طراحی بهینه ابعاد بازشو جهت برقراری تهویه طبیعی دوطرفه در یک مرکز دانشجویی در تهران

افزایش مصرف انرژی ساختمان ها خصوصا با توجه به استفاده از تجهیزات مکانیکی، موجب افزایش آلاینده های زیست محیطی در اتمسفر می شود. یکی از راه های مقابله با این موضوع، استفاده از تهویه طبیعی است. طراحی بهینه عناصر ساختمانی به منظور دستیابی به نرخ بهینه تهویه منتج از اختلاف فشار ناشی از باد و نیروی شناوری، تنها با فهم عمیق از فیزیک جریان تهویه در محیط های داخلی حاصل خواهد شد. در این پژوهش، به منظور طراحی بهینه و استفاده هرچه بیشتر از این فرصت طبیعی در ساختمان، ابعاد بهینه ورودی های هوا در یک ساختمان با کاربری مرکز دانشجویی در شمال شرق شهر تهران و با کمک ابزار CFD در یکی از روزهای فصل بهار (۱۵ فروردین) مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور سه گزینه با بهینه با ابعاد ۳۰، ۶۰ و ۱۲۰ سانتی متر مربع با تناسبات مشخص در نظر گرفته شد. محاسبات در حالت پایا انجام شده و از معادلات میانگینی ناویر - استوکز و معادلات کمکی Realizable k–e جهت تحلیل نیروهای باد و شناوری مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام محاسبات CFD، نتایج آن به منظور تحلیل آسایش حرارتی، توسط دو مدل شناخته شده در این حوزه، یعنی معدل فیزیولوژیک PPD/PMV و مدل تطبیقی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج گزینه طراحی با کوچک ترین ابعاد بازشو بهترین نتایج را از نظر آسایش حرارتی در پی داشته است. همچنین هر سه گزینه مورد بررسی الزامات حداقلی تعویض هوا و وورد هوای تازه به فضای مورد مطالعه را تامین می نمایند.

Keywords:

آسایش حرارتی , تهویه طبیعی , تهویه دو طرفه , CFD