چکیده

یکیاز الزامات اساسی در طراحی ساختمان­ها، تعبیة سیستم تهویة مطبوع است. امروزه بهدلیل دسترسی آسان به انرژی­های تجدیدناپذیر از سیستم­های تهویة مکانیکی برای تهویةهوا در ساختمان­ها استفاده می­شود. در سال­های اخیر تحقیقات زیادی، معطوف به ارائةروش­های جایگزین تهویة مطبوع طبیعی به جای تهویة مکانیکی جهت کاهش انرژی مصرفی وهزینه­های مربوط به آن شده است. از رایج­ترین روش­ها برای ایجاد تهویة طبیعی داخلساختمان استفاده از بادگیر و دودکش خورشیدی است.

در این پژوهش عملکرد تهویة طبیعی ساختمانی سه طبقههمراه با بادگیر و دودکش خورشیدی با تمرکز بر طراحی دهانة بادگیر، بر اساس شرایط آبو هوایی مرداد ماه در شهر اصفهان به­صورت تجربی و عددی بررسی شد. با قرار­ دادن مدلآزمایشگاهی در داخل تونل آشکارسازی جریان، الگوی جریان ورودی در بادگیر و داخلساختمان بررسی شد. به کمک آزمایش تونل باد، ضریب فشار در قسمت­های مختلف ساختمان اندازه­گیریشد. قسمت عددی در دو مرحله انجام گرفت. مرحلة اول شامل صحت­سنجی مدل عددی و شبیه­سازیتحت تأثیر جریان باد خارجی است. مدل­ عددی با 4 هندسة ورودی و خروجی متفاوت به­صورتسقف تخت، تخت­کشیده، منحنی و شیب­دار تحت ­تأثیر جریان باد خارجی در نرم­افزارانسیس فلوئنت شبیه­سازی و ویژگی­های جریان از قبیل فشار، سرعت، خطوط جریان و میزانهوای ورودی در قسمت­های مختلف ساختمان بررسی شد. در مرحلة دوم پس از انجام صحت­سنجی،ساختمان با سقف تخت تحت اثر دودکش خورشیدی شبیه­سازی شد. در آخر، مدل ساختمان باسقف تخت تحت اثر همزمان باد و دودکش خورشیدی شبیه­سازی و نتایج آن ارائهگردید.     

  نتایج آزمایشآشکار­سازی جریان   نشان داد جدایش جریان ازلبة ورودی و جریان چرخشی در دهانة ورودی بادگیر از عوامل کاهش دبی ورودی به داخلبادگیر هستند. باتوجه به نتایج مرحلة اول شبیه­سازی، دبی جریان ورودی در بادگیر باسقف تخت­کشیده بیش­تر از   سایر مدل­ها بود،در حالیکه بادگیر با سقف شیب­دار کم­ترین مقدار را دارد. نتایج مرحلة دوم شبیه­سازینشان داد دبی جریان ورودی به ساختمان تحت اثر دودکش خورشیدی 16 درصد دبی جریان تحتاثر جریان باد خارجی است. با افزایش ارتفاع خروجی دودکش، دبی ورودی افزایش می­یابد.با شبیه­سازی سیستم ترکیبی بادگیر و دودکش­ خورشید، میزان جریان ورودی حدود 8 درصدنسبت به حالت بدون دودکش افزایش یافت.