روف گاردن

طراحی روف گاردن

روف گاردن یا Roof Garden در زبان فارسی به بام سبز ترجمه شده است. روف گاردن به طور کلی به احداث فضای سبز بر روی فضای پشت بام یا تراس ساختمان میگویند. همچنین به طور عامیانه به روف گاردن باغ بام یا فضای سبز پشت بام میگویند. با توجه به ظرفیت پشت بام ساختمان ها و همچنین شعاع دید پشت بام میتوان با احداث فضای سبز مدرن و متناسب با امکانات شهری از این فضا حداکثر استفاده را کرد. طراحی روف گاردن را اصطلاحاً به مجموعه ای از طراحی و اجرای پوشش گیاهی، سایه بان یا پرگولا، محلی برای ساخت باربیکیو ( Barbecue )، نورپردازی محوطه و آبنما اصطلاحاً طراحی روف گاردن یا طراحی بام سبز و یا طراحی تراس میگویند. طراحی سه بعدی روف گاردن یا طراحی سه بعدی بام سبز روف گاردن به دو بخش طراحی معماری  و طراحی سازه ای ساختمان تقسیم میشود. برای طراحی روف گاردن باید به 3 نکته اصلی توجه کرد:

1- اختلاف ارتفاع روف گاردن نسبت به ساختمان های مجاور : در صورتی که پشت بام مورد نظر محل پروژه برای احداث روف گاردن بالاتر از ساختمان های مجاور باشد میتوان از تمامی المان های معماری نظیر آلاچیق و آشپزخانه فضای باز و جکوزی خانگی و محلی برای آفتاب گرفتن استفاده کد زیرا شعاع دید همسایگان به پشت بام ساختمان یا اصطلاحاً فضای دید مشاع کور است. اما در صورتی که روف گاردن از سایر ساختمان های مجاور دید داشته باشد ممکن است ساکنین احساس خوشایندی نسبت به حفظ حریم خصوصی خود نداشته باشند. البته در این موارد میتوان با استفاده از چوب ترمووود و دیوار سبز اقدام به محصور کردن فضا و کور کردن شعاع دید مشاع کرد. در این مورد محوطه سازی روف گاردن باید به گونه ای انجام شود که فضای دید روف گاردن کور نشود و فقط در قسمت هایی که جکوزی در آن قرار گرفته شده با استفاده از دیواره سبز و یا سایه بان چوبی محیطی از دید محصور شده ایجاد کرد. یکی از بهترین انتخاب ها در روف گاردن پایین‌تر از ساختمان های مجاور استفاده از پرگولا است. پرگولا ( Pergola ) که به طور عامیانه به آن سایه بان چوبی گفته میشود از چوب ترمووود و یا چوب پلاست ساخته میشود. پرگولا را میتوان با انواع گیاهان رونده مانند یاس و نسترن و پیچک تزیین کرد تا ضمن محصور کردن دید نمای زیبایی را به محوطه روف گاردن ببخشد.

2- پوشش فضای سبز ثابت یا متحرک روف گاردن : انتخاب نوع پوشش گیاهان و فضای سبز در وهله اول به نیاز کارفرما از پروژه خود بستگی دارد. منظور از پوشش ثابت، ساخت باغچه و فضای سبز با استفاده از مصالح بنایی مانند بلوک ساختمانی و ماسه و سیمان است. همچنین مقصود از فضای سبز متحرک استفاده از چمن مصنوعی و گلدان چوب پلاست است. مهمترین تفاوت میان فضای سبز ثابت و فضای سبز متحرک روف گاردن در شیوه آبیاری و زهکشی گیاهان است. در صورتی که طراحی فضای سبز روف گاردن ثابت باشد سیستم زهکشی گیاهان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. نحوه اصولی شیب بندی تراز کف باغچه و همچنین قیرگونی کف باغچه و زهکشی آب باید به گونه ای انجام شود که از نفوذ آب به کف پشت بام و سقف طبقه آخر جلوگیری شود. در عین حال شیب بندی باغچه باید به گونه ای باشد که از محبوس شدن آب و پوسیدگی ریشه گیاهان نیز جلوگیری شود. به این منظور با طراحی دقیق و مهندسی روف گاردن میتوان سیستم زهکشی باغچه را به گونه ای طراحی کرد که هر دو این شرایط برآورده شود.

3- امکانات روف گاردن : با توجه به بودجه کارفرما و همچنین برآورد هزینه ساخت روف گاردن میتوان امکانات بام سبز را کاهش و افزایش داد. امکاناتی نظیر جکوزی، آشپزخانه فضای باز، آلاچیق و آبنما، پرگولا ترمووود و یا چوب پلاست و شومینه فضای باز در روف گاردن قابلیت اجرایی دارند اما پیش از احداث و پس از مرحله طراحی باید نسبت به فراهم سازی زیر ساخت ها اقدام شود. به عنوان مثال وقتی کارفرما قصد احداث آشپزخانه فضای باز را داشته باشد سیستم فاضلاب و لوله کشی آب باید تعبیه شود. همچنین جنس کابینت آشپزخانه باید تمام پی وی سی باشد و در ساخت یونیت آن باید از ورق فومیزه فشرده استفاده کرد در غیر این صورت یونیت آشپزخانه فضای باز در مجاورت باد و باران پس از مدتی دچار پوسیدگی خواهد شد. همچنین در صورتی که کارفرما قصد احداث شومینه فضای باز یا فایرپیت را داشته باشد لوله کشی گاز باید با رعایت اصول مهندسی صورت پذیرد و همچنین طراحی فایرپیت به گونه ای باشد گرمای آتش که به عایق پشت بام صدمه ای نزد. مسئله عدم آسیب رسانی به عایق روف گاردن بسیار مهم است به طوری که از انجام هرگونه سوراخ کاری غیر اصولی مخصوصاً در کف پشت بام و آسیب به بهترین ایزوگام باید جلوگیری کرد. به عنوان مثال اگر قصد نصب آلاچیق و یا سایه بان چوبی پرگولا را در پشت بام دارید سوراخ کاری مربوط به صفحه ستون ها باید به صورت مهندسی و با حداقل آسیب رسانی به عایق پشت بام صورت گیرد.

پوشش گیاهی روف گاردن : یکی از نکات مهمی که در طراحی روف گاردن باید به آن توجه کرد نوع پوشش گیاهی روف گاردن است. ریشه گیاهان به دو دسته اصلی تقسیم میشوند. گیاهان با ریشه بلند و گیاهان با ریشه کوتاه. باید توجه کرد که سیستم طراحی روف گاردن باید با توجه به نوع ریشه گیاهان انتخاب شود. سیستم روف گاردن به دو نوع گسترده و متمرکز طراحی میشود. در سیستم متمرکز معمولاً از باغچه های ثابت و یا سیار استفاده میشود. با توجه به عمیق بودن باغچه ها میتوان از گیاهانی با ریشه های بلند و متناسب با عمق باغچه استفاده کرد. اما در سیستم روف گاردن گسترده اگر عمق ریشه ها بلند باشد در نتیجه خاک روی پشت بام باید زیاد باشد که این مسئله بار زیادی را به المان های سازه ای وارد میکند. از این رو طراحی سازه ای تیر و ستون ساختمان و همچنین سقف پشت بام باید در مقابل بار مرده سازه ای یا Dead Load و ظرفیت سقف تیرچه بلوک طراحی شود. این مسئله نیازمند این مطلب است که طراحی روف گاردن در مرحله طراحی معماری و محاسبات سازه ای و پیش از احداث ساختمان صورت پذیرد و استفاده از سیستم روف گاردن گسترده در ساختمان های ساخته شده مناسب نیست. زیرا طراحی بر اساس بار مرده برف محاسبه شده و هرگونه اضافه باری بر ساختمان خطرات بسیار جدی را در پی خواهد داشت. پس از انتخاب سیستم روف گاردن و نوع گیاهان میتوان از انواع مصالح نوین خاک مسلح یا ژئوسنتتیک (Geosynthetics ) مطابق با ضوابط و آیین نامه ها اقدام کرد. توصیه انجمن بین المللی ژئوسنتتیک برای تسلیح خاک روف گاردن استفاده از عایق های نوین ساختمانی مانند ژئوممبران ( Geomembrane ) و ژئوتکستایل ( Geotextile ) است. عایق های نوین ژنوسنتتیک با وزن بسیار کم و با کارایی فوق العاده در زهکشی آب و همچنین با مقاوم سازی خاک و به بیان علمی با افزایش زاویه اصطکاک خاک باعث مسلح کردن خاک میشوند. برای روف گاردن گسترده مطابق با ضوابط مهندسی استفاده از یکی از روش های ژئوسنتتیک الزامی است. استفاده از پوشش های ژئوممبران و ژئوتکستایل نیازمند پرداخت هزینه زیادی است. در صورتی که کارفرما در پی ساخت روف گاردن ارزان باشد بهتر است از روش های جایگزین مانند چمن مصنوعی و یا سیستم روف گاردن متمرکز استفاده کند. از روف گاردن گسترده معمولاً در مجتمع های تجاری و ساختمان های اداری استفاده میشود. در ایران به دلیل آفتاب زیاد و همچنین هزینه های اجرایی معمولاً روف گاردن متمرکز طراحی میشود. روف گاردن از نظر سیستم اجرایی به 3 دسته اصلی به شرح زیر تقسیم میشود.

1- روف گاردن گسترده ( Extensive Roof Garden ) : این سیستم با ضخامت لایه رشد گیاه کم و سبک و با استفاده از پوشش گیاهی با عمق کم و سبک ساخته میشود. از آنجایی که در سیستم روف گاردن گسترده وزن واحد متر مربع به سازه بالا میرود طراحی روف گاردن باید با در نظر گیری تمام جوانب مهندسی و مطابق با ابزار آلات ساختمانی متناسب با پروژه انجام گیرد. معمولاً در ساخت و طراحی روف گاردن گسترده از پوشش چمن نروژی استفاده میشود و در این سیستم از درخت و همچنین المان های دکوراتیو کمتر استفاده میشود. همچنین استفاده از چمن مصنوعی گزینه مطلوبی برای اجرای روف گاردن گسترده است.

2- روف گاردن متمرکز ( Intensive Roof Garden ) : در طراحی روف گاردن متمرکز از آنجایی که المان های دکوراتیو و تجهیزات روف گاردن بسیار مورد استفاده میگیرد باید حتماً بار وارده بر سازه ساختمان در طراحی مد نظر قرار گیرد. تجهیزات روف گاردن مانند آلاچیق و یا شومینه فضای باز و همچنین درختان و محیط کشت گیاهان بار زیادی را به المان های سازه ای ساختمان وارد میکنند. همچنین حفاظت از سقف در مقابل نشت آب و استفاده از ایزوگام دلیجان با کیفیت در این سیستم بسیار مهم است.

3- روف گاردن مدولار یا جعبه گیاه ( Planter Box ) : همانطور که از نام این سیستم مشخص است گیاهان روف گاردن در گلدان های جعبه ای و متناسب با طراحی پشت بام در مکان های مشخصی قرار میگیرند. برای ساخت جعبه گیاه میتوان از ترمووود و یا شاسی کشی فولادی و یا چوب پلاست استفاده کرد. همچنین میتوان با مصالح بنایی اقدام به ساخت باغچه هایی نواری در دور تا دور بام و چسبیده به دیوار جان پناه پشت بام کرد. فقط سیستم زهکشی و همچنین شیب باغچه ها در طراحی این سیستم بسیار مهم است. در صورت  طراحی اشتباه نشت آب به سقف طبقه آخر قطعاً صورت خواهد پذیرفت.

مزایای ساخت روف گاردن : 1- استفاده از فضای بام به عنوان فضای سبز و همچنین امکانات رفاهی برای ساکنین به منظور برگزاری مهمانی ها در فضایی شخصی و خصوصی با تمام المان های زیبایی شناختی. 2- کاهش آلودگی هوای شهر و تصفیه هوا با توجه به نوع پوشش فضای سبز پشت بام. 3- کاهش آلودگی بصری پشت بام ها و کمک به زیباسازی ساختمان ها. 4- روف گاردن همانند یک عایق کاری حرارتی در پشت بام عمل میکند و مانع از گرمایش و یا سرمایش سقف طبقه آخر میشود. این مسئله در کاهش مصرف انرژی در ساختمان و صرفه جویی در مصرف انرژی مطابق با مقررات ملی ساختمان ایران بسیار مؤثر است و منجر به کاهش هزینه مصرف انرژی ساختمان میشود. 5- تنوع پوشش گیاهی روف گاردن باعث بالا بردن سطح کیفی زندگی ساکنین میشود و این مسئله ارزش ملکی ساختمان را بالا میبرد. مسلماً ساختمان دارای روف گاردن از نظر قیمتی گرانتر از ساختمان معمولی است.

معایب روف گاردن : 1- در صورت طراحی غیر مهندسی و انتخاب سیستم اشتباه، بارگذاری سازه ای دچار خطا خواهد شد و این امر برای سازه ساختمان بسیار خطرناک است. محاسبات سازه ای روف گاردن باید متناسب با نوع پوشش گیاهی و تجهیزات انتخاب شود. 2- در صورت عدم عایقکاری مناسب پشت بام و همچنین عدم مسلح سازی خاک صدمات پر هزینه ای به سقف طبقه آخر وارد میشود. به عنوان مثال نشت آب به سقف طبقه آخر منجر به صدمه به گچکاری خواهد شد و از آنجایی که روف گاردن جز مشاع ساختمان محسوب میشود همه ساکنین باید نسبت به ترمیم آسیب به سقف طبقه آخر اقدام کنند که ممکن هزینه زیادی را به ساکنین ساختمان تحمیل کند. 3- استفاده از پوشش گیاهی بدون دانش فنی و ریشه دوانی گیاهان ممکن است به عایق سقف پشت بام آسیب برساند. این آسیب در پروژه های ساخت روف گاردن بسیار مشاهده میشود. همچنین در صورتی که عمق باغچه ها برای درختان به درستی انتخاب نشود ریشه درختان عمیق نخواهد بود و در زمان وزش بادهای شدید و طوفان قطعاً درختان از جا کنده خواهند شد. 4- با توجه به اینکه خاک رس آب را برای طولانی مدت در خود ذخیره میکند، وزن خاک پس از آبیاری بالاتر خواهد رفت. در صورتی که محاسبات سازه ای به درستی انجام نگیرد اضافه وزن تحمیلی به سقف بسیار خطرناک است. همچنین این امر در اثر زهکشی نامناسب خاک منجر به پوسیدگی ریشه گیاهان میشود. استفاده از ژئوسنتتیک در این موارد توصیه میشود.

طراحی بام سبز

بام سبز ( Green Roof ) یا بام زنده ( Living Roof ) به پشت بامی که تمام و یا قسمتی از آن از پوشش گیاهی سبز نظیر چمن و یا گیاهان با عمق ریشه متوسط یا کوتاه پوشیده شده است میگویند. پوشش گیاهی بام سبز را به دو دسته کلی میتوان تقسیم کرد. 1- استفاده از گلدان و چمن مصنوعی : در این شرایط آبدهی به پوشش گیاهی بام سبز نیازمند تعبیه سیستم عایقکاری پیچیده ای نیست و میتوان از پوشش قیرگونی و ایزوگام به منظور نفوذناپذیری پشت بام یا تراس استفاده کرد. 2- ساخت باغچه در پشت بام و چمن طبیعی : سیستم عایقکاری ساختمان با بهترین ایزوگام و سیستم آبرسانی به پوشش گیاهی بام سبز کاملاً متفاوت از انواع معمول عایقکاری ساختمان است و نیازمند طراحی و محاسبه بر اساس سیستم سازه ای ساختمان و متراژ بام سبز است.

با توجه به آیین نامه بارهای وارده بر ساختمانی، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان در محاسبات سازه ای بار پشت بام سبز ساختمان هایی با عمر کمتر از 10 سال حداکثر مجاز به اعمال 350 کیلوگرم در هر متر مربع بار زنده هستیم. با توجه به تجهیزات موجود در پشت بام و احتمال برف و باران، حداکثر بار وارده از بام سبز به پشت بام بار 100 کیلوگرم در هر مربع در نظر گرفته شود. همچنین توجه به این نکته بسیار ضروری است که پس از آبیاری پوشش گیاهی وزن آب نیز به وزن خاک موجود اضافه میشود. از این رو آبدهی پوشش گیاهی تنها با سیستم آبیاری تحت فشار قطره ای باید صورت بگیرد و محاسبات اشتباه در طراحی بام سبز ممکن است منجر به تخریب پشت بام شود. طرح اختلاط خاک مخصوص بام سبز از ترکیب یک سوم ماسه، یک سوم سنگهای درشت دانه سبک مثل لیکا ( Lica ) و یا پوکه معدنی و یک سوم گیاه خاک باغبانی مخلوطی از چوب پوسیده و کود گیاهی تشکیل میشود. همچنین باید توجه داشت که وزن مخلوط بدست آمده نباید بیشتر از 900 کیلوگرم در هر متر مکعب در حالت مرطوب باشد. رشد ریشه پوشش گیاهی و آسیب رساندن آن به سیستم عایقکاری پشت بام مهمترین مسئله ای است که در کنار سیمان کاری و عایق کاری در انتخاب پوشش گیاهی بام سبز باید مورد توجه قرار گیرد. از این رو باید از گیاهانی استفاده شود که عمق ریشه آن بین 5 سانتیمتر تا حداکثر 10 سانتیمتر هستند. همچنین استفاده از لایه مانع ریشه ( Root Barrier ) میتواند تا حد زیادی از آسیب رسیدن به پوشش عایقکاری جلوگیری کند. در صورت استفاده از پوشش چمن طبیعی بهترین گزینه استفاده از چمن نروژی است. همچنین در صورتی که کارفرما بخواهد بودجه کمتری را صرف احداث بام سبز کند میتواند از چمن مصنوعی به عنوان پوش فضای سبز بام استفاده کند. چمن مصنوعی بار کمتری را به پشت بام وارد میکند و همچنین انتخاب ارزانتری است زیرا نیاز به زیرسازی بستر بام سبز و هزینه های جانبی را نیز ندارد. البته باید به این نکته توجه کرد که در صورتی که از چمن مصنوعی مرغوب استفاده نشود پس از مدتی چمن مصنوعی بام سبز در مجاورت نور خورشید از بین میرود و همچنین در مجاورت باران و برف میپوسد و کارفرما مجبور به صرف هزینه و ترمیم مجدد بام سبز خواهد شد. ساخت بام سبز از 7 لایه به شرح زیر تشکیل شده است :

1- عایقکاری بام سبز ( Water Proofing ) : این لایه معمولاً با انواع روش های متداول عایقکاری ساختمان مانند قیرگونی و ایزوگام ساخته میشود. جدا از بحث عایقکاری، شیب بندی بام به وسیله کروم بندی و رعایت ضوابط آیین نامه های ساختمانی در مورد شیب بام باید به درستی صورت پذیرد. جهت کروم بندی و کفسازی ساختمان، اجرای ملات ماسه سیمان باید به گونه ای باشد که آب به سمت کفشور پشت بام و یا لوله ناودانی هدایت شود. از تجمع آب در پشت بام جلوگیری شود و بار زنده ( Live Dead ) ناشی از برف در حداقل زمان ممکن تخلیه شود.

2- لایه محافظ بام سبز : وظیفه این لایه حفاظت از نشت آب به سیستم عایقکاری پشت بام میباشد. معمولاً از بتن سبک با افزودنی های ویژه برای جلوگیری از نفوذ پذیری آب و یا شاسی کشی فولادی با استفاده از ورق گالوانیزه در این لایه استفاده میشود. همچنین میتوان از صفحات ضخیم و مخصوص پلاستیکی برای لایه محافظ بام سبز استفاده کرد.

3- صفحه زهکش ( Drain Board ) : صفحه زهکش یک صفحه سه لایه است که وظیفه اصلی آن فیلتر آب و محافظت از پوسیدگی ریشه گیاهان است. لایه بالایی صفحه زهکش عمل فیلتراسیون آب را انجام میدهد و در واقع آب اضافی را از ریشه گیاهان دور میکند. این عمل از پوسیدگی ریشه گیاه در مجاورت طولانی مدت با آب جلوگیری میکند. پوسیدگی ریشه چمن بام سبز در شرایطی که بام سبز به صورت علمی و مهندسی طراحی نشود بسیار معمول است. لایه میانی صفحه زهکش به صورت مخروطی شکل است و آب اضافی را از ریشه گیاهان دور میکند. لایه پایینی صفحه زهکش یک لایه پارچه ای است و وظیفه آن جلوگیری از آسیب رساندن آب به عایقکاری سقف پشت بام است.

4- لایه مانع رشد ریشه گیاه ( Root Barrier ) : به کمک برخی از انواع ایزوگام مخصوص روف گاردن میتوان لایه مانع رشد ریشه گیاه را اجرا کرد. برخی از کارخانه های معتبر ایران مانند ایزوگام شرق و همچنین ایزوگام ورزیران اقدام به تولید این نوع ایزوگام کرده اند. وظیفه این لایه جلوگیری از رشد بیش از حد ریشه گیاهان و آسیب رسانی ریشه گیاه به صفحه زهکش است. جدا از اینکه پوشش گیاهی بام سبز باید به درستی انتخاب شود اجرای لایه ای که از رشد بی رویه ریشه گیاه جلوگیری میکند ضروری است.

5- لایه فیلتر ( Filter Layer ) : لایه فیلتر میان لایه محیط کشت و لایه زهکش قرار دارد. معمولاً در این لایه از لایه ای از شن و ماسه استفاده میکنند. البته در سیستم بام سبز گسترده از پارچه مخصوص لایه فیلتر استفاده میشود و وظیفه آن جلوگیری از پوسیدگی ریشه گیاه است. استفاده از لایه شن و ماسه به عنوان لایه فیلتر در کاهش هزینه ساخت بام سبز مؤثر است.

6- لایه کشت گیاه ( Growing Medium ) : این لایه در واقع محیط کشت گیاه و محیط رشد و نمو گیاه در بام سبز است. به طور عامیانه وظیفه این لایه مشابه با خاک باغچه است با این تفاوت که در طراحی باغچه حیاط از خاک معمولی استفاده میشود اما از آنجایی که در ساخت بام سبز باید از خاک سبک استفاده شود تحت هیچ شرایطی خاک بام سبز نباید از 900 کیلوگرم در هر متر مربع سنگین تر باشد. استفاده از خاک و برگ و یا کمپوست و مخلوط آن با شن سبک دانه میتواند بهترین گزینه برای لایه کشت گیاه باشد.

7- پوشش گیاهی بام سبز ( Planet Layer ) : لایه نهایی پوشش گیاهی بام سبز باید متناسب با آب و هوای منطقه، تابش نور خورشید، میزان نیاز گیاهان به آبیاری و همچنین الزامات فنی مانند میزان رشد ریشه گیاه انتخاب شود. مهمترین نکته ای که در انتخاب پوشش گیاهی بام سبز باید به آن دقت کرد انتخاب گیاهانی است که رشد ریشه کمی داشته باشند و در خاک عمق و با مراقبت و نگهداری کم رشد کنند. همچنین پوشش گیاهی بام سبز باید ویژگی اصلی سبز بودن در تمام فصول سال را دارا باشد.