Hvacmag

رادین گستر سینا نماینده رسوب زدای انگلستان

تحليل سازه‌ هاي بادگير و بهینه‌ سازی باد گيرها تحت اثر انرژي تجديد پذير باد

structure-optimization-wind-wind-catcher

چكيده:
مهندسان و معماران ايراني در گذشته از عامل تجديد پذير باد جهت پايين آوردن دماي خانه و همچنين جهت وارد نمودن هواي مطبوع به درون ساختمان و راحتي بيشتر در مناطق گرم و كويري استفاده مي‌كردند. در سازه‌هاي بادگير از انرژي تجديد پذير باد استفاده شده كه عملكرد اين سازه‌ها بسيار شبيه به كولرهاي آبي امروزی مي‌باشد. اين سازه‌ها كه در مناطق مختلف ايران از دير زمان مورد استفاده قرار مي‌گرفتند، تحت تأثير نيروي باد در قسمت برجک سازه دچار تخريب مي‌شدند، بنابراين در اين تحقيق سعي در ارائه مدلي براي سازه‌هاي بادگير جهت افزايش مقاومت و کارایی در مقابل نيروي باد شده است و همچنین یکی از روش‌ هاي بهينه کارکرد اين سازه‌ها جهت کاهش مصرف انرژی به كار گرفته شده است.

كلمات كليدي:

نيروي باد، سازه‌هاي بادگير، بهينه‌سازي، مهندسی سنتی

1- مقدمه
1-1- هدف از ساخت سازه‌ های بادگیر
مهندسان و معماران خلاق ایرانی اولین کسانی بودند که در مقابل شرایط سخت جغرافیایی مقاومت کردند و توانستند سازه‌ های بادگیر را ابداع نمایند که این خود یک افتخار بزرگ است. پیشینه سازه‌های بادگیر در ایران مربوط به 4000 سال قبل از میلاد مسیح می‌باشد. به‌طوکلی هدف از ایجاد سازه‌ های بادگیر، ایجاد هوای مطبوع و خنک در داخل ساختمان می‌باشد؛ به‌گونه‌ای که از انرژی تجدید پذیر باد بدون استفاده از انرژی‌ های امروزی برای تعدیل دمای خانه استفاده می‌شود. طراحی این سازه‌ها با معماری بسیار زیبا، باعث شد تا دمای خانه در دل کویر و در فصل تابستان، بسیار خنک و مطبوع باشد. مرتفع بودن برجک سازه‌های بادگیر یکی از دلایل نامعلوم در مبحث سازه‌های بادگیر محسوب می‌شود. چند عامل مختلف باعث ارتفاع زیاد بر جک سازه‌های بادگیر می‌باشند. یکی از این عوامل آن است که در روی سطح زمین گرد و غبار بیشتری نسبت به ارتفاعات وجود دارد و دلیل اصلی مرتفع بودن این سازه‌ها آن است که چون سازه‌های بادگیر، به‌وسیله عامل تجدید پذیر باد کار می‌کنند و نیاز به وزش باد بیشتری دارند می‌بایست مرتفع‌تر ساخته شوند. بنابراین به‌طورکلی، در ارتفاعات علاوه بر این‌که هم هوای مطبوع‌ تری نسبت به سطح زمین وجود دارد و هم دمای هوای موجود نسبت به سطح زمین کمتر است، وزش باد بیشتری نیز وجود دارد. اما هر چه از سطح زمین بالاتر می‌رویم، سرعت وزش باد هم افزایش می‌یابد؛ به‌طوری‌ که سرعت روی سطح زمین تقریباً صفر است و در ارتفاعات بالاتر افزایش می‌یابد.
1-2- دمای درون ساختمان
در زمان گذشته که هنوز سیستم‌ های نوین سرمایشی و گرمایشی ابداع نشده بود، مردم مجبور به طراحی و ساخت منازلی شدند که دمای درون آن‌ها پایین است. هواي منطقه يزد در تابستان، گرم و خشك، و در زمستان، سرد و خشك است و اختلاف درجه حرارت بين شب و روز، گاهي اوقات به 28 درجه سانتي‌گراد مي‌رسد. دمای هوا در مناطق کویری مثل یزد، در فصل تابستان و در ساعت اوج گرما روی سطح داغ دودکش‌های خورشیدی تا حدود 140 درجه سانتی‌ گراد اندازه‌گیری شده است. با توجه به محاسبات انجام شده، حدود 85 درصد مواقع دماي درون سازه‌های بادگیر کمتر از 26 درجه سانتي‌گراد می‌باشد، این در حالی است که دمای بیرون ساختمان بسیار بالا و گرم است.

1-3-  تغییرات سرعت در ارتفاع
میزان سرعت باد در ارتفاعات مختلف اندازه‌گیری شده است و طبق آزمایشات انجام شده تغییرات سرعت در ارتفاع خطی نمی‌باشد. بهترین مدل برای تغییرات سرعت در ارتفاع، مدل لگاریتمی می‌باشد که جهت نشان دادن تغییرات فشار در اطراف سازه‌های بادگیر به‌کار گرفته شده است. به‌طورکلی می‌توان از رابطه شماره (1) که از نتایج حاصل از تونل باد برای یک مخزن مدل شده به‌دست آمده است، استفاده نمود. تغییرات سرعت در ارتفاع برای آزمایش تونل باد با واقعیت شبیه‌سازی شده است. در رابطه شماره(1)، v سرعت باد، k ثابت وان کارمن (مقدار آن 4/0 می‌باشد)، u سرعت اصطکاک، z ارتفاع در سطح و z0 طول سختی ایرو دینامیک می‌باشد. با داشتن سرعت در هر ارتفاع و با داشتن معادله برنولی (رابطه شماره (2)) می‌توان فشار وارده از جانب باد به سازه مورد نظر را محاسبه کرد.

برای دریافت ادامه مقاله به ماهنامه رجوع شود.

facebook- صفحه اجتماعی فیس بوک تهویه و تاسیسات           instagram صفحه اینستاگرام تهویه و تاسیسات          linkdin صفحه linkdin تهویه و تاسیسات          Telegram صفحه تلگرام تهویه و تاسیسات

بنر
بنر
بنر

مقاله های برتر به صورت کامل

مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک

  مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک چکیده تنها به تازگی بوده است که شبیه سازی ساختمان به عنوان یک سود ممکن در مدیریت ساختمان شناخته شده است اما در اغلب موارد نسبت به مدیریت گرمایی اهمال شده است. دلیل آن هم ماهیت پیچیده مشکلات مرتبط با شنا

انتخاب اندازه و نوع مناسب شير

اندازه‌گذاري مناسب شيرهاي جريان، دانشي با قواعد سرانگشتي فراوان است كه اندکی در آن توافق دارند. در اين مقاله سعي خواهیم نمود، روند معتبري براي اندازه‌گذاري يك شير به‌علاوه نحوه انتخاب نوع مناسب آن را ارائه دهیم. توجه داشته باشيد كه روابط اين مقاله بر اساس جريان آشفته مي‌ب

روش‌های پایداری ساختمان

1- مقدمه نقش‌هایی که ساختمان‌ها در جوامع پیشرفته به عهده می‌گیرند، به گوناگونی و نامحدودی افرادی است که از این ساختمان‌ها استفاده می‌کنند. به رسمیت شناختن و بازشناسی تاثیر قابل‌توجه ساختمان‌ها بر شرایط آسایش انسان‌ها، بهره‌وری، بازده و اثرات زیست‌محیطی و میراث اجتماع

جلوگيري از ضربه قوچ در خطوط لوله در حالت اضطراري قطع جريان به‌خاطر شيرهاي سريع عمل‌كننده

اين مقاله روشي را براي جلوگيري از ضربه قوچ به‌وجود آمده توسط شيركنترل در فرايند بسته شدن ارائه مي‌كند. براي اين منظور، شير به يك سامانه ترمز كه بر روي محور چرخش دريچه شير عمل مي‌كند، مجهز مي‌شود. سيلندر ترمز ديسك هيدروليكي عمل‌كننده ترمز به خطوط لوله در پايين دست متصل شده

فناوری ساختمان‌های بلند هوشمند و آلترنیتیوهای طراحی برای آسایش و بهره‌وری انرژی بیشتر در آب و هوای گرم و خشک

عملکرد سیستم تهویه هوشمند در ساختمان بعنوان یک فیلتر محیطی در نظر گرفته می‌شود. این سیستم همانند یک پوسته اطراف ساختمان می‌باشد که کنترلی دقیق بر هوای ورودی از فضای باز را دارد و در یک آب و هوای گرم و خشک، بدلیل مشکلاتی از قبیل افزایش بیش از حد گرمای استراتژی‌های طراحی هوشمن

پاك‌سازي كانال‌ها

بسياري تغييرات فناوري در 100 سال گذشته نسبت به سده قبل از آن رخ داده است. اتومبيل‌هاي مدرن، هواپيما، ارتباطات، صنعت، نيروگاه‌ها و تهويه مطبوع، امروزه بيشتر زندگي نوع بشر را دستخوش تغيير قرار داده است. اما تمام اين پيشرفت‌ها باعث آلودگي منابع طبيعي ما شده است؛ مخصوصاً هواي ا

تأثیر شرایط حرارتی موجود و مورد نیاز ساکنین ساختمان‌های مسکونی بلندمرتبه بر میزان مصرف انرژی

با توجه به این‌که شرایط حرارتی ساکنین در ساختمان‌های بلندمرتبه متفاوت از ساختمان‌های معمولی است، لذا بررسی این‌گونه ساختمان‌ها به لحاظ تأمین آسایش و کاهش مصرف انرژی ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. هدف از این مقاله بررسی شرایط حرارتی در سه گروه از ساکنین آپارتمان‌های بلندمس

بنر
بنر
بنر

راهنمای جامع صنعت تهویه و تأسیسات کشور

راهنمای جامع صنعت تهویه تأسیسات کشور