ما هي الجدران الخضراء في العمارة؟

تقدر وكالة حماية البيئة أن الأمريكيين يقضون 90% من وقتهم في الداخل. يجعلنا إنفاق هذا القدر من الوقت في الداخل بالانفصال عن العالم الخارجي مما يؤثّر في كل شيء من إنتاجنا إلى صحتنا العقلية، ناهيك عن المخاوف الصحية البدنية أيضًا. أحد الطرق لإعادة بناء صلتنا بالطبيعة هي استخدام العناصر الحية مثل الجدران الخضراء، والأسطح الخضراء.[1] فما الذي تعرفه عن الجدران الخضراء وما أهمّيتها في العمارة؟

دور النظم الخضراء في الاستدامة

منذ وقت ليس ببعيد لم تعتبر استدامة المباني أولويةً في التصميم على الرغم من أنها أُخذت في الاعتبار إلى حدّ ما. لكن ارتفع مستوى الاستدامة المطلوب ارتفاعًا حادًا في السنوات الأخيرة، إذ أصبحت المباني ذكيةً، وأكثر اكتفاءً ذاتيًا، وأكثر ملاءمةً للبيئة. وبدأ الخبراء البحث عن حلول جديدة للاستدامة مثل استخدام الأسطح العمودية والأفقية للمبنى.[2]

أصبح من الشائع في ممارسات البناء الحالية رؤية المبنى كهدف كامل، والتركيز كذلك على جوانب مثل المجال الاقتصادي، والتأثير البيئي، وتكامل نظام التدفئة والتكييف. على الرغم من ذلك، لا يعد التفكير في الأنظمة الخضراء كمفهوم شامل من الممارسات الراسخة حتى الآن، إذ ينبغي النظر إليها على الصعيد العالمي خلال عملية التشييد برمّتها. بتعبير آخر ينبغي النظر إليها باعتبارها جزءًا من دورة حياة البناء بأكملها وليس مجرّد تطبيق إضافي قصير الأجل.[2]

ماذا يقصد بالجدران الخضراء؟

يستخدم المؤلّفون العديد من التسميات عند الإشارة إلى جميع أنواع الجدران الخضراء، فيستخدم البعض مصطلح الحديقة الرأسية في حين يدعوها آخرون نظم التخضير الرأسية أو نظم الخضرة الرأسية. يشير مفهوم الجدران الخضراء في الواقع إلى جميع الأنظمة التي تسمح بخضرنة سطح عمودي مثل الواجهات، أو الجدران، أو القواطع مع مجموعة مختارة من أنواع النباتات بغرض زراعة النبات على أو أعلى أو داخل جدار المبنى.[3]

بدأت الجدران الخضراء الخارجية في الظهور باعتبارها جزءًا مخطّطًا ومرغوبًا به من السكان في فترة «الفن الجديد-Art Nouveau» أي في مطلع القرن ال19 والقرن ال20. حيث كان من المفترض أن تكون النباتات وسيلة اتصال طبيعية بين الحديقة والمنزل.[4] والمدهش أن الجدران الخضراء مفهوم جديد نسبيًا فيرجع البعض انتشار هذه الفكرة لأوّل مرّة إلى عالم النبات الفرنسي باتريك بلانك في الثمانينيات.[5]

أنواع الجدران الخضراء

تنقسم الجدران الخضراء عادةً إلى «جدران حية-Living walls» و«واجهات خضراء-Green facades» ومزيج منهما.[4] يكمن الفرق الرئيسي بين الجدران الحية والواجهات الخضراء في هيكلها، والطريقة التي تدمج بها الغطاء النباتي في تصميم المبنى. فتغطّى الجدران الحية بالنباتات التي تنمو على التربة أو الزراعة المائية، وتعد مكتفيةً ذاتيًا، وتشمل مجموعةً متنوعةً من أنواع النباتات.[3]

بينما تعتمد الواجهات الخضراء على تسلّق النباتات أو تعليقها على طول الجدار. فيمكن للنباتات أن تنمو إلى أعلى السطح العمودي مثل الأمثلة التقليدية، أو تنمو إلى الأسفل في حالة تعليقها على ارتفاع معيّن. ويمكن تصنيف الواجهات الخضراء إلى نوعين: مباشرة وغير مباشرة. والواجهات الخضراء المباشرة هي تلك التي تعلّق النباتات مباشرةً على الجدار في حين تشمل الواجهات الخضراء غير المباشرة بنيةً داعمةً للنباتات.[3]

تردّ اختلافات أساسية أخرى بين أنواع الجدران الخضراء يمكن ملاحظتها في الجدول التالي[4]

دورة حياة الجدران الخضراء

تنقسم دورة حياة الجدران الخضراء إلى 4 فئات رئيسية وهي:

مرحلة المشروع

وتعد بداية دورة حياة الجدران الخضراء، وتلقي أكبر عبء على العملية بأكملها من حيث إنتاج الغازات الدفيئة. وتشمل إنتاج المواد بما في ذلك الجزء النباتي الحي، والهيكل الداعم، ويجب بناء نظام الدعم قبل الجزء النباتي بكثير. ويوجد مجموعةً واسعةً من أنظمة الدعم في السوق لمختلف أنواع الجدران الخضراء بعضها مصنوع من البلاستيك، والبعض الآخر من هياكل فولاذية. وعند الاختيار من الضروري الأخذ في الاعتبار إمكانيّة إعادة تدويرها.[2]

مرحلة عملية البناء

تضمّ هذه المرحلة تركيب الأنظمة لإنشاء جدار أخضر مستدام مثل نظام توصيل المياه. وتعد مياه الأمطار الأكثر شعبيةً للري إذ يوصى بشدّة الري بمياه الأمطار لأن المعادن المذابة طبيعيًا الموجودة في المطر تزوّد النباتات بالمواد المغذية مما يقلّل من كمية السماد اللازمة. بالإضافة إلى ذلك، يكتسب استعمال المياه الرمادية للري المزيد من الشهرة. وتتحدث بعض الأبحاث عن الإمكانات الكبيرة لتصميم الجدران الخضراء كنظم لمعالجة المياه الرمادية، لكن يوجد نقص حاليًا في المؤلفات العلمية التي تخصّ الموضوع.[2]

مرحلة الاستغلال

تتكوّن هذه المرحلة من عدّة أجزاء وهي المرحلة الأولية التي تقاس مدّتها بالسنوات والعقود. وتشمل استخدام الجدار الأخضر، والصيانة، والإصلاح، والاستبدال، والتجديد. ويعتمد طول الحياة عمومًا في المقام الأول على أنواع النباتات المختارة.[2]

مرحلة الإغلاق

وهي نهاية عمر الجدار الأخضر، والتخلّص السليم من النفايات. وقد يتأخّر العمر الافتراضي بسبب الصيانة، والتصميم الملائمين إلا أنه لا يمكن تجنّبه. ويمكن استخدام نفايات النباتات الميتة ككتل حيوية. وتشمل المرحلة أيضًا هدم الجدار الأخضر، والآثار البيئية المرتبطة بالتخلص من المكوّنات، أو إعادة تدويرها، أو استعمالها.[2]

خيارات متنوعة للنباتات

يؤثر نوع النبات على عمر الجداران الخضراء، بسبب ذلك يتطلّب اختيارها أكبر قدر من الاهتمام. مثلًا تتمتع المتسلقات بطول العمر، ويمكن للشجيرات العيش لعدّة سنوات مع الصيانة المناسبة، فيجب إزالة الأجزاء القديمة من أجل توفير مساحة للأجزاء الجديدة. وتعد الحوليات الأفضل من الربيع إلى الخريف، وثنائيات الحوليات من الخريف إلى الربيع. ويمتد عمر النباتات المعمرة بين 3-10 سنوات، بينما تتجدّد النباتات المزهرة، وتتغيّر باستمرار.[2]

المزايا البيئية المرتبطة بالجدران الخضراء

تضيف الجدران الخضراء قيمةً جماليةً بصريةً إلى المدن لا يمكن إنكارها، إذ تجعل المدن أكثر اخضرارًا وأجمل للعيش فيها. وينظر إليها على أنها وسيلة لزيادة استهلاك غاز ثاني أكسيد الكربون إلى أقصى حد دون التضحية بالمساحة الأرضية القيمة. ففي حين أن الشجرة تمتص حوالي 5.5 كغ من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، يُعتقد أن 1 متر مربع من الجدار الأخضر يمكن أن يمتص ما يصل إلى 2 كغ. كما يحسن نوعية الهواء عن طريق القضاء على السموم الضارّة.[5]

تعطي الجدران الخضراء طبقةً من التظليل، وتمدّد عمر الواجهات عن طريق الحماية من الأشعة فوق البنفسجية. كذلك تظهر دراسة قدرتها على الحد من فقدان الحرارة بنسبة تزيد على 30%. نتيجةً لذلك توفر أنظمة الغطاء النباتي العمودي الطاقة من خلال تقليل الكمّية المطلوبة لتبريد أو تدفئة المبنى. وتمتلك النباتات الخضراء عمومًا القدرة على خفض درجة الحرارة في المدن، والحد من تأثير الجزر الحرارية. علاوةً على ذلك من المعروف أن تخضير المناطق الحضرية يعزّز التنوع البيولوجي.[5]

اعتبارات تصميمية يجب مراعاتها

يجب مراعاة العديد من الاعتبارات أثناء تصميم الجدران الخضراء، وخاصةً الظروف المناخية مثل التيارات الهوائية، ودرجات الرطوبة. ويلزم ضمان التعرّض الكافي لأشعة الشمس لتجنب خطر الاحتفاظ بالرطوبة أو الأوراق. ومن المهم اختيار نوع النباتات بما يتناسب مع الموقع على سبيل المثال؛ زرع نباتات تتحمّل الجفاف في الأماكن التي تفتقر إلى مياه الأمطار. ويلزم كذلك وضع نظم فعّالة لإدارة المياه لتجنب الري اليدوي، والإفراط في الري. ويجب صيانة النباتات كالتنظيف، والتشذيب لتبقى على قيد الحياة أطول فترة ممكنة.[5]

طحالب على الجدران

تعد الطحالب من أكثر النباتات قدرةً على الصمود حيث تفتقر إلى الجذور مما يتطلّب منها البحث عن كل المواد المغذية من الهواء. وتنمو على أي سطح تقريبًا، ويمكنها البقاء على قيد الحياة في حالة سبات لسنوات من ثم تنتعش مجددًا عند تعرّضها للرطوبة.[1]

يعتبر جدار الطحالب في البيئة الداخلية مثاليًا لإضافة مساحة خضراء صحية، فقد تبيّن أنه يقلل من الإجهاد، ويحسن المزاج، ويرفع التركيز، والوظائف المعرفية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، توفّر الطحالب نظامًا إضافيًا لتنقية الهواء، حيث تمتص الملوثات أثناء إنتاج الأكسجين. وأظهرت بعض الأبحاث التي أجريت عام 2018 أنه بعد 3 أيام من تركيب جدار الطحلب انخفض مستوى ثاني أكسيد الكربون. ويقدّم جدار الطحالب بديلًا أرخص من أشكال الجدران الحية الأخرى. على عكس الأنواع التقليدية، لا تحتاج جدران الطحالب صيانةً مستمرةً، أو استبدالًا منتظمًا للنبات، أو المبيدات الحشرية. ويتوقّع الخبراء ازدياد شعبيتها في العمارة البيئية.[1]

جدار حي مصمم للفيضانات

كشف فندق The palace في لندن عن أكبر جدار حي في المدينة، يتألّف من 16 طنًا من التربة، و 10 آلاف نبتة. ويستغرق بناء وتغطية مساحة 32.5 متر مربع شهرين، وسيعمل الجدار الذي يبلغ ارتفاعه 21 مترًا على تجميل المدينة على مدار العام مع الزهور الموسمية، والعتلة المائية، وإبرة الماء.[6]

يكافح الجدار الفيضانات في المنطقة الحضرية مع صهاريج تخزين المياه الخاصة. فيمكن تخزين ما يصل إلى 10 آلاف لتر من المياه. من ثم توجّه بعد ذلك لري النباتات فيحافظ الجدار على الشوارع المحيطة خاليةً من الفيضان.[6]

انتقادات كثيرة تطال الجدران الخضراء

لم تحصّن الجدران الخضراء ضد الانتقادات لذلك لم تكتسب مكانةً راسخةً من وجهة نظر الاستدامة. يجادل البعض على سبيل المثال بأن المزايا الرئيسية التي تجلبها المساحات الخضراء الأفقية إلى المدن كالتظليل، أو تصريف التربة تُفقد عند رفع النبات عن الأرض. بعبارة أخرى يجب أن تركّز المدن على تحسين، أو خلق المزيد من المساحات المفتوحة بدلًا من النظم الخضراء الرأسية.[5]

يرى آخرون أن الجدران الحية يجب أن تعتبر عناصر بصرية فقط، لأنها على الرغم من أنها تقلل درجات الحرارة، وتعزل المباني إلا أن نجاحها محدود بسبب الظروف المناخية والمحيطة التي قد تضرّ بالهيكل والنبات. وينتشر نقد آخر يتعلق بالاستهلاك المفرط للمواد كالمياه، والمواد، والطاقة والذي قد يؤدي في نهاية المطاف إلى إبطال المزايا البيئية.[5]

بطبيعة الحال لا تعني بالضرورة هذه التحديات، والشكوك أنه لا ينبغي استعمال، أو تشجيع المساحات الخضراء الرأسية. بل إنها لا تكفي وحدها لتعزيز مدن أكثر صحةً وخضرةً. فلا بد من أن تأتي الجدران الخضراء جنبًا إلى جنب مع جهود ومبادرات أخرى مثل الأسطح الخضراء، والمنتزهات من أجل إحداث تأثير جماعي كبير.[5]

المصادر

1. Archdaily
2. IOP science
3. Research Gate
4. MDPI
5. Archdaily
6. Archdaily