طراحی بادگیر مدرن و مدیریت مصرف انرژی ساختمان
طراحی بادگیر امروزه به دلیل مشکلات زیست محیطی و همچنین افزایش هزینه‌‌های مربوط به تهویه ساختمان‌ها، به موضوع مورد علاقه‌ی بسیاری از محققان تبدیل شده و تلاش گسترده‌ای را به منظور استفاده از انرژی‌‌های تجدیدپذیر در تهویه ساختمان به دنبال داشته است. تهویه طبیعی ایجاد روشی به منظور ورود و خروج جریان هوا به ساختمان با استفاده از انرژی‌‌های تجدید پذیر است.
طراحی بادگیر و تهویه مطبوع ساختمان؛
بادگیرها یک نمونه از وسایلی هستند که با ایجاد جریان هوا در ساختمان، شرایط مطلوبی را برای ساکنان در طول ماه‌های گرم تابستان ایجاد میکنند. به طور خلاصه، بادگیرها جریان هوا را از ارتفاعاتی بالاتر از سطح زمین گرفته و آن را به داخل ساختمان هدایت میکنند. در مناطقی که باد غالب در یک جهت می‌‌وزد، بادگیرها تنها یک دهانه به عنوان ورودی هوا دارند. اما در مناطقی که جهت باد متغیر است، معمولاً از بادگیرهای چهار طرفه استفاده میشود.
عملکرد بادگیرها بستگی به سرعت و جهت وزش باد و زمان استفاده از آن‌ها دارد. در طراحی سیستم‌‌های تهویه مطبوع طبیعی، فراهم ساختن حداقل هوای مورد نیاز برای تهویه ساختمان به همراه تنظیم دمای محیط باید به صورت همزمان در نظر گرفته شود. بررسی انجام شده نشان می دهد که بادگیرها قادر به تأمین این دو پارامتر می باشند.
طراحی بادگیر و ساختمان مصرف انرژی صفر؛
آمارها بیانگر آن است که علی‌رغم نگرانی‌ها در مورد مصرف بهینه‌ی انرژی، همچنان بخش ساختمان بیشترین میزان مصرف انرژی در جهان را به خود اختصاص داده است. تلاش‌های جهانی برای کاهش آلودگی، همچنین کاهش منابع انرژی جهانی و این حقیقت که ساختمان‌ها سهم بزرگی از مصرف انرژی اولیه در جهان را به خود اختصاص داده‌اند، تحقیقات را به سوی تعریف جدیدی از ساختمان‌ها با عنوان ساختمان‌های انرژی- آلاینده صفر ZEBسوق داده است.
ساختمان ZEB به طور کلی به ساختمانی گفته میشود که میزان مصرف انرژی آن با استفاده از شیوه‌های مختلف تا حد زیادی کاهش یابد تا بتوان مصرف انرژی اولیه آن را با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر و پاك جبران نمود.
شرکت مبنا و طراحی بادگیر در اولین ساختمان انرژی صفر ایران
پروژه طراحی و اجرای اولین ساختمان انرژی‌صفر ایران در سال ١٣٩١ از سوی پژوهشگاه مواد و انرژی تعریف شده و طراحی و اجرای آن در قالب EPC به شرکت مبنا واگذار گردید. ساختمان‌های انرژی‌صفر خالص به ساختمان‌هایی اطلاق میشود که خالص مصرف انرژی سالیانه آن صفر باشد.
اجرای ساختمان انرژی‌صفر معمولا با دید پیشبرد دانش طراحی در کشور صورت می‌گیرد. تنها با به کارگیری الزامات معماری خاص در طراحی، مصرف انرژی ساختمان به حدود ١٠% یک ساختمان مشابه، کاهش مییابد. امروزه به دلیل مشکلات زیست محیطی و همچنین افزایش هزینه‌‌های مربوط به تهویه ساختمان‌ها، بسیاری از محققان تلاش گسترده‌ای را به منظور استفاده از انرژی‌‌های تجدیدپذیر در تهویه ساختمان آغاز کرده‌اند. بادگیرها یک نمونه از وسایلی هستند که ضمن کاهش مصرف انرژی، با ایجاد جریان هوا در ساختمان، شرایط مطلوبی را برای ساکنان در طول ماه‌های گرم تابستان ایجاد میکنند.
در مقاله‌ی قابل دانلود در پیوست این مطلب، به شبیه سازی عددی سه بعدی عملکرد بادگیر ساختمان انرژی صفر پرداخته شده است. به منظور اعتبار سنجی نتایج حاصل از شبیهسازی با اندازه گیری های تجربی در ساختمان مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصل، بادگیر به درستی هوای بیرون ساختمان را به داخل هدایت می کند.
طراحی بادگیر و پیشینه‌ی مطالعات علمی
تاکنون چندین مطالعه علمی در رابطه با عملکرد سرمایشی بادگیرها انجام شده است. نتایج نشان میدهد که بادگیرها نقش مهمی در ایجاد تهویه طبیعی و ایجاد آسایش گرمایی در فضاهای مختلف دارند. نمونه‌ای از مطالعه تجربی و شبیهسازی عددی، عملکرد سرمایشی بادگیرها در مناطق گرم و خشک شهر یزد را بررسی کرده است. نتایج این مطالعه و بررسی‌های مشابه نشان میدهد که در صورت استفاده از مقدار منطقی از آب در سیستم تبخیری یک بادگیر، دمای داخلی کاهش و رطوبت نسبی افزایش مییابد. هر دو این موارد برای تهویه مناطق گرم و خشک مناسب هستند.
در مقاله‌ی پیوست این مطلب، شبیهسازی سه بعدی بادگیر ساختمان انرژی صفر تشریح شده است. به همین دلیل در ابتدای مقاله، به بیان مشخصات هندسی بادگیر پرداخته میشود و به دنبال آن نتایج بررسی و تحلیل میشود. نتایجی که ثابت میکنند استفاده از بادگیر در اولین ساختمان انرژی صفر ایران، سبب کاهش مصرف انرژی شده است.
طراحی بادگیر مدرن و شبیه سازی های سه بعدی
شبیهسازی سه بعدی در این مقاله در شرایط آب و هوایی حاکم برای پروژه نشان داد که بادگیر به درستی هوای خارج از ساختمان را به داخل کشیده و سبب ایجاد تهویه طبیعی می‌‌گردد. به منظور اعتبار سنجی نتایج بدست آمده از شبیهسازی عددی با نتایج اندازه‌گیری شده در ساختمان مقایسه شد.
این مقایسه نشان‌دهنده دقت خوب نتایج شبیهسازی است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که جدایش جریان در داخل بادگیر دو طرفه، در هر دو ورودی جنوبی و غربی ایجاد میشود. با جدایش جریان یک ناحیه گردابه‌‌ای بزرگ ایجاد شده که سبب کاهش سطح مقطع عبوری جریان میشود. استفاده از روش‌هایی که باعث کاهش ناحیه جدایش جریان شود، سبب ورود مقدار بیشتری از هوا به داخل ساختمان شده و در نتیجه تهویه بهتر را به همراه دارد.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی راهکارهای هوشمندسازی و طراحی و ساخت ساختمان انرژی – آلاینده‌ی صفر توسط شرکت مبنا با واحد فروش و بازاریابی مبنا تماس بگیرید.
دانلود مقاله‌ی ارزیابی عملکرد بادگیر اولین ساختمان انرژی صفر ایران به کمک شبیه سازی سه بعدی
