الأسطح الخضراء

الأسطح الخضراء

إعداد المعمارية : إسراء أشرف نسيم

====================================================

المقدمة

بسم الله الرحمن الرحيم

إن الأعوام الماضية شهدت علامات فارقة في تغير المناخ العالمي، إذ أن ارتفاع حرارة كوكب الأرض بصورة متسارعة له وقع شديد على محددات الحياة الأساسية كالهواء والماء والسلامة من الأمراض، فقد تم الإجماع عالميا أن السبب الرئيسي في ارتفاع درجة حرارة الأرض يعود إلى انبعاث الغازات الدفيئة الناجمة عن الأنشطة البشرية والتطور الحضري المطرد واتساع المدن، الأمر الذي يستدعي واضعي السياسات إلى التحرك العاجل للتخفيف من عواقب الاحترار العالمي والتغلب عليه دون التخلي عن حاجات التنمية الاقتصادية والعدل الاجتماعي، إن تصميم المباني بصورة أفضل والعمل على توفير الطاقة يمكن أن يسهما في الحد من ارتفاع حرارة الأرض.

ولقد أصبحت زراعة أسطح الأبنية من المشاريع الضخمة التي تطبق في العديد من الدول بما فيها مصر ، حيث يعمل هذا النمط من الزراعة في تخفيض درجة الحرارة داخل البيوت والمباني التي تتم زراعة أسطحها، كما تكمن أهميته في التقليل من انبعاث الكربونات وتحسين البيئة الداخلية والهواء في المنزل أو المبنى وبالتالي تحسين صحة المجتمع.

كيف نتخطى تبعات التوسع العمراني وزحف الاسمنت وما ينجم عنه من تراجع المساحات الخضراء حتى حدود الاختناق؟ سؤال نجيب عليه خلال هذا البحث ونقدم حلول واضحة حيال إشكاليات مرتبطة بأنماط حياتنا العصرية، تشكل حلا لمشكلة ظلت حتى الأمس القريب عصية على المعالجة، وذلك من خلال الاستفادة من مساحات أسطح الأبنية وتشجيرها وفق دراسات ومعايير فنية وهندسية، كي نحد من النتائج السلبية لـ "حضارة الاسمنت" على مستوى البيئة وعناصرها المهمة . كما نتوسع في دراستنا لنلقى الضوء على تاريخ الأسطح الخضراء وأهميتها وكيفية تصميمها ، كما نقدم خطة تصميم لتلك الأسطح .

وإذ اشكر كل من تعاون معي في عمل تلك الدراسة ، أشكر كل من عمل في هذا المجال وقدم دراسات سابقة ، لما قاموا به من مجهود ، حيث تظهر تلك الدراسات قليلة العدد وضعيفة التوثيق والمصدر ، ولكنها في النهاية أفادتنا كثيرا في عمل هذا البحث .

كل الشكر لرجال العلم في بلدي ، مصر التي نحبها ونتمناها كما هي دائما منارة للعلم والتحضر ، نتمناها هكذا تتعلم وتعمل وتقدم للعالم دائما حضارة تستحق الاهتمام .

وأخيرا ، لمسة وفاء ودعاء بالرحمة والغفران لشهداء ثورتنا المجيدة ، أدام الله على مصرنا الحبيب الأمن والأمان ، والله ولى التوفيق .

الفصل الأول

تاريخ الأسطح الخضراء وأهميتها

المبحث الأول : تاريخ الأسطح الخضراء :

نصاب بالعجب كثيراً عندما نسمع عن الأسقف الخضراء و المباني الخضراء وقد نتساءل لماذا يزرعون أسطح المباني؟ ويصيبنا الرعب من فكرة تواجد أشجار و نباتات ومياه بصفة دائمة فوق رؤوسنا وتأثير ذلك على المنازل. إنها مخاطرة لا نستطيع استيعابها خاصة وأنه قد زرع في داخلنا الخوف من تسرب المياه من أسقف منازلنا رغم التقنيات الحديثة التي توفر عازلاً كاملاً للمياه. لذلك غابت هذه الأسقف عن بلداننا العربية و ندر من يتحدث عنها في عالمنا العربي إلا من بضع محاولات خجولة لأصدقاء البيئة هنا و هناك.

هذا النمط من الزراعة المتمثل في زراعة مساحة خضراء فوق أسطح المنازل أو الفنادق أو أي سطح يعلو المبنى؛ غير مألوف في بيئتنا لأن وجود الحديقة مقترن بالأرض التي تحيط بالمبنى وفي موقع سفلي وليس علويا كالأسطح.

إن الأسقف الخضراء ليست بشيء جديد أحدثته الرؤية البيئية المتنامية في هذا القرن ولكن البابليون في العراق نفذوا ذلك قبل أكثر من 1400 عام. ألم تسمع بحدائق بابل المعلقة والتي هي عبارة عن قصر ضخم مزروع سطحه بالنباتات والأشجار والأزهار من كل الإشكال و الأنواع كان يُروى من نهر دجلة بنظام ميكانيكي آية في الغرابة و الدقة. [1]

حدائق بابل المعلقة و التي هي من عجائب العالم القديم تتواضع أمامها كثيراً الأسقف الخضراء في هذا الزمان الذي هو عبارة عن نباتات عشبية و عصارية وبعض الشجيرات تزرع في تربة خفيفة في أسطح المباني مع وجود نظام ري وصرف جيد مع وجود طبقة عازلة أسفلها لحماية السقف.

إن حدائق بابل المعلقة كأعجوبة من عجائب الدنيا السبع تم تنفيذها على مسطحات من مستويات مختلفة واتخذت شكلاً هرمياً، فظهرت كأنها معلقة في الهواء في مشهد بديع وساحر، ذكرها التاريخ ولم نحظ برؤيتها، إلا أننا نجد في القاهرة وبعض المدن الجديدة نظاماً زراعياً يشابه تلك الحدائق، حيث تطل من سطوح عدد من الأبنية والفنادق في لوحة خضراء خلابة تكسر جمود الخرسانة وتأنس لرؤيتها العيون.[2]

كما تشهد ظاهرة زراعة أسطح الأبنية انتشارها السريع، وشعبيتها المتزايدة. وأصبح في وسع المرء أن يرى كيف تحوّلت الأسطح الإسمنتية في بعض المدن الكبرى إلى حدائق خضراء مكسوّة بالنباتات والأعشاب والأشجار. وتندرج هذه الظاهرة ضمن مئات الإجراءات والنشاطات البشرية لمكافحة أسباب الاحتباس الحراري وزيادة درجة حرارة جوّ الأرض. ومن المعلوم أن النباتات الخضراء تمتص غاز ثاني أوكسيد الكربون بوجود الماء وضوء الشمس، وتطلق غاز الأوكسجين، في عملية التمثيل الضوئي photosynthesis التي تؤدي أيضاً إلى تشكل سكر العنب داخل الأوراق الخضراء .

المبحث الثاني : الأهمية البيئية للأسطح الخضراء :

للأسقف الخضراء فوائد عديدة فهي تعمل على تنظيم حرارة المبنى فتقوم بتدفئته خلال الشتاء و تبريده خلال الصيف كما تساهم في تقليل مياه الأمطار المتسربة إلى الأرض، ذلك لأنها تعمل كإسفنجة ماصة للمياه و في الوقت نفسه تستفيد النباتات من هذه المياه.

كما تقوم الأسقف الخضراء على تقليل التلوث حيث تعمل كفلتر لتنقية الهواء و من فوائد الأسقف قيامها بدور هام في تقليل الضوضاء و التي هي من مشاكل العصر الحديث خاصة في المدن.

كما لا ننسى أن للأسقف الخضراء فوائد اقتصادية عديدة فهي تزيد من عمر المباني حيث تعمل كعازل حراري بحجبها أشعة الشمس عن أسطح المباني كما تقلل من تكاليف تكييف الهواء خلال الصيف والتدفئة خلال الشتاء.

وقد أظهرت نتائج بحث أنجزه علماء من جامعة ميتشيجن في الولايات المتحدة أن تغطية المواد الإسمنتية لأسطح المباني والأبراج في مدينة مثل ديترويت يبلغ عدد سكانها مليون نسمة، ببساط من النباتات الخضراء، يمكن أن يعادل التقاط كمية من ثاني أوكسيد الكربون تساوي تلك التي تنتج عن 10 آلاف شاحنة وسيارة رباعية الدفع سنوياً. وسوف تنشر هذه الدراسة التي تعدّ الأولى من نوعها، في العدد الذي سيصدر مطلع شهر أكتوبر المقبل من دورية العلوم والتكنولوجيات البيئية. وأشارت كريستين جيتير التي قادت هذه الدراسة إلى أن وظائف وفوائد الأسطح الخضراء كثيرة ومتنوعة.

وللأسطح الخضراء فوائد متعددة فهي تخفّض تكاليف التسخين والتكييف، وتخفف من تأثير العواصف والرياح العاتية، وتساعد على اختزان مياه الأمطار التي ترطب الجو في الصيف.

وليست هذه هي المرة الأولى التي يكتشف فيها العلماء أن الأسطح الخضراء تمتص ثاني أوكسيد الكربون وتطلق الأوكسيجين، إلا أنهم لم يعمدوا إلى قياس هذه النتائج بشكل دقيق حتى الآن. وعمد علماء جامعة ميتشيجن إلى إجراء قياس متكرر لمستوى الكربون في عيّنات من التربة والنباتات تم جمعها من 13 سقفاً أخضر في مدينتي ميتشيجن وماريلاند خلال السنتين الماضيتين. ووجدوا أن الأسطح الخضراء في المدن والمناطق الحضرية يمكنها أن تلتقط أكثر من 55 ألف طن من غاز ثاني أوكسيد الكربون سنوياً. وهذا يعني أن تعميم فكرة زراعة أسطح الأبراج والمباني في المدن الكبرى يمكن أن يساهم في الحدّ من الظواهر المناخية الضارة بشكل كبير فضلاً عن الميزات الجمالية التي تظهر عليها هذه الأسطح عندما تكسوها النباتات الخضراء. [3]

المبحث الثالث : الأهمية المعمارية للأسطح الخضراء :

الأسطح الخضراء تقلل استهلاك الطاقة، فالمباني ذات الأسطح الخضراء تحتاج إلى تبريد أقل في الصيف مما تحتاج إليه المباني ذات الأسطح التقليدية فهي أحد أساليب العزل الحراري المجدية والتي إذا استخدمت على نطاق واسع فإنها تساهم في التصدي لظاهرة التراكم الحراري في البيئة المبنية و التي تعرف أيضا بتأثير جزيرة الحرارة الحضرية، وفيها تكون درجة حرارة المدينة أعلى من المناطق المحيطة بها من 3 إلى 5 درجات مئوية في فترة وذلك بسبب امتصاص الأبنية والشوارع للحرارة وعدم مقدرة المدينة على التخلص من هذه الحرارة خلال فترة الليل الأمر الذي يؤدي إلى التراكم الحراري، أيضا يجدر بالذكر أن السطح الأخضر يقوم بعزل الأصوات الخارجية ويمثل مساحة خضراء تلبي حاجة المجتمع من الرقعة الخضراء ذات استخدامات متنوعة في المدن الكبيرة.

الأسطح الخضراء تكسر جمود الخرسانة وتخلق بيئة صحية وجمالية

يساهم هذا النمط في تقليل الحرارة داخل البيوت والمباني التي تتم زراعتها، كما تكمن أهميته في التقليل من انبعاث الكربونات وتحسين البيئة الداخلية والهواء في المنزل أو المبنى وزيادة العمر الافتراضي للمباني بما ينعكس إيجاباً على صحة المجتمع، ويحافظ على النظام “الإيكولوجي” حيث سيكون لهذا النظام التأثير المباشر في المدينة من الناحية البيئية والجمالية والاقتصادية إذ يؤدي استخدام الأسطح الخضراء إلى التخفيف من تحديات المدن الحديثة، فالسطح الأخضر يحمي سطح المبنى التقليدي، كما يقوم بتبريد الهواء وتنقيته وإنتاج الأوكسجين، وينظم درجة الرطوبة ويقوم بامتصاص الغبار. ويمكن الاستعاضة بهذه الحدائق في ظل غياب المساحات الكبيرة من الأراضي التي تقام عليها الإنشاءات البنائية، من أجل الاستمتاع بجمال النباتات والزراعات التي تبعث على الهدوء، إضافة إلى أنها تعطي فرصة للاستجمام والراحة عند النظر إلى بهاء اللون الأخضر.

المبحث الرابع : الأهمية الاقتصادية للأسطح الخضراء :

لاقى مفهوم السطح الأخضر المستوحى من الظروف المناخية الاستوائية والرطبة حول العالم، رواجاً واسعاً ونجاحاً بارزاً.

وإن إيجاد حلول فعالة بات يشكل أولوية مهمة، خصوصاً أن مجمعات حدائق الأسطح الخلابة لم تعد فقط عنصراً يتمنى المرء الحصول عليه في المباني السكنية، وإنما ركيزة أساسية تشكل قيمة إضافية للمشاريع العقارية.

وإن اعتماد مفهوم ناجح لمجمعات حدائق الأسطح يترك أثراً أكبر من مجرّد تبني مؤسسة ما مبادئ مستدامة ومبادرات متنوعة لإنقاذ كوكب الأرض من الكوارث البيئية. وإن بناء مجمعات ناجحة كهذه من شأنه أن يسهم في تحسين وزيادة قيمة العقار، وإضافة منطقة طبيعية خضراء يطيب للمقيمين في المبنى ارتيادها والاستمتاع بالاسترخاء فيها، إضافة إلى تحسين ظروف البرودة الطبيعية وبالتالي تخفيف نفقات التكييف الهوائي، وتمديد عمر غشاء المبنى الأساسي المقاوم للماء.

كما أن وسائل البناء التقليدية للأسطح الخضراء شكلت موضع بحث واقعي ورئيس من ناحية تطبيقها في البيئة الصحراوية.

وإن ما ينطوي عليه الواقع المطلق لأحوال البيئة الصحراوية هو شح الأمطار لطبيعة الموسم الجاف، وكثرة الرياح الساخنة التي تؤدي إلى الهدر وعدم الكفاءة في عمليات الري، إضافةً إلى إمكانية تبعثر وتطاير الطبقة الرملية الجافة الخفيفة المتواجدة على الأسطح، على الرغم من بقائها «خضراء» من الناحية التقنية، فإنها لا تضيف قيمة عملية على المبنى العقاري.

ومن بين المزايا الإضافية التي تنطوي عليها الأسطح الخضراء إمكانية استخدام المساحة المضافة لزراعة النباتات، عبر طرق بسيطة تتمثل في توفير مورد مائي يعتمد عليه، وظروف حرارية معتدلة إضافة إلى أشعة الشمس والصيانة.

  

الفصل الثاني

تصميم الأسطح الخضراء

المبحث الأول : مواصفات تصميم الأسطح الخضراء

ثمة مواصفات لابد أن توضع في عين الاعتبار عند التخطيط لإنشاء حدائق الأسطح فالحديقة كما نعرف هي مكان للترويح عن النفس كما يبحث الفرد فيها عن الخصوصية بعيداً عن أعين الفضوليين، وهذا الأمر قد لا يكون متوفراً في حدائق الأسطح نتيجة وقوع الحديقة في الأعلى بمنطقة مكشوفة تحيط بها مجموعة من الأبنية. إنما يمكن التغلب على هذا الأمر بعمل أسوار خشبية أو معدنية أو عمل ستار من النباتات المتسلقة التي قد تعالج مثل هذه المشكلة.[4]

ونظراً لوقوع الحديقة على سطح البناء لا بد أن نضمن توفير عنصر الأمان والسلامة لجميع أفراد الأسرة خلال وجودهم للاستمتاع ببهاء الحديقة، وذلك من خلال بناء سور مرتفع يحد من إمكانية تعرض الأطفال لخطر السقوط، وكذلك حماية النباتات من التعرض للرياح القوية التي قد تؤثر عليها

يمكن بناء مصدات خشبية تحول دون حدوث أي مشكلة للنباتات، فبعضها بحاجة إلى الظل، ووجودها على أسطح الأبنية يعرضها لأشعة الشمس القوية. فيما يمكن اللجوء إلى مظلات واقية أو زراعة الشجيرات التي تتحمل الحرارة لتكون كمظلة طبيعية .

أنماط زراعية

يتم زراعة الأسطح باستخدام بيئة زراعية بديلة للتربة العادية أي بيئة “البيتموس” وهي نوع من الطحالب المستخدمة في الدول الباردة، أو استخدام “البرليت” وهي صخور ناتجة عن انفجارات بركانية توضع في درجة حرارة عالية تصل إلى ألف درجة مئوية حيث تتحول خلالها إلى حبيبات صغيرة تصلح للزراعة، وأكبر الدول المنتجة لهذه الصخور هي اليونان والأردن.

  

كما توجد أكثر من طريقة لزراعة الأسطح منها الطريقة البسيطة حيث تستخدم فيها طاولات خشبية بها تربة من “البيتموس” أو “البرليت” ويتم ريها يدوياً على أن تصرف المياه الزائدة عن حاجة النبات في أوان بلاستيكة تفرغ يدوياً أيضاً.

أما الطريقة المكثفة فتتم عادة للأغراض التجارية، وتتم هنا الزراعة على الجدران أو ما تسمى بـ”حدائق الجدران”. وتكون المزروعات على جدران الحدائق إما بواسطة المواسير البلاستيكية المعلقة المثقبة كي تتم الزراعة في تلك الفتحات وتعلق على الحائط بواسطة قطع حديدية، أو بواسطة الأكياس المغلقة ونظم الري والصرف المستخدمة تتم بشكل أوتوماتيكي.

أنظمة أخرى

هناك أنظمة أخرى منها نظام الأكياس حيث تتم تعبئة هذه الأكياس بالتربة المناسبة للزراعة وتزرع فيها الشتلات مع عمل ثقوب أسفل الكيس لتصريف الماء الزائد عن حاجة النبات.

النظام الآخر هو نظام الأصيص وفيه تستخدم أصص بلاستيكية مختلفة الأحجام على حسب نوع وحجم النباتات حيث تزرع فيها البذور أوالشتلات وتغطى جيداً ثم تروى وتسمد.

أما النظام الآخر فهو المراقد، فيتم خلاله تبطين الطاولات بالبلاستيك وتعبئة المراقد بالتربة المناسبة مع عمل فتحة مناسبة أسفل المرقد لخروج الماء الزائد عن حاجة النباتات. أما نظام الأعمدة ففيه تنمو النباتات في هذا النوع من المزارع في أعمدة رأسية، لذلك تستخدم أنابيب من البلاستيك تثبت بعضها فوق البعض وتزرع فيها النباتات وتوزع حلزونياً على امتداد الأنبوبة، وتملأ الأنابيب بخلطة مناسبة وتسقى بمحلول مغذى بطريقة التنقيط من أعلى الأنبوبة ويصرف المحلول المغذي الزائد من قاع العمود .

نجد أيضاً نظام الأجولة حيث تتميز بالبساطة وتصنع من “البوليثلين” بسماكة 150 ميكرونا وطول مترين وتملأ بمخلوط البيت مع “الفيرميكيوليت” وتثبت من طرفها العلوي في هيكل البيت أو على الجدران وتترك لتدلى لأسفل، وتزرع النباتات من خلال ثقوب على محيط هذه الأجولة ويتم الري بطريقة التنقيط نحو 1-2 لتر من المحلول المغذي في كل جوال ولا يعاد استخدام المحلول الزائد بل يصرف من ثقوب خاصة، ويتم غسل الأجولة جيداً بالماء كل شهر للتخلص من الأملاح المتراكمة .

رعاية وسقاية

أثناء القيام بزراعة الأسطح لابد من أن تكون أشعة الشمس مرتكزة على السطح عدة ساعات ثم يتم المباشرة بالزراعة البسيطة في أوعية جاهزة، والتربة المستخدمة هي خليط من “البيتموس” و”البرليت” بنسبة 50% إلى 50%. مع عدم سقاية النبات أثناء الحرارة الشديدة، ويكون ذلك إما مبكراً في الصباح أو في آخر النهار. أما الماء الزائد عن حاجة الري (مياه الصرف) يتم تجميعها في إناء يوضع تحت الثقوب التي توجد في الطاولات الخشبية لتصريف الماء، ويعاد به ري النبات في اليوم التالي مع إضافة العناصر الغذائية لمياه الري يوماً بعد يوم.

يتم سقي الخضروات 2-3 مرات في اليوم، وتزيد عدد المرات في الأيام شديدة الحرارة. أما سقاية شجيرات الفاكهة فتتم مرة على الأقل في اليوم، وتزيد عدد مرات السقاية في الأيام شديدة الحرارة.

تتوالى أعمال سقاية الشتلات بالري المنتظم والتسميد كل أسبوع على أن يحتوي التسميد على بعض العناصر الغذائية المفيدة لنمو الشتلة وخصوصاً النيتروجين والفوسفور. وبذا يتم منح أسطح الفيلا أو البناء منظراً بهياً ورونقاً جميلاً يأسر الأنظار.

إن مستلزمات العناية بالنبات متشابهة حول العالم، ولكن السؤال الذي يُطرح: هل يمكن توفيرها بنجاح حتى في ظل ظروف بيئية قاسية إذا ما أردنا دراسة مدى قابلية أحد أسطح البناء المتواجدة في منطقة الشرق الأوسط لتبني مثل هذه «الحركة الخضراء»؟ وفي ظل الظروف الجوية الصحراوية، حيث تشكل الموارد المائية أهمية رئيسة، يتعين اعتماد أنظمة ري تتسم بالكفاءة في استهلاك المياه، والتقليل من استخدام المياه المنزلية حفاظاً على البيئة.

المبحث الثاني : نظام تقنية إبيك للري تحت سطح الأرض :

ويوفر نظام تقنية إبيك تقنية مدمجة للري تحت سطح الأرض، حيث يصبح بالإمكان إنشاء حدائق أسطح خضراء ناجحة في ظل كافة الظروف الجوية.

وتوفر هذه التقنية نحو 80 بالمئة من استخدام المياه المنزلية للري، إضافة إلى توفير الري تحت سطح الأرض، ما يتيح تحويل مياه الاستحمام في المباني إلى مورد مائي قابل للاستخدام في نظام إبيك، وبالتالي إعادة استخدام مورد مائي حيوي كان يعتبر سابقا مياه الصرف.

ويستلزم نظام إبيك أقل مقدار من الصيانة خصوصاً في ما يتعلق بالإجراءات المعقدة التي يمكن أن تنطوي عليها عملية الري. إن الحدائق النموذجية البسيطة لا تحتاج للري إلا مرة واحدة في الأسبوع حتى في ظل أكثر الظروف الجوية الصحراوية قساوةً وحرارةً.

قد يتسم نظام إبيك من حيث الشكل بتصميم ضيق يصل لغاية 50 سنتمتراً، أو قد يأتي متصلاً بتركيبات فسيحة ومقسمة فوق سطح البناء بأكمله. كما يتم تخصيص مساحات قابلة لزراعة النبات في الأماكن الأكثر استخداماً وتكون متصلة ببعضها بعضاً عبر ممرات تهدف لتحسين المساحة المتوفرة في المبنى وليس تغطيتها بشكل كلي. وتتيح البنية العميقة للنظام استخدام المساحة الخضراء لتوفير نمو مستدام للعشب والورود والنباتات الجهنمية والشجيرات أو النباتات الموسمية كمورد غذاء ثانوي.

ومن خلال خزان المياه الكبير المدمج ضمن بنية رملية قابلة للزراعة، يشكل نظام إبيك حوضاً لامتصاص الحرارة، ومورداً مائياً متواصلاً، وبيئة مشجعة لنمو جذور النباتات، إذ يقوم بري الجذور من الأسفل بحيث لا تتأثر بعوامل الجفاف التي تحملها الرياح الصحراوية في ثناياها.

فيما يخص المواد غير الكيميائية التي تستخدم لمكافحة الآفات الزراعية فوق أسطح الأبنية فإن الرش بالكبريت الميكروني أو “لبفيرتميك” يتم كل ثلاثة أسابيع صيفاً، وكل أسبوعين شتاءً، وينصح بإضافة محلول الثوم، حيث يحتاج الري حوالى 6 جرامات من الثوم وإضافته إلى لتر من الماء ثم يرش به النبات. وبعد ذلك يستخدم المزيد من هذا المحلول فبعد نمو الشتلة إلى الحجم المناسب للمحصول (تختلف هذه الفترة من شجرة إلى أخرى) يتم العمل على نقل هذه الشتلات مباشرة إلى الزراعات المختلفة لأسطح المنازل.

الفصل الثالث

مشروع الزراعة فوق أسطح المنازل

الزراعة فوق أسطح المنازل مشروع سهل التنفيذ، يوفر لمنزلك خضرا وفواكه طازجة بدون ملوثات، بل ويمكن أن يكون فرصة عمل لشاب يبحث عنها، وفوق ذلك يمكن ببساطة إضافة مزرعة سمكية جواره.. وبعد أن تناولنا من قبل الجوانب المختلفة للمشروع، تابع معنا كيفية تنفيذه خطوة فخطوة:[5]

ابدأ بإنشاء وحدتك:

تأكد أن سطح منزلك معرض للشمس من 4 إلى 5 ساعات يوميّا على الأقل.

نظف سطح منزلك جيدا قبل بدء زراعته بفترة كافية للتأكد من اختفاء الحشرات والقوارض والتخلص من أي مهملات تعوق وصول الشمس للنباتات المزروعة.

اختر إحدى نظم الزراعة المناسبة، سواء بسيطة أو مكثفة حسبما ترى احتياجك من الكم المنتج.

ابدأ بالنظم البسيطة حتى تمتلك الخبرة الكافية.

أحضر المكونات الرئيسية:

لتكوين نظام بسيط عليك تجهيز وحدات خشبية (طاولات) مستطيلة بمساحة 1م × 1م بأرجل خشبية طولها 50 سم على أن يكون لها حوائط ارتفاعها حوالي 10 سم.

قم بتغليف الوحدات من الداخل بالبلاستيك على أن يكون سمكه 0.25 مم.

قم بعمل 3 ثقوب صغيرة قطر الواحد 1 سم بالغلاف البلاستيكي، حيث يتم عبر تلك الثقوب تصريف مياه الري الزائدة.

جهز 100 لتر من البيئة الزراعية المتكونة من حبيبات البيتموس والبرليت على أن يتم خلطها جيدا بنسبة 50% إلى 50%.

ضع البيئة الزراعية داخل الوحدات الخشبية المغلفة بالبلاستيك.

أضف الماء للبيئة الزراعية ثم ابدأ ببذر البذور أو وضع الشتلات، ويزرع من 12-24 نباتا في المتر المربع.

حدد المحاصيل المراد زراعتها:

محاصيل ورقية مثل الملوخية، والجرجير، والفجل، والسبانخ... وينتج المتر المربع المزروع حوالي 4 كيلوجرامات.

محاصيل ثمرية مثل الطماطم، والخيار، والفلفل، والفاصوليا، والكنتالوب، والفراولة.

أشجار فاكهة، وتتم زراعتها في براميل بلاستيكية بدلا من الوحدات الخشبية، حيث تملأ بحوالي 60 لترا من البيئة الزراعية، ويزرع بها أشجار مثل الليمون، والخوخ، والرمان والعنب.

نظّم عملية الري:

قم بري الخضراوات على الأقل مرتين في اليوم وثلاث مرات في الأيام شديدة الحرارة.

قم بري الفاكهة على الأقل مرة واحدة في اليوم ومرتين في الأيام شديدة الحرارة.

لا ترو النبات في ساعات الحر ويفضل ري النباتات في الصباح الباكر أو آخر النهار.

أضف المحلول المغذي الذي يحتوي على جميع العناصر الغذائية التي يحتاجها النبات، لمياه الري يوما بعد يوم.

في حالة إضافة زراعة الأسماك لا تحتاج لري النباتات، حيث يصل للنبات احتياجه من الماء عبر الماء المُضخ من حوض الأسماك.

نظّم عملية الصرف:

في حالة زراعة النباتات بدون زراعة الأسماك:

ضع إناء عميقا أسفل الثقب الموجود بالوحدة لتجميع المياه الزائدة عن حاجة النبات ثم أعد استخدامها في اليوم التالي للري مع إضافة المحلول المغذي.

في حالة زراعة النبات مع زراعة الأسماك:

ضع حاوية الأسماك تحت حاوية النبات حيث يتم صرف المياه من النبات إلى السمك تلقائيا من خلال الثقوب الموجودة بوحدة الزراعة.

تضخ مياه حوض الأسماك إلى النبات مرة أخرى محملة بفضلات السمك الغنية بالأمونيا والتي يمتصها النبات، وتعد بديلا عن المحلول المغذي الذي يحذر إضافته نظرا لكونه ضارا بالأسماك.

حافظ على مزروعاتك من الأمراض والآفات:

استخدام بعض المواد الآمنة التي لا تضر الإنسان أو البيئة مثل الرش بالكبريت الميكروني أو مادة الفيرتميك وهو مستخلص حيوي غير كيميائي، وذلك كل ثلاثة أسابيع صيفا وكل أسبوعين شتاء.

نباتات الزينة يمكن معها استخدام المبيدات الكيميائية الموجودة بالأسواق حسب نوع المرض.

استخدم بعض المستخلصات النباتية مثل الثوم بأخذ حوالي 5 جرامات من فصوص الثوم الطازج، واطحنها وأضفها إلى لتر من الماء، ثم خذ الرائق منها لرش النباتات لمقاومة الآفات الفطرية والحشرية وذلك كل أسبوعين.

يمكن أيضا أن تخلط ملعقة خميرة مع ملعقتين من السكر على لتر من الماء ثم تضعها في الثلاجة لمدة يوم واحد ويرش على النباتات كل أسبوعين، لمقاومة الأمراض الفطرية.

جهز وحدة زراعة الأسماك:

زراعة الأسماك بجوار زراعة الأسطح

لاستكمال المشروع بزراعة الأسماك قم بشراء حاويات بلاستيكية مساحة 2 متر × 1 متر وعمق 40 سم.

املأ الحاويات بحوالي 400 لتر ماء خال من الكلور (يترك ماء الشرب لمدة ساعتين ليتبخر منه الكلور قبل وضع الأسماك به ) .

صل الحاوية بمضخة هواء كهربائية صغيرة لاستخدامها في ضخ هواء داخل الماء وذلك لإمداد الأسماك بالأكسجين.

في حال انقطاع التيار الكهربي يمكنك تحريك الماء باليد أو إضافة كمية من الماء، علما بأن الأسماك تعيش على الأقل مدة ساعتين بدون أكسجين.

أحضر ذريعة الأسماك:

يتم تربية 100 - 150 سمكة في كل 400 لتر ماء، وهذا ينتج حوالي 30 - 35 كجم من الأسماك خلال فترة من 4 - 6 أشهر على حسب عمر الذريعة.

صل مزرعة الأسماك بوحدة الزراعة:

قم بإيصال مضخة صغيرة للماء من حاوية الأسماك إلى وحدة الزراعة ليتم عبرها رفع المياه لتمر على النباتات، فتقوم البيئة الزراعية بحجز المواد العضوية، ويمتص النبات الأمونيا الناتجة من فضلات الأسماك.

عبر الثقوب الموجودة بوحدات الزراعة يعود الماء مرة أخرى إلى حوض الأسماك نظيفا خاليا من المواد العضوية والأمونيا.

لا يتم تغيير الماء نهائيا ولكن يتم إضافة ماء جديد بمعدل 10-20% من حجم الحوض شهريا لتعويض البخر واستهلاك النبات للماء.

أطعم الأسماك:

قم بتغذية الأسماك بالعليقة الصناعية التي تحتوي على جميع العناصر الغذائية اللازمة للأسماك.

يتم حساب كمية الغذاء المضافة يوميا بنسبة من الكتلة الحية (الوزن الكلي لأسماك الحوض) وتتراوح هذه النسبة ما بين 10% في بداية دورة التربية وتنخفض تدريجيا لتصل إلى 3% في نهاية الدورة.

يعاد حساب كمية الغذاء كل 15 يوما.

عادة يكون العلف طافيا على سطح المياه وتسهل ملاحظته بالعين المجردة، فإذا لم تجد شيئا منه على سطح المياه يمكنك إضافة المزيد.

وعن التكلفة:

تكلفة المتر المربع من الزراعة حوالي 130 جنيها مصريا (حوالي 21 دولارا أمريكيا) شاملة الوحدة الخشبية، والبلاستيك، والبيئة، بالإضافة لجردل الصرف، والشتلات والمحلول المغذي المركز، أما الكبريت الميكروني فتكلفة الشكارة 50 جنيها مصريا (أي حوالي 9 دولارات).

سعر النظام كله 700 جنيه (حوالي 120 دولارا أمريكيا) ويتضمن وحدتين لزراعة النباتات + حوض المياه + مضخة لرفع المياه + مضخة للأكسجين.

لشراء مستلزمات المشروع:

الخامات الأساسية متوفرة في معظم دول العالم، ويمكن السؤال عنها بمراكز البحوث الزراعية خاصة المتخصصة في الزراعة بدون تربة. وحيث أن المشروع نفذ لأول مرة في الوطن العربي بمصر فيمكن الحصول على المزيد من الاستفسارات والمعلومات لإقامته بالتواصل مع المعمل المركزي للمناخ الزراعي الجهة التي نفذته .[6]

  

الخلاصة :

تعتَبَر أسطح المباني، واحدة من أهم موارد المدن المهمَلة والمهدرة، فهي تتمثّل بآلاف الكيلومترات والمساحات الفارغة غير المستعمَلَة وهي تساهم بصورة كبيرة في التأثيرات الكارثية للاحتباس الحراري. في المقابل، يمكن تحويل هذه المساحات إلى أسطح خضراء تملؤها الأزهار، الأعشاب، الشجيرات ومختلف أنواع النباتات.

و للحدائق العلويّة أو للأسطح الخضراء فوائد عديدة، منها:

·       توفير وصول سريع وآمن إلى مساحةٍ خضراء للاستجمام والراحة في الهواء الطّلق، وفي قلب المدينة، مع كل ما يمكن أن يحمله هذا الأمر من إيجابيات على الصعيد الاجتماعي بين سكان المبنى نفسه أو حتى سكّان المباني المجاورة.

·       توفير أمكنة لزراعة وإنتاج مختلف أنواع الفاكهة والخضار والأعشاب الطبيّة.

·       نشر ثقافة خضراء للبنانٍ أخضر.

·       التخفيف من هدر مياه الأمطار في مقابل تشغيل نظام لجمع هذه المياه واحتوائها.

·       توفير ملجأ للطيور والفراشات.

·       تخفيف كلفة التدفئة والتبريد من خلال طبقة العزل التي يتم تثبيتها على سطح المبنى، فالغرفة التي يكون سقفها على شكل حديقة، يكون معدّل حرارتها أقل من 3 الى 4 درجات من الحرارة الخارجية، إذا كانت في حدود 30 درجة مئوية.

·       إيجاد فسحة جميلة لمدى الرؤية ومشاهدة منظر جميل للمدينة، من خلال نقل المساحات الخضراء التي غابت عن المدن بسبب التوسع العمراني إلى أسطح الأبنية، من أجل الحفاظ على السمة الخضراء وما تمثل من أهمية بيئية وصحية.

·       حماية السّقف والمحافظة عليه لوقتٍ يزيد أربع مرّات أكثر من خلال حمايته من التعرّض المباشر لأشعّة الشّمس.

·       تبريد الجو وتحسين نوعيّة الهواء والتقاط الغبار و الجزيئيات من الجو.

·       توليد الأوكسجين من خلال عملية فصل الكربون عن الأوكسجين المعروفة بالـــــــــــــ photosynthesis.

عملية زرع الأسطح، ليست مسألة بسيطة أو سهلة كما قد يتراءى للبعض، نعم، ثمة مجموعة خطوات يجب اتخاذها قبل زرع السقف، يمكن إيجازها على النحو الآتي:

·       تقييم السّقف (نوعيّته، قدرة تحميله، حساب أي نوع من الحدائق يمكن تحميلها للسقف )

·       وضع خطة لتصريف مياه الأمطار وري النباتات.

·       وضع خطة للوصول إلى السّطح من أجل الصيانة والإصلاح.

·       اختيار النباتات المناسبة للحديقة انطلاقا من اتجاه شروق الشمس.

  

و تبدو عملية زرع حدائق على السطوح، عمليةً آمنة من حيث المواد المستعملة، حيث تتألف الحديقة العلوية من عدّة طبقات، الأمر الذي يساعد على إبعاد أي مخاطر عن متانة السطح: المزروعات، التربة، طبقة متينة للمحافظة على المواد العضوية في التربة، طبقة من البحص لتسريب المياه، طبقة لمنع اختراق الجذور للسطح، طبقة لتجميع المياه وتخزينها وتصريفها عند الفائض، طبقة عزل لمنع تسرّب المياه الى السطح.

كما تتعلّق مسألة تحديد الحديقة الملائمة لسطحٍ معيّن، مباشرةً بقاعدة وبقدرة تحميل السطح. فهناك نوعان من الحدائق:

·       حدائق ذات سماكة خفيفة extensive: من 8 الى 14 سنتيمترا، وتتضمّن الأعشاب والشجيرات وبعض أنواع الخضار والفاكهة.

·       حدائق ذات سماكة كبيرة intensive يمكنها احتواء أشجار معتدلة وكبيرة الحجم.

·       أمّا بالنسبة لأسطح القرميد، فاليوم يتم استبدالها بالسطوح الخضراء كما هو الحال بالنسبة للأسطح العادية مع ازدياد الوعي والتوجيه بأهمية ومنافع تشجير الأسطح، وقد وصلت نسبة السطوح الخضراء في ألمانيا الى 13 بالمئة من النسبة العامة لأسطح المنازل.

ولقد اكدت الدراسات أن "الأسطح الخضراء" - أسطح مغطاة النباتات - يمكن أن تساعد في مكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري. و يمكن للأسطح الخضراء خفض تكاليف التدفئة وتكييف الهواء, مع وزارة الطاقة تتوقع من عمليات المحاكاة التي يمكن أن تؤدي إلى ما يقرب من 10 نسبة انخفاض في استهلاك الغاز الطبيعي و 2 انخفاض في المئة في استخدام الكهرباء لبناء نموذجي. وعلاوة على ذلك, أسطح المباني الخضراء الماضي 2-3 مرات أطول من أسطح القياسية بسبب أنها محمية من الأشعة فوق البنفسجية والتقلبات الشديدة في درجة الحرارة التي الأغشية سقف تسبب في تدهور. فإنها تحتفظ أيضا واحتجاز مياه الأمطار, التي يمكن أن تؤدي إلى تفاقم خلاف ذلك الفيضانات والتآكل.

بالإضافة إلى امتصاص التلوث والضوضاء, النباتات في الأسطح الخضراء تمتص ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي, والغازات الدفيئة الرئيسية وراء ظاهرة الاحتباس الحراري.

في الختام، لا يسعني سوى التأكيد على أن التلوث المحيط بنا هو من صنع الإنسان، والإنسان وحده بإمكانه أن يضع حدّاً لهذه الكارثة، وحماية الحياة على هذا الكوكب، وحسب قول لـ ديفيد براور، فان "هذه الأرض التي لا نرثها عن أجدادنا إنما نستعيرها من أولادنا " .

الخاتمة :

إن زراعة الأسطح تعتبر من الأمور التي لم يعتد المزارع المصري عليها بصورة كافية، وذلك نتيجة قلة الإرشاد والتوعية في هذا المجال وتخوف المواطنين على أسطح منازلهم نتيجة عدم الوعي الكافي بايجابيات وأنها لا تشكل خطورة على الأسطح ، ولكنني أؤكد أن الزراعة الخضرية بحق هي نموذج حي على الاقتصاد الحديث  .

إننا كمصريين علينا التمرس في هذا المجال لعدة أسباب، أولا: أن هذه الزراعة آمنة على صحتنا لأن نسبة كبيرة من المزارعين يلجؤون للمبيدات الكيماوية والهرمونات الصناعية لتحسين كميات المنتجات الزراعية؛ مما يؤدي في النهاية لتدهور الحالة الصحية لمستهلك هذه المنتجات؛ إلا أن الزراعة فوق أسطح المنازل يمنع فيها استخدام أي من هذه الكيماويات وتعتمد على الدبال العضوي.

وزراعة أسطح المنازل هي استغلال أجزاء من الأسطح في زراعة المحاصيل المختلفة التي تحتاج إليها الأسرة من الخضار أو بعض أنواع الفاكهة أو نباتات الزينة وزهور القطف والنباتات الطبية والعطرية .

تزيد المساحات الخضراء الموجودة في البلد من تنقية الجو وتقليل غاز ثاني أكسيد الكربون؛ وتقلل من الأضرار البيئية في الزراعة، وفوائدها عديدة وتكلفتها بسيطة. ومن هذه الفوائد أنها توفر مساحة خضراء داخل المنزل وخضارا طازجة بصورة متواصلة، إضافة إلى الحفاظ على صحة الإنسان والعمل على تدوير روث الحيوانات والطيور إلى سماد عضوي واستخدام عبوات مختلفة للزراعة.

إن ثقافة زراعة أسطح المنازل لم تنتشر حتى الآن بين أفراد المجتمع المصري مع أنه قبل أربع سنوات قامت إحدى المؤسسات بتوزيع وحدات بلاستيكية على المنازل لتشجيع الزراعة على أسطح المنازل, ولكن هذه الثقافة تحتاج إلى اهتمام من قبل العديد من الناس كما أنها ستوفر احتياجات البيت من الخضار الطازجة.

إن مشروع زراعة الأسطح يستطيع أن يشارك فيه جميع فئات المجتمع في مصرنا الحبيب كبارا وصغارا، نساء ورجالا، أطفالا وشيوخا، متخصصين وغير متخصصين . بعكس الزراعة العادية التي لا يشارك فيها إلا المزارعون فقط وليس هناك مساحة لمشاركة باقي الفئات فيها، ويساهم تعزيز قيمة الزراعة في نفوس كافة المواطنين على حد سواء وتعزيز قيمة أن نأكل من عمل أيدينا وألا نمد أيدينا أبدا للغير حتى يمن علينا بالطعام.

إن للزراعة على الأسطح فوائد أخرى صحية حيث توفير الأكسجين والطعام النظيف الخالي من الكيماويات السامة، ويستطيع أي شاب أن يتعلم المشروع ويطبقه ويصبح حرفة له بدل من طوفان البطالة أن يلتهمه إضافة إلى تجميل منازلنا.

إنه يعمل على تقليل التلوث الناتج من زيادة مساحات المباني والمنشآت مع قلة الغطاء النباتي في المدن، و تقليل نسبة ثاني أكسيد الكربون من خلال استهلاكه في عملية البناء الضوئي الذي تقوم به النباتات؛ حيث وجد أن كل 1.5 متر مربع من المسطح الأخضر تنتج كمية كافية من الأكسجين تفي بالاحتياجات التنفسية لشخص لمدة عام كامل .

كما يعمل الغطاء الأخضر على تنقية هواء المدن من الملوثات؛ إذ وجد أن كل متر مربع من المسطح الأخضر يزيل 100 غرام من ملوثات الهواء كل عام. ويفيد الغطاء الأخضر على أسطح المنازل في التخلص من المهملات التي تخزن فوقها والتي تتسبب في تشويه المظهر الجمالي .

يضاف إلى ذلك إنتاج غذاء طازج لسكان المناطق البعيدة والنائية، والتي تعاني من قلتها؛ ما يؤثر على الصحة العامة، ناهيك عن إنتاج غذاء آمن و صحي عن طريق عدم استخدام المبيدات، وعمل إنذار للمزارعين الذين يتمادون في استخدام الأسمدة الكيماوية بشكل يهدد صحة الإنسان، وإتاحة فرص عمل لكبار السن، مما يؤدي لشغل أوقات فراغهم ورفع الروح المعنوية لديهم وتعليم الأطفال حب النباتات من الصغر وإحياء النشاطات المدرسية وتحويل المدرسة إلى وحدة منتجة . وإيجاد فرص عمل للمرأة التي تعيل عائلتها، والتي تحتاج إلى وسيلة لتأمين الدخل وتحويل سطح المنزل إلى حديقة مثمرة بعد اختفاء الحديقة المنزلية نتيجة لزيادة تعداد سكان المدن، وبالتالي زيادة مساحات المباني. كما أن المنازل التي تزرع أسطحها تنخفض درجة الحرارة فيها سبع درجات مئوية عن المنزل العادي، وهذا يساهم بشكل كبير في التخفيف من شدة الحرارة صيفاً .

وفقنا الله جميعا ، والهم شعبنا طريق الخير والنماء ، والله الموفق .

المراجع :

1.   م . محمد احمد الحسينى ، نظم الري الحديثة بالأراضي الجديدة والصحراوية ، مكتبة القرآن ،  طبعة:       2004 .

2.   أيمن الشربينى ، زراعة ورعاية الورود ، مكتبة القرآن ، طبعة: 2007 .

3.   فوزية غربي ، الزراعة العربية وتحديات الأمن الغذائي ، مركز دراسات الوحدة العربية ،  2010 .

4.   محمد عبد السلام عبد المطلب ، مدونة نافذة   ،  قطر .

5.   عنبر إبراهيم شلاش ، تسويق الزراعي ، دار الثقافة للنشر والتوزيع،2011.

6.   جريدة الاتحاد الإماراتية ، أخبار ,  الطاقة الخضراء, عام .

7.    http://www.islamonline.net

8.    www.clac.edu.eg/gfgr

9.    Sciencedaily.com

10.                       http://www.zira3a.net

الفهرس

المقدمة	2
الفصل الأول : تاريخ الأسطح الخضراء وأهميتها	4
المبحث الأول : تاريخ الأسطح الخضراء	4
المبحث الثاني : الأهمية البيئية للأسطح الخضراء	5
المبحث الثالث : الأهمية المعمارية للأسطح الخضراء	7
المبحث الرابع : الأهمية الاقتصادية للأسطح الخضراء	8
الفصل الثالث  : تصميم الأسطح الخضراء	10
المبحث الأول  : مواصفات تصميم الأسطح الخضراء	10
المبحث الثاني : نظام تقنية إبيك للري تحت سطح الأرض	13
الفصل الخامس : مشروع الزراعة فوق أسطح المنازل	14
الخلاصة	21
الخاتمة	25
المراجع	28

---

[1]  - موقع زراعة نت http://www.zira3a.net

[2]  - محمد عبد السلام عبد المطلب، مهندس زراعي ،  قطر. محرر مدونة نافذة.

[3]  - عن موقع Sciencedaily.com

[4]  - نشرت في تصنيف أخبار, الإتحاد, الطاقة الخضراء, عام

[5] - هذه الخطوات نقلا عن فريق الباحثين بقسم الزراعة بدون تربة في المعمل المركزي للمناخ، القاهرة. مريم سعيد كاتبة مهتمة بالشأن العلمي  . موقع إسلام أون لاين على الرابط التالي :

http://www.islamonline.net/arabic/science/2005/05/article01.shtml.

[6]  - عن طريق هاتف رقم 002023367274 أو الموقع الخاص بالمعمل   www.clac.edu.eg/gfgr