شهر فراسبز ابوظبی

 

ساختمان های صحرایی که انرژی بیشتری در مقایسه با مصرف خود تولید می کنند، ممکن است فراتراز یک سراب نباشند. Adrian Smith و Gordon Gill مقیم شیکاگو اخیرا برنده مسابقه طراحی دفاتر سرپرستی مصدر ، 6/1 میلیون فوت مربع، فاقد زباله، فاقد کربن، می باشند. به طوری که پیش بینی شده است این مجموعه نه تنها تولید کننده انرژی مورد نیاز خود خواهد بود، بلکه انرژی مازادی برای سوخت ساختمان های اطرافش را نیز فراهم خواهد ساخت. مجموعه مصدر ابتکارچند میلیارد دلاری ابوظبی برای پیشبرد توسعه و کاربرد انرژی پایدار است.

این مجموعه در قلب شهر مصدر ، طراحی شده توسط فاستر و شرکا، قرار خواهد گرفت. طرح اسمیت و گیل،  سایبان گسترده ای از فتوولتائیک ها بر روی 11 هذلولی شیشه ای عظیم را شامل می گردد که در زیر سایبان، مجموعه ای از احجام  پوشیده شده توسط بام های سبز، فضایی برای ادارات، فروشگاه ها و اقامتگاه ها فراهم می آورند. هذلولی ها به همراه حیاط های مرکزی فضاهای بی نظیری با باغ های سرسبز می باشند. این احجام برای انتشار نور در داخل فضاها و جلوگیری از تشعشع مستقیم نور خورشید حجاری شده اند. در کل هدف طرح کاهش مصرف انرژی در مجموعه می باشد. اسمیت در خصوص پروژه اظهار می دارد: "سایبان، سقف فتوولتائیک و ساختار برجهای خنک سازی می توانند سایه ای برای کارکنان در زمان استراحت فراهم سازند."


و در ادامه گیل می افزاید: "فلسفه ما یافتن روشی برای ساختن بناهاست. ما دقیقا به مراحل ساخت و هر چیز دیگری که می توانیم از نقطه نظر پایداری برای کمک به این مراحل استفاده کنیم، توجه کرده ایم. ما در مفهوم و طرح ساختمان کار، خواهیم کرد."


در این مرکز، اساسا فضاها مملو از ترکیباتی جهت تولید انرژی و ذخیره آن می باشد. برای دیوارهای خارجی، اسمیت و گیل سیستم اختراعی ثبت شده خود را جهت  سرمایش داخلی ساختمان بکار گرفته اند. همچنین فضاهای مجموعه، به توربین های بادی، سنسورهای تعیین کیفیت هوا، یک خنک کننده جریان حرارتی و سیستم رطوبت زدایی مجهز خواهند شد. بعلاوه به منظور ذخیره سازی انرژی، پروژه برای مصرف کمتر از 70% آب  معمول مصرفی که ساختمانی با ابعاد مشابه استفاده می کند، ارزیابی شده است.

هنوز بودجه ای برای این پروژه داده نشده، اما اتمام برنامه ریزی زمانی آن تا آخر 2010 است. اسمیت قبل از تاسیس موسسه خود در سال 2006 ، تقریبا 40 دهه در Skidmore، Owings & Merrill) SOM)  با گیل و روبرت فاستر همکاری کرده است. اسمیت نیز مدیر طراحی برج دبی، بلندترین آسمانخراش جهان در زمان تکمیل خود، یکی از شرکا در SOM و مدیر طراحی شرکت VOA بوده است.

سهم قطعه سبز ---------- یک اندازه گیری اکولوژیک برای معماری

 

مدل سازی اتلاف گرمای سیستم گرمایش کف با استفاده از یک مدل دو بعدی متصل به زمین

سهم قطعه سبز

وظیفه این سیستم مدل سازی تأثیر آرایش و شکل کف پی ساختمان در کارایی سیستم گرمایش است. این مدل می تواند برای طراحی خانه های دارای پتانسیل مناسب برای سیستم حرارتی کف با توجه به اتلاف گرما از طریق شکل و ترکیب کف و پی ساختمان، استفاده شود.
بررسی ها نشان می دهد که برای یافتن میزان دقیق اتلاف گرما به زمین، مدل متحرک سیستم کف مهم است اما مهمتر از آن، تأثیر بسزایی است که پی ساختمان در اتلاف انرژی ساختمان ها که توسط سیستم حرارت کفی گرم می شوند، دارد. نتیجه این مدل سازی می تواند در طراحی خانه هایی با سیستم حرارتی کفی لحاظ گردد.
 

   

  

         


مدل شبیه سازی انرژی ساختمانی


مدل سازی اتلاف گرمای سیستم گرمایش کف می تواند در یک مدل شبیه سازی شرایط حرارتی یک اتاق با گرمایش کف استفاده شود. بدین منظور مدل انتقال گرما را با خصوصیات مواد ثابت و پایدار مد نظر می گیرند. دیوارها، سقف، کف و پنجره ها با استفاده از یک متر حجمی کنترل محدود با یک طرح تهویه مجازی، مدل سازی می شوند. در این مدل، سیستم تهویه یک سیستم متعادل ساده است که دارای بازیافت گرما می باشد. اطلاعات آب و هوای ساعت به ساعت (اندازه گیری شده یا از یک طرح منبع سالانه) نیز به عنوان ورودی استفاده می شود.
بدین ترتیب، مدل در یک برنامه شبیه سازی با مدل هایی برای دیوارها،( شامل توضیح داخلی تشعشعات خورشیدی)، سقف، کف، تهویه، اتاق و اطلاعات آب و هوا با نام FHSim برای شبیه سازی گرمکن کف، بکار گرفته می شود. با استفاده از این برنامه، گرمکن کف، می تواند جزئیات به مصرف انرژی و اتلاف گرما به زمین را مشخص سازد.
پیش بینی دقیق جریان گرما و حرارت نشان دهندۀ این مطلب است که ساختمان های بزرگ می توانند به خوبی بعنوان مدل قرار داده شوند که این کار بر پایه ویژگی بعد آنها استوار می باشد. علاوه بر این بهتر است که شبیه سازی دینامیکی حرارت در لوله های گرمکن کف برای محاسبۀ دقیق اتلاف گرما به زمین، در صورتیکه هم میانگین دقیق و هم ماکزیمم جریان گرما نیاز باشد، استفاده گردد. معمولاً مقدار متوسط حرارت کف گرم شده نیاز است. مدل استفاده شده دراین تخمین باعث ایجاد تفاوت های بزرگ در اتلاف گرمای پیش بینی شده به زمین می گردد.  تخمین این مقدار دشوار می باشد زیرا این مقدار به لیست طویلی از فاکتورها وابسته است که شامل میزان مصرف انرژی خانه و مقاومت حرارتی بین سیستم گرمایی کف واتاق می باشد که حتی اشتباهات کوچک در این مقاله می تواند برای مدل سازی تأثیر پی و ساختمان کف در مصرف انرژی و اتلاف گرما به زمین توسط اتصال مدل کف به یک اتاق سنجیده و استفاده شود. با استفاده از این مدل جامع، شبیه سازی دینامیکی اتاق و سیستم گرمایی کف قابل اجرا می باشد. در این مدل تأثیر عایق در ساختمان کف و پی در مصرف انرژی خانه مهم نشان داده شده است. اما اِشکال مدل این است که کند بوده و به تعداد داده های زیادی نیازمند است. در هر حال این مدل می تواند به عنوان گامی به طرف اجرای سیستم های گرمکن کف قلمداد گردد.

بام سبز (Green Roof)

 

یک بام سبز، بامی است که مقدار یا تمامی آن با پوشش گیاهی و خاک، یا با محیط کشت روینده، پوشانده می شود. لفظ بام سبز همچنین می تواند برای بامهایی که مفاهیم "معماری سبز" را مد نظر قرار می دهند، نظیر پانلهای خورشیدی و یا صفحات فتوولتائیک، بکار رود.

 


تاریخچه کاربرد بامهای سبز


بامهای سبز مدرن که از سیستم لایه های پیش ساخته تشکیل می شوند، بالنسبه پدیده ای نو می باشند. این نوع بامها در دهه 1960 در آلمان توسعه و به بسیاری از کشورهای اروپا گسترش یافتند. بر اساس برآوردهای موجود، امروزه حدود 10 درصد از کل بامهای آلمان، بام سبز می باشند. ایلات متحده نیز بامهای سبز قابل توجهی دارد، اما تعداد آنها به اندازه اروپا نیست.

 

   


مزایای بامهای سبز


• تامین فضایی سازگار و مطبوع برای کاربران ساختمان – به دلیل قراردادن حیاط و پاسیو
• امکان پرورش میوه جات، سبزیجات و گلها
• کاهش بار گرمایش (با افزودن توده و لایه عایق حرارتی) و سرمایش بنا (از طریق سرمایش تبخیری) – بویژه اگر بصورت شیشه ای بوده و بعنوان گلخانه و یا سیستم گرمایش غیرفعال خورشیدی عمل نماید. بر اساس پژوهشی که در سال 2005 توسط Brad Bass از دانشگاه تورنتو انجام یافت، نشان داده شد که بامهای سبز می توانند اتلاف گرمایش و مصرف انرژی را در زمستان به مقدار قابل توجهی کاهش دهند.
• کاهش اثرات گرمایش و تغییرات آب و هوایی شهری
• افزایش محدوده زندگی (بامهای سبز می توانند بعنوان فضای تفریح، استراحت مورد استفاده قرارگیرند.)
• کاهش سیلاب
• تصفیه هوا و کاهش CO2 هوا
• كاهش و تعدیل شدت صداهايي كه تا dB18 وارد ساختمان مي شود و از آن خارج مي شود به میزان dB3 يا بيشتر
• افزایش زیستگاه جانداران در مناطق مسکونی
• بهبود مناظر اطراف ساختمان با فراهم كردن يك فضاي سبز زيبا
• بالا بردن طول عمر غشاي بام (دو يا سه بار بیشتر) با محافظت از آن در برابر اشعات UV مضر و صدمات آب و هوايي
• افزایش ارزش ملك

 

   


معایب بامهای سبز


• برخی پیامدهای منفی استفاده از بامهای سبز به شرح زیر است:
• نیاز به تقویت سازه بامهای موجود برای استقرار بام سبز و وجود این حقیقت که اغلب این بامها برای حضور انسان طراحی نمی شوند.
• در برخی موارد، تطبیق طراحی این بامها با شرایط اقلیمی منطقه کاری دشوار است.
• بامهای سبز همچنین نیازمند معیارهای سازه ای قابل قبول می باشند. بسیاری از بامهای موجود، بدلیل بار وزن ملزومات خاک و گیاهان برای دارابودن بام سبز مناسب نیستند. (در این بین یک دال بتنی در تبدیل به بام سبز بسیار کاراتر از دالهای چوبی یا فلزی است).

انواع بامهای سبـــز

بامهای سبز می توانند در انواع "متمرکز و فشرده"، "نیمه متمرکز " و "گسترده یا وسیع" بسته به عمق متوسط کشت و میزان تاسیسات مورد نیاز طبقه بندی شوند. بامهای سنتی سبز که نیازمند عمق متعارفی از خاک برای رشد گیاهان حجیم و چمن معمولی می باشند، به عنوان بام های سبز متمرکز مطرحند. این نوع بامها نیازمند آبیاری، کوددهی و سایر مراقبتها می باشند. در مقابل، بامهای سبز وسیع یا گسترده، به عنوان سیستمهای خودنگهدار در نظر گرفته شده و به حداقل تاسیسات نگهداری، شاید تنها یکبار در سال هرس یا کوددهی برای افزایش رشد گیاهان، نیاز دارند. این نوع از بامهای سبز می توانند در لایه بسیار نازکی از "خاک" (اغلب از کودهای آلی با فرمول ویژه استفاده می شود)، قرار گیرند.
بدین ترتیب بام هاي متمركز، محيط كشت ژرف و عميقي دارند و در دسترس هستند (مي توانند به عنوان يك فضاي باز در نظر گرفته شوند). مثالي از يك بام سبز متمركز، بام مركز Manulife است كه در بالاي يك پاركينگ قرار گرفته است. بام سبز 25 ساله اي كه در جاي مناسبی با درختان بالغ و تنومندش، مستقر شده است.

 


بام سبز متمركز مركز Manulife


در مقابل، بام سبز گسترده، محيط كشت سطحي و كم عمقي دارد و معمولاً قسمتي از يك سيستم بامي و قسمتي از ساختار ساختمان سبز مي باشد. يك بام سبز گسترده به طور كلي در دسترس و مورد استفاده کارکردی نيست. بام شرکتMountain Equipment نمونه اي از يك بام سبز گسترده مي باشد كه در سال 1998 ساخته شده است.

 


بام شرکت Mountain Equipment


طبقه بندی دیگر در خصوص بامهای مسطح و شیبدار است. بامهای سبز شیبدار، مشخصه برجسته بسیاری از ساختمانهای اسکاندیناویایی هستند که نیازمند طراحی ساده تری در قیاس با بامهای تخت می باشند. چرا که شیب بام کاهش خطر نفوذ آب از طریق سازه بام را با استفاده از لایه های آب بندی و زه کشی کمتری نسبت به بام تخت موجب می گردد.


اجزای تشکیل دهنده بامهای سبز


بطور کلی اجزا عمده تشکیل دهنده یک بام سبز را می توان مطابق شکل زیر نشان داد:

 

 

 

منابع:
http://en.wikipedia.org
http://www.toronto.ca/greenroofs
http://www.groundwork-sheffield.org.uk