Life cycle cost analysis of rooftop gardens in Singapore

מוסד לימוד
מקצוע
מילות מפתח , , , ,
שנת הגשה 2011
מספר מילים 3456
מספר מקורות 14

תקציר העבודה

Life cycle cost analysis of rooftop gardens in Singapore
1 .
הקדמה
1 .1
רקע למחקר אוכלוסיית מדינת סינגפור מונה כ-4 מיליון ול-50 שנים הקרובות מתוכננים פרויקטים אשר יאוכלסו ב-5.5 מיליון תושבים, עם זאת, גודל האי קטן, 682.7 קמ"ר בלבד, זאת לעומת מדינת ישראל המשתרעת על 22,072 קמ"ר ואוכלוסייה של כ-7,653,300 תושבים. חזון העיר לשנת 2001 היה להיות העיר הכי ירוקה בעולם, המטרה שהוצבה לצורך כך על ידי רשות הפרקים הלאומיים של סינגפור (NParks) היא פיתוח 0.75 האקטר (ha) לכל 1000 אנשים. על מנת לעמוד בחזון זה יש צורך לנצל את המרחב העירוני בצורה אופטימאלית, אחת האופציות הניתנות ליישום בסינגפור היא הפיכת הבניין ל'ירוק', זאת על ידי פיתוח גינות גג (לגינות אלו נתייחס גם בשם 'גגות ירוקים'). גגות ירוקים נפוצים יותר באירופה (בעיקר בגרמניה, צרפת, אוסטריה, נורבגיה ושוויץ) ומתחילים להיות נפוצים אף בצפון אמריקה.
מחקרים רבים נערכו באזורים אלו על מנת לייעל את הטכנולוגיה ולשפר ולפתח את הביצועים של הגגות הירוקים, זאת בהשוואה לשלבים הראשוניים בהם נמצא המחקר בסינגפור. המחקר בארצות שונות בעולם אכן משמש כבסיס למחקר הנערך בתחום בסינגפור, אך לא ניתן להעביר את המודלים של הגגות כפי שהם לסינגפור בעקבות ההבדלים הרבים ובעיקר בעקבות אזורי האקלים השונים בין המדינות. בסינגפור לא צפויים שינויים עונתיים ותנאי מזג האוויר אידיאליים לצורך גדילת צמחיים ללא צורך בשתילה מחדש. היתרונות הטמונים בגגות ירוקים- קירור מקומי (השפעה על ה- microclimate) באזורים עירוניים, שיפור איכות האוויר בזכות היות הגגות הירוקים פילטרים לחלקיקים שונים, איכות סופות המים משתפרת ועוצמתן יורדת, מיתון מזג אוויר קיצוני, יצירת בתי גידול שונים לצמחים וציפורים ואפשרות לייצור אוכל עירוני (חקלאות עירונית). בנוסף ליתרונות כלכליים לאורך זמן: 1. חיסכון באנרגיה על ידי בידוד הגג אשר גורם לירידה בעלויות קירור המבנה. הבידוד לא נובע מהצמחייה בלבד, אלא מהשכבה הנוספת של הקרקע, substrates-תשתית הצמחים. לצל העצים יש פוטנציאל של הורדת מחיר הקירור ב-10-50% והורדה של שיא העומס ב- 23%. בניית הגג הירוק גורמת להפחתה בקרינה השמש (הצמחים, יכולים לעצור כ- 87% של קרינה סולארית, בעוד שבגג חשוף יש 100% של קרינה סולארית), בטמפ' קיצוניות, בלחות היחסית וברוח. בגגות אלו, 27% מהקרינה מוחזרת, 60% נספגת על ידי הצמחים והקרקע ו- 13% מועבר דרך הקרקע.  2. תחזוקה והחלפה מעטה ביחס לגגות קונבנציונאליים. הקרינה החזקה על גגות חשופים, יוצרת עומס על מערכת הגג והחומרים. צמחייה ממתנת את הטמפ' בפני השטח של הגג ומונעת מהגג להיות חשוף לקרינה. כתוצאה מכך אורך החיים של גגות ירוקים גדול יותר אל מול גגות רגילים.
3. יתרונות כלכליים שונים כמו עלייה בשווי ערך הבניין, עלייה ביכולת למכור את הבית (marketability) וירידה בעלות עסקים כלכלית שקשורה לבניין בהסתמכות על סוג העסקים שגגות ירוקים יכולים לספק. למשל- במפעל לייצור סיידר תפוחים בגרמניה השתמשו בגג ירוק- בצורת אחו, לצורך קירור המים במפעל- הוספה של ערך כלכלי לגג הירוק. בנוסף לשימוש חדש הנעשה בגג ירוק- איסוף גשם, הגג פועל כמו מיכל ענק של מים אשר מסנן אותם לצורך שימוש בעתיד. למרות יתרונות אלו והעניין שנוצר באזור סביב גגות ירוקים, המחיר ההתחלתי הגבוה גורם לרתיעה ומונע הקמת גגות ירוקים בבניינים אשר נמצאים בפיתוח ותכנון. בבעיה זו מתמקד מחקר זה.
1 .2
בעיית המחקר במחקר, אשר נערך בשנת 2002, נבדקו הנושאים הבאים:
בחינה וניתוח של המחיר ההתחלתי של גג ירוק אל מול גג שטוח רגיל. חישוב וההשוואה במחיר הממוצע של Life cycle cost  (LCC) של גג ירוק אל מול גג שטוח רגיל. איגוד היתרונות הכלכליים של גגות ירוקים על ידי הכנסת עלות האנרגיה לתוך ה- LCC.
במחקר מאמינים כי יש מחסור בהבנה של מהו מחיר ישיר, מחיר מוחשי ומחיר לטווח ארוך. לכן נראה כי המחיר של גגות ירוקים גבוה מאד, מעבר למחיר האמיתי שלהם, ללא התחשבות בחיסכון אשר יוצרים גגות אלו, מחירם לא יהיה אמין. גם אם מחירם ההתחלתי של גגות ירוקים הוא פי 3-6 ממחיר מערכת רגילה, בטווח הארוך, הגגות הירוקים יכולים להיות יקרים פחות ולהציג ביצועים טובים יותר אל מול הגגות הקונבנציונאליים.
2 .
מתודולוגיה
2 .1 סוגי הגגות הירוקים הקיימים במחקר במחקר זה נבדקו שני סוגים של גגות ירוקים- גג עם גישה וגג ללא גישה. גגות נגישים ידועים גם בתור גגות ירוקים אינטנסיביים, והם הנפוצים יותר בסינגפור. מטרת גגות אלו לשמש כפארקים המשולבים עם אזורים מרוצפים לישיבה. גגות מסוג זה מגדילים את משקל הגג ולכן המחיר ההתחלתי לבנייתו גבוה יחסית ויש צורך בטיפול שוטף אינטנסיבי יותר. לעומת זאת גגות ירוקים ללא גישה הידועים כ'גגות אקסטנסיביים', אינם נבנים למען שימוש הציבור אלא בתור יתרון אסתטי ואקולוגי. גגות אלו זולים יותר, שוקלים מעט יחסית (50-משפטים0 ק"ג למטר מרובע), צריכים תשתית מינראלית דקה והטיפול השוטף בגג מינימאלי- בדיקה וטיפול בין פעם לפעמיים בשנה. מלבד ה- LCC, יש להתחשב גם במחיר ההתחלתי של בניית הגג. במחקר זה השוו בתחילה את מחיר המבנה ההתחלתי של גגות ירוקים אל מול גג שטוח ממוצע. ההשוואה נעשתה תוך שמירה על כל המשתנים בבניינים קבועים, מלבד מערכת הגג. מערכת זו כללה את בסיס הגג וכל השכבות אשר מעליו, ללא התחשבות בעמודים ובקרניים, זאת בעקבות ההנחה אשר בתוכניות הבניין גג ירוק נלקח בחשבון ולכן לא יהיה צורך בהשקעה כספית אשר תצטרך לשנות את המרכיבים של המבנה, הם עוצבו כך שיוכלו לשאת את המשקל הנוסף של הגן. בנוסף, ישנה ספרות קודמת בנושא אשר הגיעה למסקנה כי גגות אקסטנסיביים שוקלים מעט ולכן ייתכן שיתאימו למבנה קיים בגגות גדולים.
2 .2
איסוף המידע ועיבודו איסוף המחירים השונים של הגגות השטוחים נקבע על בסיס הצעות מחיר של שני קבלנים, הצעת המחיר של התקנת גג נגד מים, שכבת הגנה ושכבת הניקוז הגיעה משלושה קבלני גגות ירוקים/ספקי חומרים. בנוסף, שלושה קבלנים/יועצים נתנו הצעות מחיר שונות למחירי היחידות בשלושה סוגי הצמחייה השונים שנבחנו במחקר בגגות השונים.