Scientific Journal of Maremat & Me'mari-e Iran (quarterly)

fa مطالعه CFD تاثیر فرم ساختمان بر کاهش ورود آلاینده های ترافیکی و افزایش سرعت تهویه درون ساختمان در بافت خطی شهری CFD study of the effect of building form on reducing the traffic pollutants and increasing the ventilation velocity inside the building in the urban slabbed context معماري و شهرسازي معماري و شهرسازي پژوهشي Research original/ Regular Article یکی ازمهم ترین عوامل تاثیرگذار بر آلودگی هوا در شهرها، آلودگی ناشی از ترافیک شهری است. این در حالی است که تاثیر ذرات معلق ناشی از ترافیک بر کیفیت هوای داخلی کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. از سویی مورفولوژی ساختمانها تاثیر زیادی بر الگوی توزیع آلایندهها در یک بافت شهری دارد. بر همین اساس در این پژوهش به نقش مورفولوژی ساختمانها در یک بافت شهری بر نحوه توزیع آلاینده های ناشی از ترافیک در فضای داخلی ساختمان پرداخته میشود. فرایند پژوهش به این صورت انجام گرفت که در ابتدا با استفاده از نرم افزار grasshopper  و پلاگین wasp، و با کمک الگوریتم Aggregation، 100 نمونه فرم تولید شد که از میان آن ها 3 فرم اصلی که با فرم های ساختمانی موجود در بافت شهری منطقه یک شهر شیراز همخوانی داشتند انتخاب شد. سپس با چرخش هریک از فرم ها در چهار جهت به طور کلی 12 نمونه بافت شهری تولید شد. یک ساختمان در مرکز هرکدام از نمونههای موردی به عنوان ساختمان هدف انتخاب و کیفیت هوا شامل سرعت هوا و غلظت آلایندهها درون آن مورد سنجش قرار گرفت. در این تحقیق نمونه ها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شبیه سازی شدند. جریان ثابت سه بعدی ( steady 3dimentional flow)  با استفاده از مدل آشفتگی SST-K<m:omath><m:r>ω</m:r></m:omath><img alt="" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAsAAAATCAIAAADJS2CHAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAAlwSFlzAAAOxAAADsQBlSsOGwAAAJJJREFUKFNj/P//PwNewIRfGig7LFXcmZhuPfEOwu/b4VxgiP3/f3uClVXatttgNgxsS2OwmgAUYgAKANkMadtgSpGZICVMDHcmtsyymlDqCbLgztZVx6y0VFHCmYnh9rVjDDpqKmBRINsqzBvOhoiD3ACxEOwakHtATJDNEFGIO6zAJoAloRyrNLA0EDAOktgHAERCc0vZB16sAAAAAElFTkSuQmCC" style="width:11px; height:19px" > جهت شبیه سازی نمونهها استفاده شد که به صورت عددی بر اساس معادلات رینولدز میانگین ناویر استوکس (RANS) حل شده است. نرم افزار CFD مورد استفاده در این تحقیق در مقایسه با آزمایشات تونل باد، اعتبارسنجی شد که نتایج قابل قبولی به همراه داشت.  نتایج نشان داد که فرم ساختمانهای موجود در بافت تاثیر قابل توجهی بر کیفیت هوای درون ساختمانها دارد. همچنین بر اساس نتایج روش تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس، بهترین و بدترین الگوی فرمی ساختمان به ترتیب مربوط به فرم L و فرم پلکانی شکل است.   One of the most important factors affecting air pollution in cities is the pollution caused by urban traffic. Therefore, concern about human health against pollutants in the air has become a crisis in the lives of citizens. The effect of the emission of suspended particles caused by traffic on air quality in urban canyons has been investigated in various researches. Meanwhile, the impact of this issue on indoor air quality has been less investigated. On the other hand, the morphology of buildings has a great impact on the distribution pattern of pollutants in an urban context. In recent years, the role of building morphology on the spread of pollution in urban research and environmental design has received less attention. Accordingly, in this research, the role of the morphology of buildings in an urban context on the distribution of pollutants caused by traffic in the building interior is discussed. Therefore, the form of buildings in an urban context is considered as an independent variable and indoor air quality with two sub-variables of air velocity and pollutant concentration as a dependent variable. The research process is carried out in such a way that at first, by using grasshopper software, wasp plugin, and with the help of Aggregation algorithm, 100 form samples were produced, among which 6 main forms, similar to existing building forms in the urban context of district 1 of the Shiraz city was selected. Then, by rotating each of the forms in four directions, a total of 12 cases of urban context were produced. A building in the center of each urban context was selected as the target building and air quality including air velocity and concentration of pollutants was measured inside it. In this research, the cases were simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD). Steady 3-dimensional flow was used to simulate the cases using the SST-Kω turbulence model, which was numerically solved based on the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations. The CFD software used in this research was validated in comparison with wind tunnel tests, which yielded acceptable results. The results showed that the form of the buildings in the context has a significant effect on the air quality (effect of velocity and pollutant concentration) inside the buildings. Also, based on the results of the TOPSIS multi-criteria decision-making method, the best and the worst building form are related to the L-form and the step-shaped form, respectively. The results of this research suggest design solutions for architects and urban designers to improve the ventilation quality of buildings.   فرم ساختمان, کیفیت هوا, آلودگی هوا, سرعت هوا, دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) Building form, air quality, air pollution, air velocity, Computational Fluid Dynamics (CFD) 71 88 http://mmi.aui.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-997-6&slc_lang=fa&sid=1 mozhgan kamali مژگان کمالی mozhgan_ka19@yahoo.com 10031947532846009939 10031947532846009939 No islamic azad university of yasooj دانشگاه آزاد اسلامی واحد یاسوج Ali akbar Heidari علی اکبر حیدری Aliakbarheidari.iust@gmail.com 10031947532846009940 10031947532846009940 Yes yasouj university دانشگاه یاسوج yaghowb peyvastehgar یعقوب پیوسته گر peyvastehgar@gmail.com 10031947532846009941 10031947532846009941 No islamic azad university of yasooj دانشگاه آزاد اسلامی واحد یاسوج