JP5715398B2 - 保水設備 - Google Patents
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Description
[前提出願の技術分野]
[前提出願の背景技術]
[前提出願の先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献2]特開2006−342979
[特許文献3]特開平8−73282
[前提出願の発明の概要]
[前提出願の発明が解決しようとする課題]
[前提出願の課題を解決するための手段]
[前提出願の発明の効果]
[前提出願の発明を実施するための形態]
第1図及び第2図に第1の実施の形態を示す。第1図は実施の形態に係る保水構造体の
断面図、第2図はその通水系統図である。
上記実施の形態では平板状の支持材21を支柱22によって支承することによりスペース34を形成しているが、第3図のように波板状の支持材44を地表又は屋上面等に直置きするように設置してもよい。この場合、支持材44と地表又は屋上面20との間に生じるスペース45の空気を室外機に導くようにダクトを設ける。
上記実施の形態では塊状の保水用セラミックス24を用いているが、第4図に示すように柱形の保水用セラミックス46,47を柱軸方向が上下方向となるように配列してもよい。
本発明で用いる保水用セラミックスは、その保水用セラミックスの全体積の53〜70%好ましくは55〜68%が、孔径1〜100μm、好ましくは15〜40μmの微細気孔よりなることが好ましい。上述の通り、このように微細な気孔を多量に含むことにより、保水用セラミックスの保水性及び水の蒸発性が良好となる。
この保水用セラミックスを構成するセラミックスの組成は
SiO2:50〜80wt%とりわけ55〜70wt%
Al2O3:10〜30wt%とりわけ15〜25wt%
Na2O及びK2Oの合計:1〜10wt%とりわけ3〜7wt%
であることが好ましい。
次に保水用セラミックスの好適な製造方法について説明する。
窯業系原料:75〜95wt%、特に80〜95wt%
アルミナセメント:3〜15wt%、特に5〜15wt%
吸水性ポリマー:0.5〜10wt%、特に1〜5wt%
炭酸リチウム:10wt%以下、特に1〜10wt%、とりわけ1〜5wt%
である。
保水用セラミックスは、気孔径及びその割合が厳密に制御された多孔質セラミックスであり、雨水を吸水することにより治水し、また、吸水した水を日射によって蒸散させる性能を有する。
A−1.ビルの省エネ・CO2削減:
保水用セラミックスをビル屋上に敷設することにより、保水用セラミックスによる雨水の治水・蒸散で、屋上スラブ温度を下げ、階下の空調の使用電力量を減らすことができる。
保水用セラミックスは、芝生等の植物と同様の保水、冷却の性能を有すると共に、高耐久・長寿命かつ自然降雨を利用する維持管理不要な材料であるため、屋上緑化代替の有力候補となる。
保水用セラミックスは、熱伝導率が0.2W/m・K程度の低熱伝導性で断熱性が高いので、これをビル屋上に敷設することにより、屋上スラブ温度を一定に保つことができる。また、紫外線も防ぐことができる。
B−1.ヒートアイランド対策:
保水用セラミックスは、ビル屋上を占有する各種機器(室外機・熱源など)の下にも敷設できるので、本発明の保水用セラミックスを各所に敷設することにより、都市の蒸散面積を増やし、街区全体の温度をより一層低減することができる。
保水用セラミックスは、芝生と比較して高い治水能力があるので、ビル屋上に可能な限り敷設すれば、ゲリラ豪雨のピークカットが期待できる。
保水用セラミックスは、従来、廃棄物とされていた長石キラを主原料(例えば原料の90%)として製造することができる。長石キラはタイル原料の長石を採掘する時の副産物であり、従来は廃棄物とされていたものである。
第8図(a)に示すように、底部及び4側面が断熱材11で構成された箱型容器内にコンクリートスラブ12を敷設し、その上に、多孔質セラミックス(例えば、後掲の実験例2と同様にして製造された多孔質セラミックス)13を厚さ10cmに敷設し、試験体1とした。多孔質セラミックスの敷設面積は1m2である。なお、底部断熱材11とコンクリートスラブ12との間には、温度センサ14を設けた。
コンクリートスラブ :0.15W/m・K
土 :0.63W/m・K
多孔質セラミックスをビル屋上に敷設した場合(ケース1)と、これを敷設していない従来仕様(ケース2)と、芝生や低木を植えた屋上緑化の場合(ケース3)とで、単位面積当たりの初期費用(敷設ないし植栽費用)と20年間の維持(メンテナンス)費用を試算し、その比較結果を第11図に示した。
東京都23区内のビル屋上全てに多孔質セラミックスを敷設すると、治水・蒸散に機能する都市の蒸散面積を10%増加させることができる。
多孔質セラミックスと芝生について、10月2日〜10月16日の15日間にわたる期間の単位体積当たりの蒸散量と吸水量の累計を比較した第12図より明らかなように、多孔質セラミックスは芝生よりも2倍以上の吸水・蒸散量を有する。
多孔質セラミックスは、例えば、従来廃棄物とされていた長石キラ90重量%と、その他の材料10重量%で製造することができる。単位面積当たりの多孔質セラミックスの重量を40kg/m2とすると、5000m2の敷設に必要となる長石キラの量は、
5000(m2)×40(kg/m2)×0.9÷1000=180ton
となる。
8号珪砂:勝野窯業製
長石キラ:愛知県瀬戸産 長石
吸水性ポリマー:三洋化成株式会社製
(篩によって粒径20μmアンダー(吸水性ポリマーA)、粒径
20〜50μm(吸水性ポリマーB)、粒径50〜100μm
(吸水性ポリマーC)に分級した。)
アルミナセメント:ラファージュ株式会社製
炭酸リチウム:試薬特級
CuO:試薬特級
水以外の原料を表1の割合で秤量し、ミキサ(ホソカワミクロン製ナウタミキサ)で乾式にて攪拌混合した。次いで、水を表1の割合でこの混合粉末に添加し、混練した。これを直径70mm、最大厚さ15mmの略円盤形状に成形し、80℃にて24時間乾燥した。これをローラーハースキルン(最高焼成温度は表1に示す通り。炉通過時間は60分)にて焼成し、多孔質セラミックスを製造した。
る。
表1の通り、上記の好ましい組成よりなる実験例1〜5の多孔質セラミックスは、吸い上げ性能及び蒸発効果持続日数に優れ、耐凍結融解性能、吸水性も良好である。
以下、上述の前提技術の保水用セラミックス/多孔質セラミックスを好適に使用することができる本発明の保水設備10の実施の形態について説明する。ここでは、保水用セラミックスと多孔質セラミックスのことを合わせて「多孔質セラミックス」と呼ぶ。
図15は、第1の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。図16は、第1の実施の形態に係る保水設備を図15の矢印A方向から見た側面図である。以下、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
図17は、第2の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。以下、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
図18は、第3の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。本実施の形態では、取付部材116を介して、保水構造体108を敷設して保持する敷設部材102にワイヤ状の吊下げ部材114が取り付けられている。敷設部材102と吊下げ部材114は、支持部材100を形成する。保水設備10は、吊下げ部材114によって施工対象面Pの上方の構造物に固定されて吊り下げられている。吊下げ部材114の長さは、自由に調節可能である。そのため、施工対象面Pから敷設部材102の上面までの高さh4も自由に調節可能である。
図19は、第4の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。本実施の形態では、保水構造体108を敷設して保持する敷設部材102の四方に高さh5の側壁118を設けた点が、図15の保水設備10とは異なる。側壁118は、敷設部材102と同じくネット状の部材である。敷設部材102と側壁118は、支持部材100を形成する。支持部材100は、保水構造体108を収容可能で、上方が開放された定形の容器状の収容体として形成されている。この収容体には、かご、箱、袋、ネット袋、皿などが含まれる。また、支持部材100は、底上げ部材104が取り付けられることにより、足付きの容器として形成されている。側壁118の高さh5は、保水構造体108の高さh2(図16)よりも高い。
図20は、第5の実施の形態に係る保水設備10の斜視図である。本実施の形態では、支持部材100の四方の側壁118の上辺に蓋部122を設け、上方を覆蓋する定形の箱状に形成した点が、図19の保水設備10とは異なる。
(変形例1)
図21(a)と図21(b)は、支持部材100の変形例を示す斜視図である。図21(a)の支持部材100では、ネット状の敷設部材102にかえて、保水構造体108の外形よりも小さな直径d1の孔110が複数開けられた板状の敷設部材102が使用されている点が、図16の支持部材100とは異なる。一方、図21(b)の支持部材100は、図21(a)よりも幅の狭い4つの敷設部材102が、これらと直交する底上げ部材104と一体的に形成された、すのこ状である。4つの敷設部材102がそれぞれ等間隔で底上げ部材104と固定されることにより、支持部材100には幅がd2の孔110が3つ形成されている。幅d2は、保水構造体108の外形よりも小さい。
図22は、保水構造体の敷設の変形例を示す、図21の矢印B方向から見た側面図である。本変形例では、図21(a)または図21(b)の敷設部材102の上に、所定数ごとにネット状の袋112に入れられた状態の保水構造体108が敷設されている。
Claims (2)
- 保水性を有する保水体の集合体である保水構造体と、
通気性を有し、前記保水構造体と施工対象面との間に空間を形成して前記保水構造体を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、前記保水構造体の下方の前記施工対象面が歩行路として使用可能なように、前記保水構造体と前記施工対象面との間に空間を形成した保水設備。 - 保水性を有する保水体の集合体である保水構造体と、
通気性を有し、前記保水構造体と施工対象面との間に空間を形成して前記保水構造体を支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、上方の構造物から吊り下げられている保水設備。
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