بام سبز و هر آنچه که باید درباره آن بدانید

بر اساس دانشنامه ویکی پدیا یک بام سبز ، بامی است که مقدار یا تمامی آن با پوشش گیاهی و خاک، یا با محیط کشت روینده،  پوشانده می شود. تنوع گیاهی چنان ساختاری می‌تواند از بام پوشیده از چمن مصنوعی تا باغ بامی باشد که با گیاهان مورد استفاده درطراحی منظر پوشیده شده‌است. نوع گیاهان انتخابی بسته به نوع آب و هوا و شرایط اقلیمی مختلف متفاوت است. بام سبز یا باغ پشت بام اوج تلفیق اجرا با محیط است. جزئیات اجرایی چنین بامی تفاوت چندانی با بام‌های معمول نداشته و شامل عایق رطوبتی حرارتی، پوشش ضد آب ماسه و درز پوش می‌باشند و در کنار آن شامل مصالح و عناصری هستند که بتوانند عمل نگهداری زهکشی رطوبت و اسباب نگهداری گیاهان (مطابق استاندارد) را در ساختمان‌سازی فراهم آورند. لفظ بام سبز میتواند برای بام هایی که مفاهیم معماری سبز را مد نظر قرار می دهند، نظیر پال های خورشیدی و یا صفحات فتو ولتائیک بکار رود.

اصطلاح بام سبز (green roof ) بر خلاف باغ بام (roof garden) تنها به بام ساختمانی که زیر کشـت گیـاهی رفتـه باشد اطلاق نمی شود بلکه علاوه بر آن بایستی دارای امکانات دیگری از قبیـل صـفحات خورشـیدی، سیسـتم جمـع آوری رواناب، لایه های عایق کننده و…باشد.

تاریخچه کاربرد بام سبز

بام های سبز مدرن که از سیستم لایه های پیش ساخته تشکیل می شوند پدیده ای نو می باشند. این نوع بام ها در آلمان از سال 1960 توسعه و به بسیار از کشورهای اروپا توسعه یافتند. بر اساس برآوردهای موجود امروزه حدود 10 درصد از کل بام های آلمان بام سبز می باشند. ایالات متحده نیز بام های سبز قابل توجهی دارد، اما تعداد آن ها به اندازه اروپا نیست. تعدادی بام منفرد در اروپا طراحی شده  که اثرگذارترین آن‌ها فروشگاه Derry&Toms در لندن با پوشش بام شش هزار متر مربعی و Casino Pation دربرن سوئیس است که در دهه ۱۹۳۰ کاشته شدند

ایده اصلی طرح بام سبز  به وضوح مشخص نیست از چه کسی و به کدامین دوره باز می گردد، شاید این ایده از توصیف باغ های معلق بابل نشأت گرفته باشد، باغ هایی که در هوا معلق نیست و روی بام و مهتابی ها شکل می گرفت. شاه بابل دستور داد تا برای همسرش که یک شاهزاده ماد بود کوهی بسیار بزرگ با ابعاد عجیب بسازند. این کوه ابعادی بزرگ در ارتفاع 120 متر بود که در 5 طبقه شکل گرفت. هر یک از طبقات بر ستون هایی بنا شده بود که در آن انبوهی از چمن، گل و درخت میوه کاشته شده و توسط تلمبه های آبی آبیاری می شد. به طور کل سیستم بام سبز زمانی بوجود آمد که طرح یک فضای سبز بر روی سازه بام اجرا گردید.

از معمارانی که از این شیوه استفاده نمودند برای اولین بار لوکوروبوزیه بود همچنین JM Olson به عنوان رهبر این شیوه شناخته می شود.

انواع مختلف بام های سبز

بام های سبز می توانند در انواع “متمرکز و فشرده”، ” نیمه متمرکز”، “گسترده یا وسیع” و “مدولار یا جعبه گیاه”  بسته به عمق متوسط کشت و میزان تأسیسات مورد نیاز طبقه بندی شوند.

بام های سنتی

این بام ها نیازمند عمق متعارفی از خاک برای رشد گیاهان حجیم و چمن معمولی هستند به عنوان بام های سبز متمرکز مطرحند. این نوع بام ها نیازمند آبیاری، کوددهی و سایر مراقبت ها می باشند.

بام های متمرکز

بدین ترتیب بام های متمرکز، محیط کشت ژرف و عمیقی دارند و در دسترس هستند( می توانند به عنوان فضای باز در نظر گرفته شوند)  سیستم متمرکز Intensive این سیستم به نام مقطع عمیق یا باغ بام نیز شناخته می‌شود. این بام سبز شامل انواع مختلفی از گیاهان می‌باشد و مشابه یک پارک طراحی می‌شود بام‌های سبز دارای درختان بزرگ و آبنماهایی می‌باشند که این موضوع خود احتیاج به تقویت اساسی سازه دارد. این سیستم اغلب نیازهای سازه‌ای جدیدی را برای بام الزامی می‌کند، به ویژه برای بام‌هایی که دسترسی عمومی نیز داشته باشد. سیستم متمرکز واژه (green roof ) یا باغ بام استفاده می‌شود.

بام سبز متمرکز  Manulife در بالای یک پارکینگ قرار دارد، این بام سبز دارای درختان بالغ و تنومندی است که طی 25 سال بر روی یک پارکینگ مستقر شده است.

بام های وسیع

این بام سبز به عنوان سیستم های خودنگه دار در نظر گرفته شده و به حداقل تأسیسات نگه داری، شاید تنها یک بار در سال هرس یا کود دهی برای افزایش رشد گیاهان، نیاز دارند. این نوع از بام های سبز می توانند در لایه بسیار نازکی از خاک (اغلب از کودهای آلی با فرمول ویژه استفاده می شود) قرار گیرند.

بام های شیب دار

مشخصه برجسته بسیاری از ساختمان های اسکاندیناویایی بام های سبز شیب دارهستند که نیازمند طراحی ساده تری در قیاس بام های تخت می باشند، چرا که شیب بام کاهش خطر نفوذ آب از طریق سازه را با استفاده از لایه های آب بندی و زهکشی کمتری نسبت به بام تخت موجب می گردد.

سیستم مدولار یا جعبه گیاه Planter Box در این سیستم گیاه و محیط کاشت در جعبه‌های مخصوصی که تمام یا بیشتر بام سبز را می‌پوشاند نگهداری می‌شود.

در قسمت زیر جدولی از شرایط کاشت سیستم های مختلف بام سبز آورده شده است.

مزایای بام سبز

• تأمین فضایی مطبوع و سازگار برای کاربران ساختمان به دلیل قرار دادن حیاط و پاسیو
• امکان پرورش میوه جات ، سبزیجات و گل ها
• کاهش بار گرمایش (با افزودن توده و لایه عایق حرارتی)  و سرمایش بنا ( از طریق سرمایش تبخیری)، به ویژه اگر به صورت شیشه ای بوده و به عنوان گلخانه و یا سیستم گرمایش غیر فعال خورشیدی عمل نماید. بر اساس پژوهشی که در سال 2005 توسط Brad Bass  از دانشگاه تورنتو انجا یافت، نشان داده شد که بام های سبز می توانند اتلاف گرمایش و مصزف انرژی را در زمستان به مقدار قابل توجهی کاهش دهند.
• کاهش اثرات گرمایش و تغییرات آب و هوایی شهری

معایب بام سبز

• افزایش محدوده زندگی ( بام های سبز می توانند به عنوان فضای تفریح، استراحت مورد استفاده قرار گیرند)
• کاهش سیلاب
• تصفیه هوا و کاهش دی اکسید کربن در هوا
• کاهش و تعدیل شدت صداهایی که تا 18 دسی بل وارد ساختمان می شود و از آن خارج می شود به میزان 3 دسی بل یا بیشتر از این
• افزایش زیستگاه جانداران در مناطق مسکونی
• بهبود مناظر اطراف ساختمان با فراهم کردن یک فضای سبز زیبا
• بالا بردن طول عمر غشای بام (دو یا سه لایه شدن آن) با محافظت از آن در برابر اشعات UV مضر و صدمات آب و هوایی
• افزایش ارزش ملک

نیاز به تقویت سازه بام های موجود برای استقرار بام سبز و وجود این حقیقت که اغلب این بام ها برای حضور انسان طراحی نمی شود و با توجه به هزینه بیشتر برای طراحی بر روی بام به ندرت از آن استفاده می شود.

در برخی موارد تطبیق طراحی این بام ها با شرایط اقلیمی منطقه کاری دشوار است.

اجزای تشکیل دهنده بام های سبز

به دلیل رقابتی بودن بازار اجرای بام سبز از نظر اهمیت آن  در کشور های مختلف، نحوه ی اجرا و جزئیات بام سبز بسیار متنوع است. اما به طور کلی بام های سبز از 7 لایه ی اصلی تشکیل می شوند.

1. عایق رطوبتی

به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت از لایه های بالایی بام سبز، سطح روی سقف باید به خوبی عایق بندی شود. بام های سبز با هر گونه عایق رطوبتی قابل اجرا هستند و انتخاب نوع عایق برای ما محدودیت ایجاد نمی کند. اما باید به مواردی از جمله هزینه اجرا، طول عمر عایق و مسائل زیست محیطی توجه داشت. در کشور ما عایق قیر و گونی و عایق ایزوگام پر استفاده ترین عایق های رطوبتی هستند که برای احداث بام سبز مناسب هستند.

عایق رطوبتی ژئوممبران PVC : برای عایق کاری سطح بام از ورق ژئوممبران پی وی سی استفاده می شود.از عمده ترین مزایای استفاده از ورق پی وی سی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

•پایداری در برابر شرایط محیطی •سهولت در شکل گیری •استحکام برش و ازدیاد طول عالی •مقاومت در برابر سایش •مقاومت بسیار خوب در برابر نفوذپذیری •قابلیت جوش کاری بسیار بالا •خاصیت اشتعال پایین(خود خاموش شونده)

• لایه ی محافظ: به منظور محافظت از عایق ساختمان در برابر آسیب های وارده در هنگام نصب   Green roof  و همچنین در هنگام کود دهی و یا در مقابل نفوذ ریشه های گیاهان باید به وسیله ی لایه ای محافظ روی عایق رطوبتی را پوشاند. این لایه ی محافظ می تواند یک روکش از جنس بتن سبک، ورقه ضخیم پلاستیک، ورق از جنس مس یا ترکیبی از این ها باشد اما توصیه می شود در هر منطقه از کشور از مصالحی که هزینه ی پایین تری دارد و بیشتر در دسترس است استفاده شود.

• ژئوتکستایل: لایه ای از جنس پلی استر و به عنوان محافظ ورق ژئوممبران کاربرد دارد. ژئوتکستایل به دلیل ویژگی های منحصر به فردش به عنوان پرکاربردترین محصول در سیستم های زهکشی سازه های عمرانی شناخته شده است. منافذ بسیار ریز آن ضمن عبور جریان آب ذرات خاک را فیلتر کرده و مانع از عبور آن ها و آب شستگی می شوند. این محصولات به عنوان فیلتر در سیستم های زهکشی سدهای خاکی، راه ها و راه آهن ها، دیوارهای حائل و… به کار می روند.ژئوتکستایل که به آن زمین پارچه، بافته اجرائی، پارچه ساختمانی، فیلتر پارچه ای، پارچه مصنوعی و …گفته می شود.

• لایه زهکشی بام سبز: لایه ایست با حداقل ضخامت 20 میلی متر که به منظور ذخیره آب حاصل از باران و آبیاری و انتقال آب اضافه به سیستم فاضلاب ساختمان به لایه ی محافظ و محیط کاشت قرار می گیرد. در ساده ترین حالت این لایه از لایه ی خاک یا شن و ماسه تشکیل شده است. اما در سیستم های پیچیده تر از مواد مانندی پروپیلن استفاده می کنند که خاصیتی اسفنج مانند دارد و می تواند آب را برای مدت زیادی در خود نگه دارد. به منظور رعایت احتیاط باید دو کانال خروجی و محلی برای سرریز شدن آب تعبیه نمود. خروجی ها باید خالی از هر گونه گیاهی باشند و این امر از طریق نصب دریچه ای در بالای آن ها برای بازرسی انجام می شود.

روش پر کاربرد دیگر استفاده از شیت های پلاستیکی است که شکلی شبیه شانه ی تخم مرغ دارند و آب را در حفره های فنجان مانند خود ذخیره و آب اضافی را زهکشی می کنند. همچنین از جمله متود در دسترس و با کارایی بالا تکه های فوم بازیافتی از صندلی خودروهاست. گراول یا همان شن های نخودی هم برای استفاده در لایه ی زهکش مناسب هستند اما به دلیل متخلخل نبودن قابلیت نگهداری آب برای طولانی مدت را ندارند.

• لایه صافی یا فیلتر: در بین محیط کشت و لایه زهکش فیلتری قرار دارد که رطوبت را از محیط ریشه ها دور می کند و مانع از گندیدگی ریشه ها می شود. در عین حال لایه جداکننده ی خاک و زهکش بوده و به عنوان فیلتر این نقش را دارد که ذرات خاک،زهکش را مسدود نکنند .از سری محصولات ژئوسینتیک ها،ژئوتکستایل نبافته از جنس پلی پروپیلن با گرماژ کم می تواند این نقش را به خوبی ایفا کند.
• محیط کشت فضای سبز: لایه ای است که گیاه در آن کاشته می شود و شرایط رشد گیاه را فراهم می کند. در ساده ترین حالت محیط کشت عبارتست از لایه ای خاک کود دهی شده. اما در انواع پیچیده تر این لایه از مواد معدنی مانند پشم سنگ به همراه مواد مغذی برای رشد گیاه تشکیل شده است توصیه می شود در صورت استفاده از لایه ی خاک، سعی بر آن باشد که نوع خاک با توجه به نوع گیاهان مورد نظر برای کاشت انتخاب شود. نکته مهم دیگر مسئله مقابله با فرسایش خاک به وسیله ی آبیاری و آب باران است. بدین منظور می توان خاک مورد نظر را با مقداری شن و ماسه مخلوط کرد تا از شسته شدن خاک جلوگیری به عمل آید.
• لایه پوشش گیاهی:

به طور کلی سه عامل مکانی، اجتماعی و اقتصادی در انتخاب گونه های مناسب دخیل اند. لازم است که گیاهان مناسب هر اقلیمی انتخاب شود، خواه شرایط آن بصورت دوره ای خیلی خشک، خیلی گرم، خیلی سرد یا خیلی متغیر باشد.

مهمترین مسئله در بام گسترده دامنه مقاومتی پوشش گیاهی آن است. چرا که شرایط خشک در بیشتر اقلیم ها حاکم بر این نوع بام ها است. گیاهان شاداب گیاهانی هستند که در بافت های خود به مدت طولانی آب را ذخیره می کنند از جمله این گیاهان سدوم وتعداد کمی ار گیاهان خانواده کراکسولاسیا می باشند. تعداد کمی از گونه های سدوم مناسب برای بام سبز وجود دارد که دارای رنگ های مختلف و الگوهای رشد متفاوتند. در ترکیب با خزه رایج ترین جمعیت گیاهی بکار رفته در بام های گسترده می باشند. در نقاطی از جهان که سدوم به طور طبیعی وجود ندارد توسعه بازار بام سبز به مبارزه ای بین گونه های مقاوم متناسب با اقلیم محلی و سنت های بومی بدل شده است.

از آنجایی که بامهای سبز تا حد امکان سبک طراحی میشوند، اغلب شامل گیاهانی هستند که بتوانند در خاک کم عمق و با مراقبت و نگهداری کم رشد کنند. هنگامی كه كاشت پایان پذیرفت، نگهداری شروع می شود. این عمل در دوره های زمانی منظم صورت می گیرد تا پوشش به 60 تا 70 از مقدار نهایی خود برسد. پس از بازرسی نهایی بهتر است به صورت توافقی نگهداری منظمی صورت پذیرد. بایستی توجه شود در هر نوع روش كشت خاك باید در 4 هفته اول مرطوب نگه داشته شود .

سلامت و تداوم هر پوشش بام بستگی به مراقبت از آن دارد. هر ناحیه ای كه از این امر فروگذار شود به سادگی به حالت طبیعی خود بر می گردد. گونه گیاهی مطلوب از بین رفته و گونه خودرو فضا را پر خواهد كرد.

طراحی برای مراقبت كمتر در آینده به صورت زیر است:

1- انتخاب صحیح خاك از جوانه زنی دانه های آورده بوسیله باد می كاهد .

2-  انتخاب صحیح میزان ماندگاری رطوبت نیز از جوانه زنی دانه های ناخواسته می كاهد.

3- انتخاب صحیح شرایط از آسیب رسیدن ب گیاهان آسیب پذیر می كاهد.

اکثر کشورهای توسعه یافته در این راستا در این راه قدم نهاده اند که در این میان تلاش برخی از آن ها ملموس تر است. به عنوان مثال مهم ترین هدف از توسعه پایداردر آمریکا در جهت هر چه کمرنگ نمودن وابستگی به فرآورده های نفتی و یا به عبارت بهتر قطع هر گونه وابستگی به ثروت نفت خاورمیانه دور می زند و در این راستا تمام توان خود را در هر موقعیت اجتماعی-سیاسی در پیشبرد این هدف و تشویق مردم به کار بسته است. به نظر شهرداران در سیستم باغ سبز پتانسیل های کاربردی زیادی نهفته و به کارگیری این سیستم در شهرها، از میزان هزینه مصرفی انرژی کاسته و به کارایی مفید محیط می افزاید.

تشویق و حمایت های بی دریغ شهرداران در این باب منجر شده که صاحبان ساختمان کم کم  به ارزش آن افزوده و مزایای به کار گیری از چنین طراحی، گیاهکاری و تخصیص و ساخت بام ها به کمک متخصصین امر و معماران پی ببرند.

در این بین ضوابط مختلفی برای این سیستم در حال بررسی بوده و ساخت انواع باغ بام ها نیازمند تصمیمات برنامه ریزی شده است. بام های سبز قابلیت نگه داری و کنترل وزن خاک، باران و برف، مسیر تعبیه شده پیاده و دیگر موارد را فراتر از سیستم مهندسی بام دارد.

توجیه اقتصادی بام سبز

متراژ بام، در مقایسه با کل متراژ ساخت ساختمان معمولاً نسبت کمی است. معماری بام سبز نیز اصولاً به گونه ای است که بر اساس بهره وری زیاد از متراژ مورد استفاده طراحی می شود. با این فرضیات اصولاً هزینه انجام شده بابت ساخت متراژ نه چندان زیادی از ساختمان به عنوان بام سبز به تناسب بهره وری و امکاناتی که از آن حاصل می شود، مقرون به صرفه خواهد بود. هزینه اجرای بام سبز برای ساختامنهای آپارتمانی، بطور متوسط بین 2 تا 7 درصد به هزینه های ساخت آن ساختمان اضافه می کند؛ در حالی که در فروش همان ساختمان، وجود این فضا بیش از 10 درصد افزایش فروش را در پی خواهد داشت.

قوانین شهرداری بام سبز

قوانین شهرداری در سالهای اخیر با اصطلاح تعریف شده “توسعه عمودی فضای سبز”، نه تنها ممانعتی بر اجرای بام سبز ندارد، بلکه گسترش فضای سبز مورد تشویق نیز قرار گیرد. معاونت برنامه ريزي و نظارت راهبردی رياست جمهوری، در سال 1389 ،ضوابط طراحي فضاهاي سبز شهری را طی نشریه شماره 203 معاونت نظارت راهبردی دفتر نظام فني اجرايي منتشر کرده است.

بام سبز بروی ساختمان قدیمی

بررسـی هـا و محاسـبات انجـام شـده حاکـی از امـکان اجـرای سیسـتم بـام سـبز بر روی بیـش از 90 ٪از بـام هـای سـاختمان های اجرا شده قدیمی است. بـرای اجـرای بـام سـبز روی سـاختمان های  قدیمـی ابتـدا کف سـازی های انجام شـده روی بام برداشـته می شـوند. با توجه بـه وزن کـم سیسـتم بام سـبز می توان حداقـل ضخامت ممکن را بـا وزنـی برابـر بـا مقـدار باربرداری شـده مسـاوی قـرار داد و بـدون اضافـه کـردن بـار مـرده جدیـد بـام سـبز را اجـرا کرد. البتـه آنالیـز سـازه موجـود و بـرآورد دقیـق میـزان باربـری آن و در صـورت نیـاز تقویـت موضعـی بخشـهایی از آن نیـز در دسـتور عمـل می باشـد.

بـا طراحی هـای خـاص، عمده بارهای مرده بام سـبز به سـتون ها منتقل میشـود. حمـل کلیـه نخاله هـای تخریب شـده همزمان بـا حمل مصالح جدیـد بـه بـام و توسـط جرثقیل های سـنگین انجام می شـود تا مشـکلی در روند زندگی سـاکنان ایجاد نشـود.

نتیجه گیری

استفاده از فضای مرده بام در جهت خلق فضای دلپذیر از تلفیق ساختار مصنوع با طبیعت به وجود می آید. مزایای زیست محیطی انکار ناپذیر بام های سبز در زمینه کاهش آلودگی هوا، کاهش گازهای گلخانه ای، جذب آلاینده ها، کاهش دمای محیط پیرامون و کاهش میزان مصرف انرژی توسط متخصصین مورد سنجش قرار گرفته است. عدم نیاز به کودهای شیمیایی و استفاده از خاک کاملاً ارگانیک فضایی سبز بدون لطمه زدن به طبیعت را به وجود خواهد آورد. رفع آلودگی هوا با فضای سبز به وجود آمده   در بام یا تراس های ساختمان بزرگترین دستاورد اجتماعی به دست آمده از این سیستم خواهد بود.