مقاله بام سبز ، راهکاری نوین در پایدارسازی توسعه شهری

بخشی از مقاله

بام سبز، راهکاری نوین در پایدارسازی توسعه شهری

چکیده

توسعه شهرها باعث نابودی فضاهایسبز طبیعی شدهاست، لذا با توجه به اهمیت غیرقابل انکار این فضاها در زندگی، ایجاد و احیای فضاهای سبز شهری کمک شایانی به پایدارسازی توسعه در محیطهای شهری خواهد نمود. ایجاد بامهای سبز، بهخصوص در مراکز پرتراکم شهری، علاوهبر رفع مشکل کمبود فضای قابل استفاده و قیمت بالای زمین در این بخش از شهرها، میتواند با کاهش میزان هدررفت انرژیو افزایش عمر مفید ساختمان نقش زیادیدر حفظ روند توسعه پایدار در بخش مدیریت شهری، بهخصوص در کلانشهرها، ایفا نماید. در این مقاله به تشریح اجزاو کارکردهای بامسبز بهعنوان راهحلی مدرن جهت کاهش مشکلات شهری، پرداخته شدهاست.

کلمات کلیدی: بامسبز، جزایر حرارتی، انرژی، توسعه پایدار، آلودگیهوا

.1 مقدمه

مطالعات و پژوهشهای بسیاری پیرامون بررسی اهمیت و ارزشهای فضای سبز در زندگی انسان و حیات طبیعی در شهرها صورت پذیرفته است. نتایج این پژوهشها نشان از نقش بسیار مهم بافت نرم یا فضای سبز در شهرها و به طور ویژه در کلانشهرها دارد. ولی پس از وقوع انقلاب صنعتی در اروپا و به مرور دامنگیر شدن پدیده مهاجرت مردم به شهرها، بافت سخت و سرد شهری به مرور جای فضاهای سبز طبیعی را که در گذشته بخش جداناپذیری از محیطهای زندگی بشری بوده را گرفتند. این پدیده در غرب که این روند به طور ویژه در آن جریان داشت، باعث ایجاد پدیده فراگیر افسردگی در میان ساکنین این کلانشهرها گردید، این موضوع باعث افزایش توجه مدیران بخش شهری به احیا و توسعه فضاهای سبز شهری گردید. نکتهای که در این بین وجود دارد، کمبود فضاهای قابل استفاده جهت ایجاد فضاهای سبز شهری در مناطق پرتراکم مرکزی کلانشهره ا و قیمت بالای زمین در این مناطق می باشد که همواره جزء مشکلات گریبانگیر مدیران در افزایش سرانه فضاهای سبزشهری بوده است.

بام های سبز مدرن، درسالهای دهه 1960 میلادی در کشور آلمان، بامهای سبز در مناطق شهری به عنوان یکی از روشهای ایجاد فضای سبزشهری در ذهن معماران و طراحان محیط های مسکونی و تجاری شکل گرفته و به اجرا درآمد. . اگرچه که بام های سبز شیروانی در شمال اسکاندیناوی قرن ها قدمت دارد. بام سبز، بامی است که بخشی از آن یا تمام آن از پوشش گیاهی و خاک پوشیده شدهاست .[8] یا گیاهانی با رشد متوسط که بر روی لایه هاو پوششهای عایق نسبت به آب پرورش داده میشوند. در ساختار بام سبز ممکن است لایههای دیگری نیز در طراحی لحاظ گردد، مثلا؛ لایهای جهت مسدود نمودن مسیر حرکتو نفوذ ریشهگیاهان یا سیستم های زهکشی و آبیاری. بامهایسبز، مزایای بسیاری دارند، از جمله؛

جذب آب باران، ایفای نقش عایق انرژی، فراهم شدن زیستگاهی تازه برای گونه های مختلف و همچنین کمکبه کاهش درجهحرارت هوای شهرهاو مبارزه با اثر جزایر حرارتیو آلودگی هوا که برفراز شهرها و بهخصوص کلانشهرها بروز می کند.

.2 مواد و روش ها

در این پژوهش با استفاده داده ها و نتایج مطالعات صورت گرفته پیرامون بامهایسبز، بخشی از کارکردها و ارزشهای بام سبز ، انواع و کارکردهای آن پرداخته شدهاست. بامهای سبز بسته به ضخامتخاکو پوششگیاهی به کار رفته در آنها و همچنین میزان نیازی که به مراقبتو رسیدگی دارند به طورکلی به سه نوع؛ متمرکز1، گسترده 2و جعبهگیاه3 دستهبندی میشوند. اجرای هریک از سیستمهای بام سبز در طراحی ساختمانهای شهری، باعث ایجاد منافع و کارکردهایی خواه به صورت عمومی و دارای منافع همگانی و نیز به صورت اختصاصی و برای همان ساختمان خواهد بود. در ادامه به

بررسی دقیقتر این کارکردها و سپس معرفی انواع سیستمها و تشریح ساختار سیستمهای بام سبز پرداختهشده است.

.2.1 کارکردهای بامسبز .2.1.1 کارکردهای عمومی بامسبز

الف. کاهش احتمال وقوع سیلاب در معابر شهری؛ هربارندگی لاجرم منجر به ایجاد مقادیری رواناب در معابر شهری خواهدشد،که حاصل هدایت بخشی از بارش نفوذ نیافته و تبخیرنشده سیستمهای زهکشی خانگی و شهری است. در بحث مدیریت شهری هدایت و زهکشی این روانابها که گاها در صورت وقوع بارشهای شدید یا طولانی مدت منجر به ایجاد سیلاب در سطح معابر و گذرگاه های شهری خواهد شد، یکی از نگرانیهای همیشگی مدیران این بخش می باشد. لذا بام سبز مانند هر فضای سبز دیگری با ایجاد بافت اسفنجی و جذب آب باران، باعث کاهش رواناب جاری از هریک از سیستمهای زهکشی ساختمانها و در نتیجه کاهش مجموع رواناب جاری در سطح معابر شهری خواهد شد.

ب. کمک به بهبود کیفیت هوای شهری ؛ نقش پوشش گیاهی در جذب آلاینده های هوا از یک سو و آزادسازی اکسیژن و بخار آب از سوی دیگر مدتهاست در مقالات مختلف علمی به اثبات رسیده است. بدون شک اگر در پوشش گیاهی به کاررفته در بامسبز نیز بررسی لازم در انتخاب نوع پوشش سازگار با منطقه و آلاینده های محیطی صورت گیرد، توسعه بامهای سبز،کمک بزرگی به سالمتر شدن هوای آلوده کلانشهرها خواهد بود.

پ. کاهش خسارت ناشی از فلزات سنگین موجود در آب باران؛ سرب و فلزات سنگین موجود در سوختهای فسیلی و خروجی کارگاهها و مناطق صنعتی اطراف شهرها، باعث وجود مقادیری فلزات سنگین در آب باران خواهد بود. گیاهان و خاک به کاررفته در ساختار طبیعی بامهای سبز میتوانند با جذب و به نوعی فیلتراسیون این مواد خطرناک، روانابی با آلودگی کمتر را به سمت سیستمهای زهکشی شهری هدایت نمایند.

ت . حمایت از حفظ تنوع زیستی در مناطق شهری؛ بی شک ایجاد فضای سبزی تازه، به معنایی ایجاد زیستگاهی تازه برای انواعی از گونههای جانوری و گیاهی در شهرهاست، گونه هایی از نرم تنان و خزندگان تا پرندگان و پستانداران بسته به شرایط اقلیمی منطقه و شرایط ریزاقلیمی ساختمان در این زیستگاه تازه به بقای خود ادامه خواهند داد، و این یعنی حمایت از حفظ تنوع زیستی در مناطقی که ایجاد آن ها باعث لطمه خوردن تنوع زیستی پیشین آن منطقه شده است، یعنی شهرها و به خصوص کلانشهرها.

ث. جلوگیری از ایجاد جزایرحرارتی در سطح کلانشهرها؛ مطالعات نشان داده است که به دلیل آلودگی موجود درهوای کلانشهرها، دمای هوا در این مناطق حتی گاهی تا 10 درجه سانتیگراد از نواحی طبیعی اطراف این مناطق نیز بالاتر است، افزایش سطح پوشش گیاهی در مناطق شهری به

هر شکلی از جمله به شکل بام سبز با جذب و کاهش این آلاینده های هوا، نقش مهمی در کاهش یا جلوگیری از این پدیده که به اصطلاح به آن جزیره حرارتی میگویند، خواهد داشت .[1]

ج . رشد اقتصادی و ایجاد اشتغال؛ توسعه فرهنگ استفاده از بامهای سبز در شهرسازی، باعث ایجاد بازاری جدید در زمینه طراحی، نصبو نگهداریاز بامهای سبز شدهو در پی آن زمینهساز رشدو شکوفایی اقتصادی و ایجاد اشتغال برای افراد بسیاری خواهدشد.

.2.1.2 کارکردهای اختصاصی بامسبز

الف. کاهش ورودسروصدا به داخل ساختمان؛ تحقیقات نشان دادهاست که فضاهای سبز نقش عایق صوتی را ایفا مینمایند، به طوری که خاک فرکانسهای پایینتر صوتی را جذب نموده و پوشش گیاهی نیز ساختمان را در برابر فرکانس های صوتی بالاتر عایقخواهد نمود .[2] با توجهبه پوششگیاهی سبکوکم حجم بهکاررفته در سیستم بام سبزگسترده، این بامها میتواند تا 8 دسی بل سروصدا راکاهشدهد. باتوجه به مقاله موسسه اریسکو بادر در انگلستان؛ حفاظت ساختمان در برابر سروصدا با استفاده از بامهای سبز گسترده میتواند تا بیش از %25 انجام پذیرد و این مقدار با استفاده از بام های سبز متمرکز و فشره افزایش نیز خواهد یافت .[4]

ب. کاهش هزینههای تعمیر ساختمان؛ با توجه به آزمایشات لابراتوار ملی اوک ریج1 ؛ اکثر سیستمهای بام ساختمانها در برابر نفوذ آب ناکارآمدو نامقاوم بوده، بهطوریکه، به طور متوسط درکل طولعمر ساختمان ، بام آن به 4 مرتبه بازسازی و تعمیر نیاز پیدا مینماید. با ایجاد بامسبز در ساختمان، علاوهبر صرفه جویی در هزینه های بازسازیو مصالح ساختمانی، متخصصان اوکریج ، تخمین زدهاند که اگر بتوان بام ساختمانها را با عایقی همچون بامسبز خشک نگه داشت، باعث صرفهجویی بسیاری در انرژی مصرفی برای تعمیرات ساختمان خواهدشد، این متخصصان میزان این صرفه-جویی را در ایالات متحده، بیش از 3 تا 4 کوادریلیون2 واحد انرژی (BTU) برای هرسال پیشبینی کردهاند .[3]

پ. افزایش ارزش ساختمان؛ با ایجاد بام سبز، مکان بلا استفاده بامساختمان، به محلی مفید تبدیل میشود .قیمت بالای زمین به خصوص در مناطق پرتراکم کلانشهرها میتواند عاملی باشد برای جلوگیری از گسترش و ایجاد فضای سبز در سطح شهر، ولی با این استفاده بهینه از بام ساختمانها به دلیل ایجاد محیطی زیبا و مکانی جهت استراحتو آرامش در ساختمان و از طرف دیگر افزایش ارزش و اعتبار موسسات موجود در آن به خاطر حامی محیطزیست بودن، علاوه بر تامین فضای سبز مورد نیاز شهری، ارزش مادی ساختمان نیز افزایش خواهد یافت.

ت. تولید غذا؛ در طراحی بام سبز میتوان در لایه پوشش گیاهی، درصورت وجود شرایط بهینه اقلیمی و مکانی، گیاهانو سبزیجات رایج در یک باغ سنتی را مورد بهرهبرداری قرارداد. به عنوان مثال، یک هتل در ونکوور کانادا سبزیجات موردنیاز خود را، برروی بام سبز خود پرورش میدهد، و به این صورت درهزینه مواد اولیه آشپزخانه خود سالانه 30000 دلار صرفه جویی میکند .[5]

ث. افزایش عمر مفید ساختمان؛ نتایج تحقیقات موسسه اریسکو بادر3 در انگلستان نشان میدهد که دمای سطح بام ساختمانها در گرمترین ساعات تابستان از دمای هوا بسیار بیشتر بودهو تا 80 درجه سانتیگراد نیز خواهدرسید، در شبهای صاف زمستان نیز دمای سطح بام ساختمان از دمای هوا کمتر بوده و تا چیزی حدود -20 درجه سلسیوس خواهد رسید ، این محدوده وسیع تغییرات دما باعث ایجاد آسیبهای فیزیکی و مکانیکی به بام ساختمان خواهد شد. همچنین این تحقیقات نشان داده استکه در تابستان، دمای قسمتهایی از بام که دارای پوشش گیاهیست بسیار کمتر از قسمتهایی استکه با آسفالت یا قیرگونی پوشیده شدهاست، لذا، استفاده از بام های سبز میتواند تخریب بنا در اثر فرسایش دمایی وایجاد ترک در اثر فرسایش انجمادی که در اکثر بام ها ایجاد می شود را کاهش داده یا به طور کلی از بین ببرد، همین موضوع میتواند عمر مفید بام ساختمان را تا 20سال افزایش داده و حتی در مواردی تا 3 برابر افزایش دهد .[6] شکل1 که توسط آکادمی دفاع فیلادلفیا تهیه شدهاست، تغییرات دمایی بخش هایی از بام یک ساختمان را با 2 پوشش آسفالت و پوشش گیاهی در طی روزهایی از ماه ژوئن نشان میدهد.

شکل.1 تغییرات دمایی بخشهایی از بام یک ساختمان را با 2 پوشش آسفالت و پوشش گیاهی در طی روزهایی از ماه ژوئن

ج. کاهش هزینههای انرژی ساختمان؛ بامهای پوشیده شده از پوشش گیاهی ، به خاطر اثر عایقی پوشش گیاهیو خاک، جریان انرژی حرارتی بین داخل ساختمانو هوای آزاد راکاهش میدهد، بنابراین، این ساختمانها در تابستان سردتر و در زمستان گرم تر خواهند بود. براساس مقاله ای از شبکه اخبار زیست محیطی1، افت 3 تا 7 درجه ای دما در فصول گرم سال مساوی است با %10 کاهش استفاده از دستگاههای برقی خنککننده. بر اساس این مقاله؛ با ایجاد بامسبز در یک ساختمان، میتوان هزینه وسایل برقی خنککننده را 20 تا 30 درصد کاهش داد. کارشناسان معماریو طراحی وستون2 اخیرا تحقیقی را انجام داده اند که نشان می دهد در شهر شیکاگوی آمریکا امکان ذخیره و صرفهجویی سالانه 100 میلیون دلاری انرژی با پیاده سازی طرح بامسبز در کل ساختمانهای شهر وجود دارد، که به معنای کاهش 720 مگاواتی انرژی مصرفی است، لازم بهذکر است؛ این میزان انرژی برابر با انر ژی مصرفی چندین نیروگاه زغال سنگ سوز و یا یک نیروگاه کوچک هستهای میباشد. شکل2، میزان کاهش هزینههای ماهیانه یک ساختمان را به خاطر صرفهجویی انرژی سرمایشی و گرمایشی با استفاده از بامسبز را نشان میدهد .[5]

شکل.2 میزان کاهش هزینه های ماهیانه یک ساختمان را به خاطر صرفه جویی انرژی سرمایشی و گرمایشی با استفاده از بام سبز