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緑化屋根またはリビングルーフとは、建物の屋根の一部または全部が、防水膜の上に植えられた植物と栽培培地で覆われているものです。根止め層や排水層、灌漑システムなどの追加の層が含まれる場合もあります。 [ 1 ]鉢植えの植物が維持されている屋上のコンテナガーデンは、一般的に真の緑化屋根とはみなされていませんが、これについては議論があります。屋上池は、雑排水を処理するために使用される緑化屋根の別の形態です。[ 2 ]緑化屋根は、植物、土壌、排水層、屋根のバリア、および灌漑システムで構成されます。[ 3 ]
屋上緑化は、雨水の吸収 、断熱、野生生物の生息地の創出[ 4 ]、より美しい景観を提供することで屋上周辺の人々のストレス軽減、都市の気温低下やヒートアイランド現象の緩和[ 5 ]など、建物にとっていくつかの目的を果たします。屋上緑化は、改修や再開発プロジェクトだけでなく、新築の建物にも適しており、小さなガレージから、より大きな工業、商業、公共の建物まで設置できます。 [ 1 ]都市や郊外の景観において、植物の自然な機能を効果的に利用して水をろ過し、空気を浄化します。[ 6 ]屋上緑化には2種類あります。集約型屋上緑化は、厚さが12.8cm （5 + 1 / 16インチ）以上と厚く、より多様な植物を植えることができますが、重く、メンテナンスも多く必要です。一方、広範型屋上緑化は、厚さが2～12.7cm （13 / 16～5インチ）と浅く、集約型屋上緑化よりも軽量で、メンテナンスも最小限で済みます。[ 7 ]
グリーンルーフという用語は、クールルーフ、太陽熱コレクターや太陽光発電パネルを備えた屋根など、何らかのグリーンテクノロジーを使用する屋根を示すためにも使用されることがあります。グリーンルーフは、エコルーフ、オイコステゲ、植栽屋根、リビングルーフ、グリーンルーフ、VCP H [ 8 ] (水平植栽複合パーティション)とも呼ばれます。
緑化屋根はエネルギー消費を改善し、削減します。[ 9 ]質量と熱抵抗値を加えることで暖房を削減でき、蒸発散量を増やすことでヒートアイランド現象を軽減できます。[ 10 ]トロント大学のブラッド・バスによる2005年の研究では、緑化屋根は冬の条件下でも熱損失とエネルギー消費を削減できることが示されました。[ 11 ] [ 12 ]モデル研究では、トロントのダウンタウンの利用可能な表面の50%に緑化屋根を追加すると、都市全体が0.1～0.8 ℃（0.2～1.4 °F）冷却されることが分かりました。[ 13 ]
蒸発冷却により、緑化屋根は建物の冷房負荷を50～90パーセント削減します[ 14 ]。特に、テラリウムやパッシブソーラー熱貯蔵庫として機能するようにガラス張りにすると効果的です。
都市部で緑化屋根が集中すると、夏の都市の平均気温が下がり、ヒートアイランド現象に対抗できます。[ 15 ]従来の建築材料は太陽放射を吸収して熱として再放出するため、都市は周辺地域よりも少なくとも4 ℃（7.2 °F）高くなります。対照的に、緑化屋根を備えたシカゴ市庁舎では、暑い日の屋根の温度は、近くにある従来の屋根の建物よりも通常1.4～4.4 ℃（2.5～7.9 °F）低くなります。 [ 16 ]緑化屋根は、シカゴだけでなく、アトランタ、ポートランド、その他の米国の都市でも一般的になりつつあり、都市ヒートアイランド現象に対抗するための規制によってその使用が奨励されています。緑化屋根は、低影響開発の一種です。[ 17 ]
2023年のメタ分析では、緑化屋根は夏季に屋上表面温度を平均30℃下げ、都市ヒートアイランド現象を大幅に緩和することがわかった。[ 18 ] 2023年の86件の研究の系統的レビューでは、広範囲にわたる緑化屋根は、通常、夏のピーク時に屋上表面温度を15～30℃下げ、基材の深さや地域の気候に応じて室内温度も1～4℃下げることが報告されている。[ 19 ]
シカゴの場合、市は建物に緑化屋根を設置する建設業者にインセンティブを与える条例を制定しました。シカゴ市庁舎の緑化屋根は、米国で最も初期かつ最も有名な緑化屋根の例の1つです。緑化屋根が屋根の微気候に及ぼす影響を調べる実験として植えられました。この研究やその他の研究を受けて、現在では、大都市のすべての屋根が緑化されれば、都市の気温を最大7 ℃（13 °F）下げることができると推定されています。[ 20 ]
屋上緑化は、節水型の園芸技術によって雨水流出を減らすことができます[ 21 ] [ 22 ] 。屋上緑化は、都市部における低影響開発（LID）手法の改修において重要な役割を果たしています[ 23 ] 。EPAが引用した、2004年6月に開催された「健康な都市のための屋上緑化会議」で発表された研究では、豪雨時の雨水流出が75%以上減少したことがわかりました[ 24 ] 。水は屋上の基材に蓄えられ、植物に吸収され、蒸散と蒸発によって大気中に戻されます。
緑化屋根は、流出水の総量を減らし、屋根からの流出速度を遅くします。緑化屋根は、雨水の最大 75% を保持し、凝縮と蒸散によって徐々に大気中に放出し、土壌に汚染物質を保持することがわかっています。[ 24 ]多くの緑化屋根は、雨水流出管理に関する地方の規制や政府の料金に準拠するために設置されています。[ 25 ]合流式下水道システムのある地域では、大雨により下水システムが過負荷になり、洪水が発生して未処理の下水が地域の水路に排出されることがあります。
屋上緑化は、都市の自然の一部として自然の生息地を作り出します。[ 26 ] 19階建ての高層ビルが立ち並ぶ都市部でも、屋上緑化は有益な昆虫、鳥、ミツバチ、チョウを引き寄せることがわかっています。屋上緑化で記録されたミツバチの種の最近のリスト（世界）は、種の多様性だけでなく、（予想通り）小型の地中営巣種への偏りも強調しています（Hofmann and Renner、2017）。屋上の緑化は、鳴き鳥、渡り鳥、および自然の生息地の不足に直面している他の野生生物に飛び石を提供することで、野生のエリアを補完します。コウモリも、屋上緑化が提供する採餌の機会のために、屋上でより活発に活動することが報告されています。[ 27 ]ニューヨーク市のジャビッツセンターの屋上緑化での研究では、屋上の特定の昆虫、特に蛾の数が多いほど、コウモリの採餌活動が増加するという相関関係が示されています。ミズーリ州セントルイスで2023年に行われた研究では、都市部の屋上菜園が多様なミツバチの個体群を支え、都市部の受粉と生物多様性を高めることが示された。[ 28 ]
屋上緑化は壁緑化としても機能し、空気中の汚染物質や二酸化炭素をろ過し、喘息などの病気の発生率を下げるのに役立ちます。[ 29 ]また、雨水から汚染物質や重金属をろ過することもできます。
緑化屋根の環境面でのメリットは、炭素を隔離できることです。炭素は植物物質の主成分であり、植物組織に自然に吸収されます。炭素は植物組織と土壌基質に、植物の落葉や根からの分泌物を通して蓄積されます。[ 30 ]ミシガン州とメリーランド州の緑化屋根に関する研究では、地上バイオマスと地下基質に平均して 168 g C m −2から 107 g C m −2の炭素が蓄積されていることがわかりました。使用された植物の種類によって変動がありました。基質の炭素含有量は平均 913 g C m −2で、元の炭素含有量を差し引いた後の総隔離量は 378 g C m −2でした。[ 31 ]隔離は、植物の種類を変更したり、基質の深さ、基質の組成、管理方法を変更したりすることで改善できます。ミシガン州で行われた研究では、S. acre と S. album の地上隔離量は 64 g C m −2から 239 g C m −2の範囲でした。[ 31 ]
また、基質の深さを増やすことで、炭素貯蔵面積を増やし、炭素貯蔵の可能性が高い植物の種類を多様化することができます。直接的な炭素隔離技術と方法は測定および計上できます。グリーンルーフは、建物を断熱する能力によって、発電所から放出されるCO 2を間接的に削減します。 [ 30 ]米国の建物は、二酸化炭素排出量全体の 38% を占めています。[ 32 ]米国エネルギー省が支援するモデルでは、グリーンルーフを導入すると、電力消費が 2% 削減され、天然ガスが 9～11% 削減されることが分かりました。このことから、2023 年の包括的なレビューでは、グリーンルーフは、建物のエネルギー消費の削減や都市ヒートアイランドの緩和など、直接的な隔離と間接的なメカニズムの両方を通じて二酸化炭素の削減にも貢献することが強調されました。[ 33 ]
適切に設計・設置された広範囲緑化屋根システムの費用は、1平方メートルあたり108～248ドル（1平方フィートあたり10～23ドル）ですが、集約型緑化屋根の費用は、1平方メートルあたり355～2,368ドル（ 1平方フィートあたり33～220ドル）です。ただし、緑化屋根の建設に使用される材料のほとんどは再利用できるため、緑化屋根の交換費用は、一般的に初期設置費用の3分の1と推定されています。[ 35 ]
屋上緑化の初期費用を考慮すると、屋上緑化には多くの経済的メリットがあります。
緑化屋根の主な欠点は、設置の初期費用が通常の屋根の2倍になる可能性があることです。[ 43 ]緑化屋根の種類によっては、維持費が高くなる場合もありますが、一部の緑化屋根は継続的な費用がほとんど、またはまったくかかりません。また、一部の緑化屋根は、屋根に水が溜まることと、根が防水膜を貫通する可能性があることから、建物の防水システムに高い要求を課します。もう1つの欠点は、緑化屋根が引き寄せる野生生物には、開いた窓から住宅に簡単に侵入する可能性のある害虫が含まれる可能性があることです。
土壌基質と保持された水の質量が増加すると、建物の構造支持に大きな負担がかかります。そのため、このような大きな追加重量を支えることができる建物が不足していること、また、このような重量を支えることができるように建物を補強する追加コストがかかることから、集約型緑化屋根が広く普及する可能性は低いと考えられます。[ 44 ]緑化屋根の種類によっては、特に世界の地震地域では、より厳しい構造基準が課せられています。基質と植栽の重量負荷が許容静荷重を超えるため、特定の種類の緑化屋根を後付けできない既存の建物もあります。2016年に香港で緑化屋根の重量が原因で大きなスポーツホールの屋根が崩壊しました。[ 45 ]この災害の後、香港の各地で他の多くの緑化屋根が撤去されました。[ 46 ]
緑化屋根は、標準的な屋根に比べて、メンテナンスとメンテナンスに必要なエネルギーが大幅に増加します。標準的なメンテナンスには、ゴミの除去、雑草の抑制、花がら摘み、剪定、水分レベルの確認、施肥が含まれます。[ 47 ]緑化屋根のメンテナンスに必要なエネルギーには、気候、降雨強度、建物の種類、植生の種類、外装コーティングなど、多くの変数があります。[ 40 ]最も大きな影響は、降雨量が少ないことで、必要な水やりによりメンテナンスに必要なエネルギーが増加します。10 年ごとの屋根メンテナンス サイクルでは、緑化屋根のある家は、白い屋根のある家よりも改修に必要なエネルギーが多くなります。緑化屋根の個々のコンポーネントは、製造プロセス中にCO2の影響があり、これは従来の屋根と比較して追加的な影響があります。 [ 48 ]緑化屋根のコンポーネントのエンボディード エネルギーは、緑化屋根1 m 2 (5 ポンド/平方フィート) CO2です。この値は 6448 g C m −2に相当し、378 g C m −2 よりも大幅に大きくなっています。[ 40 ]緑化屋根が耐用年数を終えた際の廃棄物管理方法の基準は成文化されていない。[ 49 ]
芝生屋根とLWAベース（軽量骨材）屋根の両方が、結果として生じる雨水の水質に悪影響を与えることがわかっています。[ 50 ]
緑化屋根は、植栽媒体の深さと必要なメンテナンスの量に応じて、集約型、半集約型、または広範型に分類できます。広範型緑化屋根は、従来、50～120 kg/m 2 (1平方フィートあたり 10～25 ポンド)の植生を支えています[ 51 ]。一方、集約型緑化屋根は、 390～730 kg/m 2 (1平方フィートあたり 80～150 ポンド)の植生を支えています。[ 52 ]大きな植物や従来の芝生を育てるためにある程度の深さの土壌を必要とする従来の屋上庭園は、灌漑、施肥、その他のメンテナンスを必要とするため労働集約型とみなされます。集約型緑化屋根は、公園のような雰囲気でアクセスしやすく、キッチンハーブから低木や小さな木まで、あらゆる植物が含まれる場合があります。[ 53 ]
対照的に、広範囲緑化屋根は、事実上自己維持するように設計されており、最小限のメンテナンス、おそらく年に一度の除草や成長を促進するための緩効性肥料の施用のみを必要とするはずです。広範囲緑化屋根は通常、メンテナンスのためにのみアクセスされます。[ 53 ]これらは非常に薄い土壌層の上に設置できます（ほとんどの場合、特別に配合された堆肥を使用します）。防水屋根の上に直接敷かれた薄いロックウール層でさえ、セダム属やコケの植栽を支えることができます。一部の緑化屋根の設計には、集約的要素と広範囲的要素の両方が組み込まれています。屋根を保護するために、防水膜がよく使用されます。この膜は、常に湿っている、水たまりがある、高アルカリ性および低アルカリ性の条件、植物の根、菌類、細菌への曝露などの極端な条件下でも防水性を維持するように製造されています。[ 54 ]
緑化屋根技術の進歩により、従来の緑化屋根の分類に当てはまらない新しいシステムが開発されました。総合緑化屋根は、広範緑化屋根と集約緑化屋根の最も優れた特性を組み合わせたものです。総合緑化屋根は、集約緑化屋根で一般的に見られる植物の種類を、広範緑化屋根システムの深さと重量で支えます。[ 55 ]
もう一つ重要な違いは、傾斜のある緑化屋根と平らな緑化屋根の違いです。多くの北欧の建物に見られる伝統的な特徴である傾斜のある芝生屋根は、平らな緑化屋根よりもシンプルな構造になっています。これは、屋根の傾斜によって屋根構造への水の浸入リスクが軽減され、防水層や排水層を少なくすることができるためです。
古代の緑屋根は、洞窟のような構造物や、土と植物で覆われた芝屋根で構成されており、農業、住居、儀式などに一般的に使用されていました。これらの初期の住居は、風雨からの保護、冬の間は優れた断熱効果、夏の涼しい場所を提供しました。残念ながら、これらは防水性がなく、望ましくない穴を掘る野生動物の侵入を防ぐシステムもありませんでした。[ 56 ]
現代の緑化屋根は、栽培培地と植物を支えるために屋根の上に意図的に設置された人工層システムで構成されており、比較的新しい現象です。しかし、北欧スカンジナビアでは、緑化屋根や芝生屋根は何世紀にもわたって存在しています。現代のトレンドは、1960年代にドイツで緑化屋根が開発されたことから始まり、その後多くの国に広がりました。今日では、ドイツの屋根全体の約10%が「緑化」されていると推定されています。[ 37 ]
ドイツ、スイス、オランダ、ノルウェー、イタリア、オーストリア、ハンガリー、スウェーデン、イギリス、ギリシャなど、多くのヨーロッパ諸国には、屋上緑化を推進する非常に活発な協会があります。[ 57 ]ドイツは、屋上緑化システムの開発と大規模な販売を開始した最初の国です。[ 56 ]オーストリアのリンツ市は、1983年から屋上緑化の設置に対して開発業者に報酬を支払っており、スイスでは、1990年代後半から連邦法となっています。 イギリスでは普及が遅れていますが、ロンドンやシェフィールドなど、多くの都市がその利用を促進する政策を策定しています。
北米でも屋上緑化の人気が高まっているが、ヨーロッパの一部の地域ほど一般的ではない。北米の多くの都市では、建物に屋上緑化を取り入れる開発業者に税制優遇措置を提供している。トロントとサンフランシスコでは、新築の建物に屋上緑化を義務付けている。[ 58 ] [ 59 ]
屋上水浄化は、グリーンルーフにも導入されています。これらのグリーンルーフは、実際には屋上に組み込まれた処理池です。処理池は、単純な基質で作られるか、植物ベースの池で作られます。使用される植物には、ショウブ、カラマツソウ、ミヤマハッカなどがあります。[ 60 ]
1970年代以降、ドイツではいくつかの研究が行われてきました。ベルリンはドイツで最も重要な屋上緑化研究の中心地の1つです。特にここ10年で、さらに多くの研究が始まりました。米国には約10の屋上緑化研究センターがあり、約40か国で活動が行われています。グレーター・マンチェスター地域におけるグリーンインフラ、特に屋上緑化の影響に関する最近の研究では、屋上緑化は特に都市部で気温を下げるのに役立つことが研究者によって明らかになりました。「すべての建物に屋上緑化を追加すると、最高表面温度に劇的な効果があり、すべての期間と排出シナリオで1961～1990年の現在のケースよりも気温を低く抑えることができます。屋上緑化は、建物の割合が高く蒸発率が低い場所で最大の効果を発揮します。したがって、最大の効果は都市の中心部で得られました。」[ 61 ]
工業用地の跡地は、希少な植物、動物、無脊椎動物を支える貴重な生態系となり得る。再開発の需要が高まるにつれ、これらの生息地は脅威にさらされている。「生物多様性屋根」とも呼ばれる「ブラウンルーフ」[ 62 ]は、新しい開発の平らな屋根を地元産の材料で覆うことで、この生息地の喪失を部分的に緩和することができる。ブラウンルーフの建設技術は、平らな緑化屋根を作るのに使われる技術と似ているが、主な違いは、特定の生物多様性の目的を達成するために、栽培媒体（通常は地元産の瓦礫、砂利、土壌など）を選択することである。[ 63 ]スイスでは、基礎から出る沖積砂利を使うのが一般的で、ロンドンでは、レンガの瓦礫とコンクリートの混合物が使われている。
当初の構想は屋上に植物が自然に定着するようにすることだったが、短期的に生物多様性を高めるために種を蒔くこともある。こうしたやり方は純粋主義者からは嘲笑されている。[ 64 ]屋上にはクモや昆虫（こうした場所が開発されるにつれて、その多くは英国で極めて希少になっている）が生息し、昆虫食の鳥の餌場となっている。 ロンドンの現代舞踊センターであるラバンには、国内で希少なクロジョウビタキを奨励するために特別に設計された茶色の屋根がある。[ 65 ]地上160メートル（520フィート）の高さにある緑の屋根は、自然保護区として機能する英国とヨーロッパで「おそらく世界でも」最も高いとされているが、カナリーワーフのバークレイズ銀行本社にある。[ 66 ]緑の屋根と茶色の屋根の原理を組み合わせて設計されたこの屋根には、すでにさまざまな希少な無脊椎動物が生息している。
青屋根は雨水管理システムとして機能し、雨水を開放された水面または屋根瓦の下に貯留し、放出速度を制御します。青緑屋根は、青屋根技術と緑屋根技術を組み合わせて、屋上緑化の利点を最適化し、基材と植栽の層の下に水を貯留します。利点には、雨水流出の影響の軽減、緑屋根の灌漑への雨水の再利用、建物の室内温度の低下などがあります。広範囲型屋根と集中型屋根の両方で、屋上庭園、スマート青緑屋根（都市冷却に重点を置く）、ポディウム緑デッキなどのさまざまなアプローチにより、青緑屋根をサポートできます。[ 67 ]
青緑色の屋根は、水の層が安定した温度を維持するため、建物の省エネ冷却に最適です。これは年間を通して有益であり、研究によると、青緑色の屋根のある場所は、従来の屋根のある場所よりも冬と夏の気温変動の影響を受けにくいことが示されています。青緑色の屋根の緑化屋根や従来の屋根に対するもう1つの利点は、蒸発率が高く、表面温度が低くなり、都市のヒートアイランド現象を緩和することです。[ 68 ]
オーストラリアでは過去10年間で屋上緑化の人気が高まっています。初期の例としては、メルボルンのフレッシュウォーター・プレイス住宅タワー（2002年）の10階屋上半身半エーカーの庭園、メルボルン市議会が入居するCH2ビル（2006年）（オーストラリア・グリーンビルディング評議会によってオーストラリア初の6つ星グリーン・スター・デザインの商業オフィスビルとして認定）、そしてコンドル・タワー（2005年）の4階にある75平方メートル（810平方フィート）の芝生などが挙げられます。
2008 年以降、オーストラリアの市議会や影響力のあるビジネス グループが、屋上緑化の利点を積極的に推進するようになりました。「メルボルンの屋上緑化への青写真」は、メルボルン委員会が運営するプログラムの一つです。[ 70 ] 2010 年に、オーストラリア最大の屋上緑化プロジェクトが発表されました。ビクトリア州海水淡水化プロジェクト[ 71 ]では、 26,000平方メートル(280,000 平方フィート)を超える屋上面積に、98,000 本のオーストラリア原産植物による「生きたタペストリー」が作られます。この屋上は、建物を景観に溶け込ませ、遮音性、耐腐食性、温度制御、メンテナンスの軽減を提供するように設計された、海水淡水化プラントの高度な屋上システムの一部となります。
2014年6月、エコロジカルアーティストのロイド・ゴッドマンは、構造エンジニアのスチュアート・ジョーンズ、環境科学者のグラント・ハリスと協力し、オーストラリアのメルボルンにあるユーレカタワーの92階、91階、65階、56階に、ティランジアという植物を極限の屋外環境で栽培する実験を行った。選ばれた着生植物は非常に軽量で、土壌や給水設備がなくても生育可能であり、設置以来定期的にチェックされているが、現在も成長し、花を咲かせている。ティランジア・ベルゲリという種は、1本の芽から複数の群落にまで成長した。
このプロジェクトは現在「ティランジア・スウォーム」と名付けられ、フェデレーション・スクエア、ビクトリア国立美術館、エッセンドン空港など、オーストラリア各地の他の多くの建物にも拡大されています。[ 72 ]ゴッドマン氏はまた、夏には日陰を作り、冬には日差しを取り入れるために天窓を横切って移動できるティランジアの植物スクリーンを使った実験も行っています。夏の40 ℃（104 °F）の日に測定された温度は、屋根の表面温度が84 ℃（183 °F）に達したのに対し、植物によってできた影によって屋根の表面温度は51 ℃（124 °F）まで下がったことが明らかになりました。
トロント市は2009年5月に住宅および工業用建物の屋上緑化を義務付ける条例を承認した[ 73 ] 。Green Roofs for Healthy Citiesからは、この新法は最低6階建ての住宅用建物にしか適用されないため、厳格さに欠けるとの批判が出ている。2011年1月31日までに、工業用建物は屋上の10%または2,000平方メートル（22,000平方フィート）を緑化することが義務付けられた[ 74 ]。トロント市庁舎のポディウム屋上は、市内最大の一般に開放された屋上である3,000平方メートル（32,000平方フィート）の屋上庭園を含むように改修された。この屋上緑化は2010年6月に一般公開された[ 75 ] 。カナダの多くの屋上緑化では、持続可能な雨水利用方法も採用されている。
2008年、バンクーバー・コンベンションセンターは西棟にカナダ原産の植物や草で覆われた2.4ヘクタール（6エーカー）の屋上緑化を設置し、カナダ最大の屋上緑化となった。 [ 76 ] 2005年に開館したオタワの新しいカナダ戦争博物館も、草で覆われた屋上を特徴としている。
2007年から2010年にかけて行われたオンタリオ州ハミルトンのハミルトン市庁舎の改修工事では、芝生で覆われた屋根の設置など、建物の環境に優しい性質を高めるための多くの取り組みが行われた。[ 77 ]
サイモン・フレーザー大学のバーナビーキャンパスには、かなりの数の屋上緑化があります。[ 78 ]
カナダ初のLEEDプラチナV4住宅であるケベック州ウェイクフィールドのEcoHomeのエーデルワイスハウス[ 79 ]は、12度の傾斜を持つ緑化屋根を備えています。
セント・マイケルズ・サステナブル・コミュニティでは、2012年から緑化屋根の設置と育成が行われています。環境に配慮し、最大限の日陰とボリューム感を与えるために選ばれた在来植物（主に花）が、色彩豊かで機能的な緑化屋根を作り出しています。このコミュニティは、国内で最も多くの緑化屋根を擁しています。
エジプトでは、土を使わない農業が建物の屋上で植物を栽培するために用いられています。屋根自体に直接土を敷かないため、断熱層は不要です。代わりに、植物は木製のテーブルの上で栽培されます。野菜や果物が最も人気があり、農薬を使わない新鮮で健康的な食料源となっています。[ 80 ]
エジプトで実験的に用いられている、より高度なアクアポニックスという手法は、閉鎖循環システムの中で植物の隣で魚を養殖するものです。このシステムでは、魚が排出するアンモニアを植物が利用することで生育が促進され、同時に植物がアンモニアを吸収して水を浄化するため、魚の水を交換する必要がなくなります。また、魚は植物の根から栄養分を摂取することもできます。
フィンランドでは、屋上緑化はまだ少ない。大都市ではいくつかの実験的な屋上緑化が行われている。しかし、首都ヘルシンキは市内の屋上緑化の促進に関するガイドラインを発表している。南ヨーロッパの状況は北ヨーロッパの状況とは大きく異なり、そこで得られた知識を寒冷な気候に直接適用することはできないため、このテーマに関する研究は継続中である。第5の次元である「都市部の屋上緑化と壁面緑化」研究プログラムは、フィンランドにおける最適な屋上緑化と壁面緑化の解決策に関する高度で広く適用可能な科学的知識を生み出すことを目的としている。[ 81 ]
フランスでは、リヨンのインターナショナルスクールに、ケーブルで支えられた8,000平方メートル（86,000平方フィート）の広大な緑化屋根が設置されました。 [ 82 ]また、2006年6月にレ・リュック・シュル・ブローニュにオープンした新しい博物館「ヴァンデ歴史博物館」にも、約8,000平方メートル（86,000平方フィート）の巨大な緑化屋根が組み込まれています。
ドイツでは、100年以上前の産業化初期に始まった、長きにわたる屋上緑化の伝統が存在します。1970年代には、屋上緑化技術が次の段階へと発展しました。深刻な雨水問題により、都市は革新的な解決策、できれば生きた植物を用いた解決策を検討するようになりました。高性能で軽量な材料を用いた現代の屋上緑化技術は、追加の荷重をほとんど支えられない屋根でも丈夫な植物を育てるために使用されました。1980年代には、現代の屋上緑化技術はドイツでは広く知られていましたが、世界の他の国ではほとんど知られていませんでした。最も革新的な公園・レクリエーション局の1つと世界最古の園芸大学を有するシュトゥットガルトでは、現代の屋上緑化技術が完成し、大規模に導入されました。2000年代初頭までに、ドイツでは多くの大都市圏に屋上緑化を義務付ける法律が制定されました。[ 83 ]
ドイツで初めて屋上緑化産業がブームになった際、品質に関する問題が記録されました。FLLは、最新の屋上緑化技術に焦点を当てた委員会を設立しました。FLLは、Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau eV（ドイツ景観研究開発建設協会）の略です。FLLは独立した非営利団体で、1975年に8つの専門団体によって「植物研究とその計画された応用の推進と普及を通じて環境条件を改善する」目的で設立されました。FLLの屋上緑化作業部会は、ガイドラインと作業指示書を多数発行している40の委員会のうちの1つにすぎません。これらのガイドラインの中には、屋上緑化サイトの計画、実施、維持管理に関するドイツ語のFLLガイドラインなど、英語でも入手可能なものもあります。FLLメンバーによる研究と総合の結果は、DIN規格の編纂を規定するのと同じ原則を用いて常に更新され、指針または作業指示書として公表されています。
現在のグリーンルーフガイドラインは2011年に発行されました。[ 84 ]今日、ドイツのFLLのほとんどの要素は、世界中の規格やガイドライン（FM Global、ASTM、NRCA、SPRIなど）の一部となっています。
Fachvereinigung Bauwerksbegrünung (FBB) は、1985 年に設立された DDV ( Deutscher Dachgaertner Verband ) に次ぐ 2 番目の緑化屋根協会として、1990 年に設立されました。FBB は、製造業者、設計者、販売業者、運営者のためのオープンなフォーラムとして 1990 年に設立されました。この組織は、自然と建築物の関係を対立するものではなく、機会として捉えるという、当時としては先見性のあるアイデアから生まれました。緑化屋根業界と従来の屋根業界の両方が等しく代表されています。
FBBは、強力な市場プレゼンスを持つ革新的なロビー団体へと発展し、他のヨーロッパの協会との連携を通じて国際的に認知されています。現在、約100社の会員企業がFBBが提供する多面的なサービスを利用しており、より高度な市場専門知識と競争力を享受しています。「市場における競争力」。
現在、毎年約1,000 万平方メートル(1億 1000 万平方フィート)の新しい屋上緑化が建設されています。最新の調査によると、これらの約4 分の3は広範囲にわたるもので、残りの4 分の 1は屋上庭園です。ドイツで屋上緑化が最も多い都市はベルリンとシュトゥットガルトです。規制の状況に関する調査は FBB によって行われています。ドイツの都市のほぼ 3 分の 1 が、屋上緑化と雨水技術を支援する規制を設けています。屋上緑化の研究機関は、ハノーバー、ベルリン、ガイゼンハイム、ノイブランデンブルクなど、いくつかの都市にあります。
ドイツは世界で最も多くの屋上緑化がある国であり、現代の屋上緑化技術に関する知識が最も進んでいる国でもある。[ 85 ]ドイツの屋上緑化は、造園専門家の2～3年間の見習い教育制度の一部となっている。
ギリシャ財務省は、アテネの憲法広場にある国庫に緑の屋根を設置した。[ 86 ]いわゆる「オイコステギ」（ギリシャ語で「建物-生態学的」を意味するoiko、発音は[ ˈiko ] 、および「屋根-住居-シェルター」を意味するstegi、発音はstaygee）は、2008 年 9 月に開設された。2008 年 9 月に行われた屋根の熱力学の研究では、設置により建物の熱性能が大幅に改善されたと結論付けられた。[ 87 ] 2009 年 8 月に行われたさらなる研究では、設置場所の真下の階の空調で 50% のエネルギー節約が観測された。10 階建ての建物の総床面積は1.4 ヘクタール (3.5 エーカー)である。オイコステギは650平方フィート（60平方メートル）を占め、屋根面積の52％、総床面積の8％に相当する。それにもかかわらず、年間合計5,630ユーロのエネルギー節約が記録され、これは建物全体の空調費の9％、暖房費の4％の節約に相当する。[ 88 ]
本研究のもう一つの観察結果と結論は、最初の研究と2回目の研究の間の12ヶ月間にバイオマスが追加されたことで、オイコステギの熱力学的性能が向上したという点である。これは、バイオマスがさらに増加するにつれて、さらなる改善が見られることを示唆している。また、本研究では、サーマルカメラによる測定中に、屋上に蝶、ミツバチ、テントウムシなどの有益な昆虫が多数観察されたことも報告されている。これは明らかに設置前には見られなかったことである。最後に、本研究は、ギリシャのアテネにある憲法広場の微気候と生物多様性の両方が、オイコステギによって改善されたことを示唆している。
ブルゼ・パシュと呼ばれる緑の屋根は、伝統的にカシミールの家屋で冬の断熱のために使われていました。屋根は地元産の白樺材で作られ、肥沃な土壌で覆われ、その上にはさまざまな花や作物が栽培されていました。花や作物の種類は地域によって異なり、多様性を生み出していました。[ 90 ]
クアラルンプールのバス停には2019年に緑化屋根が設置された。[ 91 ]
スカンジナビアが起源の芝生屋根は、ノルウェーではバイキング時代や中世以来、芝生や緑で覆われた屋根が使われてきました。これは、これらの素材が家の屋根に重みを加え、安定性を保ち、寒いノルウェーの冬の間断熱効果を発揮したため人気がありました。芝生屋根は、タイルや波形鉄板などの近代的な工業材料がノルウェーに導入された18世紀まで一般的でした。しかし、国内で伝統的な様式を復活させようとする現代の動きにより、緑で覆われた別荘や山小屋の需要が高まりました。それ以来、ノルウェーは他の北欧諸国と同様に、緑化屋根プロジェクトや建設のホットスポットとなっています。[ 92 ]
ノルウェーは青緑屋根技術の開発においても先駆的な役割を果たしてきました。北極圏の気候変動に伴い、ノルウェーでは毎年豪雨の発生頻度が増加しています。青緑屋根技術は、豪雨が住宅に及ぼす影響や洪水被害への対策となります。しかし、青緑屋根にはコストがかかり、構造的な健全性を維持するためにより集中的なメンテナンスが必要となるなど、いくつかの欠点も存在します。ノルウェーでは、より安全で強固な屋根工法を確立するために、青緑屋根のリスクとメリットを評価するプロジェクトが進行中です。[ 93 ]
ポーランドのいくつかの都市では、ワルシャワ、クラクフ、ヴロツワフなど、屋上緑化の設置を促進する政策やインセンティブを実施しています。これらの政策は、特に都市部において、屋上緑化の普及を促進するのに役立っています。都市部では、屋上緑化は都市化による環境への影響を軽減し、都市住民の生活の質を向上させるための重要なツールとみなされています。ワルシャワ大学の屋上緑化は、ポーランドで最も印象的で有名な屋上緑化の例の1つです。約10,000平方メートルの面積を覆い、70種類以上の植物から30,000本以上の植物が含まれています。[ 94 ]
2023年9月現在、世界最大の緑化屋根のギネス世界記録は、カタールのドーハにある自治体省および公共事業庁（ASHGHAL）が保持している。この緑化屋根は4,031平方メートル（43,389平方フィート）の面積を覆い、環境意識向上とカタール2030ビジョンに向けた政府の継続的な取り組みの一環である。[ 95 ]
シンガポールは2019年にシンガポール国立大学の研究者主導の実験の一環として、10台の公共バスに緑化屋根を設置した。[ 91 ] シンガポールのバス停の緑化屋根は、周囲の気温を最大2 ℃下げることがわかった。 [ 96 ]
スイスには、ヨーロッパ最古の屋上緑化の一つがあり、1914年にチューリッヒのウォリスホーフェンにあるモース湖浄水場で作られました。濾過槽には、30,000平方メートル（320,000平方フィート）の平らなコンクリート屋根があります。内部を涼しく保ち、濾過床での細菌の繁殖を防ぐため、アスファルトで防水された屋根の上に、砂利の排水層と15センチメートル（5.9インチ）の土の層が敷かれました。土壌に元々あった種子から草原が発達し、今では多くの植物種の楽園となっています。その中には、この地域ではすでに絶滅してしまった種もあり、特に6,000株のOrchis morio（ミドリハネラン）が有名です。スイスのより新しい例としては、バーゼル州立病院の第1病院と第2病院、チューリッヒ中央駅のSihlpostプラットフォームなどがあります。
世界初の屋上緑化植物園とされる[ 97 ]施設は、1999年5月にマルメのアウグステンボーに設立されました。国際屋上緑化研究所（IGRI）は、研究施設および教育施設として2001年4月に一般公開されました。（その後、世界中で同様の組織が増加していることを考慮して、スカンジナビア屋上緑化研究所（SGRI）に改名されました。）屋上緑化はマルメで広く普及しており、SGRI植物園近くのアウグステンボー住宅開発では、屋上緑化と、雨水流出に対処するために建物間の小川、池、浸透路などの広範な造園が取り入れられています。アウグステンボーの屋上緑化植物園は現在一般公開されておらず、スカンジナビア屋上緑化研究所は2025年半ば以降運営されていません。スウェーデンにおける屋上緑化推進活動の一部は、現在、旧研究所と関連のあるNGOであるスカンジナビア緑化インフラ協会によって引き継がれている。
サンティアゴ・カラトラバ設計のオフィス兼アパートメントビル「ターニング・トーソ」の麓近く、ヴェストラ・ハムネン（西港）に位置する新しい都市型住宅開発プロジェクト「Bo01」は、かつての造船所や工業地帯の跡地に建設され、多くの屋上緑化を取り入れている。
2012年、 27,000平方メートル（290,000平方フィート）の屋上庭園を備えたショッピングモール「エンポリア」がオープンしました。この屋上庭園の広さはサッカー場約4面分に相当し、一般に開放されているヨーロッパ最大級の屋上緑化公園の一つとなっています。
2003年にイングリッシュ・ネイチャーは「英国では政策立案者が屋上緑化をほとんど無視してきた」と結論付けた。[ 98 ]しかし、英国では屋上緑化の事例がますます頻繁に見られるようになっている。ケンジントン・ルーフ・ガーデンは、 1938年にロンドンのケンジントンにあった旧デリー＆トムズ百貨店の上に建設された、注目すべき初期の屋上庭園である。 [ 99 ]より最近の例としては、ノッティンガム大学ジュビリー・キャンパス、ロンドンのグリニッジにあるセインズベリー・ミレニアム・ストア、ホーニマン博物館、カナリー・ワーフなどが挙げられる。ロンドン中心部のテムズ川近くにあるエセルレッド・エステートは、現在までに英国の首都で最大の屋上緑化プロジェクトである。 リバプールのトックステスも、大規模な屋上緑化プロジェクトの候補地となっている。
英国では、集約型緑化屋根は、住民や労働者が庭や地元の公園にアクセスできないことが多い都市部の密集した地域で使われることがあります。広範囲緑化屋根は、建物を田園地帯の環境に溶け込ませるために使われることがあり、例えばロールス・ロイス・モーター・カーズは、ヨーロッパ最大級の緑化屋根（ウェスト・サセックス州グッドウッドの工場で32,000平方メートル（340,000平方フィート）以上をカバー）を所有しています。 [ 100 ]
シェフィールド大学は、グリーンルーフ・センター・オブ・エクセレンスを設立し、特に英国におけるグリーンルーフに関する研究を行ってきた。[ 101 ]シェフィールド大学のナイジェル・ダネットは、 2004年に英国中心のグリーンルーフに関する書籍を出版した（2008年に改訂）。[ 102 ]
フォート・ダンロップは、 2004年から2006年にかけての再開発以来、英国最大の屋上緑化施設となっている。
英国には、ヨーロッパで最も革新的な食品加工施設の1つであるイーブシャムのケーンズサラダ工場もあります。[ 103 ]そこには、約90種の野草と天然の草を植えた野草の屋根があります。種子の混合物は、地域の環境への影響を最小限に抑えるために、一流の生態学者と相談して作られました。[ 104 ]事前に栽培された野草の毛布は、立ちはぜ葺き屋根の上に敷かれ、ソーラーパネルと組み合わされて、工場全体に環境に優しい仕上げを施しています。[ 105 ]この開発は、2013年全国屋根工事業者連盟の持続可能な屋根賞のグリーン屋根部門も受賞しました。[ 106 ] [ 107 ]
広大な緑化屋根の最大級の面積は、米国にあるフォード・モーター・カンパニーのミシガン州ディアボーンにあるリバー・ルージュ工場で、450,000平方フィート（42,000平方メートル）の組立工場の屋根がウィリアム・マクドノーの設計によるセダムなどの植物で覆われています。1,800万ドルの組立工場は、そうでなければ5,000万ドル相当の機械式処理施設を敷地内に設置する必要を回避しています。シカゴのミレニアム・パーク・ガレージの上に建設された24.5エーカー（9.9ヘクタール）のミレニアム・パークは、最大級の集約型緑化屋根の1つと考えられています。[ 109 ]
その他の有名なアメリカの例としては、シカゴ市庁舎や、カリフォルニア州サンブルーノにある旧ギャップ本社（現在はYouTube本社）などがある。米軍はワシントンDCエリアに2つの大きな屋上緑化施設を所有している。米国沿岸警備隊本部（550,000平方フィートまたは51,000平方メートル）とATF（55,000平方フィートまたは5,101平方メートル）である。[ 110 ]
初期の緑化屋根建築物（1971年竣工）の例として、ワシントン州フェデラルウェイにあるウェイアハウザー本社ビル（延床面積35万8000平方フィート、3万3300平方メートル）が挙げられる。5階建てのオフィスビルの屋上は、緑に覆われた階段状のテラスが連なっている。上空から見ると、建物は周囲の景観に溶け込んでいる。
ニューヨーク市最大の緑化屋根は、マンハッタンのミッドタウンにある米国郵政公社のモーガン処理・配送センターの屋上に設置されました。109,000平方フィート（10,100平方メートル）のこのプロジェクトの建設は2008年9月に始まり、2009年7月に完成し、公開されました。在来植物で覆われ、耐用年数が50年と見込まれるこの緑化屋根は、USPSの暖房と冷房のコストを年間約30,000ドル節約するだけでなく、雨水による汚染物質が市の上水道システムに流入する量を大幅に削減します。[ 111 ] [ 112 ]
2001年、シカゴ市庁舎の屋上に、38,800平方フィート（3,600平方メートル）の屋上庭園が完成しました。これは、都市部のヒートアイランド現象、雨水流出、そしてシカゴの気候における様々な種類の屋上庭園や植物種の有効性に対する緑化屋根の影響を評価するためのパイロットプロジェクトとして機能しました。屋上は通常一般には立ち入り禁止ですが、周辺の33棟の高層ビルから見ることができます。庭園には、低木、つる植物、2本の樹木を含む150種以上の植物20,000本が植えられています。緑化屋根の設計チームは、シカゴ地域の企業であるコンサベーション・デザイン・フォーラムが、著名な「グリーン」建築家ウィリアム・マクドノーと共同で率いました。屋上には花を咲かせる植物が豊富にあるため、養蜂家は屋上に設置された巣箱から毎年約200ポンド（90キログラム）の蜂蜜を収穫しています。緑化屋根の見学は、特別な手配が必要です。シカゴ市庁舎の屋上緑化は、 2002年にアメリカ造園家協会（ASLA）のコンペティションで優秀デザイン賞を受賞した。
ゼッケンドルフ・タワーズの7階にある14,000平方フィート（1,300平方メートル）の屋外スペースは、かつては鉢植えの植物で埋め尽くされた目立たない屋上でしたが、ニューヨーク最大の住宅用グリーンルーフとなっています。[ 113 ] [ 114 ] [ 115 ]この屋上は、マイケル・ブルームバーグ市長のNYCグリーンインフラキャンペーンの一環として2010年に改修され、降った雨水を流して隣接するユニオンスクエア地下鉄駅の洪水の原因となるのではなく、屋上に降った雨水を一部集める役割を果たしていると言われています。[ 113 ]
維持管理にも費用がかかる場合があります。広範囲緑化屋根は維持管理の要件は低いですが、一般的に維持管理が全く不要というわけではありません。ドイツの研究では、不要な苗木を除去する必要性を年間約6秒/m²と定量化しています。[ 116 ]緑化屋根の維持管理には、開花や多肉植物の被覆率を高めるための施肥が含まれることがよくあります。美観が問題にならない場合は、一般的に施肥や維持管理は必要ありません。広範囲緑化屋根は、雨水の汚染を避けるために、緩効性肥料のみで施肥する必要があります。従来の肥料は、広範囲緑化屋根には決して使用しないでください。[ 117 ] [ 118 ]ドイツの研究では、緑化屋根の栄養要求量を5gN /m²と概算しています。利用可能な栄養素が多すぎない基質を使用することも重要です。FLLガイドラインでは、基質の最大許容栄養素含有量を規定しています。[ 119 ]
アメリカで最も古い緑化屋根の1つは、1936年に建設されたマンハッタンのロックフェラーセンターの屋上にある。この屋上は主にセンターの従業員の楽しみのために美観を目的としたもので、1986年に改修されて今日まで残っている。[ 120 ]
2017年11月の選挙でデンバーのグリーンルーフイニシアチブ[ 121 ]が可決されたことにより、2018年1月から、このイニシアチブの基準を満たす新築または既存の建物には屋上庭園の設置が義務付けられ、オプションで太陽光発電パネルと組み合わせることもできる。[ 122 ] [ 123 ]
シアトルもまた、屋上緑化の利用が増加している都市の一つです。この現象は、主に市が新しい建築基準や改良された建築基準を通じて屋上緑化を奨励する取り組みによるものです。2006年には、シアトル・グリーン・ファクター・プログラムが承認されました。[ 124 ]このプログラムは、雨水流出とそれに伴う汚染を減らし、気温を安定させ、鳥や昆虫の生息地を作るために、新しい建物の開発に緑化を取り入れることを奨励しています。 [ 125 ]これらの変更は2009年に拡大され、屋上緑化の具体的な雨水対策上の利点を認識し、それに応じて屋上緑化を採用した開発業者に報奨を与えるようになりました。[ 124 ] [ 126 ]
2010年までに、シアトルには約8.25エーカー（3.34ヘクタール）の緑化屋根が設置されました。[ 127 ]雑草の発生、乾燥した夏の時期の灌漑不足、継続的な植え替えの必要性など、市内での初期の問題にもかかわらず、最適な土壌と植物、監視と維持管理の必要性についての理解が深まるにつれて、このプロジェクトは成功し続けています。[ 124 ] 2010年のシアトルの緑化屋根に関する調査では、緑化屋根の導入の初期費用が企業や住宅所有者を躊躇させる可能性がある一方で、緑化屋根は実際には屋根材を保護し、長期的にはコストを削減する可能性が高いことが認められました。[ 128 ]シアトルでの成功を受けて、ポートランド、シカゴ、ワシントンDCなどの他の都市も、独自のグリーンファクタープログラムの開発に取り組んでいます。[ 126 ]
シアトル市庁舎は、22,000 個以上のセダム、フェスク、および芝生の鉢植えを含むグリーンルーフプロジェクトを実施することで先導してきました。[ 129 ]市は、このプロジェクトにより建物の年間雨水流出を50 ～ 75 パーセント削減できることを期待しており、これにより、サケなどの在来種の生息地を提供する地域の流域への被害が軽減されます。[ 129 ]歴史的なユニオンステーブルビルは、雨水流出を削減し、建物のエネルギー使用量を 70 パーセント削減するために、他の効率ベースの変更とともにグリーンルーフを使用しています。 [ 130 ]シアトルのダウンタウンにあるパークプレイスビルは、光熱費の削減を期待して雨水を回収するために造園を使用する主要な例となっています。 [ 130 ]
ワシントン DC は 21 世紀初頭に市内で緑化屋根に対するインセンティブの実施を開始しました。2003 年に、チェサピーク湾財団は DC 水道下水道局と共同で「緑化屋根実証プロジェクト」を導入しました。[ 131 ]このプログラムでは、いくつかのパイロット緑化屋根に助成金が支給され、建物の所有者の建設費用を支援しました。このプロジェクトから、市はこれらの屋根がどれほど有益であるかを理解し始め、その後数年にわたってより多くのプログラムが実施されました。2007 年に、リバースマート報酬プログラムは、ワシントン DC 内の緑化屋根プロジェクトに 1 平方フィートあたり 3 ドルの補助金を貸し付けるリバースマート屋上緑化屋根リベートプログラムを導入しました。これにより、その年に 12 のプロジェクトが支援されました。[ 131 ]
1年後、補助金は5ドルに引き上げられ、さらに多くの開発者が設計にこのプログラムを取り入れるようになった。また、RiverSmart Rewardsプログラムを通じて、承認された雨水管理設備を設置した場合、「住民や不動産所有者は水道料金の大幅な割引を受けることができる」可能性もある。[ 132 ]
2016年に、1平方フィートあたり10～15ドルの補助金が導入され、「雨水流出と汚染物質の削減を目的としたグリーンルーフの自主的な設置を促進する」ことになった。[ 133 ]合流式下水道システム内での設置には1平方フィートあたり10ドルの補助金が設定され、市営雨水下水道システム内での設置には1平方フィートあたり15ドルの補助金が設定された。この奨励プロジェクトの最大の利点は、対象となる建物の種類に制限がないことである。住宅、商業施設、公共施設のいずれであっても、対象となる物件の規模に制限はない。[ 133 ] 2016年には、地区内に合計230万平方フィートのグリーンルーフがあった。2020年現在、グリーンルーフは510万平方フィートとなっている。[ 134 ]
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