طراحی و پیاده سازی روف گاردن یا بام سبز
بطور کلی منظور از بام سبز یا روف گاردن ، یک باغچه روی سقف ساختمان است که در کنارافزایش زیبایی ساختمان، میتواند به کنترل دمای ساختمان و جلوگیری از هدر رفت انرژی ( زمستان و تابستان )، بهبود چرخه هیدرولوژیکی، افزایش سکونت گاه پرندگان، ایجاد محیط تفریحی، و در مقیاس بزرگتر به بهبود شاخص های زیست محیطی و حتی تولید محصول کشاورزی منجر شود. از این رو جهت طراحی بام سبز و پیاده سازی آن بهتر است از یک طرح کاملا مهندسی شده استفاده گردد. (البته بام سبز در مقایسه با روف گاردن شامل استفاده و بهره برداری از تجهیزات انرژی های پاک از قبیل سلول های خورشیدی و آب باران و… هم میشود.).
یکی از اصلی ترین مزیت های بام سبز، میزان نور آفتابی است که در طول ساعات روز دریافت میکند و میتواند محیطی دنج و راحت برای استراحت، پذیرایی و پرورش گیاهان باشد.
تاریخچه بام سبز یا روف گاردن
در گذشته پشت بام ها بجز رسیدگی به سرویس سرمایشی و گرمایشی ساختمان از آن استفاده میشد. ايده بام سبزدر زمانهاي قديم توسط ايراني ها در 2500 سال پيش و بر روي بام زيگوراتها به كار گرفته شده است. طراحی بام سبز در سال 1970 در آلمان برای مرمت محیط زیست و برای محافظت از سقف توسعه یافت.
جزییات طراحی و اجرای بام سبز
برای ساختن روف گاردن، با توجه به شرایط خاص آن، به خدمت گرفتن مشاوران حرفه ای مورد نیاز است که با انجام عملیات نقشه برداری دقیق و انجام محاسبات گوناگون و انتخاب مواد مناسب و اجرای صحیح، به محوطه شخصیتی خاص ببخشند. از جمله موارد مهمی که باید در اجرای روف گاردن به آن ها توجه ویژه داشت میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
- میزان بار مجازی که میتوانیم به سقف اعمال کنیم و نحوه توزیع وزن
- ایزولاسیون مناسب
- زهکشی بستر کاشت جهت هدایت بهتر آب
- فیلترینگِ بستر زهکشی جهت برهم نخوردن دانه بندی خاک
- انتخاب خاک مناسب با توجه به نوع گیاه و ضخامت مورد نیاز
- انتخاب گیاه
- نحوه حفظ و نگهداری
اجزای بام سبز یا روف گاردن
- محیط کشت
- ساختار سقف
- لایه زهکش
- لایه محافظت
- لایه پوشش گیاهی
محیط کشت
گیاهان در محیط کشت شروع به رشد می کنند. محیط کشت باید وزن کمی داشته باشد به همین دلیل تفاوت هایی نسبت به خاک معمولی دارد. مخلوطی از سنگ های متخلخل، کود نباتی، چوب پوسیده، گیاخاک مصنوعی ترکیبی و ماسه محیطی مناسب را تشکیل می دهد.
ساختار سقف
ساختار سقف به شکل یک لایه یکپارچه ضد آب و یا ورقه های بهم پیوسته میباشد و بام را از چکه کردن و نشت کردن محافظت می کنند. انتخاب یک ساختار سقف مناسب بستگی به شرایط بام، هزینه، اجرا و تعمیر دارد.
لایه پوشش گیاهی بام سبز (روف گاردن)
بام سبز به شرایط اقلیمی منطقه بستگی دارد و محدودیت هایی از قبیل طراحی و هزینه نگهداری و تصورات طراح بام سبز مواجه می باشد. بام های سبز سبک هستند و شامل گیاهانی هستند که بتوانند در خاک کم عمق و با مراقبت و نگهداری کم رشد کنند. اجرای این طرح نیازمند گیاهانی است که بتوانند از بام محافظت کنند.
لایه زهکش
برای اینکه آب بتواند از هر قسمت بام سبز به سیستم زهکش ساختمان جریان یابد لایه زهکش بین محیط کاشت و لایه محافظت قرار می گیرد. با اینکه بام ها مقدار زیادی آب باران را در خود نگه می دارند که موجب کاهش فشار بر سیستم زهکشی می شود ولی همیشه مقداری آب اضافی وجود دارد که باید به روش های ناودانی های مربوط به شیروانی ها و آبراه و کانال آب تخلیه شود.
لایه محافظت
لایه محافظت بام و سیستم عایق کاری را از نشت کردن و نفوذ آبی که بروی ساختار سقف قرار می گیرد حفاظت می کند. این لایه می تواند از ورقه ضخیم پلاستیکی، بتن سبک، عایق محکم، ورق مسی، یا ترکیبی از این ها، برحسب شرایط بام سبز باشد.
توزیع وزن در بام سبز و روف گاردن
بطور کلی مهندسین طراح سازه، ساختمان ها را براساس مقررات ملی ساختمان طراحی میکنند. در این مقررات در طراحی پشت بام، بار برف نیز به بار وارد بر ساختمان اضافه میشود؛ که مقدار این بار 150 کیلوگرم در هر متر مربع ( در شهرهایی مانند تهران، کرج، تبریز، ارومیه، رامسر) و 200 کیلوگرم در هر مترمربع ( در شهرهایی مانند آبعلی، رشت، اردبیل ) میباشد. لذا بار محاسبه شده برای برف میتواند کمک کند تا برای اضافه وزن ناشی از ساخت روف گاردن بر ساختمان با مشکلی روبرو نشویم.
اما نکته مهمتر از این موضوع، برنامه ریزی تقسیم وزن المان های روف گاردن در محل های مناسب است چرا که باری که برای برف محاسبه شده بصورت یکنواخت در روی کل بام پیش بینی شده اما بار در بام سبز در بسیاری از نقاط بصورت متمرکز میباشد. ( ما اعتقاد داریم اطلاعات ما در خصوص تقسیم بار در بام سبز کم نظیر است(
ایزولاسیون بام سبز و روف گاردن
ایزولاسیون در روف گاردن یکی از مهمترین بخش ها است، که در واقع مرزی است برای عبور و عدم عبور آب به فضایی که زیر بام سبز قرار دارد. برای این بخش بسته به وسعت روف گاردن میتوان از روش ها و مواد مختلفی استفاده نمود.
زهکشی بستر کاشت در بام سبز و روف گاردن
شاید اهمیت ایزولاسیون در روف گاردن از کسی پوشیده نباشد اما باید خاطر نشان کرد اگر اهمیت زهکشی در روف گاردن بیش از ایزولاسیون نباشد کمتر نیست. زهکشی در روف گاردن از دو سو دارای اهمیت است:
1- حفظ سلامت ریشه گیاهان مورد استفاده در روف گاردن
2-جمع آوری و هدایت آب مازاد به لوله های خروجی
ما در روف گاردن و بام سبز نیاز به زهکش گسترده ( نَه زهکش متمرکز ) داریم تا آبیاری گیاهان به بهترین شکل ممکن صورت گیرد. برای تبدیل زهکشی متمرکز به زهکشی گسترده، نیاز به تکنیک و مصالح خاص میباشد که گروه ایوان سبز با برخورداری از نیروهای ماهر فنی و اجرایی، این امر را بدون کوچکترین مشکل و با حداکثر راندمان پیاده سازی میکند.
فیلترینگ بام سبز و روف گاردن
فیلترینگ در روف گاردن به عملیاتی اتلاق میشود که طی آن از انتقال املاح خاک به لایه های پایین تر جلوگیری می گردد . این عمل به واسطه قرار دادن لایه ای از الیاف، انجام می پذیرد. عدم انجام این عملیات باعث تغییر بافت خاک و مسدود شدن مسیر های زهکشی روف گاردن می شود. ( گروه ایوان سبز با استفاده از مصالح نوین زهکشی روف گاردن از قبیل ژئوممبران، ژئودرین و ژئوتکستایل به بهترین شکل ممکن این کار را انجام میدهد. )
انتخاب خاک در بام سبز و روف گاردن
خاک در روف گاردن یکی از مواردی است که میبایست برای انتخاب و آماده سازی آن دقت زیادی نمود چرا که خاک در روف گاردن دارای محدودیت هایی است که برخی از آن ها عبارتند از:
1- خاک در روف گاردن باید وزن مخصوص کمتری داشته باشد.
2- خاک در روف گاردن باید توانایی جذب آب بیشتری داشته باشد.
3- اگر چه می توان با کود دهی نیاز غذایی گیاهان را در روف گاردن برطرف کرد اما به دلیل مشکلات برای تعویض آن، خاک در روف گاردن باید دارای مواد غذایی باشد که با گذشت زمان علاوه بر بهبود دانه بندی بتواند نیاز گیاهان را به مواد غذایی مرتفع نماید. (خوشحالیم در طول این سال ها با مطالعه و تکیه برتجربیاتمان توانسته ایم به ترکیب خوب و اختصاصی برای ساخت خاک مورد استفاده در روف گاردن برسیم.)
انتخاب گیاه برای بام سبز و روف گاردن
تمام هزینه ها و تلاش ها برای ساخت روف گاردن برای رسیدن به فضای سبز و کاشت گیاهان است و همین نمایانگر اهمیت انتخاب گیاهان برای بام سبز میباشد. گیاهانی که در بام سبز استفاده میشوند باید دارای خصوصیات زیر باشند:
- گیاهان محلی
- درختچه ها و بوته های تزیینی
- سخت‌جان و مقاوم در برابر گرما
- گیاهان بزرگتر در اولویت پایین تر
انواع بام سبز یا روف گاردن
بام سبزگسترده (Extensive)
بام سبز متمرکز (Intensive)
بام سبز مدولار یا جعبه گیاه (Planter Box)
بام سبزگسترده (Extensive)
بام سبز گسترده به حداقل نگهداری نیاز داشته، مصرف آب نیز در آن‌ها پایین است و معمولا سبک طراحی میشوند. در این سیستم سطح گسترده و وسیعی از پوشش گیاهان و عمدتاً چمن با ریشه های کوتاه (کمتراز٢٠٠ میلی‌متر) و مقاوم در برابر شرایط اقلیمی شکل می گیرد.
بام سبز متمرکز (Intensive)
این نوع بام سبز از پوشش و لایه ضخیم تری برخوردارند. مانند محوطه های سبز شهری می باشد و در طراحی آن ها از عناصری مانند نیمکت و مبلمان شهری استفاده می شود. دراین سیستم امکان کاشت انواع درخت، درختچه و بوته وجود دارد. به همین دلیل وزن بیشتری نسبت به سیستم گسترده دارد.
بام سبز مدولار یا جعبه گیاه (Planter Box)
اجرای پوشش گیاهی در بام سبز مدولار تنوع بالایی دارد و بدون نیاز به زیرساخت ساخته کاشته می شوند و محیط کاشت در جعبه های مخصوصی که تمام یا بیشتر بام سبز را می پوشاند. پوشش گیاهی بام سبز مدولار به صورت غیر مستقیم و بدون تماس محیط کاشت لایه پیوسته بر روی بام است و میتواند محیطی ناپیوسته را شکل دهد.
بام سبز (روف گاردن) و محیط زیست
بام ســـبز باعث کاهش آلودگی هـــوا، کاهـــش دمای محیط، حفظ آب و استفاده از مواد قابل بازیافت میشود.
آلودگی هـــوا
آلودگی هوا پدیده ای شایع است. بام سبز می تواند نقش مهمی در فیلتر کردن آلودگی هوا و بهبود کیفیت هوا را دارا باشد. سطح برگ های بام سبز سرعت جریان هوای بالای آن را کاهش می دهد و ۱۰ تا ۲۰ درصد ذرات آلاینده ها، گرد و غبار را فیلتر میکند.
کاهـــش دمای محیط
بام سبز (روف گاردن) با کاهش دمای هوا در بالای پشت بام ها آب و هوا را بهبود می بخشد در نتیجه پشت بام خنک تر میشود و باعث کاهش هزینه های برق می شود. علاوه بر آن، با بهتر کردن هوای محیط اطراف باعث ایجاد مناطقی راحت برای کاربران ساکن در زیر بام می شود.
حفظ آب
بام های سبز با کنترل جریان روان آب ها،می تواند به بسیاری از شهرها کمک کند. هنگامی که آب باران بر روی سقف می ریزد، بخشی از آن تبخیر می شود و بخش دیگر آن از طریق لوله ها و تخلیه کننده ها خارج می شود. این روند باعث میشود فشار بر سیستم تخلیه خیابان کاهش یابد.
استفاده از مواد قابل بازیافت
بام های سبز (روف گاردن) با محیط زیست سازگار هستند. همانطور که قلا گفته شد. در بام های سبز از مواد بازیافت شونده مانند پلی استایرن، پلی اتیلن همچنین در لوله های زهکشی از پارچه استفاده می شود.
مزایای روف گاردن
- کارآفرینی
- زیباسازی
- تصفیه هوا
- تنوع در طراحی
- فتوسنتز گیاهان
- بهبود کیفیت هوا
- جذب آلودگی هوا
- افزایش گرمای بام
- افزایش طول عمر بام
- کاهش میزان روان آب
- کاهش صدا به داخل ساختمان
- ایجاد یک سیستم غذایی محلی
- ایجاد زیستگاه برای پرندگان می شود
- افزایش عمر سیستمهای تهویه مطبوع
- خنک نگه داشتن داخل ساختمان در فصل تابستان
معایب روف گاردن
- روف گاردن از هزینه زیادی برخوردار است
- نیاز به معیارهای سازه‌ای قابل قبول دارد
- طراحی سقف سبز به شرایط اقلیمی منطقه بستگی دارد
برخی بام‌ها، از استانداردهای لازم برخوردار نیستند و منجر به بروز معایبی زیر خواهد شد:
- نشست
- سخت شدن خاک
- ته نشین شدن ذرات
- ضخیم و سنگین شدن سقف