تاثير پوشش گياهى در صرفه جوئى مصرف انرژى ساختمان ها
دکتر زهرا قيابکلو

چکيده
تاثیر پوشش گیاهی در صرفه جویی مصرف انرژی ساختمانها امری انکار ناپذیر است. مقالــۀ حاضر راهکارهای متفاوت صرفه جویــی در مصـرف انـرزی را از طریـق اسـتفاده از پوشـش گیـاهی مناسب ارائه می دهد. بر این اساس می توان مصارف انرژی های خانگی که عمدتاً صرف گرمــایش و سرمایش هوای داخل ساختمان میگردد را تا 25 %کاهش داد. این بحث به طــور کلـی در دو بخـش روشهای کاهش مصرف انرژی در تابستان و زمستان مورد مطالعه قرار می گیرد.

مقدمه
استفاده از گیاهان مناسب در مکان فراخور یکی از اقتصـادی تریـن و ارزان تریـن روشـهای تنظیم شرایط محیطی و کاهش مصرف انرژی در ساختمان به شمار می رود. در واقع از ایــن طریـق نه تنها می توان از اثرات زیانبخش تابش شدید خورشید بر ساختمان در تابستان جلـوگـیری نمـود، بلکه از سوز و سرمای شدید باد زمستانی نیز در امان بود. کاربرد ایــن روش بـرای اقلیمـهای بسـیار سرد و همچنین برای اقلیمهای بسیار گرم و همین طور معتدل کاملاً مناسب و مطلوب می باشد.
آمار وارقام نشان می دهدکه تقریباً50 %انرژیهای خانگی صرف سرمایش وگرمایش می شود.
مطالعات وسیعی که در این خصوص صورت پذیرفته (1983. Parker & 1993, Black (نشــان می دهد که استفاده از پوشش گیاهی مناسب تا 25 %کاهش مصــارف خـانگی را بـه دنبـال خواهـد داشت.
کاشت حتی 3 درخت در یک مکان صحیح می تواندکاهش قابل توجهی درمبالغ هزینه هـای
مصارف انرژی خانگی را به دنبال داشته باشد.
یک طرح پوشش گیاهی خوب می تواند مزایای زیر 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

این بحث را به طور کلی می توان در دو بخش مورد مطالعه قرارداد:
1 -کاهش مصرف انرژی در تابستان
2 -کاهش مصرف انرژی در زمستان
١ -کاهش مصرف انرژى در تابستان
کاهش مصرف انرژی در تابستان از سه طریق زیر صورت می پذیرد:
١-١ -محافظت بنا در برابر تابش آفتاب و ايجاد سايه
از این طریق می توان از 15 تا 75 درصــد صرفـه جوئـی در مصـرف انـرژی در تابسـتان را داشت. نتایج حاصله ازمطالعات دپارتمان انرژی آمریکا (1995,DOE ،(حاکی است که محله هایی
که مجاور باغ یا فضای سبز می باشند، دمایشان 2 الی 3 درجۀ سانتیگراد خنــک تـر از محلـه هـای فاقد فضای سبز می باشد. همچنین دمای زیر درخت می تواند تا 14 درجه سانتی گراد خنک تــر از دمای سطح آسفالت باشد. اندازه، تراکم، نوع و فرم درختان در نوع سایه های ایجاد شده بسیار حـائز اهمیت است.

١-١-١ -ايجاد سايه روى پنجره
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 پـس از تابیده شدن بر روی سطوح داخلی آنها را گرم کرده و موجب انتشار امواج بلند می شــوند کـه دیگـر قادر به عبور از شیشه نبوده و در داخل فضا حبس می شوند که این پدیــده، بـه پدیـدۀ گلخانـه ای مشهود است.
بدین ترتیب ایجاد سایه در مرحلۀ قبل از ورود نور خورشید به داخل بنا به مراتب بهتر از علاج بعد از ورود است. ایجاد سایه از خارج تا 90 %انـرژی را دفـع مـی کنـد در حـالی کـه پـردۀ داخلی تنها 25 %انرژی را دفع می نماید. استفاده از درختان پهن برگ و خزان پذیر در جبهـه هـای جنوبی در این خصوص بسیار حائز اهمیت است.

1-1-2 -ایجاد سایه روی دیوارها
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 تـا سایۀ بیشتری داشت. همچنین از درختچه ها و بوته ها در مواقعی که سـایه بـه آنـها بـه انـدازه کافی عمیق نباشد نیز می توان اســتفاده کـرد.
بدیـن طریـق در قسـمتهای تحتـانی دیوارهـای جنوبی نیز می توان ایجاد سایه نمود. باید دقت کرد که در جبهه هایی که نسیم خنک تابستانی می وزد، با کاشـت درختـانی بـا تنـۀ کوتاه و یا بوته ها، مانع وزش باد نشد و به عکس از درختان با تنۀ بلند و متوســط اسـتفاده کـرد تـا 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 مؤثـر مـی باشـد. زیـرا پوشش گیاهی بر روی نما اولاً دیوارهای ساختمان را از تاثیرات مختلف آب و هوایی در امان داشــته و ثانیاً به دلیل ایجاد بالشی از هوا بین دیوارهای ساختمان و برگهای سبز که به عنـوان عـایق عمـل می کنند موجب کاهش مصرف انرژی می شود.

شبکه تورى حاصله از چسبيدن شاخ وبرگهاى خشک شده بر روى ديوار در فصل پائيز و زمســتان نيز از سرعت باد بر روى نماى ساختمان کاسته و در نتيجه سرعت سرد شدن بنا را کاهش مى دهد. از ايــن 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).

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 بـاید دقـت نمودکـه هـر چـه
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 توانــد دوام داشـته
باشد بنابراین باید از علفها و گیاهان بومی استفاده نمود.

١-٢ -هدايت کوران
هدایت کوران به اطراف و داخل بنا توسط ایجاد کانال هدایت باد بــه سـمت بنـا و بازشـوها یکی دیگر از راههای خنک کردن فضا توسط پوشش گیاهی به شمار می رود.

١-٣ -تبخير توسط گياهان
تبخیر توسط پوشش گیاهی و فضای سبز اطراف سـاختمان و همچنیـن انعکـاس نـور و یـا جذب آن توسط پوشش گیاهی موجب کاهش دمای اطراف بنا شـده و در نتیجـه تـاثیر مطلوبـی در کاهش دمای داخلی نیز خواهد داشت.
٢ -کاهش مصرف انرژى در زمستان
اگر دمای هوا 12 -درجۀ سانتیگراد باشد و باد با سرعتh/Km 32 در حال وزیدن باشــد ، دمای سوز معادل 31 -درجۀ سانتیگراد خواهد بود. بنابراین از پوشش گیــاهی مـی توانـد در جـهت جلوگیری از نفوذ باد و ایجاد سد در برابر سوز زمستانی استفاده کرد. بدین ترتیب می توان تــا 40 % در مصرف سوختهای فسیلی در زمستان صرفه جوبی نمود . این عمل به دو صورت کــاهش سـرعت باد و یا از طریق انحراف مسیر حرکت باد امکان پذیر است.
تصویر (7 -(محافظت بنا از باد سرد زمستانی 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 کـه اگـر در یـک روز معمولـی زمسـتانی از مجموع تبادل حرارتی یک ساختمان با محیط خارج، 30 %آن از طریق درزهــا صـورت پذیـرد، ایـن
مقدار در یک روز که با وزش باد توأم باشد به 50 %می رسد.
از آنجائی کـه مـیزان تهویـه از لابـلای درزها نسبت مستقیم با مجذور سرعت باد دارد، اندکی کاهش در سرعت باد تأثیر زیــادی در پـائین
آوردن این تهویۀ ناخواسته به جای می گذارد. به عنوان مثال اگر سرعت باد بــه نصـف تقلیـل یـابد، میزان نفوذ هوا از لابلای درزها به یک چهارم کاهش می یابد (2000, Starbuck . (

در طراحى بادشکنهاى گياهى بايد به نکات ذيل توجه نمود:
1 -اگر چه بادشکنها قادرند ساختمان را از فاصلۀ 30 برابر ارتفاع بادشکن محافظت نمایند، امــا مطلوب ترین فاصلۀ کاشت گیاه از بنا جهت کسب نتـایج بـهتر ، فاصلـۀ بیـن 5 تـا 7 برابـر 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 ردیـف 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 ســانتی مـتر باشـد (یعنـی گیـاه بـاید طوری کاشته شود که شاخ و برگهای آن پس از رشد 30 سانتی مــتر از بنـا فاصلـه داشـته باشد).
جمع بندى
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 سايه گياهـان مى تــوان تا حدود ٩٠ %انرژى حرارتى ناخواسته در تابستان از طريق پنجره ها و ٣٥ %از طريـق سقـف را دفـــع کـرد.
همچنيـن بـا جلوگيرى از نفوذ باد در زمستان توسط گياهان مــى تـوان تـا ٤٠ %در مصـرف سوختهاى فسيلى صرفه جوئى نمود.
منابع و مأخذ
• Black, R.J., 1993, Florida Climate Data, Florida Energy
Extension Service Publication EES-5, Uni. Florida, Ganeville.
• Parker, J.H.1983, The Effectiveness of vegetation on
Residential Cooling, Passive Solar Jour. 2: 123-132.
• Starburk, C.J. 2000, Landscape for Energy Savings, Uni. Of
Missouri, Publication G6910.
• DOE, U.S. Department of Energy, 1995, Landscape for Energy
Efficiency, DOE/GO-10095-046, FS 220.

جهت دریافت مشاوره رایگان محصولات و اخذ اطلاعات تخصصی با شماره های زیر تماس بگیرید :
09127606716
09128349072
09305501606
09303613350

پادنار بر قله افتخار