عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر پوشش گیاهی بر سرمایش ساختمان در اقلیم گرم و خشک (نمونه موردی تهران)
- رشته تحصیلی
- انرژی معماری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس هنرهای زیبا شماره ثبت: 11880;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81371;کتابخانه پردیس هنرهای زیبا شماره ثبت: 11880;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81371
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- سعیده اعرابی
- استاد راهنما
- امیر نجات
- چکیده
- هدف از انجام این پژوهش ایجاد پلی میان اندازه گیری میدانی و شبیه سازی عددی محیط حرارتی سه خیابان شهری بود. اطلاعاتی که از این پژوهش در مورد اثر درختان موجود در خیابان ارائه گردید برای طراحان و برنامه ریزان محیط قابل‌استفاده است. اثر سرمایشی گیاهان به‌عنوان عاملی برای تنظیم شرایط هوایی برای سه خیابان تهران در شش روز تابستان مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه‌گیری‌های میدانی در فضای باز و به‌صورت یک نمونه مقیاس شده شامل چهار ردیف از بلوک‌های سفالی مدلسازی گردید. سه تنگه خیابانی با و بدون پوشش گیاهی برای مطالعه اثر کمّی درختان واقع در پیاده‌رو بر بارهای سرمایی در فصل تابستان ساخته شدند. نتایج به‌صورت زیر خلاصه می‌گردد. اگرچه وجود یک ردیف درخت در میان هر تنگه سرعت باد داخل تنگه را می‌تواند 43 تا 55 درصد کاهش دهد اما رطوبت مطلق بیش از 15/2 برابر می‌گردد. به‌طورکلی درختان می‌توانند گرمای محسوس محیط مجاور خود را تا حدود 55% و گرمای نهان را تا حدود 8% کم کنند که به کاهش 39 درصدی کلی بار حرارتی منجر می‌گردد. از سوی دیگر همین مدل به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شبیه‌سازی گردید. معادلات حاکم بر جریان سه‌بعدی باحالت یکنواخت RANS که با مدل آشفتگی k-e بسته شده بودند و به‌وسیله عبارت‌های چاه و منبعی که به آن اضافه گردید اثر آیرودینامیکی درخت بر جریان هوا تعریف گردید. با تعیین یک عبارت توان سرمایشی در معادله انرژی نیز سرمایش ناشی از تبخیر-تعریق گیاهان در نظر گرفته شد. اختلاف کمی میان داده‌های دمای هوا و سرعت باد در حالت با و بدون درخت حاصل از اندازه‌گیری میدانی و شبیه‌سازی عددی در دو زمان با یکدیگر مشاهده گردید. بنابراین از شبیه سازی عددی می توان به عنوان ابزاری در طراحی بازشوها و منظر معماری استفاده نمود. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که اثر سرمایشی گیاه تنها به فاصله کمی از درختان محدود می‌گردد
- Abstract
- The goal of this research was to bridge the gap between numerical studies and field measurement on thermal environment of three real urban streets and to present information on the effects of urban trees suitable for use by designers and planners. The cooling effects of vegetation as a measure to mitigate air condition resources was investigated for three street’s canyons in the city of Tehran, for the meteorological conditions on the six summer days. Outdoor measurements were conducted at a reduced scale model site consisting of four array of clay blocks. Three urban canyon with different vegetation conditions were reproduced to examine the quantitative effects of trees along the sidewalk on cooling loads in summer. The result can be summarized as follows. Although the presence of an array of sidewalk trees reduces the wind speed inside the canyon by 43 to 55%, it increases the absolute humidity up to 2.15 times. Overall, the trees decrease the sensible heating 55% and the latent heating 8% leading to 41% total heat reduction. On the other hand, Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations with sidewalk trees and bare were performed. The 3D steady-state Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations were closed by the realizable k-? turbulence model extended with source and sink terms to represent the effects of vegetation on air flow. By specifying a cooling power term in the energy equation, the transpirational cooling by vegetation was taken into consideration. The measured and simulated air temperature and wind speed in the bare canyon and with trees slight deviations for two moments in time are found with an average deviation of 1?C and 0.2 m/s. The simulation results showed that the cooling was restricted to the vicinity of the vegetation.
