بررسی ترکیب فضای باز و بسته شهری بر کارایی دودکش خورشیدی، مورد مطالعاتی: ساختمان اداری در اقلیم گرم و خشک شیراز

با توجه به رشد جمعیت جهان و بالا رفتن مصرف انرژی استفاده از راهکارهای منفعل امری بسیار مهم در توسعه کشورها است. بخش بزرگی از مصرف انرژی مربوط به صنعت ساختمان و در ساختمان های اداری است که با استفاده از راهکارهای منفعل چون دودکش خورشیدی می توان میزان مصرف انرژی را به طور چشمگیری کاهش داد. دودکش های خورشیدی تا حد زیادی به کاهش مصرف انرژی کمک کرده و از طریق جذب و ذخیره انرژی خورشیدی می توانند در تهویه ساختمان و گرمایش و سرمایش مورداستفاده قرار گیرند. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر دودکش خورشیدی بر تهویه و دمای داخلی در ساختمان های اداری در اقلیم گرم و خشک شیراز است که ساختمان دارای فرم های مختلف شهری است. در این پژوهش اتاقی با دودکش خورشیدی به عنوان نمونه موردی در نظر گرفته شد که در پنج حالت مختلف فرم شهری است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزارهای انسیس فلوینت1 و کامسول2 انجام شد. با اندازه گیری مقادیر دمای میانگین محیط، سرعت هوای ورودی دودکش و میزان فشار هوای خارج شده و مقایسه آن ها در چهارفصل سال، نتایج حاکی از آن است که بهینه ترین عملکرد از نظر ایجاد تهویه مربوط به فصل تابستان است. همچنین در فصل های سرد باید دریچه دودکش را بست تا گرمایی که از طریق دودکش از خورشید جذب می شود باعث گرم شدن محیط شود. مقادیر دما، سرعت و فشار در مدل ها دارای اختلاف های بسیار کمی هستند اما یافته ها نشان می دهند که هرچه هوای ورودی و میزان فشار خروجی هوا بیشتر شود، نرخ تهویه و دفعات تعویض هوا هم بیشتر می شود. با اختلاف کم در فصل تابستان فرم حیاط مرکزی، بهینه ترین فرم شهری است که با اتصال به دودکش خورشیدی بیشترین افزایش نرخ تهویه و کاهش مصرف انرژی را دارد. بعد از این مدل، فرم شهری با حیاط سایه دار در ضلع شمالی و پس از آن فرم دو حیاطه بهترین عملکرد را دارند.