JP3839016B2 - ブロック置き敷き露天床構造 - Google Patents

Description

本発明は建物の屋上、バルコニー、ベランダ等の露天床が太陽熱により高温に加熱されて、該熱を夜間に放熱することに起因する、所謂ヒートアイランド対策として有効な露天床を、ブロック置き敷き工法によって形成した露天床構造に関する。

従来より特許文献１に示すように、上記ヒートアイランド対策として、道路のアスファルト舗装の空隙に吸水性ポリマーを含有せるセメントミルクを注入充填して雨水を蓄え、晴天時に該蓄えた雨水を蒸発し、該蒸発による気化熱により路面の過加熱を防止する道路舗装工法が試行されている。

而して上記ヒートアイランド現象は路面の過加熱の他、ビルディングの屋上や外壁の太陽熱による過加熱が原因として指摘されており、この陸屋根や外壁の過加熱によるヒートアイランド対策として屋上緑化や壁面緑化が進められている。

然しながらこの屋上緑化や壁面緑化は施工と管理手間が多くかかり、経年的に安定な緑化及び過加熱防止効果を維持することが難しく、又コスト高となる。

他方アスファルト舗装工法は、施工手間や設備や漏水補修等の関係から建物の屋上等の露天床には実施し難く、又太陽熱により膨らみや亀裂、肌別れが生じがちで、耐候性と強度に欠け、遮水性にも欠けるので建物の露天床には不向きである。
特開２００３−１８４０１４号公報

本発明は上記道路のアスファルト舗装において該舗装の空隙中に吸水性ポリマーを含有せるセメントミルクを注入充填する方法に着目し、この方法を上記屋上等の露天床のコンクリートブロックによる置き敷き工法に応用し、このブロック置き敷き工法の利点を活用しつつ、このブロックに上記保水機能と水分蒸発による過加熱防止効果を具有せしめたブロック置き敷き露天床構造を提供するものである。

本発明は露天床下地面に多数の覆工ブロックを置き敷きして敷き詰め、露天床を形成するブロック置き敷き露天床構造を採用する。

上記各覆工ブロックはプラスチック製トレーと、該トレー内に保有せしめた連通空隙構造のポーラスコンクリート層との複合構造にし、該各覆工ブロックのポーラスコンクリート層の連通空隙内に吸水性ポリマーに代表される保水材を保有した構造を与える。

そして上記プラスチック製トレーとポーラスコンクリート層から成る複合構造の覆工ブロックを、プラスチック製トレーを以って露天床下地面に置き敷きしつつ多数敷き詰め、上記各覆工ブロックのポーラスコンクリート層の上面で露天床面を形成し、雨水又は灌水を上記各覆工ブロックのポーラスコンクリート層内へ透水しつつプラスチック製トレーで遮水すると共に上記保水材で保水し、該保水材で保水した水分を上記連通空隙を通して蒸発し、その気化熱により露天床の過加熱を防止する構成としたものである。
更に、上記隣接するプラスチック製トレー間の係合手段として、上記各プラスチック製トレーの側面から側方へ突出する凸部と、同側面からトレー内へ陥没せる凹部を設け、該凸部と凹部を相嵌めしつつ、各覆工ブロックを置き敷きし、トレー相互、即ち覆工ブロック相互の相対位置を確保すると共に強風による吹き飛び防止に資する。
又上記プラスチック製トレーの側板に設けた上記相嵌めされる凹部及び凸部の対向する側板に開口を夫々設け、該開口から露出する上記ポーラスコンクリート層の露出面を相互に当接して水分の浸透を図る構成としたものである。

上記ポーラスコンクリート層は粒状骨材にセメントを貧配合し、貧加水して混練した流動性に乏しいコンクリート材から成り、該粒状骨材としては製紙工場から排出される製紙スラッジの炭化粒状材にて形成し、該粒状骨材自身に多空隙構造を与え且つ軽量化を図る。

上記プラスチック製トレーの内底面には、同トレーの底板を下方へ屈曲して形成した多数の保水溝を有し、該保水溝内を上記ポーラスコンクリート層で満たし、雨水等の保水の持続性を高める。

本発明は多数の覆工ブロックを置き敷きしつつ敷き詰めて露天床を形成するブロック置き敷き工法の利点を享受しながら、各覆工ブロックの上記複合構造によってプラスチック製トレーにより浸透雨水を遮水しつつ、ポーラスコンクリート層における保水材による保水効果を有効に生起せしめ、その保水雨水の蒸散による過加熱防止効果を遺憾なく発揮する。

又コンクリート層を形成する骨材として製紙スラッジの炭化粒状材を用いることによって、骨材に高空隙構造を与え、保水効果を高めながら軽量化を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図１０に基づき説明する。図２乃至図４等に示すように、プラスチック製トレー１は底板２と、該底板２の四辺から立ち上げた四側板３を有し、該前後方向において対向する側板３と左右方向において対向する側板３と、底板２とによって画成されたトレー空間内にセメント４ａと骨材４ｂと吸水性ポリマーに代表される保水材４ｃの混練材を密に充填し、トレー内にポーラスコンクリート層４を持つ一体複合構造の覆工ブロック５を形成する。従ってプラスチック製トレー１はポーラスコンクリート層４の成形型として機能する。

上記セメント４ａは上記骨材４ｂの相互間の接着と保水材４ｃの接着材として機能し、図７に示すように、保水材４ｃはポーラスコンクリート層４の骨材４ｂ間に形成される連通空隙１５内に配在される。

上記保水材４ｃとしては吸水性ポリマーの他、フライアッシュ、木粉、パルプに代表される植物繊維の一又は二以上を選択的に使用する。これらはセメントによって凝結した状態で連通空隙１５内に保持される。

上記ポーラスコンクリート層４は上面（露天床面）で受水した水分（雨水や灌水）を下面から流出する連通空隙１５構造を持ち、該連通空隙１５内に上記保水材４ｃを保有する。

適例として、上記セメント：粒状骨材：吸水性ポリマーの混合比（重量比）は、１：２：０．０７程度とし、又セメント：粒状骨材：吸水性ポリマー：フライアッシュ（木粉又は植物繊維）の混合比は、１：２：０．０７：０．０５程度とする。

こられはセメントと粒状骨材を主成分としつつ、吸水性ポリマー又は／及びフライアッシュの混合比を予定する保水機能に応じて増減し、これに貧加水して流動性の乏しいコンクリートを形成し、上記プラスチック製トレー１内に打設する。

又上記粒状骨材４ｂは砂利を用いることができる他、製紙スラッジ又はスラグを高温で熱して炭化した粒状材を用いる。

殊に、製紙工場から排出される製紙スラッジは繊維分が１０〜２０％程度、他は粘土状物であり、これを１，５００〜１，８００℃で焼成し炭化した粒状材を上記骨材４ｂとして用いる。この製紙スラッジの炭化粒状材は高空隙構造を有し、比較的軽量であり、透水と保水に役立つ。

図７に示すように、上記製紙スラッジの炭化粒状材は５〜１０ｍｍの粒径の粒状材を骨材４ｂとして用い、又はこの５〜１０ｍｍ程度の大粒状材から成る骨材４ｂを主体としつつ、これに１〜２ｍｍ程度の小粒状材を骨材４ｂ′として併用する。

即ち製紙スラッジの炭化粒状材の大粒状材と小粒状材から成る骨材４ｂ、４ｂ′をセメント等と混練して上記ポーラスコンクリート層４を形成する。この小粒状材は大粒状材間に形成された連通空隙１５内に保有され、空隙の大きさを調整する。

上記大粒状材と小粒状材は相互にセメントを介して結合し、小粒状材は連通空隙１５内に充填され、この小粒状材間に保水材４ｃを保持する。即ち小粒状材は保水材４ｃをポーラスコンクリート層４内に健全に保持せしめる手段として機能する。

上記組成のポーラスコンクリート層４はプラスチック製トレー１内に、同トレー１の開口面を超えて水平に充填し、該ポーラスコンクリート層４の周縁部（四辺）でトレー１の側板３の上端面を覆う構造にする。４′は該トレー１の側板３の上端縁を覆う縁部ポーラスコンクリート層を示している。

上記縁部ポーラスコンクリート層４′の端面は覆工ブロック５を密接して置き敷きした場合に、相互に当接乃至近接してポーラスコンクリート層４による床面を形成し、隣接するポーラスコンクリート層４の表層部間における水分の流通を図る。

図２、図４等に示すように、上記プラスチック製トレー１の内底面には、同トレー１の底板２を下方へ屈曲して形成した、前側板３から後側板３に至る、又は左側板３から右側板３に至る、両端において開放せる多数の保水溝６を有し、該保水溝６内を上記ポーラスコンクリート層４で満たし、雨水等の保水を持続的にする。

又上記プラスチック製トレー１の外底面から同トレー底板２の屈曲にて突成された据付突条７を設け、該プラスチック製トレー１を該据付突条７を以って露天床下地面８に置き敷きし、各据付突条７，７間に各隣接するプラスチック製トレー１，１間において連通する断熱路９を形成し、階下の断熱を併せて図る。上記トレー底板２の下方への屈曲にて上記保水溝６と据付突条７とを形成する。

又図１、図２、図５に示すように、上記隣接するプラスチック製トレー１，１間の係合手段として、上記各プラスチック製トレー１の側面から側方へ突出する凸部１０と、同側面からトレー１内へ陥没せる凹部１１を設け、該凸部１０と凹部１１を相嵌めしつつ、各覆工ブロック５を置き敷きし、トレー１相互、即ち覆工ブロック５相互の相対位置を確保すると共に強風による吹き飛び防止に資する。

又上記プラスチック製トレー１の側板３には開口１２を設け、例えば上記相嵌めされる凹部１１及び凸部１０の対向する側板３に開口１２を夫々設け、該開口１２から露出するポーラスコンクリート層４の露出面を相互に当接して水分の相互浸透を図り、各覆工ブロック５のポーラスコンクリート層４における保水を均一にする。

図８に示すように、上記覆工ブロック５は屋上等の露天床下地面８に多数置き敷きしつつ敷き詰めて露天床１４を形成する。一例として図９に示すように、露天床下地面８に僅かな勾配を設け、この勾配を有する露天床下地面８に上記覆工ブロック５を多数置き敷きすることにより、各覆工ブロック５に勾配をつけ、他方上記勾配の上端に灌水装置１３を設け、該灌水装置１３から最上端の覆工ブロック５に散水することにより、該水分を勾配の下端へ向け流下させ、上記開口１２において当接する上段のポーラスコンクリート層４から下段のポーラスコンクリート層４への水分浸透を図り、全覆工ブロック５のポーラスコンクリート層４に均一に保水せしめる。

上記覆工ブロック５をプラスチック製トレー１を以って、即ち同トレー１の据付突条７を以って露天床下地面８に置き敷きしつつ多数敷き詰め、上記各覆工ブロック５のポーラスコンクリート層４の上面で露天床面を形成する。

雨水又は灌水は上記各覆工ブロック５のポーラスコンクリート層４内へ透水し、上記保水材４ｃで保水しつつコンクリート層４を透過せる水分をプラスチック製トレー１で遮水し、該保水材４ｃで保水した水分を上記連通空隙１５を通して蒸発し、気化熱（蒸発熱）により露天床１４の過加熱を防止する。

次に実験例について説明すると、供試体としてセメント：粒状骨材：吸水性ポリマーの混合比（重量比）を１：２：０．１にして、１００×１００×１００（ｍｍ）の立方体の覆工ブロックを作成し、水に漬けてその保水量を測定したところ、水に漬ける前には略１ｋｇのブロックが略１．３ｋｇの重量に増加し、該増加分から保水量が３００ｇに達することが認められた。

又図１０のグラフは外気温度と温度曲線Ｓ１と、該外気温に対する供試体の表面温度曲線Ｓ２と、上記覆工ブロックで覆工しない屋上のコンクリートスラブの表面温度曲線Ｓ３の対比を示しており、同グラフに示すように、１２時前後の外気温が３５℃程度においてスラブ表面が６０℃近くに達しているのに対し、上記保水せる供試体の表面温度は４０℃以下に止まり、約２０℃の温度上昇抑制効果が認められ、総じて著しい温度降下が認められた。

上記保水維持性能と水分蒸発維持性能は、上記プラスチック製トレー１の遮水性能によって更に向上できる。

ブロック置き敷き露天床を形成する覆工ブロックを複数枚置き敷きした状態を以って示す平面図。 上記図１の状態における底面図。 上記図１の状態における側面図。 上記置き敷きした覆工ブロックの断面図。 上記覆工ブロック相互の係合手段を示す拡大断面図。 上記覆工ブロック相互間における透水手段と断熱路を示す拡大断面図。 ポーラスコンクリート層の拡大断面図。 上記覆工ブロックを屋上に置き敷きして形成した露天床を概示する断面図。 上記覆工ブロックを勾配をつけて敷き詰め、勾配の上端に灌水装置を設けた例を概示する断面図。 上記覆工ブロックの気化熱による温度上昇抑制性能を示すグラフ。

符号の説明

１…プラスチック製トレー、２…プラスチック製トレーの底板、３…プラスチック製トレーの側板、４…ポーラスコンクリート層、４′…縁部ポーラスコンクリート層、４ａ…セメント、４ｂ、４ｂ′…骨材、４ｃ…保水材、５…覆工ブロック、６…保水溝、７…据付突条、８…露天床下地面、９…断熱路、１０…凸部、１１…凹部、１２…開口、１３…灌水装置、１４…露天床、１５…連通空隙

Claims (4)

1. 露天床下地面に多数の覆工ブロックを敷き詰めて露天床を形成する場合に、上記覆工ブロックがプラスチック製トレー内に連通空隙構造のポーラスコンクリート層を保有すると共に、該ポーラスコンクリート層の連通空隙内に保水材を保有し、該覆工ブロックをプラスチック製トレーを以って露天床下地面に置き敷きしつつ多数敷き詰め、上記各覆工ブロックのポーラスコンクリート層の上面で露天床面を形成し、雨水又は灌水を上記各覆工ブロックのポーラスコンクリート層内へ透水しつつプラスチック製トレーで遮水すると共に上記保水材で保水し、該保水材で保水した水分を上記連通空隙を通して蒸発する構成とし、更に上記隣接するプラスチック製トレー間の係合手段として上記各プラスチック製トレーの側面から側方へ突出する凸部と同側面からトレー内へ陥没せる凹部を設け、該凸部と凹部を相嵌めしつつ上記各覆工ブロックの置き敷きと敷き詰めを行い、又上記相嵌めされる凹部及び凸部の対向する側板に開口を夫々設け、該開口から露出する上記ポーラスコンクリート層の露出面を相互に当接して水分の浸透を図る構成としたことを特徴とするブロック置き敷き露天床構造。
2. 上記保水材として吸水性ポリマーを用いたことを特徴とする請求項１記載のブロック置き敷き露天床構造。
3. 上記ポーラスコンクリート層を形成する粒状骨材が製紙スラッジの炭化粒状材から成ることを特徴とする請求項１記載のブロック置き敷き露天床構造。
4. 上記プラスチック製トレーの内底面に同トレーの底板を下方へ屈曲して形成した多数の保水溝を有し、該保水溝内を上記ポーラスコンクリート層で満たしたことを特徴とする請求項１記載のブロック置き敷き露天床構造。

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