درس واره شماره 15- بام سبز

بام سبز green roof، بامی است که مقدار یا تمامی آن با پوشش گیاهی و خاک، یا با محیط کشت روینده، پوشانیده می‌شود. لفظ "بام سبز" همچنین می‌تواند برای بام‌هایی که مفاهیم سبز را مدنظر قرار می‌دهند، نظیر پانل‌های خورشیدی و یا صفحات فتو ولتائیک Photovoltaic Panels به کار رود. سبز پوش کردن بام نیازمند گیاهانی است که به دقت انتخاب شده‌اند تا در برابر محیط خشن و بی‌روح محیط پشت بام در شرایط کم آبی و بی آبی، عوامل اقلیمی، یخ زدگی، نسیم دریا و خشکی و غیره مقاومت کنند. نوع گیاهان انتخابی بسته به نوع آب و هوا و شرایط اقلیمی مختلف، متفاوت بوده و بام سبز، اوج تلفیق اجرا با محیط است.

 8 هوس کار گروه معماری بیارکه اینگلس،  8house by Bjarke Ingels Group in Denmark

 8 هوس کار گروه معماری بیارکه اینگلس،  8house by Bjarke Ingels Group in Denmark

تاریخچه کاربرد بام سبز:

مشخص نیست که ایده اصلی چنین طرحی منسوب به چه کسی است و به کدامین دوره باز می‌گردد. شاید این ایده از توصیف باغ‌های معلق بابلHanging Gardens of Babylon نشأت گرفته شده باشد یا باغ هایی که در هوا معلق نبوده بلکه در واقع روی بام ها و مهتابی های چند ساختمان قرار داشتند. بام های سبز مدرن که از سیستم لایه‌های پیش ساخته تشکیل می‌شوند، به نسبت پدیده‌ای نو می‌باشند. این نوع بام ها در دهه ۱۹۶۰ در آلمان توسعه و به بسیاری از کشورهای اروپایی و آمریکایی نیز گسترش یافتند. ریشه بام‌های سبز مدرن در ایسلند Iceland و اسکاندیناوی Scandinavian Peninsula  می‌باشد. دلایل شکل گیری بام‌های سبز (چمنی) در این مناطق که اقلیمی سرد دارند، محدودیت مصالح ساخت و ساز بوده است؛ به طوری که ساکنین را بر آن داشته برای ساخت و ساز، تا حد امکان از مصالح بوم آورد آن مناطق که شامل کلوخ چمنی و سنگ بوده استفاده کنند. این بام‌ها به طور معمول شامل ترکیبی از دو تا سه لایه کلوخ چمنی بر روی لایه‌ای از شاخه‌ها و ترکه‌های کوتاه بوده‌اند که برای هدایت آب باران، شیبدار گشته‌اند. این بام‌ها در عین اینکه بدوی بوده‌اند، ذخیره حرارتی و عایق ساختمان‌ها را فراهم کرده و الهام بخش بام‌های سبز امروز می‌باشند. در قرن بیستم تعدادی بام منفرد مطرح شدند که اثرگذارترین آنها فروشگاه Derry&Toms در لندن London با پوشش بام شش هزار متر مربعی و Casino Pation در برنِ Bern سوئیس Switzerland است که در دهه ۱۹۳۰ کاشته شدند.

ساختمان زیست محیطی مدرن اثر مارسین در لهستان، Ecological modern building in Poland by Marcin

سرزمین مهدکودک کار گروه معماری دانگ در ویتنام،Farming Kindergarten in Vietnam by Architects Dong

اهداف ایجاد بام سبز:

•  شرایط اکولوژیکیEcological Condition  و حفظ زیبایی‌های طبیعی
  
•  حفظ سلامت جسم و روح شهروندان
•  ارزش‌های اقتصادی و معنوی

باغ بام‌ها را بر اساس سیستم اجرایی به سه دسته اصلی تقسیم می‌کنند:

• سیستم گسترده extensive
  
• سیستم متمرکز intensive
• سیستم مدولار یا جعبه گیاه planter box
• سیستم ترکیبی synthesic

الف- سیستم گسترده

برای سیستم گسترده از واژه "Green Roof" یا بام سبز استفاده می‌شود. این سیستم به نام "مقطع کم ارتفاع" یا "اجرا با ضخامت کم" نیز شناخته می‌شود. این نوع بام فقط شامل یک یا دو نوع گیاه و محیط کاشت کم عمق می‌باشد. معمولاً این سیستم برای زمانی که حداقل بارِ وزن، مدنظر باشد به کار گرفته می‌شود. به طور اخص، فقط پرسنل نگهداری و تعمیر به این نوع بام دسترسی دارند. این نوع بام مثل چمن های نروژی Norwegian grass، بر روی بامهای مسطح و شیبدار احداث می‌شود. در این سیستم معمولاً گیاهان به عمق ۴۰ تا ۱۰۰ میلیمتر استفاده می‌شوند. حدود بار نهایی بام تقریباً بین ۵۰ تا ۱۰۰ کیلوگرم بر مترمربع در حالت اشباع می‌باشند. در مورد بام‌های شیبدار در اغلب مکان‌ها ۱۰ تا ۲۰ درصد شیب توصیه می‌شود. در شیب حداکثر ۳۰ درصد نیاز به استفاده از زه وار و ابزارهای ضد فرسایش وجود دارد.

موزه آموزش و پرورش و ارتباطات کوماتسو ژاپن، Museum Education and Communication Komatsu Japan

موزه آموزش و پرورش و ارتباطات کوماتسو ژاپن، Museum Education and Communication Komatsu Japan

ب- سیستم متمرکز

برای سیستم متمرکز از واژه "Roof Garden" یا باغ بام استفاده می‌شود. این سیستم به نام "مقطع عمیق" یا "باغ بام" نیز شناخته می‌شود. این نوع بام سبز شامل انواع مختلفی از گیاهان می‌باشد و مشابه یک پارک طراحی می‌شود. برخی از بام‌های سبز دارای درختان بزرگ و آب نماهایی 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.

ج- سیستم مدولار یا جعبه گیاه

در این سیستم گیاه و محیط کاشت آن در جعبه‌های مخصوصی که تمام یا بیشتر بام سبز را می‌پوشاند، نگهداری می‌شود. در سیستم غیر مدولار Non-modular system  محیط کاشت یک لایه پیوسته بر روی بام سبز می‌باشد. در سیستم مدولار این محیط ناپیوسته هست.

انبار ترایبکا در نیویورک، Tribeca loft in new York

د- سیستم ترکیبی

این نوع بام ترکیبی از دو سیستم گسترده و متمرکز است و دارای فواید دو بام ذکر شده است، اما دارای ظرفیت بار بیشتری است. در عین حال سبز شدن در داخل پانل‌های گسترده سبک وزنی صورت می‌گیرد.

اجزا تشکیل دهنده بام سبز:

1-  لایه پوشش گیاهی Plant Layer: از آنجایی که بام های 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.

2-  محیط کشت Growing Medium: فضایی که گیاهان در آن شروع به رشد و نمو می‌کنند. محیط کشت به واسطه الزامات خاص سازه‌ای باید وزن کمی داشته باشد به همین دلیل نسبت به خاک معمولی تفاوتهایی دارد. در این حالت باید از محیطی برای کشت استفاده کرد که حتی الامکان سبک بوده و وزنش حدود ۹۰۰ کیلوگرم در هر متر مکعب در حالت مرطوب باشد. یک مخلوط معمولی مرکب از یک سوم ماسه، یک سوم سنگ های متخلخل و یک سوم گیاخاک مصنوعی (ترکیبی از چوب پوسیده و کود نباتی) محیطی مناسب را تشکیل می‌دهد.

بلوک فیون کار گروه معماری ان ال در آمستردام، Funen Blok in Amsterdam by NL Architects

3- لایه زهکش: لایه زهکش خود می‌تواند مجموعه پیچیده‌ای از لایه‌های دیگر به شرح زیر باشد:

•  لایه صافی  Filter Layer : در بین محیط کشت و لایه زهکش فیلتری قرار دارد که رطوبت را از محیط ریشه‌ها دور می‌کند و مانع از گندیدگی ریشه‌ها می‌شود. این فیلتر می‌تواند شامل یک بافت پارچه‌ای باشد. این فیلتر حتی می‌تواند لایه‌ای از شن و ماسه باشد.
•  لایه مانع ریشه‌ها Root Barrier : لایه‌ای است که به خوبی از نفوذ ریشه‌ها و آسیب زدن آنها به عایق کاری و غشاء سقف جلوگیری می‌کند.
•  صفحه زهکش Drain Board : یک صفحه سه لایه است که لایه بالایی عمل فیلتر را انجام می‌دهد و آب اضافی را از قسمت ریشه‌ها دور می‌کند. این لایه همچنین به عنوان لایه محافظ ریشه‌ها عمل می‌کند. لایه وسطی که به شکل کاسه‌های مخروطی شکل است آب اضافی را از ریشه‌ها دریافت کرده و در خود نگه می‌دارد. لایه پایینی یک فیلتر پارچه‌ای است که مانع از آسیب دیدن غشاء و عایق می‌شود.

 4-  لایه محافظ Protective layer : این لایه شامل پوشش‌هایی است که بام و سیستم عایق کاری را از نشت کردن و نفوذ آب حفاظت می‌کنند. این صفحه می‌تواند باریکه‌ای از بتن سبک، صفحه‌ای از عایق محکم، ورقه ضخیم پلاستیکی، ورق مسی، یا ترکیبی از این ها، بر حسب ویژگی‌های طراحی و کاربرد بام سبز باشد.

5- ساختار سقف، غشاء بام یا لایه عایق کاری رطوبتی Water Proofing : بام را از نشت کردن و چکه کردن محافظت می‌کنند.

فواید بام سبز:

بام های سبز می‌توانند پاسخ گوی بخشی از نیاز همیشگی انسان به صورت نوین باشند. این فضاهای باز مسکونی به نوعی تبلور ماهیت زندگی جمعی هستند. این فضاها ضمن فراهم آوردن موقعیت هائی برای رشد خلاقیت، زمینه معاشرت، تعامل و تقابل اجتماعی و کاربردهائی همچون ایجاد آرامش، ارتباط و سرگرمی، در کاهش آلودگی و بهبود محیط زندگی بسیار موثرند. در نهایت می‌توان گفت که ایجاد و گسترش فضاهای سبز بر روی پشت بام خانه‌ها در شهرها دارای مزایای زیر می‌باشد:

•  آرام بخشی گیاهان به انسان و به تبع آن کاهش تنش های روانی جامعه؛ تحقیقات روان شناسان در مورد تاثیر گل و گیاه بر رفتار انسان نشان می‌دهد که ارتباط با طبیعت و لذت بردن از مناظر زیبای آن راهی ساده اما مهم جهت کسب آرامش و تلطیف روح و روان انسان است و توسعه فراوان آن در مجتمع های زیستی جمعی می‌تواند در کاهش بروز خشونت، افسردگی، خودکشی و... مفید باشد.
  
•  ایجاد فضاهایی جهت استراحت و رفع خستگی انسان ها خصوصاً افراد مسن.
•  تعدیل تغییرات آب و هوائی فضای سبز، شرایط زیست بوم را تغییر داده و تغییرات آب و هوایی را تعدیل می‌کند.
•  کاهش هزینه نگه داری از سقف، کشت روی بام و شکل گسترده نوعی پوشش محافظ را تداعی می‌کند؛ سطح کاشته شده محافظت و نگهداری می‌شود و به عبارت دیگر نگه داری از بام به حداقل می‌رسد.
•  فراهم آوردن زیستگاهی برای حیات وحش
•  کمک به زیبایی منظره شهر و محیط اطراف واحد مسکونی و فراهم آوردن فضاهای تفریحی شاد و سالم بازی بچه‌ها و ورزش کردن بزرگسالان.
•  افزایش طول عمر بام از طریق حفاظت ساختمان در برابر عوامل مخرب طبیعی یا مصنوعی؛ به عنوان مثال از تشعشعات ماورای بنفش تغییرات شدید درجه حرارت و آتش‌سوزی در اثر لایه‌های عایق بندی چمن و خاک جلوگیری شود.
•  کاهش اثر جزایر حرارتی شهری، تبدیل بام خانه‌ها به فضای سبز، تبادل هوا بین مناطق با تراکم ساختمانی زیاد و فضاهای آزاد بین حومه آنان را بهبود بخشیده و باعث تنظیم دمای هوای مرکز شهر می‌شود. (تراکم موجب بالا رفتن درجه هوا و گرم شدن هوا در مرکز شهر هاست؛ درجه حرارت هوا در مرکز شهر ۲ تا ۳ درجه گرمتر از حومه شهرها می‌باشد).
•  بهبود سیستم زه کشی شهر و تعادل آب در خارج از شهر.
•  عایق بندی در مقابل صدا و پتانسیل ذخیره گرما و به تبع آن، کاهش مصرف انرژی.