Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
3
1
gregorian
2017
6
1
17
4
online
1
fulltext
fa
بررسی عملکرد حیاط و خصیصههای طراحی آن برای بهبود عملکرد گرمایی و آسایش حرارتی در شرایط آب و هوایی تهران
Investigating courtyard and its design parameters for thermal performance and comfort in Tehran climate
حیاط بهعنوان یکی از عناصر موجود در طراحی ساختمان از دیرباز همواره موردتوجه معماران ایرانی بوده است. با توجه به نقش ریزاقلیمی حیاط و نقش بهبوددهندهی آن در عملکرد گرمایی ساختمان، پژوهشهای بسیاری در این رابطه صورت گرفته است. این پژوهش نقش عوامل طراحی و فرم حیاط را در مراحل پیش طراحی با نقطهنظر عملکرد گرمایی و همینطور شرایط آسایش حرارتی موردبررسی قرار میدهد. در این پژوهش نقش ویژهی حیاط در عملکرد گرمایی ساختمان، با توجه به جانمایی حیاط و دیگر پارامترهای طراحی، مانند نسبت هندسی اضلاع حیاط و جهتگیریهای ساختمان و حیاط مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن نقش ریز اقلیمی حیاط و همینطور شرایط آسایش حرارتی، سه نوع طرح هندسی اصلی حیاط یعنی تمامبسته، نیمهبسته و تمامباز توسط نرمافزار ENVI-met و حل دینامیک سیالات محاسباتی شبیهسازی شد و با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. برای بررسی آسایش حرارتی نیز از مدل ارتقا یافتهی آسایش حرارتی فنگر برای محاسبهی معیار PMV در حیاط استفاده شده است. نتایج حاصل نشاندهندهی عملکرد گرمایی بهتر حیاط تمامبسته بوده و با بررسی نسبتهای متفاوت طول به عرض در حیاطهای تمامبسته این نتیجه به دست آمد که با نزدیکتر شدن به نسبت طول به عرض 1، عملکرد حیاط در آسایش حرارتی و همینطور پایینتر آوردن دمای هوای ریز اقلیم موفقتر خواهد بود. همینطور با تمرکز بر اقلیم آب و هوایی و موقعیت جغرافیایی شهر تهران، طبق نتایج این پژوهش، جهتگیری شمالی-جنوبی و افزایش ارتفاع حیاط بهعنوان راهکارهای مؤثری بر ارتقا عملکرد گرمایی، بهویژه در هندسهی حیاط نیمهبسته و تمامبسته، پیشنهاد میشوند.
Courtyard has been recognized as one of main elements in the Iranian culture, architecture and building design. According to its micro-climate effect in improving thermal performance of building, courtyard has been considered as a considerable subject for many researches. This paper investigates the courtyard’s design parameters and geometric configurations in pre-design states for improving thermal performance and comfort. For achieving this point, in this research the influence of courtyard orientation, horizontal dimensions and other parameters related to geometry have been evaluated. Due to micro-climate effect of courtyard on parameters related to thermal comfort, three main geometric layouts such as closed, semi-closed and open geometry have been investigated and compared by CFD simulations in ENVI-met software. The thermal comfort parameters are also investigated through comparing mean PMV in all simulations cases, using Fanger’s extended model. The results showed that thermal performance of closed shaped courtyard is better than other layouts. Also the comparison of results related to different aspect ratios (length to width ratios), put into evidence that thermal performance improves as the aspect ratio gets close to 1. That means as the courtyard shape encloses to square, the thermal performance improves and the mean air temperature in the investigated microclimates declines. To determine best configuration for Tehran’s climate, the results showed north-south orientation of building and increase of the height of the courtyard, are the two most appropriate considerations that will directly improve the thermal performance and comfort, specifically in closed and semi-closed layout.
حیاط,ریز اقلیم,آسایش حرارتی,عملکرد گرمایی,شبیهسازی
Courtyard,Micro-Climate,Thermal Comfort,Thermal Performance,CFD Simulation
369
380
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12756-2&slc_lang=fa&sid=15
Seyyed Mohammad Reza
Maleki
سید محمد رضا
ملکی
100319475328460065366
100319475328460065366
No
Master student, Department Of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
Behrooz
Mohammad Kari
بهروز
محمد کاری
100319475328460061230
100319475328460061230
Yes
Energy, Acoustic & Light Department Of Road, Housing & Urban Development Research Center(BHRC), Tehran, Iran
استادیار مهندسی عمران (فیزیک ساختمان)، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران
Mehdi
Maerefat
مهدی
معرفت
100319475328460061228
100319475328460061228
No
Department Of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران