جدار أخضر

توفر الجدران الخضراء طبقة عازلة إضافية تحمي المباني من مياه الأمطار الغزيرة، مما يُسهم في إدارة مياه العواصف الغزيرة وتوفير الكتلة الحرارية. كما تُعدّ وسيلة لإعادة استخدام المياه وإدارتها، حيث تُشير بعض الدراسات إلى أن النباتات في نظام الجدار الحي قادرة على تنقية المياه الملوثة قليلاً (مثل المياه الرمادية ) عن طريق امتصاص العناصر الغذائية الذائبة. تقوم البكتيريا بتحويل المكونات العضوية إلى معادن لتوفيرها للنباتات. تُجرى حاليًا دراسة في مدرسة بيرتشي في سياتل، واشنطن، باستخدام نظام GSky Pro Wall، إلا أن دراسات التحليل التلوي المتضاربة تُظهر ارتباطًا ضعيفًا بين الجدران الخضراء ومعالجة المياه الرمادية. ^{[ 13 ]}

كما تُساهم الجدران الخضراء في خفض درجة حرارة المبنى، إذ تمتص كميات كبيرة من الإشعاع الشمسي. وهذا بدوره يُقلل من استهلاك الطاقة ويُنقي الهواء من المركبات العضوية المتطايرة المنبعثة من الدهانات والأثاث والمواد اللاصقة. يُمكن أن يُسبب انبعاث هذه المركبات الصداع وتهيج العين والجهاز التنفسي، فضلاً عن تلوث الهواء الداخلي . كما تُساعد الجدران الخضراء في تنقية الهواء من العفن الذي قد يُسبب الربو والحساسية داخل المباني.

يمكن للجدران الخضراء الداخلية أن تُحدث تأثيرًا علاجيًا من خلال التعرّض للنباتات. ويُعدّ المظهر الجمالي للجدران الخضراء من الأمثلة الأخرى على فوائدها، فضلًا عن تأثيرها الإيجابي على المناخ الداخلي من خلال خفض مستوى _ثاني أكسيد الكربون والضوضاء وتخفيف تلوث الهواء . ^{[ 14 ]} ومع ذلك، وللحصول على التأثير الأمثل على المناخ الداخلي، من المهم توفير أفضل الظروف لنمو النباتات في الجدار الأخضر، سواءً من حيث الري أو التسميد أو كمية الضوء المناسبة. ولتحقيق أفضل النتائج في جميع الجوانب المذكورة، تعتمد بعض أنظمة الجدران الخضراء على تقنيات خاصة ومُسجّلة ببراءات اختراع، طُوّرت خصيصًا لصالح النباتات. ^{[ 15 ]}

ابتكر توماس بوغ، عالم الكيمياء الحيوية الجيولوجية في معهد كارلسروه للتكنولوجيا بألمانيا ، نموذجًا حاسوبيًا لجدار أخضر يضم تشكيلة واسعة من النباتات. وأظهرت الدراسة قدرة الجدار الأخضر على امتصاص ثاني أكسيد النيتروجين والجسيمات العالقة. وفي الشوارع الضيقة حيث يُحتبس الهواء الملوث، يمكن للجدران الخضراء امتصاص هذا الهواء وتنقية الشوارع. ^{[ 16 ]}

هناك أيضًا نقاشٌ حول الجدران الخضراء "النشطة"، حيث تُدمج هذه الجدران في نظام التكييف والتهوية للمباني، فتسحب أو تدفع الهواء عبر النباتات كنظام ترشيح طبيعي لجودة الهواء. وفيما يتعلق بالتكلفة الإضافية لتصميم وتخطيط وتنفيذ الجدار الأخضر النشط، لا يزال من غير المؤكد ما إذا كان استبدال أنظمة ترشيح الهواء التقليدية سيُحقق وفورات في التكاليف. ومع إجراء المزيد من الأبحاث واعتماد معايير UL لدعم بيانات جودة الهواء المُستقاة من الجدار الأخضر، قد تسمح قوانين البناء في يومٍ ما بترشيح هواء مبانينا بواسطة النباتات. ^{[ 17 ]}

لا يزال مجال جودة الهواء والنباتات محل بحث مستمر. ومن الدراسات المبكرة في هذا المجال دراسات أجرتها وكالة ناسا في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي بقيادة بي سي وولفرتون. ^{[ 18 ]} كما أجريت دراسة أخرى في جامعة غويلف بقيادة آلان دارلينغتون. ^{[ 19 ]} وأظهرت أبحاث أخرى تأثير النباتات على صحة العاملين في المكاتب . ^{[ 20 ]}

تُصنّف الواجهات الخضراء التقليدية على أفضل وجه كموائل "جافة ومحبة للحرارة" تُشبه المنحدرات، بينما تُصنّف الجدران الحية المتصلة المصنوعة من اللباد والوحدات المملوءة بالركائز على أفضل وجه كموائل رطبة وباردة تُشبه الشلالات النباتية . وعادةً ما تُوفّر الأنظمة ذات العمق المتزايد للركيزة أعلى تنوّع ووفرة في الأنواع. ^{[ 21 ]} في المقابل، من المرجّح أن يكون التنوّع البيولوجي في التطبيقات الداخلية محدودًا بشكل كبير نظرًا للنظم البيئية المحدودة التي تُنشأ، حيث يُرجّح إدخال أنواع جديدة في مراحل الزراعة أو إعادة الزراعة.

تُعدّ الوسائط القائمة بذاتها جدرانًا نباتية متنقلة تتميز بمرونتها في تنسيق الحدائق الخارجية والداخلية، وتُعتبر ذات فوائد عديدة في التصميم الحيوي . تُستخدم هذه الأنظمة على نطاق واسع في مجال تنسيق الحدائق الداخلية، وتُعدّ أنظمة الألواح/الوحدات وأنظمة الصواني الأكثر شيوعًا. في نظام الألواح/الوحدات، تُزرع النباتات مسبقًا في أوعية من النسيج الأرضي أو الصوف الصخري لمدة 6-8 أسابيع قبل التركيب، ثم تُثبّت على الهيكل. أما في نظام الصواني، فتُزرع النباتات مباشرةً في أوعية بالتربة لمدة 6-8 أسابيع قبل التركيب، ثم تُوضع الأوعية في نظام الصواني. من عيوب نظام الصواني، نظرًا لوجود التربة، الحاجة المتكررة لاستبدال النباتات بسبب انتشار الفطريات والحشرات ومسببات الأمراض الأخرى، مما يجعل هذا النظام أكثر تكلفة على المدى الطويل. ^{[ 22 ]}

الجدران الخضراء الخالية من الوسائط هي تلك التي لا تتطلب تربة أو أسمدة أو أنظمة ري، وتعتمد على اختيار أنواع النباتات الأنسب للمناخ المحلي. غالبًا ما تستخدم هذه الجدران إطارًا فولاذيًا هيكليًا مملوءًا بشبكة سلكية ، يُثبّت على واجهة المبنى، وتُزرع النباتات بشكل فردي على هذه الشبكة. تُفصل هذه الإطارات عن الهيكل الداعم للسماح بتدفق الهواء بينهما، مما يُساهم في تبريد المبنى المجاور.

تُنتج هذه الأنظمة الخالية من الوسائط جدرانًا خضراء أخف وزنًا بكثير من الطرق الأخرى، كما أنها تتطلب صيانة أقل بكثير، مع التخلص من خطر تسرب السوائل إلى الجدران الإنشائية المجاورة. تختلف أنواع النباتات التي يمكن استخدامها في هذه الأنظمة باختلاف موقع الجدار الأخضر المُخطط له. يمكن استخدام نباتات مُقاومة للجفاف ، مثل نباتات التيلاندسيا ، لأنها تمتص الماء والمغذيات من الغلاف الجوي عبر خلايا أوراقها المُغطاة بالشعيرات ، وقد تطورت جذورها لتتشبث بهيكل داعم، على عكس النباتات الأخرى التي تستخدم جذورها كوسيط لامتصاص المغذيات. من فوائد نباتات التيلاندسيا الأخرى في هذه الأنظمة أنها تستخدم عملية التمثيل الضوئي الحمضية الكراسولاسية ، وقد تطورت لتحمل فترات طويلة من الحرارة والجفاف ، ونتيجة لذلك، تنمو هذه النباتات ببطء وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة. ^{[ 23 ]}

كل ثلاث إلى خمس سنوات، يمكن حصاد أي نمو نباتي إضافي لتقليل الوزن، ويمكن استخدام هذه الفسائل النباتية لإنشاء جدران خضراء إضافية. طالما تم اختيار أنواع نباتية مناسبة لمناخ موقع الجدار الأخضر، فإن الخسائر المحتملة في النباتات خلال أي فترة من ثلاث إلى خمس سنوات تكون طفيفة. ولعدم وجود نظام ري، تقضي هذه الطريقة على مشاكل العفن والطحالب التي قد تصيب الأنظمة الأخرى. وبسبب عدم وجود مواد زراعية أو ماء، يمكن تركيب هذه الشاشات أفقيًا، وكان أول تركيب لها في عام 2023 على سطح مبنى مجلس مدينة ملبورن رقم 2. ^{[ 24 ]}

تعتمد الجدران ذات التربة الرخوة عادةً على أنظمة "التربة على رف" أو "التربة في كيس". في هذه الأنظمة، تُعبأ التربة في رف أو كيس ثم تُثبّت على الجدار. تتطلب هذه الأنظمة استبدال التربة مرة واحدة على الأقل سنويًا في الجدران الخارجية، وكل سنتين تقريبًا في الجدران الداخلية. ^{[ 25 ]}

لا تُعدّ أنظمة التربة الرخوة مناسبة للمناطق ذات النشاط الزلزالي . والأهم من ذلك، نظرًا لأن هذه الأنظمة قد تُجرف بسهولة بفعل الأمطار الغزيرة أو الرياح العاتية، فلا ينبغي استخدامها في تطبيقات يزيد ارتفاعها عن 2.5 متر (8 أقدام وبوصتين ) . وقد حلت بعض الأنظمة في آسيا مشكلة تآكل التربة الرخوة باستخدام أنظمة حماية تُثبّت التربة داخل نظام الجدار الأخضر حتى في حالة حدوث تسييل للتربة تحت تأثير الأحمال الزلزالية . في هذه الأنظمة، قد تنفصل النباتات عن جذورها في التربة المتسيّلة تحت تأثير الأحمال الزلزالية، ولذلك يُشترط تثبيت النباتات في النظام لمنعها من السقوط من الجدار.  

تُعدّ أنظمة التربة الرخوة الخالية من أنظمة التعرية الفيزيائية الأنسب للبستاني المنزلي الذي يرغب في إعادة الزراعة بشكل دوري من موسم لآخر أو من عام لآخر. أما أنظمة التربة الرخوة المزودة بأنظمة التعرية الفيزيائية فهي مناسبة تمامًا لجميع تطبيقات الجدران الخضراء.

تتكون أنظمة الزراعة المائية عادةً من ألياف جوز الهند أو اللباد. وتكون هذه الأنظمة رقيقة جدًا، حتى مع وجود طبقات متعددة، ولذلك لا يمكنها دعم نمو جذور النباتات الناضجة لأكثر من ثلاث إلى خمس سنوات قبل أن تتغلب الجذور على الطبقة السطحية ولا يتمكن الماء من النفاذ بشكل كافٍ عبرها.

تتمثل طريقة إصلاح هذه الأنظمة في استبدال أجزاء كبيرة منها دفعة واحدة، وذلك بقطع الطبقة القديمة من الجدار واستبدالها بطبقة جديدة. وتؤدي هذه العملية إلى إتلاف جذور النباتات المجاورة على الجدار، وغالبًا ما تتسبب في موت العديد من النباتات المحيطة أثناء عملية الإصلاح.

تُعد هذه الأنظمة أفضل استخدامًا في الجزء الداخلي من المبنى، وهي خيار جيد في المناطق ذات النشاط الزلزالي المنخفض والنباتات الصغيرة التي لن تنمو إلى وزن يمكن أن يمزق الحصيرة تحت وزنها بمرور الوقت.

تُعدّ أنظمة الحصائر غير فعّالة في استخدام المياه، وغالبًا ما تتطلب ريًا مستمرًا نظرًا لرقّة طبقة التربة وعدم قدرتها على الاحتفاظ بالماء وتوفير بيئة مناسبة لجذور النباتات. يستلزم هذا النقص في الكفاءة تركيب نظام لإعادة تدوير المياه، وهو ما يُضيف تكلفة إضافية. تُناسب الحصائر بشكل أفضل المنشآت الصغيرة التي لا يتجاوز ارتفاعها ثمانية أقدام، حيث يسهل إجراء الإصلاحات.

استُخدمت بنجاح في السنوات الأخيرة صفائح البولي يوريثان شبه المفتوحة ذات النمط الشبكي، في كلٍ من الحدائق السطحية الخارجية والجدران الرأسية. ^{[ 26 ]} تتجاوز قدرة هذه الصفائح المُصنّعة من البولي يوريثان على الاحتفاظ بالماء قدرة الأنظمة القائمة على ألياف جوز الهند واللباد. لا تتحلل صفائح البولي يوريثان بيولوجيًا ، وبالتالي تظل صالحة كركيزة فعّالة لأكثر من 20 عامًا. تعتمد أنظمة الجدران الرأسية التي تستخدم صفائح البولي يوريثان عادةً على بنية مُركّبة، حيث تُطبّق طبقة عازلة للماء على الجهة الخلفية، ثم تُوضع صفائح البولي يوريثان (عادةً صفيحتان بينهما أنابيب ري)، ثم تُثبّت الشبكة أو دعامات/قضبان التثبيت على الجدار. تُقطع تجاويف في وجه الصفيحة الأولى من البولي يوريثان، تُزرع فيها النباتات. عادةً ما تُزال التربة من جذور النباتات قبل غرسها في ركيزة البولي يوريثان. كما يُمكن إضافة رقائق أو قطع من مادة البولي يوريثان نفسها إلى خلطات الوسائط الهيكلية الموجودة لتعزيز الاحتفاظ بالماء.

تُعدّ الوسائط الهيكلية عبارة عن "كتل" من أوساط النمو، وهي ليست سائبة ولا حصائر، بل تجمع بين خصائص كليهما في كتلة واحدة يمكن تصنيعها بأحجام وأشكال وسماكات متنوعة. وتتميز هذه الوسائط بأنها لا تتحلل لمدة تتراوح بين 10 و15 عامًا، ويمكن تعديل قدرتها على الاحتفاظ بالماء حسب نوع النبات المزروع، كما يمكن تخصيص درجة حموضتها وموصلية الكهرباء فيها لتناسب النباتات، بالإضافة إلى سهولة صيانتها واستبدالها. ^{[ 27 ]}

• أيكميا
• تيلاندسيا
• فريزيا

• إيشينانثوس راديكانس
• كالاتيا
• كلوروفيتوم كوموسوم
• دراسينا فراجرانس
• Epipremnum aureum
• فيكس إيلاستيكا
• مونستيرا
• فيلوديندرون
• هيبتابلوروم أربوريكولا

• أخيليا
• أكوروس
• أرميريا ماريتيما
• بيرجينيا
• بايدنز
• Calamintha nepeta
• كاريكس
• Convolvulus cneorum
• إريكا
• إبرة الراعي
• الخزامى
• ليروب
• زهرة البانسيه
• روزماري
• سيديوم
• عصا الذهب
• الغدة الزعترية
• ويسترينجيا

• أديانتوم
• أسبلينيوم
• بيجونيا
• بيرجينيا
• إريكا
• الفربيون
• هيوشيرا
• بوليستيتشوم
• زهرة الثلج

• السلق
• طماطم كرزية
• كرنب قزم
• خَسّ
• الفجل
• صاروخ
• فلفل حار صغير
• سبانخ
• الفراولة
• الجرجير المائي

• رَيحان
• غار
• كمون
• البابونج
• الثوم المعمر
• كسبرة
• الشبت
• الخزامى
• بلسم الليمون
• عشبة الليمون
• مردقوش
• نعناع
• مردقوش
• بَقدونس
• روزماري
• حكيم
• حميض
• نبات الطرخون
• زعتر