اطلاعیه جلسه دفاع پایان¬نامه کارشناسی ارشد در رشته ¬معماری و انرژی تاریخ: 1404/07/30 مکان: پژوهشکده انرژی، آب و محیط زیست
طراحی برج مسکونی در شهر مشهد با رویکرد بهره وری از انرژی باد اساتید راهنما: دکتر احمد دانائی نیا - دکتر مجید سبزپوشان اساتید داور: دکتر جواد دیواندری – دکتر مجید نیکفر دانشجو: پیمان حسن زاده
چکیده
در قرن اخیر، نیاز فزاینده به انرژی پایدار و مقابله با تغییرات اقلیمی، جوامع را به سمت منابع تجدیدپذیر سوق داده است. انرژی باد، به عنوان یکی از گزینه‌های جایگزین سوخت‌های فسیلی، در صنعت ساختمان‌سازی کاربرد گسترده‌ای یافته و می‌تواند بخشی از نیاز برق ساختمان‌های بلند را تأمین کند. این پژوهش با تمرکز بر طراحی برج مسکونی ۲۴ طبقه در شهر مشهد، رویکردی نوین برای ادغام توربین‌های بادی عمود محور (VAWT) در جداره ساختمان پیشنهاد می‌کند. الهام‌گرفته از آسبادهای سنتی سیستان، طرحی از باله‌های معماری را برای هدایت و تقویت جریان باد به سمت توربین‌ها استفاده می‌نماید. با بهره‌گیری از شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مدل توربولانس SST، جریان باد در ارتفاعات مختلف ساختمان بررسی شده و در موقعیت توربین‌ها در گوشه‌ها پارامترهایی نظیر سرعت و شدت آشوبناکی تعیین گردید. اعتبارسنجی مدل با داده‌های تجربی پیشین، دقت محاسبات را تضمین کرده و تأثیر عوامل هندسی با تحلیل نتایج بررسی شد. این رویکرد، با توجه به تنوع جهت باد در مشهد (به دلیل موقعیت جغرافیایی بین دو کوهستان)، عدم وابستگی VAWT به جهت باد را برجسته می‌سازد و هدف آن تأمین انرژی محلی با حداقل اختلال معماری است.
نتایج نشان می‌دهد که با جانمایی ۱۹ توربین دوگانه در هر باله، ضریب ظرفیت توربین‌ها تا ۲۰% بهبود یافته و بین ۴ تا ۱۲ درصد برق مصرفی ساختمان (۵٫۲۵ تا ۸٫۷۵ میلیون کیلووات‌ساعت سالانه) از انرژی باد تأمین می‌شود. این مقدار، با فرضیات محافظه‌کارانه (سرعت باد پایه کمتر از میانگین مشهد) محاسبه شده و با بهینه‌سازی آیرودینامیک (مانند فرم منحنی کنج‌ها و تغییر شکل انتهای آن‌ها) قابل افزایش است. پژوهش تأکید می‌کند که ادغام توربین‌ها به صورت تقویت‌شده با ساختمان (BAWT)، نه تنها کارایی انرژی را ارتقا می‌دهد، بلکه آسایش عابران را با کاهش تلاطم جریان حفظ می‌نماید. در نهایت، این طرح به عنوان الگویی برای ساختمان‌های بلند در شهرهای بادخیز ایران پیشنهاد می‌شود، که می‌تواند با تلفیق با فناوری‌های دیگر مانند فتوولتائیک، به سمت ساختمان‌های انرژی صفر حرکت کند. چالش‌های عملی مانند نویز و لرزش با میرایی لرزشی قابل مدیریت بوده و پتانسیل اقتصادی آن در کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی برجسته است.
نظر شما :