التخطيط الاستراتيجي لمشروعات اللاندسكيب الكبري

Green roofs

في ظل التوجه العالمي نحو الاستدامة وتحسين جودة البيئة في المدن، شهدت السنوات الأخيرة انتشارًا ملحوظًا لمشروعات زراعة الأسطح، سواء في المباني السكنية أو التجارية، بل وحتى في المدارس وبعض المصانع. ويأتي هذا التوجه نتيجة لما توفره الأسطح الخضراء من فوائد متعددة، تشمل خفض درجات الحرارة، وتحسين جودة الهواء، وتعزيز المظهر الجمالي، فضلًا عن المساهمة في زيادة التنوع البيولوجي في البيئات الحضرية. لكن قبل أن نتعرف على الأنظمة المختلفة المستخدمة في زراعة الأسطح، لا بد أولًا من فهم ما هو السطح الأخضر؟

إنه ببساطة سطح يتم زراعته بأنواع محددة من النباتات والأعشاب، شريطة توفر مجموعة من العوامل الأساسية التي تضمن نجاحه واستدامته، مثل وجود وسط زراعي مناسب، ونظام صرف فعّال، وأعمال عزل متقنة، بالإضافة إلى دراسة الوزن الكلي للنباتات والتربة بما يتناسب مع قدرة السقف الإنشائية.

في هذا المقال، سنتناول الفوائد الكاملة لزراعة الأسطح، ثم نستعرض بالتفصيل الأنظمة الأربعة المعتمدة لتنفيذ هذه التقنية البيئية المتميزة.

الهدف من إنشاء أنظمه الأسطح الخضراء.

لم يكن الهدف وراء زراعه الأسطح وتحويلها إلى أسطح حيه قاصرا على المظهر الجمالى فقط ، بل أصبحت من الممارسات المستدامه التى ساهمت فى الحصول على مجموعه واسعة من الفوائد البيئية والاقتصادية والاجتماعية للمبانى داخل المدن.

• إختلاف أنواع الزراعات المستخدمه على الأسطح الخضراء يساهم فى زيادة التنوع البيولوجي في المناطق الحضرية ،حيث أصبحت تلك الأسطح موطنا للعديد من الكائنات الحية.
• امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإنتاج الأكسجين، مما يساهم في تحسين جودة الهواء وتقليل التلوث.
• تقليل التصريف السطحى لمياه الأمطار الفوري إلى نظام الصرف المحلي، مما يقلل من فرص حدوث الفيضانات في أوقات هطول الأمطار الغزيرة.
• يتم احتجاز الكثير من هذه المياه في البداية بواسطة النباتات وطبقة التربة في السطح الأخضر، مما يسمح بتصريفها ببطء إلى نظام الصرف.
• كما يتم امتصاص العديد من المواد الكيميائية التي تحملها مياه الأمطار بواسطة النباتات الخضراء التي تقوم في النهاية بتمثيلها الغذائي. هذا التحكم الطبيعي في الأمطار الغزيرة يعتبر بالغ الأهمية في المدن والمناطق الحضرية حيث تشجع الأسطح الصلبة والأرصفة على التصريف الفوري إلى مجاري المياه السطحية، مما يؤدي غالبًا إلى تحميل زائد على النظام.
• تقليل من تأثير درجات الحراره العاليه والجفاف حيث تعمل طبقة النباتات على زيادة الرطوبة النسبية للأسطح.
• توفر الكتلة النباتية غلافا جيدا للإحتفاظ بحراره المبنى الداخليه مقارنة بالأسطح التقليدية خلال أشهر الشتاء فالكتلة الخضراء تحافظ على برودة المبنى في حرارة الصيف مما تقلل من تكاليف إستهلاك الطاقه و الكهرباء داخل المبنى.
• لا يقتصر السطح الأخضر على تخفيف الحراره فحسب، بل تخفف أيضًا من حدة الضوضاء، وهو أمر بالغ الأهمية في مناطق المدن الصاخبة.
• تزيد الأسطح الخضراء من قيمة العقارات وجعلها أكثر جاذبية لمستخدميها سواء كانت السكنيه أو التجاريه.

مقارنة بين أنواع الأسطح الخضراء وخصائصها المتنوعة .

تنقسم الأسطح الخضراء إلى أربعة أنواع رئيسية، كل نوع منها يتمتع بمزايا خاصة ويُختار وفقًا لهيكل المبنى، والمناخ، والأهداف البيئية المستهدفة. وبعد معرفة الأهمية الكبيرة وراء زراعة الأسطح وتحويلها إلى أسطح خضراء، حان الوقت للتعرف على تقسيم أنظمة الزراعة على الأسطح وفهم خصائص كل نوع من تلك الأنظمة.

أولا: الأسطح الخضراء الممتدة أو واسعه النظاق (Extensive green roofs).

يعتبر أحد أنظمه الزراعه اعلى الأسطح ودائما مايتميز بخفه وزنه وقله صيانته وبالتالى يصبح أقل تكلفه عن الأنواع الأخرى، فهو مناسب لجميع الأسطح المستويه أو المائله، وهو النوع الأكثر شيوعًا من أنظمة الأسطح الخضراء .

يُستخدم هذا النوع من الأسطح الخضراء بشكل أساسي للتخفيف من تأثير مياه الأمطار، والحد من التصريف السطحي، إلى جانب التركيز على العزل الحراري وتحسين جودة الهواء في البيئة المحيطة. وتعتمد الزراعة في هذا النظام على نباتات بسيطة، مثل الطحالب، والأعشاب، وحشائش السِدُم (Sedums)، وهي نباتات تتسم بقدرتها العالية على تحمّل الظروف المناخية القاسية والجافة، نظرًا لامتلاكها جذورًا ضحلة لا يتجاوز طولها 8 سم. وتنقسم نباتات السدم إلى ثلاثة أنواع رئيسية، تختلف خصائصها بحسب الاستخدام والظروف المناخية المحيطة.

ومن الخصائص العامة لهذا النوع من الأسطح الخضراء:

• تتعدد طرق زراعة الأسطح الخضراء واسعة النطاق باستخدام نباتات السدم، وتنقسم إلى ثلاث طرق رئيسية:

1. اللفائف الجاهزة (Pre-cultivated Sedum Mats): وهي لفائف مزروعة مسبقًا من نبات السدم، تأتي بمقاسات محددة من حيث الطول والعرض، وتُفرش مباشرة على السطح. تُعد خيارًا مثاليًا للأسطح المسطحة والمائلة بحد أقصى ميل يصل إلى 50 درجة.
2. الشتلات الفردية (Plug Planting): تأتي على هيئة شتلات منفصلة تُزرع يدويًا داخل صناديق مسطحة القاع، بمعدل لا يتجاوز 25 شتلة لكل متر مربع. هذا النظام مناسب للأسطح المسطحة والمائلة حتى 15 درجة.
3. نثر البذور (Seed Broadcasting): يمكن أيضًا نثر خليط من بذور الأعشاب أو الأزهار البرية فوق التربة، وتركها لتنمو بشكل طبيعي وتكوّن منظراً نباتياً عشوائيًا.

• عمق التربة يعتبر صغير جدًا، يتراوح ما بين 10 إلى 17 سم.
• وزنة خفيف نسبيًا، حيث يبلغ ما بين 100 إلى 200 كجم/م²، مما يجعله مناسبًا لمعظم أنواع المباني.
• تكلفتة منخفضة مقارنة بالأنواع الأخرى من الأسطح الخضراء.
• يُستخدم بكثرة على أسطح المباني السكنية والتجارية والصناعية والتعليمية، نظرًا لتركيزه على الفوائد البيئية الأساسية مثل تقليل حرارة الأسطح وتحسين جودة الهواء.

الأسطح الخضراء الممتدة أو واسعه النظاق

ثانيا: حدائق الأسطح الخضراء الكثيفة (Intensive green roof gardens).

الغرض الأساسي من زراعة الأسطح الخضراء الكثيفة هو التخفيف من تأثير مياه الأمطار، وتعزيز التنوع البيولوجي، وتوفير مساحات خضراء للاستخدام الترفيهي كمناطق للجلوس أو الملاعب وغيره.

ومن الخصائص العامة للأسطح الخضراء الكثيفة:

• النباتات المستخدمه دائما ماتكون ضمن مجموعة واسعة من النباتات، بما في ذلك الأشجار والشجيرات والأعشاب المعمرة.
• عمق التربة كبير ويعتبر أعمق أنواع الأسطح الخضراء حيث يمكن أن يصل إلى (75 سم) أو أكثر.
• الوزن يتراوح ما بين 220-800 كجم/م² وهو أثقل أنواع الأسطح الخضراء، مما يتطلب هيكل سقف قوي خاصه عندما تكون التربة مشبعة بالماء، والحمولات الحية المحتمل فرضها على هيكل السطح.
• هيئه الحدائق الكثيفه لا تختلف كثيراعن أي حدائق منسقة كالحدائق العامه على الأرض الطبيعيه والتى يمكننا الاستمتاع بها.
• التكلفة ستكون بالطبع أعلى تكلفة من الأنواع الأخرى نظرا لعمق التربه الكبير وأوزانها الثقيله ونوعيه النباتات المستخدمه.
• تستخدم تلك النوعيه فى أسطح المباني السكنية والفنادق والمباني العامة، حيث يوفر مساحات خضراء للاسترخاء والترفيه.
• تتطلب صيانة عالية، بما في ذلك أنظمه الري المستخدمة، وتهذيب الزراعات، وإزالة الأعشاب الضارة.

حدائق الأسطح الخضراء الكثيفة 

ثالثا: الأسطح الخضراء شبه الكثيفة (Semi-Intensive Green Roofs).

هذا النوع من الأسطح يعتبر مزيجًا بين الأسطح الخضراء الكثيفة وواسعه النطاق، مما يسمح بتنوع أكبر في المزروعات. دائما ما يتم دمج الأفنية والمساحات المرصوفه ، مما يجعل هذه الأسطح مناسبة للاستخدام الترفيهي، ولكن هذا سيضيف حمولة وزن أكبر على هيكل السقف يجب أن يؤخذ فى الإعتبار كإستخدام "الخرسانه خفيفه الوزن".

ومن الخصائص العامة للأسطح الخضراء شبه الكثيفة:

• يتم إستخدام مزيج متنوع من النباتات، بما في ذلك الأعشاب والشجيرات الصغيرة.
• عمق التربة متوسط يتراوح بين (15-25 سم).
• الوزن المتوسط يتراوح مابين 120-300 تقريبا كجم/م².
• يتميز بالتكلفة المتوسطة مقارنة بالأنواع السالف ذكرها.
• مناسب للمباني السكنية والتجارية، حيث يجمع بين الفوائد البيئية والجمالية.
• يتطلب صيانة معتدلة، بما في ذلك الري والتسميد الدوري.

الأسطح الخضراء شبه الكثيفة

رابعا: الأسطح البنية والمتنوعه بيولوجيا (Index Brown & Biodiverse Roofs).

تم تصميم أنظمة الأسطح البنية لتوفير موائل طبيعية للنباتات والطيور المحلية، وهي شائعة في المدن والمناطق الحضرية. تعتبر هذه الأنظمة مثالية لتعزيز التنوع البيولوجي وتحسين جودة الهواء.

من الخصائص العامة للأسطح البيولوجية (الأسطح البنية):

تُعد الأسطح البيولوجية، والتي تُعرف أيضًا باسم الأسطح البنية، نوعًا مميزًا من الأسطح الخضراء، حيث يُترك السطح العلوي دون زراعة مباشرة، ليتكفل الطبيعة بذلك، من خلال بذور تحملها الرياح أو الطيور، فتبدأ النباتات المحلية في النمو تلقائيًا، مما يساعد على إعادة تشكيل بيئة طبيعية حضرية مشابهة لما يوجد على الأرض. هذا النمو العفوي يعزز التنوع البيولوجي، لا سيما من حيث جذب الحشرات والكائنات الدقيقة.

وقد أصبح هذا النوع من الأسطح أكثر شيوعًا مؤخرًا، إذ يعتبره المخططون الحضريون خيارًا طبيعيًا يعكس مبادئ الاستدامة، ويسهم في تحسين جودة البيئة الحضرية. لكن من المهم التمييز بين الأسطح البنية والأسطح المتنوعة بيولوجيًا:

• الأسطح البنية تُترك لتنمو النباتات فيها بشكل طبيعي دون تدخل بشري مباشر في الزراعة.
• أما الأسطح المتنوعة بيولوجيًا، فيتم إضافة بذور أو نباتات مختارة يدويًا أثناء مرحلة الإنشاء لتحقيق تنوع بيئي مُخطط له مسبقًا.

وفي كلا النوعين، يتم الاهتمام بتصميم الأسطح بطريقة تدعم التنوع الطبيعي وتحسن من عزل الصوت والحرارة، مع تقليل جريان مياه الأمطار. وعادةً ما يكون عمق التربة في هذه الأنظمة حوالي 15 سم، ويبلغ وزنها نحو 120 كجم/م²، مما يجعلها مناسبة للعديد من أنواع المباني. كما يمكن تعزيز البيئة الطبيعية بإضافة جذوع الأشجار المتحللة، الصخور، وحتى عناصر مائية إذا كانت البنية الإنشائية تتحمّل ذلك.

"يمكن تخصيص تصميم هذا النوع ليتناسب مع احتياجات المشروع، بما في ذلك دمج عناصر مائية مثل حمامات السباحة العلاجية، بشرط توافقها مع قدرة المبنى الإنشائية على تحمّل الأحمال".

الأسطح البنية والمتنوعه بيولوجيا

هل هناك أنواع أخرى تُصنّف ضمن الأسطح الخضراء؟

مع تطور مفاهيم التصميم المستدام، لم تعد الأسطح الخضراء تقتصر فقط على الأنظمة التقليدية مثل الأسطح المكثفة والممتدة، بل ظهرت أنواع جديدة أكثر ابتكارًا تلبي احتياجات متنوعة بيئيًا وتقنيًا. هذه الأنواع الحديثة تمثل تطورًا طبيعيًا في دمج البنية التحتية مع الطبيعة، وتسعى إلى تحقيق أقصى استفادة من المساحات غير المستغلة فوق المباني. ومن الأنواع المبتكرة التي باتت تُصنّف اليوم ضمن فئات الأسطح الخضراء المتقدمة:

• الأسطح الخضراء الشمسية (Solar Green Roofs).

يُعد هذا النوع من الأسطح تكاملًا ذكيًا بين تقنيتين صديقتين للبيئة: زراعة الأسطح والطاقة الشمسية. حيث يتم تركيب ألواح شمسية فوق السطح الأخضر بطريقة مدروسة تسمح للنباتات بالنمو في المناطق المحيطة بها، مع تحسين كفاءة الألواح نفسها؛ إذ تساعد النباتات في خفض درجة حرارة السطح، مما يعزز أداء الخلايا الشمسية بنسبة قد تصل إلى 10-15%. كما توفر هذه التقنية نظامًا متعدد الفوائد يجمع بين إنتاج الطاقة، تقليل تأثير الجزر الحرارية، وتنقية الهواء، وهو ما يجعلها مثالية للمباني المستدامة والمشروعات التي تستهدف تقليل البصمة الكربونية.

• الأسطح الزرقاء الخضراء (Blue-Green Roofs).

تمثل الأسطح الزرقاء الخضراء أحدث التطورات في تصميمات الأسطح المستدامة، حيث تدمج بين وظائف الأسطح الخضراء ونظم إدارة مياه الأمطار. تحتوي هذه الأنظمة على طبقة لتخزين مياه الأمطار أسفل الوسط الزراعي، مما يسمح بالاحتفاظ بالمياه واستخدامها لري النباتات أو تصريفها تدريجيًا نحو شبكة الصرف. هذه الخاصية تجعلها ذات أهمية كبرى في المدن التي تعاني من مشاكل التصريف أو الفيضانات المفاجئة، كما تساعد في تقليل استهلاك المياه وتحسين جودة الهواء. يُعد هذا النوع مثاليًا للمدن الذكية ومشاريع البنية التحتية الخضراء.

إرشادات صيانة الأسطح الخضراء: ضمان استدامة النباتات وكفاءة نظام السقف.

أيًا كانت طريقة الزراعة المفضلة، فإن الفترة الصيانة الأولية تكون ضرورية وتشمل الري المنتظم في اول موسم الزراعة والذي تم فيه تثبيت المزروعات، والحفاظ على برنامج تغذية بسيط لتشجيع استقرار المزروعات. اعتمادًا على وقت السنة الذي يتم فيه التثبيت، قد يكون من الضروري استخدام نظام ري مؤقت خلال الأسابيع الستة الأولى لمساعدة النباتات في ترسيخ نموها بشكل صحي.

• على الرغم من أن متطلبات صيانة الأسطح الخضراء الممتدة قليلة، ولكن يُوصى بإعداد عقد صيانة مع مقاول التنفيذ لضمان صحة النباتات وكفاءة نظام السقف في المستقبل.
• يجب أن تبقى أطراف السقف محاطة بمجاري لصرف المياه الزائدة وذات ميول مناسبه لأقرب نقطه صرف.
• يجب أن تحتوي مخارج الصرف على أغطية تفتيش يجب الحفاظ عليها خالية من الحطام أو السدد.
• يجب إزالة الشتلات التي تنمو بالرياح من الجذور، ويجب قطع المزروعات التي تحتوي على الأعشاب الضارة عند النضوج وإزالة القصاصات للحد من نمو الطحالب.

كيف يتم إختيارالنظام المناسب لزراعة الأسطح.

لإختيار النظام المناسب لزراعة الأسطح، من المهم النظر إلى عدة عوامل قد تؤثر على القرار النهائي بناءً على احتياجات المشروع وظروف الموقع. فيما يلي بعض العوامل الأساسية التي يمكن أن تساعد أصحاب المصلحة في اختيار نوع نظام الزراعة المناسب:

• الأحمال التصميمه لسطح المنشأ فيجب مراعاة قدرة السطح على تحمل وزن نظام الزراعة، بما في ذلك التربة مشبعه بالمياه ، ووزن النباتات فهناك إختلاف بين الأعشاب والأشجار، ونظام الري المستخدم. هذا يعتمد على قدرة التحمل الإنشائية للسطح ومدى توافقه مع متطلبات المشروع.
• نوع النبات هو المتحكم فى عمق التربه كوسط نامى فالنباتات الكبيرة أو التي تحتاج إلى تربة عميقة تتطلب نظامًا مختلفًا عن النباتات الصغيرة أو الأعشاب.
• توفر المياه ونظام الري : إذا كان الوصول إلى مصادر المياه محدودًا أو إذا كان النظام بحاجة إلى ري منتظم، قد يكون اختيار نظام زراعة يتضمن تقنيات الحفاظ على المياه أو أنظمة الري الذكية ضروريًا.
• الصيانة اللازمه لأنظمه زراعة الأسطح تتطلب مثل إزالة الأعشاب الضارة أو القص المنتظم، بينما قد تكون أنظمة أخرى أكثر استقلالية وتتطلب صيانة أقل.
• الميزانيه وتكاليف الأنظمة الزراعية حسب الحجم، المواد المستخدمة، وأنظمة الري والصرف. من المهم وضع ميزانية تتناسب مع الموارد المتاحة.
• حاله المناخ المحيطه تأثر على النظام بشكل كبير مثل الرياح القوية أو الحرارة العالية. النظام المناسب يجب أن يتكيف مع ظروف المناخ المحلي.
• الأهداف البيئيه فالكثير من المشاريع تأخذ فى إعتبارها عامل الإستدامة مثل جمع مياه الأمطار أو عزل الحرارة، وبالتالي تحتاج إلى أنظمة زراعية متوافقة مع هذه الأهداف.
• سهولة التركيب والإزالة وهو مثالى للمشاريع المؤقتة أو التي قد تحتاج إلى تعديلات مستمرة.
• جمالية التصميم والشكل الجمالي جزءًا أساسيًا من المشروع، مما يتطلب اختيار نظام زراعي يعزز الجمال العام للسطح.

كل هذه العوامل يجب أخذها في الاعتبار عند تحليل الواقع لمساعدة أصحاب المصلحة على اتخاذ قرار مستنير حول النظام الأنسب لزراعة الأسطح.

لماذا لا يكون نجاح الأسطح الخضراء بالأمر السهل؟

عند التفكير في إنشاء أسطح خضراء فوق المباني أو الجراجات، يجب أن نُدرك أن هذه الأسطح لا تُصمَّم بمعزل عن بقية عناصر المشروع. فغالبًا ما يتم تصميم الأسقف لتحمّل أحمال إنشائية محددة مسبقًا، ولذلك من الضروري أن يتم التنسيق المبكر بين الفرق الهندسية المختلفة قبل اختيار نظام الزراعة المناسب.

يبدأ الأمر عادةً من مهندس الإنشاءات الذي يحدد قدرة السقف على التحمل من خلال التحليل الإنشائي، ثم يأتي دور مصمم اللاندسكيب ليقترح أنسب الحلول الزراعية التي تتوافق مع تلك القدرات. بعد ذلك، يتولى المقاول العام مسؤولية التنسيق بين جميع الأطراف: الأعمال الإنشائية، أعمال اللاندسكيب، وأعمال الكهروميكانيكا، لضمان تنفيذ متكامل وآمن للسطح الأخضر.

"إن نجاح مشروع السطح الأخضر لا يعتمد فقط على التصميم الجيد، بل على التنسيق الفعّال والتكامل بين جميع التخصصات".

تعديل المقال