تاثير پوشش گياهى در صرفه جوئى مصرف انرژى ساختمان

تاثیر پوشش گیاهی در صرفه جویی مصرف انرژی ساختمانها امری انکار ناپذیر است. مقالۀ حاضر راهکارهای متفاوت صرفه جویی در مصرف انرژی را از طریق استفاده از پوشش گیاهی مناسب ارائه می دهد. بر این اساس می توان مصارف انرژی های خانگی که عمدتاً صرف گرمایش وسرمایش هوای داخل ساختمان میگردد را تا 25 % کاهش داد. این بحث به طور کلی در دو بخش روشهای کاهش مصرف انرژی در تابستان و زمستان مورد مطالعه قرار می گیرد .

استفاده از گیاهان مناسب در مکان فراخور یکی از اقتصادی ترین و ارزان ترین روشهای تنظیم شرایط محیطی و کاهش مصرف انرژی در ساختمان به شمار می رود.

در واقع از این طریق دنه تنها می توان از اثرات زیانبخش تابش شدید خورشید بر ساختمان در تابستان جلوگیری نمود، بلکه از سوز و سرمای شدید باد زمستانی نیز در امان بود. کاربرد این روش برای اقلیمهای بسیارسرد و همچنین برای اقلیمهای بسیار گرم و همین طور معتدل کاملاً مناسب و مطلوب می باشد.

آماروارقام نشان می دهدکه تقریباً 50 % انرژیهای خانگی صرف سرمایش وگرمایش می شود.

نشان (Black, 1993 & Parker. مطالعات وسیعی که در این خصوص صورت پذیرفته 1983 می دهد که استفاده از پوشش گیاهی مناسب تا 25 % کاهش مصارف خانگی را به دنبال خواهد داشت. کاشت حتی 3 درخت در یک مکان صحیح می تواند کاهش قابل توجهی درمبالغ هزینه های مصارف انرژی خانگی را به دنبال داشته باشد.

• کاهش مصرف انرژی در تابستان و زمستان

• محافظت بنا در برابر بادهای سرد زمستانی و تابش شدید آفتاب تابستانی

• کاهش مصرف آب و سوخت در نگهداری فضای سبز

• کمک به کنترل آلودگی صوتی و آلودگی هوا

1 - کاهش مصرف انرژی در تابستان

2 - کاهش مصرف انرژی در زمستان

کاهش مصرف انرژی در تابستان از سه طریق زیر صورت می پذیرد:

از این طریق می توان از 15 تا 75 درصد صرفه جوئی در مصرف انرژی در تابستان را

حاکی است که محله هایی ،DOE, داشت. نتایج حاصله ازمطالعات دپارتمان انرژی آمریکا 1995 که مجاور باغ یا فضای سبز می باشند، دمایشان 2 الی 3 درجۀ سانتیگراد خنک تر از محله های فاقد فضای سبز می باشد. همچنین دمای زیر درخت می تواند تا 14 درجه سانتی گراد خنک تر از دمای سطح آسفالت باشد. اندازه، تراکم، نوع و فرم درختان در نوع سایه های ایجاد شده بسیار حائز اهمیت است.

در حدود 40 % از حرارت ناخواسته در تابستان از طریق پنجره ها به داخل بنا نفوذ می کند.

نور خورشید با امواج کوتاه از شیشه عبور کرده و داخل فضای مورد نظر می گردد. این امواج پس از تابیده شدن بر روی سطوح داخلی آنها را گرم کرده و موجب انتشار امواج بلند می شوند که دیگر قادر به عبور از شیشه نبوده و درداخل فضا حبس می شوند که این پدیده، به پدیدۀ گلخانه ای مشهود است.

بدین ترتیب ایجاد سایه در مرحلۀ قبل از ورود نور خورشید به داخل بنا به مراتب بهتراز علاج بعد از ورود است. ایجاد سایه از خارج تا 90 % انرژی را دفع می کند در حالی که پردۀ داخلی تنها 25 % انرژی را دفع می نماید. استفاده از درختان پهن برگ و خزان پذیر در جبهه های جنوبی در این خصوص بسیار حائز اهمیت است.

ایجاد سایه روی دیوار از سه طریق صورت می پذیرد:

• توسط درخت

• توسط بوته ها

• توسط گیاهان رونده و پیچک

در دیوارهای شرقی و غربی از درختان با تنه های کوتاه و متوسط و بوته ها باید استفاده کرد تا

سایۀ بیشتری داشت. همچنین از درختچه ها و بوته ها در مواقعی که سایه به آنها به اندازه

کافی عمیق نباشد نیز می توان استفاده کرد. بدین طریق در قسمتهای تحتانی دیوارهای جنوبی نیز می توان ایجاد سایه نمود.

باید دقت کرد که در جبهه هایی که نسیم خنک تابستانی می وزد، با کاشت درختانی با تنۀ کوتاه و یا بوته ها، مانع وزش باد نشد و به عکس از درختان با تنۀ بلند و متوسط استفاده کرد تا علاوه بر آنکه این درختان مانع عبور نسیم نشوند، هوا با عبور از زیر سایۀ آنها خنک و مرطوب شود.

استفاده از گیاهان رونده و پیچک ها روی دیوارها برای ایجاد سایه بسیار مؤثر می باشد. زیرا پوشش گیاهی بر روی نما اولاً دیوارهای ساختمان را از تاثیرات مختلف آب و هوایی در امان داشته و ثانیاً به دلیل ایجاد بالشی از هوا بین دیوارهای ساختمان و برگهای سبز که به عنوان عایق عمل می کنند موجب کاهش مصرف انرژی می شود.

شبکه تورى حاصله از چسبيدن شاخ وبرگهاى خشک شده بر روى ديوار در فصل پائيز و زمستان نيز از سرعت باد بر روى نماى ساختمان کاسته و در نتيجه سرعت سرد شدن بنا را کاهش مى دهد. از اين روش به سه طريق مى توان استفاده نمود:

• گیاهانی که خود به خود به دیوار می چسبند.

• گیاهانی که با بست چسبانده می شوند.

• گیاهانی که نیاز به داربست دارند ( به صورت عمودی و یا به صورت افقی).

در حدود 35 % از جذب حرارت در تابستان توسط سقف بنا صورت می پذیرد.

بنابراین استفاده از درختان با تنۀ بلند و تاج افشان که بتواند روی سقف بنا سایه ایجاد نمایند بسیار مفید می باشد.

پوشاندن سقف با خاک و ايجاد باغچة سقفى نيز راه حل بسيار مناسب ديگرى مى باشد. باغچه هاى

سقفى از سه طريق به خنک کردن فضاى داخلى کمک مى کنند:

• خنک بودن سطح چمنزار به دلیل وجود سایه ( در این رابطه باید دقت نمودکه هر چه علفها پهن برگ تر باشند، سطح خنک تری ایجاد می شود)

• منعکس کردن و یا جذب نمودن انرژی.

• خنک کردن توسط تبخیر.

در این میان قابل ذکر است که در اقلیمهای بسیار گرم و خشک، چمن نمی تواند دوام داشته باشد بنابراین باید از علفها و گیاهان بومی استفاده نمود.

هدایت کوران به اطراف و داخل بنا توسط ایجاد کانال هدایت باد به سمت بنا و بازشوها

یکی دیگر از راههای خنک کردن فضا توسط پوشش گیاهی به شمار می رود.

تبخیر توسط پوشش گیاهی و فضای سبز اطراف ساختمان و همچنین انعکاس نور و یا جذب آن توسط پوشش گیاهی موجب کاهش دمای اطراف بنا شده و در نتیجه تاثیر مطلوبی درکاهش دمای داخلی نیز خواهد داشت.

اگر دمای هوا 12 - درجۀ سانتیگراد باشد و باد با سرعت 32 کیلومتر بر ساعت در حال وزیدن باشد ، دمای سوز معادل 31 - درجۀ سانتیگراد خواهد بود. بنابراین از پوشش گیاهی می تواند در جهت جلوگیری از نفوذ باد و ایجاد سد در برابر سوز زمستانی استفاده کرد. بدین ترتیب می توان تا 40% در مصرف سوختهای فسیلی در زمستان صرفه جوبی نمود . این عمل به دو صورت کاهش سرعت باد و یا از طریق انحراف مسیر حرکت باد امکان پذیر است.

مهمترین هدف مقابله با باد در زمستان، کاهش نفوذ آن از لابلای درزها به داخل ساختمان می باشد. کاهش نفوذ باد از آن جهت حائز اهمیت است که اگر در یک روز معمولی زمستانی از مجموع تبادل حرارتی یک ساختمان با محیط خارج، 30 % آن از طریق درزها صورت پذیرد، این مقدار در یک روز که با وزش باد توأم باشد به 50 % می رسد.

از آنجائی که میزان تهویه از لابلای درزها نسبت مستقیم با مجذور سرعت باد دارد، اندکی کاهش در سرعت باد تأثیر زیادی در پائین آوردن این تهویۀ ناخواسته به جای می گذارد.

به عنوان مثال اگر سرعت باد به نصف تقلیل یابد،میزان نفوذ هوا از لابلای درزها به یک چهارم کاهش می یابد(Star buck, 2000 )

1. اگر چه بادشکنها قادرند ساختمان را از فاصلۀ 30 برابر ارتفاع بادشکن محافظت نمایند، اما مطلوب ترین فاصلۀ کاشت گیاه از بنا جهت کسب نتایج بهتر ، فاصلۀ بین 5 تا 7 برابر

ارتفاع گیاه می باشد.

2. تراکم مطلوب یک بادشکن گیاهی در حدود 60 % می باشد.

3. از درختانی که شاخ وبرگ آنها به زمین نزدیک است استفاده شود.

4. برای درختان همیشه سبز از دو یا سه ردیف و برای درختان خزان پذیر چهار یا پنج ردیف

به صورت یک در میان استفاده شود.

5. بهتر است از درختان با ارتفاعهای متغیر استفاده کرد تا خط آسمان کاملاً صافی نداشت.

6. حداقل فاصلۀ کاشت درخت از بنا باید در حدود 30 سانتی متر باشد (یعنی گیاه باید

طوری کاشته شود که شاخ و برگهای آن پس از رشد 30 سانتی متر از بنا فاصله داشته

باشد).

در اين تحقيق انواع روشهاى کاهش مصرف انرژى از طريق استفاده از پوشش گياهى در ساختمان ها مورد مطالعه قرار گرفت.

نتايج حاصله از مطالعات نشان مى دهد که از طريق ايجاد سايه بر روى بنا مى توان از

١٥ % الى ٧٥ % صرفه جويى در مصرف انرژى در تابستان را داشت. با استفاده از ساية گياهان مى توان تا حدود ٩٠ % انرژى حرارتى ناخواسته در تابستان از طريق پنجره ها و ٣٥ % از طريق سقف را دفع کرد.

همچنين با جلوگيرى از نفوذ باد در زمستان توسط گياهان مى توان تا ٤٠ % در مصرف

سوختهاى فسيلى صرفه جوئى نمود.