محمدتقی رضایی حریری

تحقیق حاضر با نگرش به عامل باد به عنوان یکی از عوامل آسایش اقلیمی، تأثیر تغییر فرم مقطع طولی ساختمان بر الگوی جریان باد در اطراف تک بنای بلندمرتبه (بالای 15 متر و به عبارتی بیش از پنج طبقه) را مورد تحلیل قرار می دهد. در این پژوهش، جمع آوری اطلاعات به روش مطالعه منابع کتابخانه ای و روش تحقیق،  راهبرد شبه تجربی در ترکیب با شبیه سازی رایانه ای است. نتیجه گیری ها با استفاده از استدلال منطقی صورت گرفته است. گزینه های فرمی با مقاطع طولی متفاوت در محیط نرم افزار Gmabit 2.2 مدل سازی شد و شبیه سازی جریان باد با استفاده از نرم افزار Fluent 14 صورت گرفت و نتایج به صورت تصاویر شبیه سازی و نمودارها ارائه گردید. تحلیل های صورت گرفته نشان داد که الگوی جریان باد در اطراف ساختمانی با فرم مقطع زیگوراتی به کاهش حداکثری بادهای آزاردهنده در اطراف ساختمان می انجامد. در این میان جزئیات شکست و ترازهای تغییر فرم مقطع، بر چگونگی رفتار باد پیرامون بنا تأثیرگذار است. نتیجه این بررسی ها به عنوان الگوی کمک طراحی راهنمای عمل معماران در دستیابی به فرم هایی بهینه از نظر تأمین آسایش اقلیمی در اطراف بنا خواهد بود. 

با شروع فصل گرم و سرد و خارج شدن شرایط دمایی از محدوده آسایش، برای دستیابی به دمای مطلوب درون ساختمان نیاز به یک منبع انرژی داریم. زمین به طور طبیعی منبع حرارتی بسیار عظیمی است که در زیر ساختمان ها، حیاط ها و میادین شهری وجود داشته و به سهولت قابل دسترسی است. با استفاده از دمای یکنواخت اعماق خاک در طول سال می توان با عبور دادن هوای محیط از میان بستر خاک زیربنا، با استفاده از اصل انتقال حرارت و با توجه به اختلاف دمای خاک و هوای محیط، هوای عبوری را در فصل گرم، سرد و در فصل سرد، پیش گرم نمود. در این پژوهش، دمای خاک در تهران با استفاده از یک مدل حرارتی محاسبه گردیده و سپس با استفاده از یک مدل ساده از سیستم لوله های زیرزمینی، ظرفیت سرمایشی و گرمایشی این سیستم برای یک ساختمان آموزشی در تهران برآورد و میزان درصد صرفه جویی در مصرف انرژی تخمین زده شده است. نکته قابل توجه این است که با استفاده از اصل رسانش گذرا در مدل مذکور، بیشترین زمانی که این سیستم در تهران حداکثر کارایی را دارد، 115 روز در فصل گرم و 150 روز در فصل سرد از زمان شروع فعالیت سیستم می باشد.

در این مقاله راه حل خورشیدی برای بهره گیری از انرژی خورشیدی بمنظور گرمایش یک ساختمان بلند مرتبه نمونه در تهران بصورت تبدیل نمای موجود به گردآورنده خورشیدی پیشنهاد می گردد، که بصورت یک جدار شیشه ای در سمت جنوبی با فاصله 30 سانتیمتر و جدار شیشه ای دیگر در سمت شمالی به فاصله 10 سانتیمتر که در فاصله بین دو نمای جدید و قدیم هوا جریان یافته و از طریق تعبیه کانالهایی در سقف و کف کاذب جریان هوا بین جبهه جنوبی و شمالی نیز تءمین می گردد. ارتفاع گردآورنده به هر دو طبقه ساختمان و عرض 10 متر در ما محدود می شود. مطالعه حاضر نشان می دهد که می توان بخش عمده ای از انرژی مورد نیاز را در فصول معتدل و بخش قابل وجهی از انرژی گرمایشی مورد نیاز در فصول سرد را از این طریق فراهم آورد. کلیدواژگان: ساختمانهای بلند، انرژی خورشیدی، گردآورنده خورشیدی، صرفه جویی انرژی