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

تئوري، كاربردها و تعيين اندازه شيرهاي هوا

یکی از شاخص‌ها و عوامل تعیین‌کننده توسعه و پیشرفت یک کشور، ارتقای دانش فنی کارشناسان و متخصصان آن است. اجرای پروژه‌های صنعتی و عمرانی علیر‌غم اینکه سرمایه‌گذاری مؤثر و موجهی در جهت بهره‌مندی کشور از ساز و کارهای تکنولوژیکی، امکان تبدیل منابع، ایجاد درآمد ناشی از ارزش ا

استفاده از ابزار مدل سازی ترکیبی گرما، هوا و رطوبت در شبیه سازی توسط نرم افزار MATLAB

  چکیده این مقاله نظری کلی به پیشرفتهای و نتایج به دست آمده اخیر در ارتباط با گرما، هوا و رطوبت ( (HAM در شبیه سازی در نرم­افزار MATLAB که توسط ابزاری به نام HAMLAB ایجاد می­شود، دارد. پیشرفتهای اخیر شامل یکپارچگی ساختمان با سیستم های ساخت و ساز و کنترل کننده ها، انتقال کلی هوا، گرما

انرژی زمین‌گرمایی چیست؟

گرما شکلی از انرژی است و انرژی زمین‌گرمایی از نظر لغوی، به معنای گرمای موجود درون زمین است که در اثر پدیده‌های زمین‌شناسی در کل کره زمین به‌وجود می‌آید. انرژی زمین‌گرمایی نشان‌دهنده بخشی از گرمای زمین است که انسان می‌تواند آن را بازیافت و یا استخراج نماید.حضور آتشفشان،

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

مدیریت ریســک با محوريت بحث از پروژه‌هاي برون‌شهري تأسيسات

این مقاله، به كليات مديريت ريسك در پروژه‌هاي تأسيسات برون شهري، نظير خطوط انتقال آب، گاز و نفت و يا ايستگاه‌هاي تقويت فشار خطوط نفت، گاز و آب مي‌پردازد. بر اين اساس، كليه مراجعي كه در اين ارتباط بايد درگير شده و ريسك پروژه را بررسي و مديريت نمايند، در اين مقاله مشخص گرديده ا

طراحي نرم‌افزار SQCRA به منظور ارزيابي نيمه كمی‌ ريسك كار با مواد شيميايي در محیط کار

چكيده:منظور از ارزيابي ريسك مواد شيميايي، تشخيص و تعيين مقدار ريسک ناشي از كاربرد يک ماده شيميايي زيان‌آور ‌می‌باشد. در اين مطالعه با استفاده از مجموعه اطلاعاتي كه می‌توان از روش‌هايي چون بازديد مستقيم شرايط كار، بررسي ميزان‌ كاربرد مواد شيميايي در محيط كار، بررسي ميزان

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

بنر
بنر

راهنمای جامع صنعت تهویه و تأسیسات کشور

راهنمای جامع صنعت تهویه تأسیسات کشور