建物内植物生育システム、及び建物内植物生育システムの制御方法
【課題】建物内部で植物が十分に生育できるようにする。
【解決手段】建物内植物生育システム１は、建物の外壁に設けられた窓の少なくとも一部と、当該建物の内部に当該建物の外壁に対向して設けられた仕切り部とにより仕切られた空間の内部に設けられた植物の栽培室と、前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室と、前記栽培室の温度と前記居室の温度とをそれぞれ検知する手段と、前記検知された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する換気手段と、を含む。
【解決手段】建物内植物生育システム１は、建物の外壁に設けられた窓の少なくとも一部と、当該建物の内部に当該建物の外壁に対向して設けられた仕切り部とにより仕切られた空間の内部に設けられた植物の栽培室と、前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室と、前記栽培室の温度と前記居室の温度とをそれぞれ検知する手段と、前記検知された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する換気手段と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内植物生育システム、及び建物内植物生育システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、建物の環境負荷を小さくすることが求められている。そこで、下記の特許文献１に示されるように、建物の窓に内窓を付けてエアーフローウィンドウとしたり、建物にダブルスキン構造を用いたりすることで、建物内の換気を効率的に行い、建物内の空調負荷を低減させる技術が提案されている。また、特許文献２に示されるように、建物に植物栽培用の温室を設けて、内部で植物を栽培することができる建物も提案されている。
【特許文献１】特開２００７−１９７９２２号公報
【特許文献２】特表２０００−５０４５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、建物内で植物を栽培しようとすると、温室を別途設ける必要があった。また、植物の生長のために温室内を暖房したり、植物に二酸化炭素を供給するためにボイラーを稼働させたりすることで、エネルギーを消費してしまうなど非効率なところもあった。
【０００４】
本発明の目的の一つは、建物内部の既存の空間を効率的に活用しつつ、植物が好適に生育するように制御することを可能とした建物内植物生育システム、及び建物内植物生育システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の建物内植物生育システムの発明は、窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室と、前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室と、前記栽培室の温度と前記居室の温度とをそれぞれ測定する手段と、前記測定された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する換気手段と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記換気手段は、前記居室の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記建物の外気の温度を測定する手段と、前記測定された外気の温度と、前記栽培室の温度とに応じて、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する外気換気手段と、をさらに含む、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記外気換気手段は、前記外気の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室の二酸化炭素濃度を測定する手段をさらに含み、前記換気手段は、前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と外気との間で空気を換気する手段をさらに含む、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室の内部に設けられた人工照明と、前記栽培室への光合成有効放射量を測定する手段と、をさらに含み、所定の期間において前記測定された光合成有効放射量の合計が、前記植物の生育に適した光合成有効放射量の予め定められた範囲に満たない場合に、前記人工照明を点灯する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室を構成する、前記外壁に設けられた窓から前記栽培室に入射する太陽光を遮光する手段をさらに含み、前記測定された光合成有効放射量が所定の閾値を上回る場合には、前記遮光手段により前記太陽光を遮光する、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室は、前記外壁をダブルスキン構造にして構成される空間の内部に設けられる、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記仕切り部は、前記外壁に設けられた窓の内窓であり、前記栽培室は、前記外壁に設けられた窓のペリメータ部に前記内窓を配置することにより構成される、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項１１に記載の建物内植物生育システムの制御方法の発明は、窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室の温度を検知するステップと、前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室の温度を検知するステップと、前記検知された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気させるステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、栽培室と居室との室内温度の変化に応じて、相互に換気を行うことにより、建物内部の既存の空間を効率的に活用しつつ、植物が好適に生育するように制御することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、栽培室を植物の適温近くに保つことにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、栽培室の温度と屋外温度との変化に応じて、相互に換気を行うことにより、建物内部で植物が好適に生育できるようにすることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、栽培室を植物の適温近くに保つことにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、栽培室と居室との空気を換気して栽培室内の二酸化炭素濃度を調整することで、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、栽培室の空気と外気とを換気して栽培室内の二酸化炭素濃度を調整することで、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、栽培室内への光合成有効放射量が不足している場合に人工照明で不足分を補うことにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、栽培室内へ入射する太陽光が過剰である場合には、栽培室に入射する太陽光を遮光することにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、栽培室をダブルスキン構造の内部に設けることで、建物内部で植物が好適に生育できるようにするとともに、建物のスペースを有効に活用しつつ、エネルギー消費を抑えることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、栽培室をペリメータ部に設けた内窓との内部に設けることで、建物内部で植物が好適に生育できるようにするとともに、建物のスペースを有効に活用しつつ、エネルギー消費を抑えることができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明によれば、栽培室と居室との室内温度の変化に応じて、相互に換気を行うことにより、建物内部の既存の空間を効率的に活用しつつ、植物が好適に生育するように建物内植物生育システムを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２８】
図１には、本実施形態に係る建物内植物生育システム１の全体構成を示す。図１に示されるように、建物内植物生育システム１は、建物において窓が設けられる外壁部をダブルスキン構造としたダブルスキン部１０を有し、ダブルスキン部１０の内部に植物を栽培する栽培装置２６を配置している。ここで、ダブルスキン構造とは、建物の外壁に対向する仕切り部を建物内部に設けて二重構造にするとともに、その二重構造の内部を換気するようにして、建物内の温度変化を低減させる外壁構造である。なお、図１において、左側に示されている図は、建物内植物生育システム１が適用された建物の居室４０側から栽培室５０を眺めた場合の正面図であり、右側に示されている図は、居室４０と栽培室５０との側面図である。
【００２９】
ダブルスキン部１０は、天井部１２、外側ガラス部１４、底面部１６、居室４０との境界部１８、そして図示していない側壁により区切られた空間である。ダブルスキン部１０では、外側ガラス部１４の下部に設けられた換気用ダンパー２０ａから外気を取り込み、天井部１２の一部に設けられた換気用ダンパー２０ｂからダブルスキン部１０の空気を屋外に排出できるようになっている。
【００３０】
本実施形態では、ダブルスキン部１０の内部には、栽培装置２６を配置する配置部２４が設けられている。配置部２４は、例えばキャットウォークや格子状の床として構成することとして、ダブルスキン部１０の空気が上下に換気しやすくするようにしてもよい。本実施形態では、ダブルスキン部１０の内部空間の少なくとも一部を、栽培装置２６を配置する栽培室５０として用い、栽培室５０内の換気や植物への日射等を制御することにより植物の生育を最適化しようとするものである。
【００３１】
居室４０は、居室天井４２、居室床面４４、境界部１８、そして図示していない側壁により囲まれた人の居室空間である。上述したように、居室４０は、境界部１８を介して栽培室５０と接している。また、境界部１８のうち、居室４０と接する一部には窓ガラス２８が設けられており、居室４０から栽培室５０の内部を見通すことができるようにされている。そして、境界部１８において、窓ガラス２８の上部には、栽培室５０と居室４０との空気を相互に換気する給排気装置３０が設置されている。給排気装置３０は、ファンを含み、居室４０から栽培室５０、そして栽培室５０から居室４０への双方向に換気を行う換気装置である。
【００３２】
栽培室５０の内部にはさらに、温度、二酸化炭素濃度をそれぞれ測定する各種のセンサ群３２、人工照明３４、遮光カーテン３６、および波長制御カラーロールフィルム３８が設置される。また、建物内植物生育システム１にはさらに、居室４０に温度センサや二酸化炭素濃度測定センサを含むセンサ群４６と、屋外に面して温度センサ４８が設けられ、居室４０の室温と屋外の気温とをそれぞれ測定することができる。センサ群３２及びセンサ群４６，温度センサ４８により測定された温度、二酸化炭素濃度等の測定データは、図２に示される植物生育制御装置１００に伝送される。植物生育制御装置１００は、各センサから伝送された測定データを解析し、その解析結果に基づいて給排気装置３０の動作や換気用ダンパー２０の開閉、及び人工照明３４の点灯等を制御する。
【００３３】
図２には、本実施形態に係る植物生育制御装置１００の機能ブロック図を示す。図２に示されるように、植物生育制御装置１００は、測定情報取得部１０２、換気制御部１１０、及び人工照明制御部１１２を備える。測定情報取得部１０２はさらに、温度取得部１０４、二酸化炭素濃度取得部１０６、及び光合成有効放射量取得部１０８を含み、各部により取得された測定データを植物生育制御装置１００に取り込むインターフェースとして機能する。
【００３４】
温度取得部１０４は、栽培室５０に設置されたセンサ群３２に含まれる温度センサ、居室４０の温度を測定する温度センサを含むセンサ群４６、および外気温度を測定する温度センサ４８によりそれぞれ測定された温度データの出力を受ける。温度取得部１０４は、有線又は無線によるデータ伝送により、予め定められた時間間隔毎に各温度センサから温度データを取得することとしてよい。
【００３５】
二酸化炭素濃度取得部１０６は、栽培室５０に設置されたセンサ群３２に含まれる二酸化炭素濃度センサにより測定された二酸化炭素濃度データの出力を受ける。また、二酸化炭素濃度取得部１０６はさらに、居室４０に設置されたセンサ群４６に含まれる二酸化炭素濃度センサにより測定された二酸化炭素濃度データの出力を受けることとしてもよい。二酸化炭素濃度取得部１０６は、有線又は無線によるデータ転送により、予め定められた時間間隔毎に二酸化炭素濃度センサから温度データを取得することとしてよい。
【００３６】
光合成有効放射量取得部１０８は、建物への光合成有効放射量を取得する。光合成有効放射量は、日射量の所定割合、例えば４５％として算出することとしてよい。ここで、日射量（Ｗ／ｍ２）は、建物に設置された日射量測定センサから取得することとしてもよいし、気象庁等の外部データベースから日射量を取得することとしてもよい。また、栽培室５０に設置されるセンサ群３２の中に光合成有効放射量を計測する光合成有効放射量計が含まれることとしてもよく、光合成有効放射量取得部１０８は、当該設置される光合成有効放射量計により光合成有効放射量を取得することとしてもよい。
【００３７】
換気制御部１１０は、温度取得部１０４により取得された温度と、二酸化炭素濃度取得部１０６により取得された二酸化炭素濃度とが所定の条件を満たすか否かを判断し、その判断結果に基づいて給排気装置３０及び換気用ダンパー２０の動作を制御する。換気制御部１１０は、給排気装置３０および換気用ダンパー２０にそれぞれの動作を制御する制御信号を伝達し各部を制御する。以下、換気制御部１１０による給排気装置３０及び換気用ダンパー２０の制御の詳細について説明する。
【００３８】
ここで、換気制御部１１０において温度取得部１０４により取得された温度に基づく換気制御について、図３（Ａ）を参照しつつ具体的に説明する。図３（Ａ）には、栽培室５０の温度θｇ、及び居室４０の温度θｉの比較に基づいて給排気装置３０を動作させて、居室４０と栽培室５０との間で換気を行う場合の動作条件が示されている。
【００３９】
栽培室５０の温度は、例えば栽培する植物の適温を１８度から２０度とした場合には、この温度範囲を目標温度範囲として換気を行うこととする。適温の範囲は、植物が光合成量により生成した糖の量が、植物が呼吸により消費する糖の量よりも大きくなる温度範囲として設定することとしてよい。そして、換気制御部１１０は、θｇが１８度未満であって、居室４０の方が栽培室５０よりも室温が高ければ、すなわち、θｇ＜θｉであれば、給排気装置３０を動作させて居室４０と栽培室５０との間で換気を行い。θｇ≧θｉであれば給排気装置３０を動作させないようにする。また、θｇが目標温度範囲内、すなわち１８≦θｇ≦２０であれば、給排気装置３０を動作させない。そして、θｇが目標温度範囲を上回る場合であって、居室４０の方が栽培室５０よりも室温が低い、すなわちθｇ＞θｉであれば、給排気装置３０を動作させて居室４０と栽培室５０との間で換気を行い、θｇ≦θｉであれば給排気措置３０を動作させないこととする。
【００４０】
また、図３（Ｂ）には、栽培室５０の温度θｇと、外気温θｏとの関係に応じた換気用ダンパー２０による栽培室５０と外気との換気を行う場合の動作条件を示す。換気用ダンパー２０が開けられる条件は、上記の給排気装置３０による換気と同様に、θｇが目標温度範囲外にある場合であって、外気温θｏの方がθｇよりも目標温度範囲に近いことである。
【００４１】
次に、図４を参照しつつ、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇに応じた換気について説明する。図４には、Φｇの濃度範囲に応じた、給排気装置３０と換気用ダンパー２０の動作条件が示されている。
【００４２】
本実施形態において、例えば植物が最適に光合成を行うために必要な二酸化炭素濃度（目標濃度範囲）を３５０〜１０００ｐｐｍとすると、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇが３５０ｐｐｍに満たない場合には、給排気装置３０を動作させて、居室４０からの空気を取り入れる。これは、居室４０には人がおり、二酸化炭素濃度が栽培室５０よりも高いためである。一方で、Φｇが１０００ｐｐｍを上回る場合には、換気用ダンパー２０を開いて、栽培室５０に外気を取り入れる。これは、外気の方が建物内よりも二酸化炭素濃度が低いためである。そして、二酸化炭素濃度Φｇが目標濃度範囲にある場合には、給排気装置３０も換気用ダンパー２０も動作させずに換気を行わないこととする。また、二酸化炭素濃度に基づく換気の動作条件は、上記のものに限られない。例えば、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇが所定の濃度範囲に満たない場合においては、Φｇが居室４０の二酸化炭素濃度よりも薄い場合にのみ、居室４０と栽培室５０との間で換気を行うこととしてもよい。また、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇが所定の濃度範囲よりも大きい場合において、Φｇが居室４０の二酸化炭素濃度よりも小さければ、居室４０と栽培室５０との間で換気を行うこととしてもかまわない。
【００４３】
もちろん、上記の給排気装置３０と換気用ダンパー２０による換気とをそれぞれ組み合わせて、栽培室５０内の換気を行うこととしてよい。その場合には、室温を適正にするための換気と、二酸化炭素濃度を適正にするための換気とのどちらを優先するかを予め定めておくこととしてもよい。また、居室内の余剰空気の量に応じて、給排気装置３０によるファンの風量を変更することとしてもよい。
【００４４】
人工照明制御部１１２は、光合成有効放射量取得部１０８により取得された光合成有効放射量データに基づいて、人工照明３４の点灯を制御する。以下、図５を参照しつつ、人工照明制御部１１２により行われる、栽培室５０に入射する日射量に応じた人工照明３４の照射制御について具体的に説明する。
【００４５】
図５は、人工照明３４の制御を説明する図である。図５に示されるように、人工照明制御部１１２は、光合成有効放射量取得部１０８により取得された日毎の光合成有効放射量の合計値（ＭＪ／ｍ２）を測定し、直近の所定日数分（本実施形態では４日分）の光合成有効放射量を合計して、その合計値が基準の積算光合成有効放射量に達しているか否かを判断する。なお、基準の積算光合成有効放射量は、統計データに基づく月毎の平均日射量における４日分の５０％に設定することとしてもよい。そして、人工照明制御部１１２は、図５（Ａ）のように、光合成有効放射量の合計値が基準の積算光合成有効放射量に達していないと判断すると、人工照明３４を点灯させて、不足している光合成有効放射量を植物に供給する。一方で、図５（Ｂ）のように、光合成有効放射量が基準の積算光合成有効放射量に達していると判断される場合には、光合成有効放射量が十分足りているため、人工照明３４を点灯させない。
【００４６】
また、人工照明３４の動作条件は上記のものに限られるものではなく、例えば、過去の日射量の合計量が基準の積算光合成有効放射量を下回ることに加えて、現時点での日射量が季節毎に予め定められた基準値よりも下回った場合に、人工照明３４を点灯させることとしてもよい。なお、人工照明３４の点灯時間は、不足している光合成有効放射量に応じて決定することとしてよい。
【００４７】
次に、図６（Ａ）を参照しつつ、栽培室５０内に設けられた遮光カーテンを開閉する際の基準について説明する。本実施形態では、栽培室５０内の温度と、栽培室５０内への光合成有効放射量とに基づいて遮光カーテンをどの程度開閉するかが決定される。ここで、遮光カーテンを「開く」状態とは、栽培室５０へ入射する太陽光を遮光カーテンにより遮らない状態を意味し、遮光カーテンを「閉じる」状態とは、栽培室５０への入射光を遮光カーテンにより遮る状態を意味する。
【００４８】
図６（Ａ）に示されるように、栽培室５０内の温度θｇが３５度以内である場合には、遮光カーテンは「開く」状態とする。一方で、θｇが３５度を超える場合には、光合成有効放射量Ｓｇが２００Ｗ／ｍ２未満である場合には、遮光カーテンは開いておくこととし、また、Ｓｇが２００Ｗ／ｍ２以上２５０Ｗ／ｍ２以下である場合には、遮光カーテンを７０％閉じることとし、さらに、Ｓｇが２５０Ｗ／ｍ２を超える場合には遮光カーテンを９０％閉じることとする。遮光カーテンをＳｇに応じてどれだけ閉じるかは適宜変更することとしてももちろん構わない。
【００４９】
また、植物はその成長段階に応じて、最適な成長を促す光の波長が決まっていることが知られている。そこで、本実施形態においては、栽培室５０内に設けられた波長制御カラーロールフィルム３８を用いることで、植物の成長時期に合わせて、植物に照射する光の波長を変更することとする。そして、図６（Ｂ）には、植物の成長段階に合わせてどのような波長の光を植物に照射するのかを示している。
【００５０】
図６（Ｂ）に示されるように、成長の初期段階、すなわち、苗植えから数日間は、波長域が４００〜５００ｎｍの青の波長制御カラーロールフィルム３８により植物に青色の光を照射する。そして、成長の生育段階、すなわち、果実がなるような時期では、波長域が６５０〜７００ｎｍの赤の波長制御カラーロールフィルム３８により植物に赤色の光を照射する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る建物内植物生育システム１によれば、栽培室５０、居室４０、外気の温度変化や二酸化炭素濃度に応じて相互に換気を行い、また、植物に照射される日射量や光の波長を適宜変更することにより、建物内部で植物が十分に生育できるようにすることができる。その他にも、建物内で植物栽培が可能となるため、季節を問わず植物を栽培することができ、都市農園を実現することができる。また、植物の蒸散作用により冷えた空気を居室４０に供給したり、空気に適度な湿度を保つことができるほか、植物の光合成により建物内の二酸化炭素を吸収したりすることで、居室４０内の空気を過ごしやすい状態に保つことができる。また、オフィスから栽培室５０を眺めることができるため、潤いのあるオフィス環境を構築することもできる。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、図７に示す建物内植物生育システム２のように、居室１４０の窓のペリメータ部２１０に外窓１１４に対向するように内窓１２８を設けてできた空間を栽培室１５０として用いることとしてもよい。内窓１２８は、栽培室１５０内から植物の出し入れが容易なように、居室１４０側に開閉可能なように構成することとしてよい。
【００５３】
上記の建物内植物生育システム２によれば、居室内に容易に温室を設けることができ、また、空きスペースを有効に利用することができるほか、室内への直射日光を軽減することができ強い日差しによる室内温度の上昇を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】建物内植物生育システムの全体構成を示す図である。
【図２】植物生育制御装置の機能ブロック図である。
【図３】温度に応じて換気を行う場合の動作条件を示す図である。
【図４】二酸化炭素濃度に応じて換気を行う場合の動作条件を示す図である。
【図５】人工照明の制御を説明する図である。
【図６】遮光カーテンを開閉する際の基準、及び植物の成長段階に合わせて照射する光の波長を説明する図である。
【図７】建物内植物生育システムの変形例に係る全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 建物内植物生育システム、２ 建物内植物生育システム、１０ ダブルスキン部、１２ 天井部、１４ 外側ガラス部、１６ 底面部、１８ 境界部、２０，２０ａ、２０ｂ 換気用ダンパー、２４ 配置部、２６ 栽培装置、２８ 窓ガラス、３０ 給排気装置、３２ センサ群、３４ 人工照明、３６ 遮光カーテン、３８ 波長制御カラーロールフィルム、４０ 居室、４２ 居室天井、４４ 居室床面、４６ センサ群、４８ 温度センサ、５０ 栽培室、１００ 植物生育制御装置、１０２ 測定情報取得部、１０４ 温度取得部、１０６ 二酸化炭素濃度取得部、１０８ 光合成有効放射量取得部、１１０ 換気制御部、１１２ 人工照明制御部、２１０ ペリメータ部、１１４ 外窓、１２８ 内窓、１４０ 居室、１５０ 栽培室。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内植物生育システム、及び建物内植物生育システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、建物の環境負荷を小さくすることが求められている。そこで、下記の特許文献１に示されるように、建物の窓に内窓を付けてエアーフローウィンドウとしたり、建物にダブルスキン構造を用いたりすることで、建物内の換気を効率的に行い、建物内の空調負荷を低減させる技術が提案されている。また、特許文献２に示されるように、建物に植物栽培用の温室を設けて、内部で植物を栽培することができる建物も提案されている。
【特許文献１】特開２００７−１９７９２２号公報
【特許文献２】特表２０００−５０４５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、建物内で植物を栽培しようとすると、温室を別途設ける必要があった。また、植物の生長のために温室内を暖房したり、植物に二酸化炭素を供給するためにボイラーを稼働させたりすることで、エネルギーを消費してしまうなど非効率なところもあった。
【０００４】
本発明の目的の一つは、建物内部の既存の空間を効率的に活用しつつ、植物が好適に生育するように制御することを可能とした建物内植物生育システム、及び建物内植物生育システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の建物内植物生育システムの発明は、窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室と、前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室と、前記栽培室の温度と前記居室の温度とをそれぞれ測定する手段と、前記測定された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する換気手段と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記換気手段は、前記居室の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記建物の外気の温度を測定する手段と、前記測定された外気の温度と、前記栽培室の温度とに応じて、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する外気換気手段と、をさらに含む、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記外気換気手段は、前記外気の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室の二酸化炭素濃度を測定する手段をさらに含み、前記換気手段は、前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と外気との間で空気を換気する手段をさらに含む、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室の内部に設けられた人工照明と、前記栽培室への光合成有効放射量を測定する手段と、をさらに含み、所定の期間において前記測定された光合成有効放射量の合計が、前記植物の生育に適した光合成有効放射量の予め定められた範囲に満たない場合に、前記人工照明を点灯する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室を構成する、前記外壁に設けられた窓から前記栽培室に入射する太陽光を遮光する手段をさらに含み、前記測定された光合成有効放射量が所定の閾値を上回る場合には、前記遮光手段により前記太陽光を遮光する、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記栽培室は、前記外壁をダブルスキン構造にして構成される空間の内部に設けられる、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システムにおいて、前記仕切り部は、前記外壁に設けられた窓の内窓であり、前記栽培室は、前記外壁に設けられた窓のペリメータ部に前記内窓を配置することにより構成される、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項１１に記載の建物内植物生育システムの制御方法の発明は、窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室の温度を検知するステップと、前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室の温度を検知するステップと、前記検知された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気させるステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、栽培室と居室との室内温度の変化に応じて、相互に換気を行うことにより、建物内部の既存の空間を効率的に活用しつつ、植物が好適に生育するように制御することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、栽培室を植物の適温近くに保つことにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、栽培室の温度と屋外温度との変化に応じて、相互に換気を行うことにより、建物内部で植物が好適に生育できるようにすることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、栽培室を植物の適温近くに保つことにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、栽培室と居室との空気を換気して栽培室内の二酸化炭素濃度を調整することで、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、栽培室の空気と外気とを換気して栽培室内の二酸化炭素濃度を調整することで、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、栽培室内への光合成有効放射量が不足している場合に人工照明で不足分を補うことにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、栽培室内へ入射する太陽光が過剰である場合には、栽培室に入射する太陽光を遮光することにより、建物内部で植物が好適に生育できるように制御することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、栽培室をダブルスキン構造の内部に設けることで、建物内部で植物が好適に生育できるようにするとともに、建物のスペースを有効に活用しつつ、エネルギー消費を抑えることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、栽培室をペリメータ部に設けた内窓との内部に設けることで、建物内部で植物が好適に生育できるようにするとともに、建物のスペースを有効に活用しつつ、エネルギー消費を抑えることができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明によれば、栽培室と居室との室内温度の変化に応じて、相互に換気を行うことにより、建物内部の既存の空間を効率的に活用しつつ、植物が好適に生育するように建物内植物生育システムを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２８】
図１には、本実施形態に係る建物内植物生育システム１の全体構成を示す。図１に示されるように、建物内植物生育システム１は、建物において窓が設けられる外壁部をダブルスキン構造としたダブルスキン部１０を有し、ダブルスキン部１０の内部に植物を栽培する栽培装置２６を配置している。ここで、ダブルスキン構造とは、建物の外壁に対向する仕切り部を建物内部に設けて二重構造にするとともに、その二重構造の内部を換気するようにして、建物内の温度変化を低減させる外壁構造である。なお、図１において、左側に示されている図は、建物内植物生育システム１が適用された建物の居室４０側から栽培室５０を眺めた場合の正面図であり、右側に示されている図は、居室４０と栽培室５０との側面図である。
【００２９】
ダブルスキン部１０は、天井部１２、外側ガラス部１４、底面部１６、居室４０との境界部１８、そして図示していない側壁により区切られた空間である。ダブルスキン部１０では、外側ガラス部１４の下部に設けられた換気用ダンパー２０ａから外気を取り込み、天井部１２の一部に設けられた換気用ダンパー２０ｂからダブルスキン部１０の空気を屋外に排出できるようになっている。
【００３０】
本実施形態では、ダブルスキン部１０の内部には、栽培装置２６を配置する配置部２４が設けられている。配置部２４は、例えばキャットウォークや格子状の床として構成することとして、ダブルスキン部１０の空気が上下に換気しやすくするようにしてもよい。本実施形態では、ダブルスキン部１０の内部空間の少なくとも一部を、栽培装置２６を配置する栽培室５０として用い、栽培室５０内の換気や植物への日射等を制御することにより植物の生育を最適化しようとするものである。
【００３１】
居室４０は、居室天井４２、居室床面４４、境界部１８、そして図示していない側壁により囲まれた人の居室空間である。上述したように、居室４０は、境界部１８を介して栽培室５０と接している。また、境界部１８のうち、居室４０と接する一部には窓ガラス２８が設けられており、居室４０から栽培室５０の内部を見通すことができるようにされている。そして、境界部１８において、窓ガラス２８の上部には、栽培室５０と居室４０との空気を相互に換気する給排気装置３０が設置されている。給排気装置３０は、ファンを含み、居室４０から栽培室５０、そして栽培室５０から居室４０への双方向に換気を行う換気装置である。
【００３２】
栽培室５０の内部にはさらに、温度、二酸化炭素濃度をそれぞれ測定する各種のセンサ群３２、人工照明３４、遮光カーテン３６、および波長制御カラーロールフィルム３８が設置される。また、建物内植物生育システム１にはさらに、居室４０に温度センサや二酸化炭素濃度測定センサを含むセンサ群４６と、屋外に面して温度センサ４８が設けられ、居室４０の室温と屋外の気温とをそれぞれ測定することができる。センサ群３２及びセンサ群４６，温度センサ４８により測定された温度、二酸化炭素濃度等の測定データは、図２に示される植物生育制御装置１００に伝送される。植物生育制御装置１００は、各センサから伝送された測定データを解析し、その解析結果に基づいて給排気装置３０の動作や換気用ダンパー２０の開閉、及び人工照明３４の点灯等を制御する。
【００３３】
図２には、本実施形態に係る植物生育制御装置１００の機能ブロック図を示す。図２に示されるように、植物生育制御装置１００は、測定情報取得部１０２、換気制御部１１０、及び人工照明制御部１１２を備える。測定情報取得部１０２はさらに、温度取得部１０４、二酸化炭素濃度取得部１０６、及び光合成有効放射量取得部１０８を含み、各部により取得された測定データを植物生育制御装置１００に取り込むインターフェースとして機能する。
【００３４】
温度取得部１０４は、栽培室５０に設置されたセンサ群３２に含まれる温度センサ、居室４０の温度を測定する温度センサを含むセンサ群４６、および外気温度を測定する温度センサ４８によりそれぞれ測定された温度データの出力を受ける。温度取得部１０４は、有線又は無線によるデータ伝送により、予め定められた時間間隔毎に各温度センサから温度データを取得することとしてよい。
【００３５】
二酸化炭素濃度取得部１０６は、栽培室５０に設置されたセンサ群３２に含まれる二酸化炭素濃度センサにより測定された二酸化炭素濃度データの出力を受ける。また、二酸化炭素濃度取得部１０６はさらに、居室４０に設置されたセンサ群４６に含まれる二酸化炭素濃度センサにより測定された二酸化炭素濃度データの出力を受けることとしてもよい。二酸化炭素濃度取得部１０６は、有線又は無線によるデータ転送により、予め定められた時間間隔毎に二酸化炭素濃度センサから温度データを取得することとしてよい。
【００３６】
光合成有効放射量取得部１０８は、建物への光合成有効放射量を取得する。光合成有効放射量は、日射量の所定割合、例えば４５％として算出することとしてよい。ここで、日射量（Ｗ／ｍ２）は、建物に設置された日射量測定センサから取得することとしてもよいし、気象庁等の外部データベースから日射量を取得することとしてもよい。また、栽培室５０に設置されるセンサ群３２の中に光合成有効放射量を計測する光合成有効放射量計が含まれることとしてもよく、光合成有効放射量取得部１０８は、当該設置される光合成有効放射量計により光合成有効放射量を取得することとしてもよい。
【００３７】
換気制御部１１０は、温度取得部１０４により取得された温度と、二酸化炭素濃度取得部１０６により取得された二酸化炭素濃度とが所定の条件を満たすか否かを判断し、その判断結果に基づいて給排気装置３０及び換気用ダンパー２０の動作を制御する。換気制御部１１０は、給排気装置３０および換気用ダンパー２０にそれぞれの動作を制御する制御信号を伝達し各部を制御する。以下、換気制御部１１０による給排気装置３０及び換気用ダンパー２０の制御の詳細について説明する。
【００３８】
ここで、換気制御部１１０において温度取得部１０４により取得された温度に基づく換気制御について、図３（Ａ）を参照しつつ具体的に説明する。図３（Ａ）には、栽培室５０の温度θｇ、及び居室４０の温度θｉの比較に基づいて給排気装置３０を動作させて、居室４０と栽培室５０との間で換気を行う場合の動作条件が示されている。
【００３９】
栽培室５０の温度は、例えば栽培する植物の適温を１８度から２０度とした場合には、この温度範囲を目標温度範囲として換気を行うこととする。適温の範囲は、植物が光合成量により生成した糖の量が、植物が呼吸により消費する糖の量よりも大きくなる温度範囲として設定することとしてよい。そして、換気制御部１１０は、θｇが１８度未満であって、居室４０の方が栽培室５０よりも室温が高ければ、すなわち、θｇ＜θｉであれば、給排気装置３０を動作させて居室４０と栽培室５０との間で換気を行い。θｇ≧θｉであれば給排気装置３０を動作させないようにする。また、θｇが目標温度範囲内、すなわち１８≦θｇ≦２０であれば、給排気装置３０を動作させない。そして、θｇが目標温度範囲を上回る場合であって、居室４０の方が栽培室５０よりも室温が低い、すなわちθｇ＞θｉであれば、給排気装置３０を動作させて居室４０と栽培室５０との間で換気を行い、θｇ≦θｉであれば給排気措置３０を動作させないこととする。
【００４０】
また、図３（Ｂ）には、栽培室５０の温度θｇと、外気温θｏとの関係に応じた換気用ダンパー２０による栽培室５０と外気との換気を行う場合の動作条件を示す。換気用ダンパー２０が開けられる条件は、上記の給排気装置３０による換気と同様に、θｇが目標温度範囲外にある場合であって、外気温θｏの方がθｇよりも目標温度範囲に近いことである。
【００４１】
次に、図４を参照しつつ、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇに応じた換気について説明する。図４には、Φｇの濃度範囲に応じた、給排気装置３０と換気用ダンパー２０の動作条件が示されている。
【００４２】
本実施形態において、例えば植物が最適に光合成を行うために必要な二酸化炭素濃度（目標濃度範囲）を３５０〜１０００ｐｐｍとすると、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇが３５０ｐｐｍに満たない場合には、給排気装置３０を動作させて、居室４０からの空気を取り入れる。これは、居室４０には人がおり、二酸化炭素濃度が栽培室５０よりも高いためである。一方で、Φｇが１０００ｐｐｍを上回る場合には、換気用ダンパー２０を開いて、栽培室５０に外気を取り入れる。これは、外気の方が建物内よりも二酸化炭素濃度が低いためである。そして、二酸化炭素濃度Φｇが目標濃度範囲にある場合には、給排気装置３０も換気用ダンパー２０も動作させずに換気を行わないこととする。また、二酸化炭素濃度に基づく換気の動作条件は、上記のものに限られない。例えば、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇが所定の濃度範囲に満たない場合においては、Φｇが居室４０の二酸化炭素濃度よりも薄い場合にのみ、居室４０と栽培室５０との間で換気を行うこととしてもよい。また、栽培室５０の二酸化炭素濃度Φｇが所定の濃度範囲よりも大きい場合において、Φｇが居室４０の二酸化炭素濃度よりも小さければ、居室４０と栽培室５０との間で換気を行うこととしてもかまわない。
【００４３】
もちろん、上記の給排気装置３０と換気用ダンパー２０による換気とをそれぞれ組み合わせて、栽培室５０内の換気を行うこととしてよい。その場合には、室温を適正にするための換気と、二酸化炭素濃度を適正にするための換気とのどちらを優先するかを予め定めておくこととしてもよい。また、居室内の余剰空気の量に応じて、給排気装置３０によるファンの風量を変更することとしてもよい。
【００４４】
人工照明制御部１１２は、光合成有効放射量取得部１０８により取得された光合成有効放射量データに基づいて、人工照明３４の点灯を制御する。以下、図５を参照しつつ、人工照明制御部１１２により行われる、栽培室５０に入射する日射量に応じた人工照明３４の照射制御について具体的に説明する。
【００４５】
図５は、人工照明３４の制御を説明する図である。図５に示されるように、人工照明制御部１１２は、光合成有効放射量取得部１０８により取得された日毎の光合成有効放射量の合計値（ＭＪ／ｍ２）を測定し、直近の所定日数分（本実施形態では４日分）の光合成有効放射量を合計して、その合計値が基準の積算光合成有効放射量に達しているか否かを判断する。なお、基準の積算光合成有効放射量は、統計データに基づく月毎の平均日射量における４日分の５０％に設定することとしてもよい。そして、人工照明制御部１１２は、図５（Ａ）のように、光合成有効放射量の合計値が基準の積算光合成有効放射量に達していないと判断すると、人工照明３４を点灯させて、不足している光合成有効放射量を植物に供給する。一方で、図５（Ｂ）のように、光合成有効放射量が基準の積算光合成有効放射量に達していると判断される場合には、光合成有効放射量が十分足りているため、人工照明３４を点灯させない。
【００４６】
また、人工照明３４の動作条件は上記のものに限られるものではなく、例えば、過去の日射量の合計量が基準の積算光合成有効放射量を下回ることに加えて、現時点での日射量が季節毎に予め定められた基準値よりも下回った場合に、人工照明３４を点灯させることとしてもよい。なお、人工照明３４の点灯時間は、不足している光合成有効放射量に応じて決定することとしてよい。
【００４７】
次に、図６（Ａ）を参照しつつ、栽培室５０内に設けられた遮光カーテンを開閉する際の基準について説明する。本実施形態では、栽培室５０内の温度と、栽培室５０内への光合成有効放射量とに基づいて遮光カーテンをどの程度開閉するかが決定される。ここで、遮光カーテンを「開く」状態とは、栽培室５０へ入射する太陽光を遮光カーテンにより遮らない状態を意味し、遮光カーテンを「閉じる」状態とは、栽培室５０への入射光を遮光カーテンにより遮る状態を意味する。
【００４８】
図６（Ａ）に示されるように、栽培室５０内の温度θｇが３５度以内である場合には、遮光カーテンは「開く」状態とする。一方で、θｇが３５度を超える場合には、光合成有効放射量Ｓｇが２００Ｗ／ｍ２未満である場合には、遮光カーテンは開いておくこととし、また、Ｓｇが２００Ｗ／ｍ２以上２５０Ｗ／ｍ２以下である場合には、遮光カーテンを７０％閉じることとし、さらに、Ｓｇが２５０Ｗ／ｍ２を超える場合には遮光カーテンを９０％閉じることとする。遮光カーテンをＳｇに応じてどれだけ閉じるかは適宜変更することとしてももちろん構わない。
【００４９】
また、植物はその成長段階に応じて、最適な成長を促す光の波長が決まっていることが知られている。そこで、本実施形態においては、栽培室５０内に設けられた波長制御カラーロールフィルム３８を用いることで、植物の成長時期に合わせて、植物に照射する光の波長を変更することとする。そして、図６（Ｂ）には、植物の成長段階に合わせてどのような波長の光を植物に照射するのかを示している。
【００５０】
図６（Ｂ）に示されるように、成長の初期段階、すなわち、苗植えから数日間は、波長域が４００〜５００ｎｍの青の波長制御カラーロールフィルム３８により植物に青色の光を照射する。そして、成長の生育段階、すなわち、果実がなるような時期では、波長域が６５０〜７００ｎｍの赤の波長制御カラーロールフィルム３８により植物に赤色の光を照射する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る建物内植物生育システム１によれば、栽培室５０、居室４０、外気の温度変化や二酸化炭素濃度に応じて相互に換気を行い、また、植物に照射される日射量や光の波長を適宜変更することにより、建物内部で植物が十分に生育できるようにすることができる。その他にも、建物内で植物栽培が可能となるため、季節を問わず植物を栽培することができ、都市農園を実現することができる。また、植物の蒸散作用により冷えた空気を居室４０に供給したり、空気に適度な湿度を保つことができるほか、植物の光合成により建物内の二酸化炭素を吸収したりすることで、居室４０内の空気を過ごしやすい状態に保つことができる。また、オフィスから栽培室５０を眺めることができるため、潤いのあるオフィス環境を構築することもできる。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、図７に示す建物内植物生育システム２のように、居室１４０の窓のペリメータ部２１０に外窓１１４に対向するように内窓１２８を設けてできた空間を栽培室１５０として用いることとしてもよい。内窓１２８は、栽培室１５０内から植物の出し入れが容易なように、居室１４０側に開閉可能なように構成することとしてよい。
【００５３】
上記の建物内植物生育システム２によれば、居室内に容易に温室を設けることができ、また、空きスペースを有効に利用することができるほか、室内への直射日光を軽減することができ強い日差しによる室内温度の上昇を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】建物内植物生育システムの全体構成を示す図である。
【図２】植物生育制御装置の機能ブロック図である。
【図３】温度に応じて換気を行う場合の動作条件を示す図である。
【図４】二酸化炭素濃度に応じて換気を行う場合の動作条件を示す図である。
【図５】人工照明の制御を説明する図である。
【図６】遮光カーテンを開閉する際の基準、及び植物の成長段階に合わせて照射する光の波長を説明する図である。
【図７】建物内植物生育システムの変形例に係る全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 建物内植物生育システム、２ 建物内植物生育システム、１０ ダブルスキン部、１２ 天井部、１４ 外側ガラス部、１６ 底面部、１８ 境界部、２０，２０ａ、２０ｂ 換気用ダンパー、２４ 配置部、２６ 栽培装置、２８ 窓ガラス、３０ 給排気装置、３２ センサ群、３４ 人工照明、３６ 遮光カーテン、３８ 波長制御カラーロールフィルム、４０ 居室、４２ 居室天井、４４ 居室床面、４６ センサ群、４８ 温度センサ、５０ 栽培室、１００ 植物生育制御装置、１０２ 測定情報取得部、１０４ 温度取得部、１０６ 二酸化炭素濃度取得部、１０８ 光合成有効放射量取得部、１１０ 換気制御部、１１２ 人工照明制御部、２１０ ペリメータ部、１１４ 外窓、１２８ 内窓、１４０ 居室、１５０ 栽培室。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室と、
前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室と、
前記栽培室の温度と前記居室の温度とをそれぞれ測定する手段と、
前記測定された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する換気手段と、
を含むことを特徴とする建物内植物生育システム。
【請求項２】
前記換気手段は、前記居室の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、
ことを特徴とする請求項１に記載の建物内植物生育システム。
【請求項３】
前記建物の外気の温度を測定する手段と、
前記測定された外気の温度と、前記栽培室の温度とに応じて、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する外気換気手段と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建物内植物生育システム。
【請求項４】
前記外気換気手段は、前記外気の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する、
ことを特徴とする請求項３に記載の建物内植物生育システム。
【請求項５】
前記栽培室の二酸化炭素濃度を測定する手段をさらに含み、
前記換気手段は、前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項６】
前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と外気との間で空気を換気する手段をさらに含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の建物内植物生育システム。
【請求項７】
前記栽培室の内部に設けられた人工照明と、
前記栽培室への光合成有効放射量を測定する手段と、をさらに含み、
所定の期間において前記測定された光合成有効放射量の合計が、前記植物の生育に適した光合成有効放射量の予め定められた範囲に満たない場合に、前記人工照明を点灯する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項８】
前記栽培室を構成する前記外壁に設けられた窓から前記栽培室に入射する太陽光を遮光する手段をさらに含み、
前記測定された光合成有効放射量が所定の閾値を上回る場合には、前記遮光手段により前記太陽光を遮光する、
ことを特徴とする請求項７に記載の建物内植物生育システム。
【請求項９】
前記栽培室は、前記外壁をダブルスキン構造にして構成される空間の内部に設けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項１０】
前記仕切り部は、前記外壁に設けられた窓の内窓であり、
前記栽培室は、前記外壁に設けられた窓のペリメータ部に前記内窓を配置することにより構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項１１】
窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室の温度を検知するステップと、
前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室の温度を検知するステップと、
前記検知された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気させるステップと、
を含むことを特徴とする建物内植物生育システムの制御方法。
【請求項１】
窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室と、
前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室と、
前記栽培室の温度と前記居室の温度とをそれぞれ測定する手段と、
前記測定された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する換気手段と、
を含むことを特徴とする建物内植物生育システム。
【請求項２】
前記換気手段は、前記居室の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、
ことを特徴とする請求項１に記載の建物内植物生育システム。
【請求項３】
前記建物の外気の温度を測定する手段と、
前記測定された外気の温度と、前記栽培室の温度とに応じて、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する外気換気手段と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建物内植物生育システム。
【請求項４】
前記外気換気手段は、前記外気の温度の方が前記栽培室の温度よりも前記植物の生育に適した所定の温度に近い場合に、前記外気と前記栽培室の間で空気を換気する、
ことを特徴とする請求項３に記載の建物内植物生育システム。
【請求項５】
前記栽培室の二酸化炭素濃度を測定する手段をさらに含み、
前記換気手段は、前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項６】
前記測定された二酸化炭素濃度に応じて、前記栽培室と外気との間で空気を換気する手段をさらに含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の建物内植物生育システム。
【請求項７】
前記栽培室の内部に設けられた人工照明と、
前記栽培室への光合成有効放射量を測定する手段と、をさらに含み、
所定の期間において前記測定された光合成有効放射量の合計が、前記植物の生育に適した光合成有効放射量の予め定められた範囲に満たない場合に、前記人工照明を点灯する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項８】
前記栽培室を構成する前記外壁に設けられた窓から前記栽培室に入射する太陽光を遮光する手段をさらに含み、
前記測定された光合成有効放射量が所定の閾値を上回る場合には、前記遮光手段により前記太陽光を遮光する、
ことを特徴とする請求項７に記載の建物内植物生育システム。
【請求項９】
前記栽培室は、前記外壁をダブルスキン構造にして構成される空間の内部に設けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項１０】
前記仕切り部は、前記外壁に設けられた窓の内窓であり、
前記栽培室は、前記外壁に設けられた窓のペリメータ部に前記内窓を配置することにより構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の建物内植物生育システム。
【請求項１１】
窓が設けられた建物の外壁の少なくとも一部と、前記建物の内部に前記外壁に対向して設置された仕切り部とにより仕切られた空間に設けられた植物の栽培室の温度を検知するステップと、
前記栽培室と前記仕切り部を介して隣り合う居室の温度を検知するステップと、
前記検知された前記栽培室と前記居室とのそれぞれの温度に応じて、前記栽培室と前記居室の間で空気を換気させるステップと、
を含むことを特徴とする建物内植物生育システムの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２４７２７４（Ｐ２００９−２４７２７４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９８７６４（Ｐ２００８−９８７６４）
【出願日】平成２０年４月４日（２００８．４．４）
【出願人】（５９３０６３１６１）株式会社ＮＴＴファシリティーズ (475)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月４日（２００８．４．４）
【出願人】（５９３０６３１６１）株式会社ＮＴＴファシリティーズ (475)
【Ｆターム（参考）】
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