استفاده از روف گاردن در ساختمان سازی

در دنیای امروز با توجه به گسترش شهرنشینی و تخریب محیط‌زیست جهت ساخت و سازهای شهری، باید راهی برای احیای محیط‌زیست یافت. یکی از این راه‌ها استفاده از بام سبز است چرا که اجرای آن به فضای اضافه‌ای نیاز ندارد و در واقع استفاده از فضای مرده و بدون استفاده شهری است. بام‌سبز یا باغ بام، بامی است که با محیط کشت روینده پوشانده می‌شود. یکی از راهکارهایی که برای کاهش مصرف انرژی در شهرهای کلان پیشنهاد می‌شود؛ باغ بام است. بام‌سبز با هدف تبدیل فضای مرده پشت‌بام‌ها به یک فضای پویا و پراستفاده ساخته می‌شود. در واقع بام سبز یک راه‌ مدرن برای حل مشکلات شهری است. موضوع بام سبز در جهان مسئله بسیار مهمی است اما در ایران کمتر به آن پرداخته شده است. عمق نگهداری و زهکشی رطوبت در این بام‌ها مطرح است. پس ساختار این بام‌ها با بام‌های متداول یا اصطلاحاً بام‌های سیاه متفاوت است. بام‌های سبز درصورتی که به درستی و سازگار با اقلیم منطقه اجرا شوند، می‌توانند در جهت تقلیل بسیاری از اثرات تخریبی زندگی شهری امروز بر محیط‌زیست به کار گرفته شوند. بام‌سبز مانند یک عایق عمل می‌کند و اتلاف حرارت و انرژی را کاهش می‌دهد.

تاریخچه‌ی بام سبز

2500 سال پیش، ایده‌ی ایجاد باغچه روی سقف توسط ایرانی‌ها روی بام زیگورات‌ها به کار می‌رفت. تاریخچه باغ‌های عمودی و روف گاردن به بام‌های معلق بابل برمی‌گردد. رومی‌ها نیز در بالای ساختمان‌های حکومتی درخت می‌کاشتند. همچنین، وایکینگ‌ها با پوشاندن دیوارها با چمن از باد و باران محافظت می‌کردند؛ اما مفهوم امروزه روف گاردن از حدود دهه شصت میلادی شروع شد که دلایل آن توجه به مسائل زیست‌محیطی است. برخی نمونه‌های معروف بام ‌سبز در دنیا شامل منطقه مسکونی بیو ویلا در اسپانیا، پارک میلنیوم در شیکاگو و دانشکده هنر نانیانگ در سنگاپور است.

بام سبز چست؟

بام‌سبز بامی است که تمام یا بخشی از آن با خاک و گیاه و یا محیط کشت روینده پوشیده شده است که برخاسته از مفاهیم توسعه‌ی پایدار است و گاه این عنوان برای بام‌هایی که با مفاهیم معماری پایدار سازگار هستند نیز به کار برده می‌شود؛ مانند پانل‌های خورشیدی. فضای سبز می‌تواند روی زمین یا بالای زمین باشد؛ مثلاً فضای سبز روی بالکن که بام معلق یک طبقه میانی است. بام‌سبز تحت عناوین بام‌سبز، باغ بام و روف‌ گاردن مصطلح است.

انواع بام سبز

باغ‌های سبز یا باغ بام‌ها بر اساس سیستم اجرایی، عمق متوسط کشت و تأسیسات موردنیاز به 3 دسته اصلی تقسیم می‌شود:

سیستم گسترده:

• این سیستم به نام مقطع کم ارتفاع یا اجرا با ضخامت کم نیز شناخته می‌شود و عمقی حدود 200-60 میلی‌متر دارد.
• این بام سبز شامل یک یا دو نوع گیاه و محیط کشت کم‌عمق است.
• از آنجا که محیط کشت کم‌عمق است لذا تنوع گیاهان قابل کشت زیاد نیست و در نتیجه پوشش گیاهی محدودتر است. سدوم، کراکسولاسیا و خزه‌ها رایج‌ترین گیاهان به کار رفته در بام‌های سبز گسترده هستند.
• معمولاً این سیستم برای زمانی که حداقل بار وزن مدنظر باشد به کار گرفته می‌شود و سبک‌ است.
• در این بام، محیط کشت سطحی و کم‌عمق است.
• اجرای این نوع از بام‌های سبز سرعت بالایی دارد.
• این نوع روف گاردن به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد.

سیستم متمرکز:

• این سیستم به عنوان مقطع عمیق شناخته می‌شود و عمقی در حدود 400-150 میلی‌متر دارد.
• بام‌های سیستم‌های متمرکز نیازمند عمق متعارفی از خاک برای رشد گیاهان حجیم و چمن معمولی است.
• این نوع روف گاردن شامل انواع مختلفی از گیاهان است و محدودیتی از نظر کشت ندارد.
• این بام‌ها نیازمند کود دهی، آبیاری و مراقبت هستند.
• این بام به نسبت سنگین‌تر است و در هر مترمربع وزنی برابر 500-180 کیلوگرم اعمال می‌کند.
• این بام نیاز بیشتری به تعمیر و نگهداری دارد.
• اجرای سیستم متمرکز پرهزینه‌تر است.

سیستم مدولار یا جعبه گیاه:

• در این سیستم گیاهان در جعبه‌های مخصوصی که تمام یا بیشتر بام سبز را می‌پوشاند، نگهداری می‌شوند.
• در سیستم مدولار محیط ناپیوسته است و پراکندگی فضای سبز پیوسته نیست.
• قابلیت اجرای گیاهان متنوع‌تری وجود دارد.
• این سیستم عمقی برابر 250-120 میلی‌متر دارد.

آبیاری بام سبز

گیاهانی مانند شبدر، پیچک اناری، پیچ امین‌الدوله، شمشاد، شب بو، رازک، مو چسب، گلیسین، شیرخشتی، مو و … روی بام سبز کشت می‌شوند. نکته مهم در مورد این گیاهان این است که باید گیاهان بومی و سازگار با منطقه بوده و این گیاهان باید بتوانند در برابر باد و خشک‌سالی مقاومت خوبی از خود نشان دهند. آبیاری این گیاهان در روف گاردن بسیار مهم است و از دو منبع به صورت طبیعی و مصنوعی انجام می‌گیرد.

1. آبیاری طبیعی:

در این سیستم از آب باران برای آبیاری استفاده می‌شود. اگر آب باران بیش از حد مورد نیاز برای حفظ رطوبت خاک باشد، آب اضافه از طریق لایه‌ی زهکش نگهداری شده و در مواقع موردنیاز در دسترس خاک و گیاهان قرار می‌گیرد و تا دوره‌ای تقریباً طولانی آبیاری را تأمین می‌کند.

• آبیاری مصنوعی:

به صورت دستی یا خودکار انجام می‌شود و رطوبت خاک و ریشه‌ها را حفظ می‌کند.

لایه‌های تشکیل‌ دهنده بام سبز

به‌طورکلی بام‌های سبز از 3 لایه تشکیل ‌شده‌اند که عبارت‌اند از: پوشش گیاهی، محیط کشت و لایه زهکشی. نقش عمده‌ای بر عهده‌ی لایه پوشش گیاهی و محیط کشت است. به طور جزئی‌تر لایه‌های تشکیل‌دهنده آن به شرح زیر هستند:

• پوشش گیاهی
• محیط کشت: این محیط باید عایق و سبک باشد و از نفوذ رطوبت جلوگیری کند.
• فیلتر: این لایه از ورود املاح به لایه زهکش جلوگیری می‌کند و باعث تصفیه آب شده که بر کیفیت آن مؤثر است.
• لایه زهکشی: آب اضافه جذب شده را خارج می‌کند. کاربرد آن در این است که آب باران را نگه ‌دارد تا در هنگام خشک‌سالی به گیاهان برساند. همچنین لایه زهکشی با نگهداشت آب باران فشار وارد بر سیستم فاضلاب را کم می‌کند.
• لایه محافظ: این لایه از نفوذ ریشه گیاهان جلوگیری می‌کند. این لایه در بعضی از سقف‌ها لازم نیست.
• مانع ریشه: در محل‌های با ترافیک عبوری زیاد و گیاهان با ریشه‌های عمیق مانع ریشه استفاده می‌شود.
• غشای ضد آب: این لایه از نفوذ آب جلوگیری می‌کند.

در مورد سقف‌های شیب‌دار و منحنی شکل به تسمه‌ها و کلاف‌های افقی اضافی نیاز است.

مزیت‌های بام سبز

بام سبز دارای مزایای بسیاری است:

1. کاهش مصرف انرژی: این موضوع مهم‌ترین اثر روف گاردن است. اتلاف حرارت در بام‌ها زیاد است؛ همچنین مصرف انرژی در طبقات آخر بیشتر است پس بام‌سبز می‌تواند یک راه‌حل مناسب باشد. این جلوگیری از اتلاف باعث پایداری محیط‌زیستی می‌شود که از مفاهیم توسعه پایدار است.
2. کاهش انتقال حرارت: در بام‌های سبز از کل تابش آفتاب، 13% جذب خاک شده، 60% جذب گیاهان می‌شود و تنها 27% منعکس می‌شود. گیاهان به دلیل عملکردهای بیولوژیکی همچون تعریق، تنفس، فتوسنتز و تبخیر اشعه‌ی خورشید را جذب می‌کنند.

تابستان‌ها: بیشترین فایده خنک‌سازی در تعریق و تعرق بام‌هاست. سایه‌اندازی، حفظ رطوبت و فتوسنتز باعث خنک شدن طبقه زیر بام می‌شود. حفظ رطوبت، دمای ساختمان را تعدیل می‌کند چرا که آب به عنوان یک جرم حرارتی از نوسانات دمایی جلوگیری می‌کند. هم‌چنین، بام‌سبز ظرفیت گرمایی بام را افزایش می‌دهد.

زمستان‌ها: تأثیر بام به وسیله کاهش سرعت باد و عایق سازی صورت می‌گیرد. تأثیر بام در کاهش باد از سایه‌اندازی بیشتر است. عایق سازی نیز به این صورت است که گیاهان بین ریشه‌های خود هوا را محبوس می‌کنند. رطوبت نیز نقش کلیدی در عایق دارد و زیاد شدن آن باعث کاهش بازده بام می‌شود. به دلیل استفاده از روف گاردن، عمر عایق‌کاری زیاد می‌شود مثلاً تا حدود 40 سال. درحالی که عمر یک بام عادی بین 10 تا 15 سال است. این مسئله خود باعث توسعه اقتصادی شده که از ارکان توسعه پایدار است.

3. عایق صوتی

خاک تمایل دارد فرکانس‌های پایین‌تر را جذب کند و گیاهان تمایل دارند فرکانس‌های بالاتر را جذب کنند. فعل‌وانفعالات بین ذرات لایه‌ها و صوت باعث کاهش شدت صدا می‌شود.

4.کاهش اثرات جزیره گرمایی

در شهرها سطوح غیرقابل نفوذ و بدون پوشش گیاهی مثل آسفالت خیابان‌ها زیاد است. این سطوح نور خورشید را جذب کرده و انرژی گرمایی ساطع می‌کنند که به این مسئله، جزیره گرمایی می‌گویند. وجود بام‌های سبز در مناطق شهری باعث تقلیل موضوع جزیره گرمایی می‌شود.

5. کاهش کربن دی‌اکسید

کربن دی ‌اکسید گازی است که مانع حرکت انرژی گرمایی از سطح زمین به بالا می‌شود. همچنین اثر گلخانه‌ای را زیاد کرده و دمای محیط را زیاد می‌کند. بام سبز از طریق فتوسنتز گیاهان، این گاز را جذب می‌کند و با عایق سازی مصرف انرژی و تولید کربن دی اکسید را نیز کاهش می‌دهد. در واقع از سویی کربن دی اکسید را مصرف کرده و از دیگر سو از تولید آن جلوگیری می‌کند.

6. کاهش فاضلاب

بام سبز با ذخیره‌سازی آب باران در لایه زهکش خود، جریان آب سطحی را کاهش می‌دهد و از سرریز فاضلاب جلوگیری می‌کند. علت این امر آن است که آب یا جذب شده، یا تبخیر می‌شود و یا بعد از اشباع سازی خاک با تأخیر تخلیه می‌شود و این مسئله باعث بهبود سیستم آب سطحی شده و از بروز سیلاب جلوگیری می‌کند. این مسئله روی هزینه‌های مربوط به سیستم آب سطحی نیز مؤثر است. البته باید به این نکته توجه کرد که شیب، نوع خاک و پوشش گیاهی بام همگی بر این امر تأثیر دارند. استفاده از روف گاردن، آب زائد و هدر رفت را تا 50 درصد کاهش می‌دهد و این همان مفهوم توسعه اقتصادی در بحث توسعه پایدار است.

7. کاهش آلودگی هوا

آلاینده‌ها توسط روزنه‌های گیاهان جذب شده و ترکیبات آلی مانند هیدروکربن‌های پلی آروماتیک در بافت گیاهان شکسته می‌شوند. همچنین گیاهان باعث کاهش واکنش‌های فتوشیمیایی مانند ازون در جو می‌شوند.

8. حفاظت از پوسته بام

قیر کف بام به وسیله گیاهان و خاک از نوسانات حرارتی و ماوراءبنفش حفظ شده و عمر بام افزایش می‌یابد.

9. ترویج سلامتی

زندگی پر از تنش و استرس انسان امروز باعث شده است تا نیاز به فضاهای سبز دو چندان حس شود. این فضا باعث بهبود سلامت جسم و روان انسان‌ها می‌شود چرا که قرارگیری در یک فضای سبز بر ضربان قلب و فشار خون مؤثر است. همچنین، یک محیط زیبا و تفریحی را برای ساکنین ساختمان فراهم می‌کند. در واقع، این موضوع باعث توسعه اجتماعی می‌شود که از اهداف و ارکان توسعه پایدار است.

10. گسترش فضای سبز

با استفاده از این فضا می‌توان حیات‌وحش و اقلیم از بین رفته ناشی از ساختمان‌سازی و توسعه شهری را احیا کرد.

11. تأثیر بر سرعت باد و پراکنش آلاینده‌ها

نتایج مطالعات نشان داده است که بام سبز در ساختمان‌ها باعث افزایش جابه‌جایی افقی ذرات آلاینده‌ها و کاهش جابه‌جایی عمودی آن‌ها می‌شود. همچنین سرعت باد غالب و حرکت وسایل نقلیه بر ارزیابی نحوه پراکندگی مهم است. با سنجش تغییرات انرژی در سطح شهر می‌توان گفت که ذرات با انرژی اولیه ناشی از خورشید و یا با وزش باد در سطح، موجب حرکت هوا و تغییرات انرژی در سطح شهر می‌شود. ذرات تا حدی انرژی را حمل می‌کنند و سپس آن را مستهلک کرده و ساکن می‌شوند. این ذرات بر سلامت انسان نقش دارند و باید حتماً از محیط خارج شوند و اگر نتوان آن‌ها را از محیط تخلیه کرد باید از پوشش گیاهی بهینه استفاده کرد.

معایب بام سبز

روف گاردن در کنار مزایای بسیاری که دارد هزینه‌بر بوده، به بار سقف می‌افزاید و نیازمند تعمیر و نگهداری است.

استانداردهای مربوط به بام سبز

توجه به استانداردها در رسیدن به بازدهی مناسب ضروری است. در کشور ایران در مقررات ملی به این موضوع پرداخته نشده است اما یک استاندارد معتبر در این زمینه استاندارد لید است. برخی نتایج و ضروریات برگرفته از استاندارد لید و نتایج تحقیقات به شرح زیر است:

1. از مصالح بازیافتی، تجدید شدنی و تولیدی در منطقه استفاده شود.
2. آب سطحی با زهکش جمع‌آوری شود.
3. مواد شیمیایی و کودها حذف شده یا به حداقل رسانده شوند.

وضعیت بام سبز در ایران

• علت عدم بسترسازی بام سبز در ایران:

در کشور ما بام‌سبز به صورت موردی ساخته شده است اما سامانه بام‌سبز کاملاً متفاوت است. در کلان‌شهرها مثل تهران، به علت گران بودن زمین برای دسترسی به سود بیشتر فضایی که باید به فضای سبز اختصاص داده شود جزء زیر بنا قرار می‌گیرد. با بام‌های سبز می‌توان سرانه فضای سبز را افزایش داده و اثرات منفی ساختمان‌ها بر اکوسیستم‌ها را اصلاح کرد؛ اما متأسفانه بستر مناسب و سیستم مشخصی جهت استفاده از این بام‌ها وجود ندارد. در ایران کمتر به بحث اتلاف انرژی توجه می‌شود چرا که انرژی ارزان است.

هزینه‌های روف گاردن بیشتر است هرچند این مقایسه‌ی کمی بین روف گاردن و بام معمولی صحیح نیست؛ زیرا با وجود هزینه‌های اقتصادی نتایج محیط زیستی و فواید آن بسیار ثمربخش است. هزینه‌های ناشي از آلودگي آب، هوا و محيط؛ امراض و مرگ ‌و میر ناشي از اين آلودگی‌ها؛ آسیب‌های فردي و اجتماعي ناشي از نبود فضاي سبز در محيط بايد مورد بررسی قرار گیرد. هزینه‌های گزاف استفاده از سوخت‌های فسيلي تجدید ناپذیر، تأثيرات روانی ناشي از زیبا نبودن و بی‌روح بودن شهرها، مسائل ناشي از سیلاب‌ها و آب‌گرفتگی‌ها، هزینه‌های كنترل آب‌های سطحي، هزینه‌های ناشي از عایق‌کاری و اجراي چندباره بام‌های سياه سنتي را باید به هزینه‌های بام‌های سنتی افزود.

• توسعه بام سبز بر اساس معیارهای توسعه پایدار در ایران:

در بام‌سبز مؤلفه‌های توسعه پایدار و نقش آن‌ها در توسعه پایدار باید به دقت بررسی شوند. مؤلفه‌های توسعه پایدار در ایران عبارت‌اند از:

1. انسان که محور توسعه و مستحق زندگی سالم و بهداشت است.
2. کودکان و نوجوانان که نیازمند یک محیط برای تفریح و شکوفایی استعدادهایشان هستند.
3. زنان به ویژه زنان خانه‌دار که نیازمند فضای سبز و تفریحی مناسب هستند.
4. محیط‌زیست؛ در چشم‌انداز زیست‌محیطی امروز پایداری محیط در گرو سازگاری با بوم و اقلیم است. مهم‌ترین ویژگی روف گاردن سازگاری با بوم و اقلیم و توجه به محیط‌زیست است.
5. فرهنگ، تنها در صورتی بام‌سبز به یک الگوی فرهنگی تبدیل شده و پذیرفته می‌شود که سازگار با اقلیم باشد و در چارچوب‌های فرهنگی قرار گیرد.
6.  آموزش
7. اخلاق.
8. امنیت
9. علم، علت آماده نبودن ما در برخورد با مسائل جدید، استفاده از همان راه‌حل‌های قدیمی است. در واقع چالش نو، راه‌حل نو می‌خواهد و روف گاردن یکی از این راه‌حل‌های جدید است که باید از آن استفاده کنیم.
10. مشارکت، لازمه توسعه پایدار مشارکت جمعی است.

جمع‌بندی

امروزه روف گاردن در بحث توسعه پایدار جایگاه ویژه‌ای دارد. هرچند پیشینه این بام‌ها به سال‌های دور برمی‌گردد؛ اما با مفهوم جدید به دهه 60 میلادی برمی‌گردد. بام سبز فضای مرده بام‌ها را به یک محیط سرزنده تبدیل می‌کند. پشت‌بام یک ساختمان یک محیط تقریباً خصوصی است اما اجرای بام‌سبز در آن بر زیبایی و سلامت شهر تأثیرگذار است به ویژه در شهری مانند تهران که سرانه فضای سبز آن نسبت به استانداردهای جهانی پایین است.

این بام‌ها انواع گوناگونی دارند و به دلیل مزیت‌های زیادی که دارد می‌تواند راه‌حل نجات بخشی برای معضلات زندگی شهری امروزه باشد. برخی مزیت‌های آن عبارت‌اند از کاهش مصرف انرژی، کاهش اثرات جزیره گرمایی، حفاظت پوسته بام، کاهش فاضلاب، کاهش دی اکسید کربن، کاهش آلودگی هوا و… . لازم است جزییات و لایه‌های آن با استفاده از مصالح درست و با رعایت استانداردهای موجود اجرا شوند تا بهینه‌ترین نتیجه حاصل شود. از دیگر نکات حائز اهمیت نوع گیاهان تحت کشت در این نوع بام‌ها است.

ساخت اصولی بام‌های سبز نیازمند برنامه‌ریزی و دانش خاص آن است لذا برای اجرای بام‌های سبز باید یک مجری ‌متخصص در این زمینه انتخاب شود. طراحی بام‌سبز به ویژگی‌های ساختمان، کاربری آن، شرایط اقلیمی و سلیقه افراد وابسته است و کارفرمایان باید به خوبی با مزایای آن و صرفه‌جویی‌های بلندمدت ناشی از آن آشنا شوند تا رغبت بیشتری برای اجرای آن داشته باشند.

روف گاردن بر هزینه‌های یک ساختمان می‌افزاید اما در نهایت ویژگی خاصی به یک سازه می‌افزاید که می‌تواند در قیمت نهایی فروش آن مؤثر بوده و این هزینه را نیز جبران کند. به طور کلی از نظر اقتصادی بام‌سبز مزایای بسیاری دارد چرا که مانع هدررفت انرژی سرمایشی و گرمایشی شده و در نتیجه مصرف آن را در ساختمان کاهش می‌دهد. هم‌چنین، عایق بودن آنها سبب افزایش عمر بام شده و نیاز به بازسازی و تعمیر آن را کاهش می‌دهد.

در انتها باید اشاره کرد که اجرای بام‌سبز نیازمند فرهنگ‌سازی گسترده است. نگاه به بام‌های سبز باید از تصور یک فضای لاکچری و شیک فراتر رفته و بر اساس رویکردهای محیط زیستی باشد. ساخت صرفاً تعدادی روف گاردن در یک شهر کافی نبوده و زمانی اثرات واقعی بام‌های سبز دیده می‌شوند که به‌ صورت گسترده در جامعه استفاده شوند. افزایش بام‌های سبز در شهرهای آلوده هم چون تهران که شهر به دلیل قیمت بالای زمین به صورت عمودی رشد کرده و یا شهرهای جنوبی کشور با معضل جدی گرد و غبار می‌تواند در کنترل آلودگی بسیار مؤثر باشد.

نخستین گام‌ در راستای این فرهنگ‌سازی در سطح جامعه، ایجاد بستر حقوقی مناسب و الزامی کردن بام‌های سبز است. در این راستا شهرداری‌ها و مسئولین باید همکاری لازم را انجام داده و تسهیلات مناسبی ارائه دهند. بسترسازی می‌تواند بدین صورت باشد که زمین‌هایی که قبلاً فضای سبز بوده و تغییر کاربری داده‌اند، سازمان‌های وابسته به دولت و نهادهای محیط زیستی و در نواحی دارای بار آلودگی بسیار مانند مراکز شهر لزوم اجرای بام سبز وجود داشته باشد.

مطالب مرتبط:

How to Start a Rooftop Garden in 7 Steps