بهره گیری از دودکش خورشیدی و سقف گالی پوش جهت افزایش راندمان تهویۀ طبیعی (مطالعۀ موردی: ساختمان مسکونی در شهر بابل) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
بیان مسئله: با پیشرفت فناوری، به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در طراحی ساختمان ها، به ویژه در اقلیم های معتدل و مرطوب، کمتر توجه شده است. انرژی باد می تواند با بهینه سازی مصرف انرژی، کاهش رطوبت و بهبود آسایش حرارتی، نیاز به تأسیسات مکانیکی و سوخت های فسیلی را کاهش دهد. راهکارهایی مانند دودکش خورشیدی و سقف گالی پوش نیز می توانند تهویه طبیعی را بهبود بخشد و کارایی انرژی در ساختمان ها را افزایش دهند.هدف پژوهش: هدف این پژوهش بررسی تأثیر دودکش خورشیدی به عنوان راهکاری نوین و سقف گالی پوش به عنوان راهکاری بومی بر میزان تعادل حرارتی ازطریق افزایش راندمان تهویه طبیعی در ساختمان های اقلیم معتدل و مرطوب بابل است. روش پژوهش: روش پژوهش شامل مطالعات اسنادی- نظری، مطالعات میدانی و شبیه سازی کاربردی است. در بخش کاربردی بهره وری دودکش خورشیدی و سقف گالی پوش با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر در دو بخش شبیه سازی انرژی و دینامیک سیالات محاسباتی تحلیل می شود.نتیجه گیری: استفاده هم زمان از تهویه دودکش خورشیدی با برنامه زمان بندی از ساعت هشت شب تا هشت صبح و سقف گالی پوش با عملکرد 24 ساعته در ساختمان، طی شش ماه بهار و تابستان، به طور قابل توجهی بر شرایط حرارتی ساختمان تأثیر می گذارد. این ترکیب در مقایسه با ساختمان مجهزبه سقف سفال پوش و بدون دودکش خورشیدی در همین بازه زمانی، به طور میانگین موجب کاهش 4/438 کیلووات ساعت از کل حرارت فضای داخلی ساختمان ازطریق تهویه طبیعی می شود، نرخ تعویض هوا را به میزان 9/9بار در ساعت افزایش می دهد و جذب حرارت را تا 3613 کیلووات ساعت کاهش می دهد.Utilization of Solar Chimney and Thatch Roof to Enhance the Efficiency of Natural Ventilation (A Case Study: Residential Building in Babol City)
Problem statement: Despite technological advancements, the utilization of renewable energy strategies in building design, particularly within temperate and humid climates, remains underutilized. Wind energy offers the potential for reducing reliance on mechanical systems and fossil fuels through optimized energy consumption, humidity mitigation, and enhanced thermal comfort. Architectural strategies such as solar chimneys and thatched roofs can further promote natural ventilation and improve building energy efficiency.Research objective: This research aims to evaluate the impact of integrating a solar chimney, as a contemporary approach, and a thatched roof, as a vernacular building practice, on achieving thermal balance by increasing the efficiency of natural ventilation in buildings situated in Babol’s temperate and humid climatic zone.Research method: The research methodology employed documentary-theoretical analysis (literature review), field investigations, and applied computational simulation. The simulation component was used to assess the performance contributions of the solar chimney and thatched roof utilizing DesignBuilder software, employing both building energy simulation and Computational Fluid Dynamics (CFD) analyses.Conclusion: The concurrent application of solar chimney-driven ventilation (scheduled operation: 8 PM- 8 AM) and a continuously operating thatched roof (24-hour) within the building during the six-month spring and summer period demonstrates a significant positive influence on the building’s thermal conditions. In comparison to a baseline building equipped with a tile roof and lacking a solar chimney over the identical period, this combined strategy yields an average reduction of 438.4kWh in total internal heat gain removed via natural ventilation. It elevates the air change rate by 9.9ACH and diminishes heat absorption through the building envelope by 3613 kWh.
تبلیغات
