JP2007159477A - 非透水性基盤緑化用培土及び緑化用培地構造 - Google Patents

Abstract

【課題】屋上緑化等に用いられる、水はけ、保水性に加えて軽量かつ保肥性と、保守の容易さを満たす非透水性基盤緑化用培土及びこの培土を用いた緑化用培地構造を提供しようとする。
【解決手段】まさ土、サバ土から選択される１種以上の土２５〜４０重量％、パーライト１５〜４０重量％、バーク堆肥２５〜４５重量％、ぼら土、鹿沼土から選択される１種以上の土１０〜２５重量％を含んでなり、前記バーク堆肥が針葉樹の樹皮から得られるものである非透水性基盤緑化用培土及びこの培土を用いた緑化用培地構造である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、屋上緑化等に用いられる非透水性基盤緑化用培土及びこの培土を用いた緑化用培地構造に関する。

都市建造物やそれに付随するエアコンの増加にともなうヒートアイランド現象に対処する方法のひとつとして屋上緑化が推奨されるようになってきている。

屋上緑化技術に関して、屋上に芝を張って外熱の屋根下への進入をくい止めようとする（例えば、特許文献１参照）もの、保水マットを介在させて水分貯留を積極的に図った被土屋根構造（例えば、特許文献２参照）などが開示されている。これらの屋上緑化構造には適切な培土を用いることが必要である。人工培土としては、籾殻、木くず、牛糞、鶏糞などを配合したもの（例えば、特許文献３参照）や、スギ、ヒバ、ヒノキなどの寸断物と、発酵させた糞尿とを混合しさらに各種市販の肥料を混合した人工培土（例えば、特許文献４参照）が開示されている。また、一般に人工培土には腐葉土が配合されて用いられる（例えば、特許文献５参照）。

しかし、屋上緑化に用いる緑化用培地は水はけ、保水性に加えて軽量かつ保肥性と、保守の容易さが要求される。とくに水はけと保水性や保肥性とは相容れない特性であり、従来の培土や緑化用培地にはこれらをすべて充分満たすものはなかった。
実用新案登録第３０９２５２７号 特許第３１８８４２９号 特開平６−１６５６１７号公報 特開平６−２８４８１５号公報 特開２００５−０２７６１５号公報

本発明の目的は、屋上緑化等に用いられる、水はけ、保水性に加えて軽量かつ保肥性と、保守の容易さを満たす非透水性基盤緑化用培土及びこの培土を用いた緑化用培地構造を提供することである。

本発明の要旨とするところは、
まさ土、サバ土から選択される１種以上の土 ２５〜４０容量％
パーライト １５〜４０容量％
バーク堆肥 ２５〜４５容量％
ぼら土、鹿沼土から選択される１種以上の土 １０〜２５容量％
を含んでなり、
前記バーク堆肥が針葉樹の樹皮から得られるものである非透水性基盤緑化用培土であることにある。

さらに、本発明の要旨とするところは、
まさ土、サバ土から選択される１種以上の土 ２５〜４０容量％
パーライト ３０〜４５容量％
バーク堆肥 ２５〜４５容量％
を含んでなり、
前記バーク堆肥が針葉樹の樹皮から得られるものである非透水性基盤緑化用培土であることにある。

またさらに、本発明の要旨とするところは、非透水性基盤の上に、前記非透水性基盤緑化用培土の層、防根・透水シート、保水シート、が上からこの順に積層されてなる緑化用培地構造であることにある。

また、本発明の要旨とするところは、非透水性基盤の上に、前記非透水性基盤緑化用培土の層、防根・透水シート、保水シート、防水工が上からこの順に積層されてなる緑化用培地構造であることにある。

本発明によると、適度の透水性に加えて、保水性、軽量かつ保肥性と、保守の容易さを満たす非透水性基盤緑化用培土及びこの培土を用いた緑化用培地構造が提供される。

屋上緑化に用いる培土等の非透水性基盤を緑化するための培土としては、養分として腐葉土等の腐敗成分が配合される。一方、非透水性基盤を緑化するための培土には、適度の透水性、保水性、軽量、保肥性が要求される。腐葉土等の腐敗成分は保水性、保肥性には有効であるが培土の透水性を損なう。また培土の比重を大きなものにする。砂を配合すると透水性は向上するが保水性、保肥性を損なう。また、培土の比重が大きくなり、軽量化できない。本願発明者は、培土に配合すべき成分の種類と成分比を鋭意検討し、特定成分の組み合わせにより土壌内に細かい空隙が維持されることを見出し、これによりこれら相反する特性を同時に満たす優れた性能の培土を見出すに至った。

本発明の非透水性基盤緑化用培土は、まさ土、サバ土から選択される１種以上の土 ２５〜４０容量％、パーライト １５〜４０容量％、バーク堆肥 ２５〜４５容量％、ぼら土、鹿沼土から選択される１種以上の土 １０〜２５容量％を含んでなる。また、このバーク堆肥は針葉樹の樹皮から得られるものである。

まさ土、サバ土は主に花崗岩が風化してできた土である。まさ土は主に西目本の地層でできた茶色の土であり、サバ土は中部東海地方に多く分布する。ぼら土は、主に九州南部で堆層している火山性降下軽石層の土を称している。鹿沼土は関東ローム層中の軽石の黄色風化物からなる土である。

また、本発明の非透水性基盤緑化用培土は、まさ土、サバ土から選択される１種以上の土 ２５〜４０容量％、パーライト ３０〜４５容量％、バーク堆肥 ２５〜４５容量％を含んでなるものであってもよい。

本発明において用いられるバーク堆肥は針葉樹の樹皮を例えば約２５〜５０ｍｍのサイズに破砕し、約半年間野積みしてフェノール類等の油分を雨水で洗い流したのち長さ約２〜２０ｍｍの繊維フィブリル状に粉砕し、その後１〜６ヶ月屋根付きの貯蔵場に静置したものである。

破砕はバークラッシャー、ロールクラッシャー、コーンクラッシャー、ハンマークラッシャー等の公知のプレ解砕手段や破砕手段あるいはこれらの組みあわせから選択する手段で行うことができる。

本発明において用いられるバーク堆肥は土を構成する細かい粒子と混合されると、バーク堆肥のフィブリルとその細かい粒子とが絡み合って嵩高かな絡み合い体となり、その絡み合い体の内部あるいは絡み合い体相互の接触部位に微細な空隙が生ずる。このためには、バーク堆肥の配合比は全体の２５容量％以上であることが必要である。この絡み合いによる空隙により、培土の透水性が向上し、かつ培土の比重が小さくなり、単位容積重量が８１０〜１１５０ｋｇ／ｍ^３という軽量の本発明の培土を得ることができる。とくに、植生に必要な最低限界の水分率のもとでの日本造園学会で示している下限容水量であるｐＦ価１．８における単位容積重量を、１０００ｋｇ／ｍ^３以下にすることができ、屋上緑化用培地の軽量化に寄与する。

また、この空隙は植生された植物の細根の発達に寄与し、さらに、培土中に酸素を保持するうえで有効である。バーク堆肥の配合比が全体の２５容量％未満であるとこの絡み合い体の発現が不十分となり、培土の比重が大きくなる。また、培土の保水性が不十分となる。

このバーク堆肥の配合比と保水性との関係は、表１により裏付けられる。表１はまさ土と本願発明において用いられるバーク堆肥との混合物における、バーク堆肥の配合比（容量％）と混合物のｐＦ値と体積含水率（％）との関係を示す。体積含水率（％）は値が大きいほど保水性が高いことを意味する。

表１より、バーク堆肥の配合比が２０容量％を超えた場合、混合物の保水性が良好であることがわかる。

バーク堆肥と土との混合は、パドルミキサ、リボンスクリュウミキサ、ドラムミキサ等の混合攪拌装置により、攪拌を伴って行なわれることがフィブリル化のさらなる生成が行われるので好ましい。また絡み合いによる空隙の生成にとって好ましい。混合と同時に粉砕が行なわれてもよい。

また、バーク堆肥の配合比は全体の４５容量％以下であることが必要である。配合比が全体の４５容量％を超えると、植生された植物の育成を阻害するので好ましくない。また、培土の単位容積重量が８００ｋｇ／ｍ^３以下となるため風による飛散が生じ施工にも支障をきたすものとなる。バーク堆肥の配合比は全体の４０容量％以下であることがこれらの点でさらに好ましい。

本発明において用いられるバーク堆肥は針葉樹のなかでもスギ、ヒノキを用いることが培土の比重が小さく軽量となり、かつ絡み合いによる空隙が多くさらに好ましい。

バーク堆肥が広葉樹由来のものであると、熟成後の粉砕工程でのフィブリルの生成が不十分であり、培土中に空隙ができにくく、配合された培土の比重が大きくなる。かつバーク堆肥の製造における熟成中あるいは植物の植生後に腐敗が進行して空隙が閉塞し、透水性が悪くなり、植物の生育にも悪い影響を与える。バーク堆肥が針葉樹由来のものであると、バーク堆肥の製造における熟成中あるいは植物の植生後に腐敗が進行せず、上述の絡み合いによる空隙が維持され、土中に気相が長期にわたって維持されるので植生上好ましい。

培土に腐葉土を混ぜても比重をある程度小さくすることができるが、植物の植生後に腐敗が進行して空隙が閉塞し比重が増加し透水性が悪くなり、植物の生育にも悪い影響を与える。

本発明においてバーク堆肥と混合すべき土の粒径は５ｍｍ以下であることが培土中に上述の絡み合いによる空隙をつくるうえで好ましい。なかでも、粒径１ｍｍ未満の微細な粒体と、粒径０．１〜２ｍｍ程度の粒体が混合されていることが絡み合いによる空隙をつくるうえでさらに好ましい。この土の粒径が５ｍｍを超えると絡み合いがおこりにくく、また、培土の透水性は良好となるものの培土の保水性が乏しくなる。この点で、本発明の非透水性基盤緑化用培土は、まさ土、サバ土から選択される１種以上の土と、パーライトを含むものであることが好ましい。パーライトは本発明の培土の保肥性を向上させかつ上述の空隙の形成に寄与する。

この配合成分に加えて、本発明の非透水性基盤緑化用培土は、まさ土、サバ土から選択される１種以上の土の一部やパーライトの一部をおきかえて、ぼら土、鹿沼土から選択される１種以上の、粒径が４ｍｍ以下の土を含んでなることがさらに好ましい。ぼら土、鹿沼土は培土の保水性をさらに向上させる。なかでも、ぼら土は粒径０．５ｍｍ未満の微細な粒体と、粒径０．５〜２ｍｍ程度の粒体が適度に混合されているので、絡み合いによる空隙の形成にとってさらに好ましい。

本発明の非透水性基盤緑化用培土においては、配合するまさ土、サバ土から選択される１種以上の土の培土全体に対する配合比率は２５〜４０容量％であることが好ましい。この配合比率が４０容量％を超えると培土の比重が大きくなり、軽量性が要求される屋上緑化用の培土としては好ましくない。配合比率が２５容量％未満であると、上述の絡み合いによる空隙の生成が少なくなる。

また、本発明の非透水性基盤緑化用培土においては、まさ土、サバ土から選択される１種以上の土に替えて黒土や粘土系の土を使用すると、上述の絡み合いによる空隙の生成が不十分となり、培土中の気相の確保が不十分となる。また、水はけも悪くなり、好ましくない。

非透水性基盤緑化用に通常の土を用いた場合、本来ならば少なくとも１日１回程度の潅水が必要であるが、本発明の培土は非透水性基盤緑化用に用いた場合、保水性が良好なため、晴天続きのときのみのときどきの潅水で植生が可能である。

本発明の非透水性基盤緑化用培土は、非透水性基盤への適正な敷設によりさらに保水性と透水性に優れた培地とすることができる。このような敷設構造について説明する。図１に示すように、本発明の緑化用培地構造２においては、非透水性基盤４上に防水対策工を施して防水工３を設け、さらに、非透水性基盤緑化用培土の層６、防根・透水シート８、保水シート１０が上からこの順に積層されてなる。

防水工３は、非透水性のフィルムあるいはシートを敷設することにより形成された防水層である。あるいは塗料が床面に塗布されてなる、非透水性の塗布膜から形成された防水層である。

非透水性基盤緑化用培土が、例えばグランドの屋外通路や舗装面の一部分などに敷設される場合は、非透水性基盤に防水工３を設ける必要は必ずしもない。

図２に、暗渠１２を有する非透水性基盤４ａにおける敷設構造を示す。暗渠部においては、まず防水工３が床面１４から延長されて暗渠１２の側壁面１６を下降しそのまま暗渠１２の底面１８をたどり、さらに側壁面１６に対向する他の側壁面１６ａに達して上昇し、床面１４と暗渠１２を間にする向かい側の床面１４ａに達してそのまま床面１４ａを延長して設けられる。暗渠１２部分及びその近傍において、防水工３の上面に防水工３に面接して防根・透水シート８ａが敷設される。防根・透水シート８ａは、防水工３に沿って床面１４の暗渠１２との縁１９の近傍から延長されて暗渠１２の側壁面１６を下降しそのまま暗渠１２の底面１８をたどり、さらに側壁面１６に対向する他の側壁面１６ａに達して上昇し、床面１４と暗渠１２を間にする向かい側の床面１４ａの縁１９ａに達してそのまま床面１４ａを、縁１９ａの近傍まで延長して設けられる。さらに、暗渠材２２が防根・透水シート８ａの上面に面接して、暗渠１２に嵌めこまれている。暗渠材２２は断面矩形の柱形をなし、横幅が暗渠１２の幅とぼぼ等しくされ、厚さが暗渠１２の深さより若干大きくされている。暗渠材２２は、内部を容易に液が通過できるへちま構造のような立体網状構造を有する柱状物である。

このように防水工３、防根・透水シート８ａ及び暗渠材２２が設けられた床面にさらに上から保水シート１０が床面全体にわたって敷かれ、さらにその保水シート１０の上面に防根・透水シート８が床面全体にわたって敷かれている。非透水性基盤緑化用培土の層６はその防根・透水シート８の上面に設けられる。

このような暗渠部の構成により、非透水性基盤緑化用培土が暗渠１２に流出することなく、床面の保水性や透水性を維持しつつ暗渠１２の導水性が確保される。

図３に暗渠１２を有する非透水性基盤４ａにおける敷設構造の他の態様を示す。図３における、防水工３、防根・透水シート８ａ、暗渠材２２、保水シート１０、防根・透水シート８及び非透水性基盤緑化用培土の層６の配置は図２と同様であるが、図３においては、縁１８及び縁１８ａに暗渠１２の長手方向に沿って床面１４及び床面１４ａの上面に長尺棒状の堰体３０が設けられる。堰体３０は高さが５〜１０ｍｍ程度、横幅が１０〜１００ｍｍ程度である。堰体３０の断面は矩形やかまぼこ型など下面が平坦な形状のものである。

堰体３０により、床面に存在する水の暗渠材２２への流出が堰き止められ、渇水時においても貴重な水分が床面に確保され、植生に寄与する。余剰の水は堰体３０を乗り越えて暗渠材１２へ流出する。

図４に示すように、複数の堰体３０ｆが平坦な床面にほぼ等間隔に平行に設けられてもよい。隣設の堰体３０ｆの間に水が滞留する。堰体３０ｆは長尺棒状であってもよいが、全体として格子状に組まれて床面に縦横に配されてもよい。

堰体３０、３０ｆは非透水性基盤４ａにセメント等により一体に形成されてもよい。樹脂や金属からなる棒状部材が非透水性基盤４ａに載置されたものあるいは接着剤を介して接着されたものであってもよい。パテ材等の硬化性物を所定の形状に硬化させたものであってもよい。

本発明の緑化用培地構造２により、本発明の非透水性基盤緑化用培土の優れた保水性、と透水性、保肥性が充分に発揮される緑化用培地が提供される。また、本発明の緑化用培地構造２は、本発明の非透水性基盤緑化用培土の軽量性を活かして屋上緑化用の培地として好適に使用される。本発明の緑化用培地構造２においては、保水性が良好なため、極端な晴天続きの場合を除けば雨水の降水のみで植生が可能である。

防根・透水シート８としては透水性のある織物、編物、不織布などであり、特に限定されるものではないが、織物の場合、高密度織物であり、不織布の場合は、孔数の少ない不織布が好ましい。不織布としては具体的には素材がポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、綿などからなる不織布であって、目付量が８０〜１２０ｇ／ｍ^２、厚みが０．２〜０．５ｍｍ、密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ^２、の範囲であるものが好適に用いられる。また、商品例としてはグンゼ株式会社製のジェイマスター
ＥＯ ５１００が挙げられる。

保水シート１０としては、毛細菅効果を有する合成繊維製不織布が挙げられる。あるいは吸水性のゲル等の吸水性物質を担持させたシート等が挙げられる。
本発明の非透水性基盤緑化用培土は、ビル等の建造物の屋上緑化用の培土として好適に用いられる。また、優れた保水性と透水性を活かして駐車場等の屋外舗装面の目地の部分に充填する土として好適に用いることができる。さらに、園芸用の地植えや鉢植え用の培土として軽量性、優れた保水性と透水性を活かして用いることができる。

実施例１
まさ土 ３３容量％
パーライト １７容量％
バーク堆肥 ３３容量％
ぼら土 １７容量％
を配合して培土を得た。これら成分はパドルミキサで攪拌しつつ混合して配合した。

バーク堆肥は、スギの樹皮を１０〜５０ｍｍほどに破砕し、６ケ月野積み後１〜１０ｍｍほどに２次破砕して屋根付きの置き場に２ケ月静置したものを用いた。

まさ土は山東産まさ土を用いた。まさ土の比重は２．６３、粒度分布は、粗砂（２〜０．２ｍｍ）５８ｖｏｌ％、細砂（０．２ｍｍ〜２０μｍ）２３ｖｏｌ％、シルト分（２０〜２μｍ）７ｖｏｌ％、粘土分（２μｍ未満）６ｖｏｌ％であった。パーライトとしては、三井金属鉱業社製ネニサンソ２号（粒径２．５ｍｍ以下）を用いた。このパーライトはフルイ目通過分布が、２．５ｍｍ：９５〜１００、１．２ｍｍ７０〜９５、０．６ｍｍ：４０〜７５、０．３ｍｍ：２０〜５５、０．１５ｍｍ：５〜４０（単位ｖｏｌ％）のロットのものであった。

ぼら土は宮崎県産の緑産業社製の小粒グレードのものを用いた。粒度分布は、粗砂（２〜０．２ｍｍ）２０ｖｏｌ％、細砂（０．２ｍｍ〜２０μｍ）６３ｖｏｌ％、シルト分（１０〜２μｍ）１５ｖｏｌ％、粘土分（２μｍ未満）２ｖｏｌ％であった。

得られた培土の単位容積重量（比重）は９７１ｋｇ／ｍ^３であった。また、飽水時の単位容積重量は１３７２ｋｇ／ｍ^３であり、重力水分を表すＰＦ価１．８における単位容積重量は１１０４ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価３における単位容積重量は９９７ｋｇ／ｍ^３であった。即ち、有効水分保持量が１１０４−９９７＝１０７ｋｇ／ｍ^３であり保水性に優れていた。また、飽和透水係数が１．１７×１０^−２ｃｍ／ｓｅｃであり透水性にも優れていた。飽和透水係数は、ＪＩＳ
Ａ １２１８に準拠して測定されるものである。

この培土をビルの屋上に厚さ１００ｍｍに敷設して通常の施肥のもとで芝を植生した。芝の生長は６ケ月で９〜１０ｃｍであった。

実施例２
ぼら土に替えて鹿沼土を用いたほかは実施例１と同様にして培土を得た。鹿沼土の粒度分布は、粗砂（２〜０．２ｍｍ）１７ｖｏｌ％、細砂（０．２ｍｍ〜２０μｍ）６８ｖｏｌ％、シルト分（１０〜２μｍ）１５ｖｏｌ％、粘土分（２μｍ未満）２ｖｏｌ％であった。

得られた培土の単位容積重量は９８５ｋｇ／ｍ^３であった。また、飽水時の単位容積重量は１３６９Ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価１．８における単位容積重量は１１００ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価３における単位容積重量は９９８ｋｇ／ｍ^３であった。即ち、有効水分保持量が１０２ｋｇ／ｍ^３であり保水性に優れていた。また、飽和透水係数が１．０１×１０^−２ｃｍ／ｓｅｃであり透水性にも優れていた。
得られた培土の比重は１．１であり、この培土を実施例１と同様にビルの屋上に厚さ１００ｍｍに敷設して通常の施肥のもとで芝を植生した。芝の生長は６ケ月で８〜９ｃｍであった。

実施例３
まさ土 ３０容量％
パーライト ４０容量％
バーク堆肥 ３０容量％
を配合して培土を得た。これら成分はパドルミキサで攪拌しつつ混合して配合した。

まさ土、パーライト、バーク堆肥は、実施例１と同じものを用いた。

得られた培土の単位容積重量は８１３ｋｇ／ｍ^３であった。また、飽水時の単位容積重量は１３４７ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価１．８における単位容積重量は１０３６ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価３における単位容積重量は８６９ｋｇ／ｍ^３であった。即ち、有効水分保持量が１６７ｋｇ／ｍ^３であり保水性に優れていた。また、飽和透水係数が８．２５×１０^−３ｃｍ／ｓｅｃであり透水性にも優れていた。

この培土をビルの屋上に厚さ１００ｍｍに敷設して通常の施肥のもとでワイルドフラワーを植生した。ワイルドフラワーの生長は順調で、潅水は１回／週でよかった。

比較例１
山砂（粒径３ｍｍ） ４０容量％
パーライト １０容量％
腐葉土 ３０容量％
鹿沼土 ２０容量％
を配合して培土を得た。パーライトは実施例１と同じものを用いた。

得られた培土の単位容積重量は１６００ｋｇ／ｍ^３であった。また、飽水時の単位容積重量は１７４４ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価１．８における単位容積重量は１５９５ｋｇ／ｍ^３であり、ＰＦ価３における単位容積重量は１５５０ｋｇ／ｍ^３であった。また、飽和透水係数が１．２３×１０^−２ｃｍ／ｓｅｃであった。
この培土をビルの屋上に厚さ１００ｍｍに敷設して通常の施肥のもとでワイルドフラワーを植生した。ワイルドフラワーの生長を順調にするためには１回／日の潅水を必要とした。

その他、本発明は、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。例えば、本発明の非透水性基盤緑化用培土にはさらに化学肥料が添加されていてもよい。

本発明の緑化用培地構造の態様の一例を示す断面模式図である。 本発明の緑化用培地構造の態様における暗渠部の構成の一例を示す断面模式図である。 本発明の緑化用培地構造の態様における暗渠部の構成の他の一例を示す断面模式図である。 本発明の緑化用培地構造における床面の態様の一例を示す断面模式図である。

符号の説明

２：緑化用培地構造
３：防水工
４：非透水性基盤
６：非透水性基盤緑化用培土の層
８、８ａ：防根・透水シート
１０、１０ａ：保水シート
１２：暗渠
２２：暗渠材

Claims (4)

1. まさ土、サバ土から選択される１種以上の土 ２５〜４０容量％
   パーライト １５〜４０容量％
   バーク堆肥 ２５〜４５容量％
   ぼら土、鹿沼土から選択される１種以上の土 １０〜２５容量％
   を含んでなり、
   前記バーク堆肥が針葉樹の樹皮から得られるものである非透水性基盤緑化用培土。
2. まさ土、サバ土から選択される１種以上の土 ２５〜４０容量％
   パーライト ３０〜４５容量％
   バーク堆肥 ２５〜４５容量％
   を含んでなり、
   前記バーク堆肥が針葉樹の樹皮から得られるものである非透水性基盤緑化用培土。
3. 非透水性基盤の上に、請求項１又は２に記載の非透水性基盤緑化用培土の層、防根・透水シート、保水シート、が上からこの順に積層されてなる緑化用培地構造。
4. 非透水性基盤の上に、請求項１又は２に記載の非透水性基盤緑化用培土の層、防根・透水シート、保水シート、防水工が上からこの順に積層されてなる緑化用培地構造。
   
   

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