حمید رضا وثوقی فر - عضو علمی آزمایشگاهی پژوهشکده پاسیفیک دانشگاه برکلی کالیفرنیا
مصطفی محققی - دانشجوی مهندسی عمران دانشگاه قم

در این مقاله طراحی بادگیرهای نوین برای کاهش مصرف انرژی ارائه شده است.. بادگیر یک راه حل ساده و البته بسیار کار آمد در زمینه استفاده ار انرژی های طبیعی و محیطی است که از هزاران سال پیش در ایران مورد استفاده قرار می گرفته است. اما در سالهای اخیر به علت مشکلات و معایبی که هم از لحاظ معماری و هم از لحاظ مهندسی با ساختمان های موجود دارد کمتر مورد توجه قرار گرفته است. لذا در این مقاله با تشریح ساختار بادگیر های جدید و با اصلاح معایب بادگیر های سنتی و افزایش کارایی آنها طرح های نوینی ارائه شده است. عامل مهم حرکت هوا در یک بادگیر، نیروی ثقل می باشد. در این سیستمها بادبزن تعبیه نمی شود. بادگیرهای سنتی در صورت وجود آب در منطقه، باد را به زیرزمین انتقال م یدهند. در زیرزمین فواره یا حوض تعبیه شده است. هوا از طریق تبخیر آب خنک می گردد. در این حالت تبادل انرژی بین هوا و آب نه تنها موجب تبخیر آب بلکه موجب خنک شده هوا م یگردد. برای ایجاد شرایط لازم برای صرفه جویی انرژی لازم است تغییراتی در سازه بادگیر انجام شود. در ابتدا با شناخت اصول کارکرد بادگیر و با استفاده از دانش مهندسی موجود به ارتقای عملکرد آن و هم چنین به گسترش حوزه عملکرد آن پرداخته شده است. این امر باعث کاهش هرچه بیشتر مصرف انرژی میشود. عوامل متعددی بر نرخ هوا و دمای هوای خروجی از درون یک بادگیر تبخیر خود به خودی تأثیر دارند. از عوامل ذکر شده می توان به سرعت هوای محیط، ارتفاع و سطح مقطع بادگیر، مساحت و ضخامت لای ههای تبخیر در سیستمهای خاص، افت حباب تر (WDT- DBT) و سازه برج اشاره نمود. تأثیر فروافت، سرعت هوای باد، و سازه بادگیر بر الگوی گذر هوا از درون بادگیر، قابل توجه م یباشند. عوامل ذکر شده در اوایل بعدازظهر به حداکثر مقدار و در هنگام شب به حداقل خود م یرسند. مدل ریاضی ارائه شده در این مقاله، نحوه عملکرد بادگیرها را نشان می دهد. در مرحله بعد ارزشیابی با توجه به معیارهای مستقل از دمای داخل خانه انجام می گردد. در یک مطالعه موردی، عملکرد بادگیرهای تبریدی با شرایط مستقل از مشخصه های حرارتی مدل شده و در ادامه نتایج مدلسازی ریاضی یک برج بادگیر تبریدی نشان داده شده است.

بادگیر جدید، دودکش آفتابی، سازه بادگیر، صرفه جویی انرژی