پتانسیل تهویه طبیعی

امروزه، با توجه به تغییرات آب و هوایی، استفاده از روش های کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای در بخش های مختلف از جمله ساختمان می تواند درمقابله با اثرات سوء ناشی از این پدیده موثر واقع گردد. شناسایی پتانسیل تهویه طبیعی و ایجاد شرایط آسایش در محیط داخلی مورد توجه بسیاری از محققان و طراحان ساختمان به ویژه در اقلیم های مرطوب است. از اینرو، در مطالعه حاضر تلاش گردیده تا پتانسیل تهویه طبیعی در استان گیلان مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. بدین منظور، از داده های ساعتی شش ایستگاه هواشناسی شامل منجیل، آستارا، انزلی، لاهیجان، تالش، رشت استفاده شده است. این داده ها شامل جهت و سرعت باد، دما، نقطه شبنم، فشار سطح دریا، فشارسطح ایستگاه، رطوبت نسبی، حداقل دما، حداکثر دما، دمای تر، فشار بخار، فشار بخار اشباع می باشند. سپس پتانسیل اقلیمی تهویه طبیعی برای بازه زمانی 17 ساله (2021-2004) با استفاده از مدل عددی CPNV محاسبه شد. نتایج نشان داد که ایستگاه منجیل و انزلی به ترتیب بیشترین و کمترین پتانسیل اقلیمی تهویه طبیعی را در میان ایستگاه های مورد مطالعه داشته اند. با بررسی موقعیت و عوامل جغرافیایی مشخص شد که دو عامل فاصله از دریا و ارتفاع ایستگاه می توانند عوامل موثری در این پتانسیل باشند. با این حال، عامل ارتفاع ایستگاه با میزان ضریب همبستگی 97/0 بیشترین تاثیر را در پتانسیل اقلیمی تهویه طبیعی ایستگاه های مورد مطالعه نشان داد. همچنین، با طراحی نقشه های حرارتی مشخص شد که ایستگاه منجیل بالاترین تعداد ساعات آسایش را نسبت به سایر ایستگاه ها داراست به طوریکه به دلیل دورتر بودن از دریا، ارتفاع بیشتر نسبت به ایستگاه های مورد مطالعه، بادخیز بودن منطقه و شرایط متعادل تر آب و هوایی، از بیشترین پتانسیل تهویه طبیعی در طول سال در بین ایستگاه های استان گیلان برخوردار است.

تهویه طبیعی از مهم ترین استراتژی های غیرفعال کاهش مصرف انرژی ساختمان، ایجاد آسایش حرارتی، و بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان بوده و از راه حل های کلیدی برای دستیابی به پایداری در صنعت ساختمان است. ازسوی دیگر، پتانسیل تهویه طبیعی به شدت وابسته به شرایط آب وهوایی است و به طور قابل توجهی از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است. این درحالی است که اطلاعاتی از برقراری این امکان در کشور در دسترس نیست. ازاین رو پژوهش حاضر پتانسیل سنجی تهویه برای استفاده حداکثری در اقلیم های مختلف ایران را در دو بخش و دو مقیاس مطالعه کرده است. نخست پتانسیل تهویه در مقیاس اقلیم بر اساس داده های هواشناسی ارزیابی شده و حداکثر پتانسیل تهویه طبیعی 31 مرکز استان ازطریق محاسبه تعداد ساعات مناسب برای بهره گیری از تهویه برآورد شده و در بخش دوم تأثیر تهویه بر ارتقای آسایش حرارتی و کیفیت هوا در مقیاس ساختمان در فضای داخلی بررسی شده است. به این منظور، یک مدول از یک ساختمان اداری در نرم افزار راینو مدل سازی شده، سپس با استفاده از پلاگین کلایمت استودیو محدودیت هایی بر داده های هواشناسی (دما، باد و رطوبت) اعمال شده است. درنهایت، نتایج به صورت نقشه و با ارائه دسته بندی گزارش شده است. طبق نتایج، ساعات تهویه طبیعی از 1095 تا 6158 ساعت، درصد ساعات آسایش از 15/33% تا 32/50%، درصد ساعاتی با غلظت کربن دی اکسید استاندارد از 89/10% تا 16/50% و درصد ساعاتی با نرخ تعویض هوای مناسب نیز از 55/11% تا 85/48% متغیر بوده اند. بر این اساس، به منظور پاسخ به پرسش پژوهش (هریک از مناطق و اقالیم ایران، چه مقدار پتانسیل استفاده از تهویه طبیعی دارند؟) اطلس پتانسیل تهویه طبیعی فضاهای داخلی در اقلیم های مختلف کشور (و محدود به مراکز استان ها) تهیه شده که قابلیت استفاده در فرایند طراحی با توجه به امکان بهره گیری از پتانسیل های طبیعی را برای طراحان بدون نیاز به دانش فنی محاسباتی برآورده می سازد.