تحلیل عملکرد بادگیر دو طبقه خانه آقازاده با رویکرد مدل‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)

الموضوعات :

مهدی معتمدمنش ¹ , حنانه محمدی ² , محیا سرلک ³

1 - استادیار گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

تاريخ الإرسال : 03 الأحد , شعبان, 1446 تاريخ التأكيد : 03 الجمعة , ذو الحجة, 1446 تاريخ الإصدار : 20 الثلاثاء , محرم, 1447

الکلمات المفتاحية: بادگیر, بادگیر دو طبقه, تهویه مناسب, اقلیم گرم و خشک, طراحی اقلیمی,

ملخص المقالة :

خانه آقازاده در شهر ابرکوه از نمونه‌های برجسته معماری اقلیمی در ایران است که با بهره‌گیری از عناصر پایداری مانند حیاط مرکزی، حوض و بادگیر دو طبقه، به‌گونه‌ای هوشمندانه مصرف انرژی را کاهش داده و آسایش حرارتی را ارتقا می‌دهد. این پژوهش با هدف تحلیل عملکرد بادگیر منحصربه‌فرد و دوطبقه این خانه از منظر تهویه طبیعی، از رویکرد تحقیق ترکیبی استفاده کرده است. داده‌ها از طریق مطالعات کتابخانه‌ای و برداشت میدانی گردآوری و به روش توصیفی تحلیل، سپس با مدل‌سازی رایانه‌ای در نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر ارزیابی شده‌اند. شبیه‌سازی جریان هوا بر اساس فایل اقلیمی و تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی (سی.‌اف.‌دی) انجام شد. نتایج نشان داد طبقه دوم بادگیر این خانه نقش مهمی در بهبود تهویه، افزایش سرعت جریان و کاهش ورود ذرات معلق و آلودگی‌ها دارد. این طراحی، حتی در شرایط بدون باد، تهویه مؤثری فراهم می‌کند و الگویی الهام‌بخش برای معماری معاصر در اقلیم گرم‌ و خشک به شمار می‌رود.

المصادر:

1. اسدی، لادن؛ سعیدی، آیدین؛ و بیک محمدی، امیرحسام. (1391). مفهوم باد در فرهنگ ایرانی و چگونگی عملکرد آن در معماری سنتی کویر. همایش ملی باد و خورشید. https://civilica.com/doc/183903
2. آقایی، یاشگین؛ و کاراحمدی، مهران. (1401). نقش بادگیرهای اقلیم گرم و خشک در پایداری زیست محیطی (نمونه موردی: باغ دولت‌آباد یزد). کنفرانس ملی شهرسازی، معماری، عمران و محیط زیست. https://sid.ir/paper/1022697/fa
3. بهادری‌نژاد، مهدی؛ و دهقانی، علیرضا. (1392). بادگیر شاهکار مهندسی ایران. تهران: نشر یزدا. https://www.gisoom.com/book/
4. پیوسته‌گر، یعقوب؛ حیدری، علی‌اکبر؛ و اسلامی، مطهره. (1396). بازشناسی اصول پنجگانه استاد پیرنیا در معماری خانه‌های سنتی ایران و تحلیل آن با استناد به منابع اعتقاد اسلامی (مطالعه موردی: خانه‌های شهر یزد). مطالعات شهر ایرانی-اسلامی، دوره 7 (27)، 66-51. https://www.sid.ir/paper/177423/fa
5. جلالی‌زاده، محمد. (1401). تنظیم شرایط محیطی. تهران: آکادمی تخصصی معماری. https://www.academymemari.com
6. حکیمی، شیده؛ هاشمی‌زاده، الهه سادات؛ و طرفی، نیوشا. (1394). بررسی چگونگی تطابق بادگیرهای سنتی با معماری امروز (بادگیرهای مدرن). همایش بین المللی ایده‌های نو در معماری و شهرسازی. https://www.sid.ir/paper/823425/fa
7. دهخدا، علی اکبر. (1319). لغت‌نامه دهخدا. تهران: چاپخانه بانک ملی. https://www.gisoom.com
8. ذاکر عاملی، لیلا؛ مظفر، فرهنگ؛ و ابوئی، رضا. (1391). پیدایش بادگیر در خانه‌های دشت یزد-اردکان. مرمت و معماری ایران، سال دوم (3)، 28-15. https://mmi.aui.ac.ir/article-1-803-fa.html
9. زمرشیدی، حسین (1377). معماري ایران اجراي ساختمان با مصالح سنتی. تهران: انتشارات آزاده. https://www.gisoom.com
10. صدیق، فریبا؛ مرادی، معین؛ و ولی اللهی، حمیده. (1392). راهکارهایی در جهت بهره‌گیری از انرژی باد در ساختمان‌های مسکونی. کنفرانس بین المللی توسعه پایدار و عمران شهری. https://civilica.com/doc/462124/
11‌ کرباسفروشها، محمدعلی؛ حبیب، فرشته؛ و ذبیحی، حسین. (1401). تحلیل رفتار هیدرودینامیکی بادگیرها در میانگین دمای داخلی سکونتگاه‌های اقلیم نیمه گرم و خشک کاشان با هدف کارایی بیشتر. هویت شهر، 49، 58-49. https://sanad.iau.ir/fa/Article/793598?FullText=FullText
12. گروت، لیندا و وانگ، دیوید (1396). روش‌های تحقیق در معماری، ترجمه علیرضا عینی‌فر، تهران: انتشارات دانشگاه تهران. . https://www.gisoom.com
13. مفیدی شمیرانی، سید مجید؛ و محمودی، مهناز. (1387). تحلیلی بر گونه‌شناسی معماری بادگیرهای یزد و یافتن گونه بهینه کارکردی. نشریه هنرهای زیبا، شماره 36، 36-27. https://journals.ut.ac.ir/article_27346.html
14. معماریان، غلامحسین. (1375). آشنایی با معماري مسکونی ایران گونه‌شناسی درونگرا. تهران: انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران https://publication.iust.ac.ir/ .
15. محمودی، مهناز؛ و مفیدی شمیرانی، سید مجید. (1387). هویت ایرانی بادگیر و پیشینه یابی آن در معماری ایران. هویت شهر، شماره 2 (2)، 33-25. https://sanad.iau.ir/Journal/hoviatshahr/Article/795322/FullText
16. وزارت میراث فرهنگی، گردشگری و صنایع دستی. بدون تاريخ. خانه آقازاده. پرونده ثبتی.
17. هاشمی زرج‌آباد، حسن؛ و مسعودی، ذبیح الله (1391). بادگیر؛ شاهکار مهندسی معماری سنتی ایران در حاشیه کویر تحلیلی بر گونه‌شناسی معماری بادگیر در خراسان جنوبی. مطالعات اجتماعی و فرهنگی خراسان، دوره 6، شماره 4، 198-166
18. هدایت، ژاله؛ عمادیان رضوی، سیده زینب؛ و آیت اللهی، سید محمد حسین. (1398). دستیابی به الگوهای رفتاری باد در بادگیرهای سنتی یزد براساس اندازه‌گیری بلند مدت عوامل اقلیمی (نمونه موردی: بادگیر خانه مرتاض). معماری اقلیم گرم و خشک، شماره 10، 69-53. https://smb.yazd.ac.ir/article_1782.html

19. Jomehzadeh, F., Hussen, H. M., Calautit, J. K., Nejat, P., & Ferwati, M. S. (2020). Natural Ventilation by Windcatcher (Badgir): A Review on the Impacts of Geometry, Microclimate and Macroclimate. Energy and Buildings, 226, 110396. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110396
20. Liu, M., Nejat, P., Cao, P., Jimenez-Bescos, C., & Calautit, J. K. (2024). A Critical Review of Windcatcher Ventilation: Micro-environment, Techno-economics, and Commercialisation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 191, 114048. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.114048
21. Li, L., & Mak, C. M. (2007). The Assessment of the Performance of a Windcatcher System Using Computational Fluid Dynamics. Building and environment, 42(3), 1135-1141. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2005.12.015
22. Pirhayati, M. Ainechi, Sh. Torkjaziand, M and Ashrafi, E. (2013). Ancient Iran, the Origin Land of wind Catcher in the World. Research Journal of Environmental and Earth Sciences 5.8: 433-439. https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=1b76f5e4deb1eb6a48d358e9e547a5f261d1fa23
23. Saadatian, O., Haw, L. C., Sopian, K., & Sulaiman, M. Y. (2012). Review of Windcatcher Technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(3), 1477-1495. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.11.037
24. Sirror, Hala. (2024) Innovative Approaches to Windcatcher Design: A Review on Balancing Tradition Sustainability and Modern Technologies for Enhanced Performance. Energies 17.22, 5770. https://www.mdpi.com/1996-1073/17/22/5770
25. www.onebuilding.org , 2024