موسسه آموزش عالی دانش پژوهان پیشرو توسعه پایدار شهری 27170128 7 22 2026 05 22 The Role of Plant Species Diversity in Green Roofs for Energy Optimization: A Case Study of Shokouh School in Babol نقش تنوع گونه‌های گیاهی بام سبز در بهینه‌سازی مصرف انرژی: مطالعه موردی مدرسه شکوه بابل 109 129 736326 10.22034/usd.2026.2068767.1375 FA روح اله رحیمی دانشیار،گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران. 0000-0003-0597-6160 فاطمه فیروزمندی بندپی دانشجوی کارشناسی‌ارشد مهندسی معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران. 0009-0002-6359-6131 Journal Article 2025 08 12 With the increasing energy consumption and depletion of non-renewable resources, optimizing energy use in educational buildings has become a critical challenge. Green roofs, as a sustainable solution, offer significant potential to reduce thermal loads and carbon dioxide emissions. However, the crucial influence of plant species diversity on the energy performance of green roofs—particularly in temperate and humid climates characterized by high relative humidity and abundant rainfall—remains underexplored. This study specifically investigates the extent to which selected plant species on a green roof can optimize energy consumption patterns and CO₂ emissions in a school located in the temperate and humid climate of Babol, Iran. To address this question, the performance of four native and well-adapted plant species—Sedum album (white stonecrop), Thymus serpyllum (creeping thyme), various Sedum species, and Frankenia laevis—was simulated using Design Builder software and compared to a baseline scenario (conventional roof without green cover). The results clearly indicated that all species reduced energy consumption, but Sedum species achieved the highest overall performance, with a 17.7% reduction in total energy use (25.651 kWh), 17.8% in cooling load, and 17.4% in heating load. This species also lowered the average roof surface temperature to 20.11 °C and reduced CO₂ emissions by 7.5% (29/984 kg). In contrast, Frankenia laevis, with a remarkable 28.7% reduction in heating energy demand, proved particularly effective during the cold season. By filling an existing research gap for temperate and humid climates, this study provides practical guidelines for green roof design in educational buildings and identifies Sedum species as the optimal choice for maximizing energy efficiency and environmental sustainability in such climatic conditions. با افزایش مصرف انرژی و کاهش منابع تجدیدناپذیر، بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌های آموزشی به یک چالش اساسی تبدیل شده است. در این میان، بام‌های سبز به‌عنوان یک راهکار پایدار، با کاهش بارهای حرارتی و انتشار کربن، پتانسیل بالایی برای بهبود این وضعیت دارند. با این حال، تأثیر کلیدی تنوع گونه‌های گیاهی بر کارایی انرژی این سیستم‌ها، به‌ویژه در اقلیم‌های معتدل و مرطوب که ویژگی‌هایی مانند رطوبت نسبی بالا و بارندگی فراوان دارند، کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. این پژوهش به‌طور مشخص به این پرسش می‌پردازد که هر یک از گونه‌های گیاهی منتخب در یک بام سبز تا چه اندازه می‌توانند الگوی مصرف انرژی و انتشار دی‌اکسیدکربن را در یک مدرسه واقع در اقلیم معتدل و مرطوب شهر بابل بهینه‌سازی کنند؟ برای پاسخ به این پرسش، عملکرد چهار گونه گیاهی بومی و سازگار شامل ناز گوشتی، آویشن خزنده، سدوم‌ها و فرانکنیا با استفاده از نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر شبیه‌سازی و با حالت پایه (بدون بام سبز) مقایسه شد. نتایج به‌وضوح نشان داد که همه گونه‌ها در کاهش مصرف انرژی مؤثر هستند، اما گونه سدوم‌ها با کاهش 17/7 درصدی در مصرف کل انرژی (معادل ۲۵۶۵۱ کیلووات‌ساعت)، 17/8 درصدی در سرمایش و 17/4 درصدی در گرمایش، بهترین عملکرد را ارائه داد. همچنین، این گونه موجب کاهش دمای سطح سقف به 20/11 درجه سانتی‌گراد و کاهش 7/5درصدی (۲۹۹۸۴ کیلوگرم) در انتشار کربن شد. در مقابل، فرانکنیا با کاهش 28/7 درصدی در انرژی گرمایشی، گزینه‌ای مناسب‌تر برای فصول سرد شناسایی شد. این پژوهش با پر کردن شکاف مطالعاتی در اقلیم معتدل و مرطوب، راهکارهای عملی برای طراحی بام‌های سبز در محیط‌های آموزشی ارائه می‌دهد و به‌طور مشخص گونه سدوم را به‌عنوان گونه بهینه برای دستیابی به حداکثر بهره‌وری انرژی و پایداری زیست‌محیطی در این اقلیم معرفی می‌کند. https://usdjournal.daneshpajoohan.ac.ir/article_736326_0a7da6d53a9acd2b94eec7fc910faab7.pdf