مطالعه CFD فرم ساختمان و تاثیر آن بر کیفیت هوای داخل در بافت مسکونی شهری(مورد مطالعه: منطقه یک شهر شیراز)
نویسندگان
1 دانشیار معماری، عضو هیئت علمی گروه معماری دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
2 دانشیار گروه معماری و شهرسازی واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران
3 دکتری معماری، گروه معماری و شهرسازی، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران.
doi
10.22061/jsaud.2025.10003.2172چکیده
با توجه به افزایش روند شهرنشینی در زندگی مدرن، آلودگی هوا به ویژه آلودگی ناشی از ترافیک شهری به شدت رو به افزایش است. این روند تاثیر زیادی بر کاهش کیفیت هوای داخل ساختمان ها و درنتیجه کاهش آسایش و آرامش جسمی و روانی انسانها میگذارد. در این ارتباط به نظر میرسد فرم ساختمانها میتواند تاثیر بسزایی بر میزان و الگوی ورود آلایندهها به فضاهای درونی آنها داشته باشد. بر همین اساس در این پژوهش به بررسی تاثیر فرم ساختمانها در یک بافت شهری بر تغییر الگوی جریان هوا و میزان ورود غلظت آلاینده به درون ساختمان ها پرداخته میشود. برای این منظور 3 فرم رایج ساختمانهای کوتاه مرتبه در شهر شیراز به عنوان الگوهای مورد بررسی استخراج و در چهار حالت چرخش، در یک بافت نقطه ای منظم شهری قرار گرفتند. به این ترتیب 12 نمونه موردی استخراج و همگی در مجاورت یک اتوبان شهری (به عنوان منبع تولید آلاینده) قرار داده شدند و با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شبیه سازی شدند. در این پژوهش دو پارامتر سرعت هوا و غلظت آلاینده NO2 برای سنجش کیفیت هوا مورد استفاده قرار گرفت. جریان ثابت سه بعدی ( steady 3dimentional flow) با استفاده از مدل آشفتگی SST-Kω جهت شبیه سازی نمونهها مورد استفاده قرار گرفت که به صورت عددی بر اساس معادلات رینولدز میانگین ناویر استوکس (RANS) حل شده است. نرم افزار CFD مورد استفاده در این تحقیق در مقایسه با آزمایشات تونل باد مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است و نتایج قابل قبولی به همراه داشته است. نتایج نشان داد که فرم ساختمان تاثیر قابل توجهی بر کیفیت هوای درون ساختمان دارد. همچنین بر اساس نتایج روش تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس، بهترین و بدترین الگوی فرمی ساختمان به منظور افزایش سرعت هوا و کاهش غلطت آلاینده های درون بنا به ترتیب مربوط به فرم پلکانی و فرم L شکل است