مژگان کمالی

یکی ازمهم ترین عوامل تاثیرگذار بر آلودگی هوا در شهرها، آلودگی ناشی از ترافیک شهری است. این در حالی است که تاثیر ذرات معلق ناشی از ترافیک بر کیفیت هوای داخلی کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. از سویی مورفولوژی ساختمان­ها تاثیر زیادی بر الگوی توزیع آلاینده­ها در یک بافت شهری دارد. بر همین اساس در این پژوهش به نقش مورفولوژی ساختمان­ها در یک بافت شهری بر نحوه توزیع آلاینده های ناشی از ترافیک در فضای داخلی ساختمان پرداخته می­شود. فرایند پژوهش به این صورت انجام گرفت که در ابتدا با استفاده از نرم افزار grasshopper و پلاگین wasp، و با کمک الگوریتم Aggregation، 100 نمونه فرم تولید شد که از میان آن ها 3 فرم اصلی که با فرم های ساختمانی موجود در بافت شهری منطقه یک شهر شیراز همخوانی داشتند انتخاب شد. سپس با چرخش هریک از فرم ها در چهار جهت به طور کلی 12 نمونه بافت شهری تولید شد. یک ساختمان در مرکز هرکدام از نمونه­های موردی به عنوان ساختمان هدف انتخاب و کیفیت هوا شامل سرعت هوا و غلظت آلاینده­ها درون آن مورد سنجش قرار گرفت. در این تحقیق نمونه ها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شبیه سازی شدند. جریان ثابت سه بعدی ( steady 3dimentional flow) با استفاده از مدل آشفتگی SST-Kω جهت شبیه سازی نمونه­ها استفاده شد که به صورت عددی بر اساس معادلات رینولدز میانگین ناویر استوکس (RANS) حل شده است. نرم افزار CFD مورد استفاده در این تحقیق در مقایسه با آزمایشات تونل باد، اعتبارسنجی شد که نتایج قابل قبولی به همراه داشت. نتایج نشان داد که فرم ساختمان­های موجود در بافت تاثیر قابل توجهی بر کیفیت هوای درون ساختمان­ها دارد. همچنین بر اساس نتایج روش تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس، بهترین و بدترین الگوی فرمی ساختمان به ترتیب مربوط به فرم L و فرم پلکانی شکل است.

با افزایش روزافزون استفاده از وسایل نقلیه موتوری در شهرها میزان آلاینده های ناشی از ترافیک رو به رشد است و کیفیت هوای داخل را تحت تاثیر قرار می دهد. یکی ازعوامل تاثیرگذار بر نفوذ آلاینده ها به بافت و تغییر سرعت انتشار آن (وابسته به سرعت هوا) فرم ساختمان است. بنابراین در پژوهش حاضر تاثیر فرم ساختمان بر غلظت آلاینده و سرعت هوای داخل ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور 3 فرم رایج شهری در منطقه یک شهر شیراز مورد بررسی قرار گرفته اند. این فرم ها با چهار چرخش 90 درجه در بافت شهری نقطه ای منظم، 12 نمونه بافت شهری متفاوت ایجاد می کنند. هر بافت در مجاورت یک اتوبان شهری به عنوان منبع آلاینده قرار گرفته است. بررسی نمونه ها از طریق شبیه سازی CFD انجام پذیرفته است. جریان ثابت سه بعدی (steady 3dimentional flow) با استفاده از مدل آشفتگی SST-Kω جهت شبیه سازی نمونه ها مورد استفاده قرار گرفته است که به صورت عددی بر اساس معادلات رینولدز میانگین ناویر استوکس (RANS) حل شده است. اعتبارسنجی نرم افزار CFD مورد استفاده در این تحقیق در مقایسه با آزمایشات تونل باد انجام گرفته است و نتایج قابل قبولی به همراه داشته است. نتایج نشان داد که فرم ساختمان تاثیر قابل توجهی بر کیفیت هوای درون ساختمان دارد. همچنین بر اساس نتایج روش تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس، بهترین و بدترین الگوی فرمی ساختمان به منظور افزایش سرعت هوا و کاهش غلظت آلاینده های درون بنا به ترتیب مربوط به فرم با پیشامدگی بالکن مانند، رو به جهت باد و پیشامدگی بالکن مانند، پشت به جهت باد است.