本願発明においては、複数の屋上緑化用植生パレットを連接して建物の屋上に設置した状態で、屋上緑化用植生パレットの底部裏面に複数の突起又は複数の溝を設けることにより植生パレット底部裏面と屋上面との間に底部通路が形成されるため、屋上緑化用植生パレットの下部に雨水等の流水通路が確保され、さらに、前記屋上緑化用植生パレットの底部通路と屋上緑化用植生パレットの上面とを連通する通気路が形成されるため、強風により屋上緑化用植生パレットの底部通路に風の圧力が浸入した場合、その風圧は底部通路と連通する通気路から放出されるため、強風に対して屋上緑化用植生パレットの表面と裏面に作用する圧力を均衡させ、屋上緑化用植生パレットの安定性が保たれる。そのため、屋上緑化用植生パレットの重量を大きくとる必要がなく、比較的軽量な材料で屋上緑化用植生パレットを成形でき、安価であり、かつ運搬が便利であり、建物の屋上への屋上緑化用植生パレットの設置及び撤去が容易である。さらに、屋上緑化用植生パレットを建物の屋上にアンカー等で固定する必要がないので、建物の屋上の防水層等に損害を与えることがない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２００２６５１
【氏名又は名称】株式会社ニッケンメタル
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月２１日（２００１．１１．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７２５０
【弁理士】
【氏名又は名称】林 信之 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１５８９２３（Ｐ２００３−１５８９２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月３日（２００３．６．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３５６３３１（Ｐ２００１−３５６３３１） |
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