الأسقف المليئة بأوراق الشجر والحدائق النباتية تتجذر في مدن عبر أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية. تُعرف هذه المكونات ذات الشعبية المتزايدة في المشهد الحضري ، والتي تُعرف أيضًا باسم الأسطح الخضراء ، بانخفاض تكاليف الطاقة ، وتحسين الصحة والرفاهية ، ومزايا أخرى. يعكس ظهورهم أيضًا أن أكثر من 80 ٪ من سكان العالم يقيمون الآن في بيئات حضرية مصممة لتلبية متطلبات الحياة الحديثة.
هل الأسطح الخضراء قابلة للنقل بسهولة إلى منطقة الشرق الأوسط ومناطق أخرى تتميز بمناخ صحراوي قاسي؟ يمكن العثور على الإجابة على هذا السؤال وغيره في المقابلة التالية مع الدكتور سامي الغامدي ، الأستاذ المساعد للتنمية المستدامة في كلية العلوم والهندسة بجامعة حمد بن خليفة (HBKU)
ما هو بالضبط "السقف الأخضر"؟
تساهم الأسطح الخضراء في جهود أوسع للحد من التأثير السلبي للمباني على صحة الإنسان والبيئة الطبيعية. يشجع تصميمها الاستخدام الفعال للطاقة والمياه والأرض مع تقليل النفايات والتلوث في نفس الوقت. تساعد الأسطح الخضراء بشكل خاص في معالجة "تأثير الجزيرة الحرارية" ، والذي يحدث عندما تكون درجات الحرارة في البيئات الحضرية أعلى من المناطق الريفية المحيطة بالإضافة إلى الفوائد البيئية ، توفر الأسطح الخضراء أيضًا فرصًا لريادة الأعمال لسكان المدن ، بدءًا من مبيعات المواد الغذائية والنباتات إلى إنشاء موائل للحياة البرية في المناطق الحضرية. ولهذه الغاية ، يُعتقد على نطاق واسع أنها تعزز الإنتاجية ، وتحسن الصحة البدنية ، وتخلق إحساسًا أكبر بالمجتمع المحلي.
هل الأسطح الخضراء على أجندة المخططين المركزيين في قطر والدوائر الحكومية وما إلى ذلك؟
لدى هيئة الأشغال العامة في قطر (أشغال) عدد من المشاريع التي تحول مياه الصرف الصحي المعالجة إلى منشآت خضراء مثل شارع خليفة. من جانبها ، ساعدت مؤسسة قطر في تطوير السقف الأخضر لجامعة نورث وسترن (NU-Q) في المدينة التعليمية. يتوافق البناء مع فئات متعددة في نظام تصنيف المباني الخضراء الريادي في الطاقة والتصميم البيئي (LEED) في الولايات المتحدة. وتشمل هذه كفاءة الطاقة والمياه واختيار المواد وجودة البيئة الداخلية.
كما هو الحال ، لا تتطلب التشريعات من المطورين دمج تقنيات الأسطح الخضراء في العقارات الجديدة في قطر. ومع ذلك ، فإن بعض القواعد واللوائح التي تحكم إمدادات المياه والطاقة - وأبرزها الاستخدام الفعال - تشجع بشكل غير مباشر على تطوير الأسطح الخضراء.
هل يستتبع ذلك بالضرورة أن المباني الجديدة في قطر مثالية لتطوير الأسطح الخضراء؟ هل المباني القديمة أفضل المرشحين؟
كلاهما واعد ، ومع ذلك ، لا يمكن نقل تصميم بعض الأسطح الخضراء بسهولة إلى المباني القديمة. في كلتا الحالتين ، يجب أن يكون الهيكل قويًا بما يكفي لمواجهة الوزن الزائد الناتج عن تركيب سقف أخضر يقطع نوع المبنى أيضًا شوطًا طويلاً في تحديد نوع السقف الذي يمكن تطويره. هناك نوعان رئيسيان من الأسطح الخضراء: أسطح كثيفة ذات سماكة أقل من وسط زراعة النباتات والتي يتعذر على السكان الوصول إليها بسبب البنية التحتية غير الملائمة ؛ والأسطح الواسعة ، التي تتميز بسمك أكبر من متوسط النمو ، فضلاً عن البنية التحتية التي تدعم الوصول العام.
ما نوع التقنيات والتكيفات المطلوبة لجعل السقف الأخضر يحدث؟
يتمثل التحدي في تصميم وتركيب وصيانة الأسطح الخضراء التي تعمل جنبًا إلى جنب مع الميزات الرئيسية للمبنى. وتشمل هذه أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والألواح الشمسية الكهروضوئية (PV). إن الفهم العميق لمبادئ التصميم والبناء الحديثة - ناهيك عن الإلمام بالمناخ المحلي والبيئة - سيقطع شوطًا طويلاً لإنشاء سقف أخضر يتناسب مع محيطه.
كيف يمكن أن تبدو بعض الميزات التقنية للسقف الأخضر "النموذجي" في الشرق الأوسط؟
قد توفر جهود المنطقة لتطوير المزيد من الجدران الخضراء رؤية مفيدة. يتم إنشاؤها عن طريق زراعة نباتات التسلق عند قاعدة الجدار. لقد كانت موجودة منذ قرون ومعترف بها على نطاق واسع لتقليل درجات حرارة الجدران والمباني. يستكشف مختبر أبحاث وتعليم البيئة المبنية المستدامة (SBE) في جامعة حمد بن خليفة إمكانات دمج أنظمة إعادة تدوير المياه الرمادية (أي من الدش وأحواض الاستحمام بشكل أساسي) في الجدران والأسطح الخضراء. حتى الآن ، ركزت الدراسات على الأداء والتصميم المطلوبين لدمج الجدران الخضراء مع مرافق معالجة المياه الرمادية. ومع ذلك ، فإن تعديل حلول النماذج الأولية لتعكس احتياجات الأسطح الخضراء ليس مستحيلًا بأي حال من الأحوال.
كيف يؤثر التلوث على تطور الأسطح الخضراء؟ على سبيل المثال ، هل يؤثر على اختيار النباتات التي يمكن زراعتها؟
بفضل ارتفاع مستويات السكان ، من المقرر أن يزداد التحضر بشكل كبير خلال الثلاثين عامًا القادمة. سيكون لهذا تأثير عميق على مجموعة من قضايا الصحة العامة ، بما في ذلك جودة الهواء ، والتخلص من النفايات ، وتوفير المياه الصالحة للشرب والصرف الصحي. درجات الحرارة المرتفعة ، والمزيد من السيارات ، والاعتماد المتزايد على تكييف الهواء ، والانبعاثات الصناعية الأكبر تخلق الظروف المثالية للضباب الدخاني. يعد تلوث الهواء الناجم عن الضباب الدخاني سببًا رئيسيًا لسوء صحة الجهاز التنفسي ، وخاصة الربو عند الأطفال. يتسبب ضعف جودة الهواء في المناطق الحضرية في وفاة ما يقدر بنحو 800000 شخص سنويًا.
تساعد الأسطح الخضراء في مواجهة التحديات المذكورة أعلاه من خلال تقليل أحمال التدفئة والتبريد في المبنى. تعمل المباني الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة والمياه على تقليل الطلب على محطات الطاقة وتحلية المياه ، وبالتالي تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والمنتجات الثانوية الضارة الأخرى. تساعد النباتات أيضًا على تحسين جودة الهواء من خلال التقاط الملوثات المحمولة جواً على أسطح الأوراق وترشيح الغازات الضارة.
بالطبع ، بعض النباتات أفضل من غيرها في تنفيذ هذه المهام. على سبيل المثال ، حددت دراسة الغابات الحضرية عام 1996 أن 2000 متر مربع من العشب غير المقطوع يمكن أن تزيل ما يصل إلى 4000 كجم من الجسيمات عن طريق محاصرة أوراقها. حللت دراسة أخرى آثار ستة سيناريوهات نباتية على تلوث الهواء في وسط مدينة تورونتو. وخلصت إلى أن الكميات المتفاوتة من الحشائش والشجيرات والأشجار المزروعة على الأسطح الخضراء يمكن أن تخفف بشكل كبير من تلوث الهواء ، لا سيما عندما يتعلق الأمر بـ PM10 وأول أكسيد الكربون.
كيف تساهم جامعة حمد بن خليفة في دراسة وتطوير الأسطح الخضراء؟
يُجري مختبر أبحاث وتعليم البيئة المبنية المستدامة (SBE) في كلية العلوم والهندسة بجامعة حمد بن خليفة بحثًا متعدد التخصصات حول البيئة المبنية من أجل تطوير حلول مبتكرة تعمل على تحسين جودة الحياة. يقوم أحد مشاريعه الرائدة بتقييم تأثير تغير المناخ على استهلاك الطاقة في المباني السكنية في مناخات الصحراء الحارة. يأخذ المشروع في الاعتبار أيضًا إمكانية خفض الطلب على الطاقة من خلال أعمال تجديد المباني ، مع التركيز بشكل خاص على تكامل الأسطح والجدران الخضراء. يقارن هذا البحث التأثيرات القابلة للقياس الكمي للأسطح الخضراء مع تدابير عزل المباني الشائعة.
لذا عندما يتعلق الأمر بقطر والشرق الأوسط الأوسع ، هل الأسطح الخضراء ممكنة وعملية؟
من الممكن ، نعم ، ومع ذلك ، لا تزال هيئة المحلفين خارج نطاق ما إذا كانت الأسطح الخضراء عملية. على سبيل المثال ، النباتات التي تميل إلى الأداء الجيد في المناخات القاسية تفتقر إلى أوراق الشجر الكثيفة مما يعني أنها ذات استخدام محدود لتقليل متطلبات الطاقة وإزالة الملوثات. استخدام النباتات غير المحلية في ظل هذه الظروف ممكن ولكنه يتطلب كمية كبيرة من الري. وعلى العكس من ذلك ، فإن البلدان ذات المناخ الصحراوي الساحلي مثل قطر تستخدم تحلية المياه لإنتاج مياه الصنبور. هذه العملية المكثفة بيئيًا لديها القدرة على تعويض فوائد توفير الطاقة لجميع التطورات الخضراء.