پیمانکار رتبه یک تاسیسات

تحلیل اقتصادی و مصرف انرژی ساختمان های هوشمند MEGA(قسمت اول)
ساختمان هوشمند MEGA – تحلیل اقتصادی و مصرف انرژی در ساختمان هوشمند MEGA
1398-02-26
طراحی تاسیسات مکانیکی بیمارستان 64 تختخوابی دانشکده پزشکی – بخش پنجم
1398-02-29
Show all

ارزیابی تاثیر تهویه متقاطع در ساختمان ها بر کیفیت هوا در معابر خیابانی

مترجم: حسین حاجی زین العابدینی
اردیبهشت ماه 98

 

 

اثرات تهویه متقاطع

 

تاثیر تهویه متقاطع در ساختمان ها بر کیفیت هوا در معابر خیابانی ارزیابی شده است. اثرات جریان ورود هوا به معابر از طریق پنجره ها، با جریان مخالف و توزیع آلاینده در معابر منظم و نامنظم مورد بررسی قرار گرفت، و تاثیر درصد باز بودن پنجره (WOP) برای نسبتهای عرضی مختلف خیابان به ارتفاع ساختمان ( AR) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج عددی نشان می دهد که جریان هوا از طریق پنجره ساختمان های بالا دستی می تواند گرداب اولیه را از بین ببرد و منجر به الگوی جریان جدیدی در معابر شود. وقتی WOP از 0 تا 10٪ افزایش می یابد، توانایی جریان برای رقیق کردن و پراکندگی آلاینده می تواند بهبود یابد. و باعث می شود غلظت آلاینده ها در خیابان از 23٪ تا 27٪ کاهش یابد. و این کاهش در مورد آرایش نامنظم نسبت به آرایش منظم بیشتر است. تاثیرات WOP بر جریان هوا در داخل معابر با افزایش AR کاهش می یابد. در نسبت های ابعادی محدودی، ساختار جریان و غلظت آلاینده در معابر بدون توجه به WOP ثابت است.

اثرات تهویه متقاطع

اثرات تهویه متقاطع

در بسیاری از کلان شهرهای چین، آلودگی هوا به یک مشکل عمده تبدیل شده است و به دلیل انتشار آلاینده های وسایل نقلیه از سطح زمین به خیابان شده است که معمولاً توسط ساختمان های بلند احاطه شده است.  در سال های اخیر بررسی ویژگی های جریان هوا و آلایندگی ناشی از وسایل حمل و نقل در معابر خیابانی،  اهمیت  بسیاری پیدا کرده است. مطالعات متعددی از جمله اندازه گیری های میدانی، تونل هوا و آزمایش های کانال آب برای بررسی میدان جریان و پراکندگی آلاینده ها در معابر خیابانی انجام شده است. با توجه به تمام مطالعات قبلی، عوامل مهم موثر بر میدان های جریان و توزیع آلاینده در معابر اغلب به صورت زیر طبقه بندی می شود: شرایط هندسی پیکربندی ساختمان  مانند نسبت معبر (به عنوان مثال، AR، نسبت عرض خیابان W به ارتفاع ساختمان H) و هندسه پشت بام ساختمان، ویژگی های باد (سرعت و جهت باد)، اثر حرارتی، چیدمان درختان کاشته شده ، و توربولانس ناشی از ترافیک.

 

اثرات تهویه متقاطع

اثرات تهویه متقاطع

مطالعات اندکی پیرامون تعیین کیفیت جریان در معابر خیابانی OKE انجام شد. بر اساس نسبت ابعاد، الگوی جریان به سه حالت اصلی طبقه بندی شد، به عنوان مثال، زبری سطح، تداخل جریان و تاثیر جریان گردابی واقع در مرکز معبر خیابانی که با AR = 1 وجود دارد، که شایع ترین مورد است. با کاهش AR، ممکن است تعداد گرداب افزایش یابد. برای معابر خیابانی نامتقارن، ساختار جریان پیچیده تر است. سه ویژگی برای طبقه بندی گردابه های جریان در نظر گرفته می شود، یعنی یک گردابه ای، دو گردابه چرخشی و حالت چند گردابه، با توجه به نسبت H1 / W (نسبت ارتفاع ساختمان بالادستی به عرض خیابان) و H1 / H2 (نسبت ارتفاع ساختمان بالادستی به ساختمان پایین دست). به عنوان مثال، نتایج یک تحقیق نشان داد که دو گردابه گردشی در پشت ساختمان های بالادستی تشکیل می شود.
مطالعه مقدماتی انجام شده نشان داد که اثر حرارتی نقش مهمی در تغییر ساختارهای جریان در معبر بازی می کند. در مطالعه ای اثر حرارت سطحی بر سرعت تبادل هوا و الگوهای جریان (AER)  درمعابر بررسی شد، نتایج نشان داد که ساختارهای جریان و AER به شدت توسط نیروی شناوری تحت تاثیر قرار گرفته است.

پس الگوی جریان در معبر به میزان قابل توجهی از شرایط حرارتی تحت تاثیر قرار می گیرد و پراکندگی آلاینده در معابر خیابانی به طور عمده به الگوهای جریان بستگی دارد.
مکانیسم پراکندگی آلاینده با نسبت های مختلف L / H (نسبت طول ساختمان L به ارتفاع ساختمان H) بررسی شد.  این پراکندگی با افزایش نسبت ها کاهش یافت. نتایج نشان می دهد که وضعیت واقعی باد در پراکندگی آلاینده موثر است.

با این حال، ساختمان های مجاور خیابان ها معمولاً در بسیاری از مطالعات به عنوان بلوک های بتنی ساده سازی شده اند، در نتیجه اثرات تهویه متقاطع از طریق ساختمان ها در لگوی جریان معابر ناچیز بود. به منظور بهبود هوای داخل ، ساکنان در ساختمان ها به احتمال زیاد پنجره ها را برای تهویه افقی باز می کنند، این منجر به ورود مقدار زیادی هوا به خیابان از طریق پنجره ها می شود و جریان هوا الگوی جریان در معابر را منحرف می کند.
اثرات تهویه متقاطع ساختمان ها بر میدان جریان و کیفیت هوا در داخل معابر خیابان ها توسط شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج عددی نشان می دهد که وقتی WOP افزایش می یابد، مقدار زیادی هوای تازه وارد معابر خیابانی از طریق پنجره ساختمان های بالادستی می شود و در نتیجه سبب برهم زدن گرداب اصلی در معابر می گردد. اختلاف فشار هوا در بالای معابر همانطور که WOP   افزایش می یابد کاهش پیدا می کند، که باعث کاهش سرعت تبادل هوا بین معابر خیابانی و لایه سطحی آزاد می شود.

این امر منجر به ورود مجدد مقدار کمتری آلاینده به حوزه خیابان می شود، به طوری که توانایی جریان برای رقیق سازی آلاینده بهبود می یابد، و در نتیجه غلظت متوسط ​​در داخل معابر افت شدیدی پیدا می کند. در مورد مطالعه حاضر، زمانی که WOP از 0 تا 10 درصد افزایش یابد، سطح غلظت متوسط ​​در حوزه خیابانی حدود 23٪ تا 27٪ کاهش می یابد، و کاهش غلظت در آرایش منظم کمتر از آرایش نامظم است.
علاوه بر این، نتایج عددی نشان می دهد که افزایش عرض خیابان می تواند میزان تهویه معابر را افزایش دهد، در نتیجه اثر WOP با افزایش AR کاهش می یابد. در نسبتهای ابعادی محدودی، حساسیت ساختار گرداب و غلظت آلاینده باتغییر WOP  کاهش می یابد.

 

اثرات تهویه متقاطع

اثرات تهویه متقاطع

شایان ذکر است که نتایج حاصل از مطالعه تا حدی بر اساس مدل های ساده سازی شده است، و شامل جهت و سرعت هوای محیط، مورفولوژی شهری، اثر حرارتی، و غیره است. با این حال، مطالعه حاضر نشان می دهد برای بهبود دقت پیش بینی مدل با پنجره باز باید در نظر گرفته شود.

 

منبع:

1-Y. Zhang, Z. Gu, Y. Cheng, S. Lee, Effect of real-time boundary wind conditions on the air flow and pollutant dispersion in an urban street canyon-large eddy simulations, Atmos. Environ. 45 (2011) 3352e3359.

2-J.F. Sini, S. Anquetin, P.G. Mestayer, Pollutant dispersion and thermal effects in urban street canyons, Atmos. Environ. 30 (1996) 2659e2677.

یک دیدگاه