Doğal havalandırılmış bir sınıf için rüzgar tahrikli çapraz havalandırma tasarımı ve simülasyonları

Abstract

Natural ventilation is a well-known ventilation method that can improve indoor air quality and energy efficiency. This study investigates wind driven cross – ventilation effectiveness for an existing classroom. A hypothetical window is placed across the windward windows to enhance the effect of cross – ventilation, and the existing windows' sizes and placement are modified to discern which configuration works best for this classroom. The study is composed of 17 simulations implemented in computer generated simulation program called ANSYS Fluent. The results present that while vertical distance between inlet and outlet openings do not affect airflow rate when the prevailing force is wind, it is definitely affected by inlet – outlet ratio. The hypothetical window not only improves airflow, but it also creates new air paths inside the space. The study also introduces that window sizes and placement can be designed considering occupant comfort and needs. Key Words: natural ventilation, cross ventilation, wind driven, fenestration, CFD simulation

Doğal havalandırma, iç mekan hava kalitesini ve enerji verimliliğini arttıran ve iyi bilinen bir havalandırma yöntemidir. Bu çalışma, mevcut bir sınıf için rüzgar tahrikli çapraz havalandırmanın etkinliğini araştırmaktadır. Çapraz havalandırmanın etkisini arttırmak için rüzgar tarafındaki pencerelerin karşısına varsayımsal bir pencere yerleştirildi ve mevcut pencerelerin boyutları ve yerleri, bu sınıf için hangi yapılandırmanın en iyi sonucu verdiğini görmek için değiştirildi. Çalışma, ANSYS Fluent adı verilen, bilgisayarda çalışan bir simülasyon programında uygulanan 17 simülasyondan oluşmaktadır. Sonuçlar, giriş ve çıkış açıklıkları arasındaki dikey mesafenin hakim kuvvet rüzgar olduğunda hava akış hızını etkilemediğini, ancak giriş açıklığı ve çıkış açıklığı oranından kesinlikle etkilendiğini ortaya koymaktadır. Varsayımsal pencere yalnızca hava akışını iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda sınıf içinde yeni hava yolları da oluşturur. Çalışma ayrıca pencere boyutları ve yerleşiminin bina sakinlerinin konforu ve ihtiyaçları dikkate alınarak tasarlanabileceğini de ortaya koyuyor. Anahtar Kelimeler: doğal havalandırma, çapraz havalandırma, rüzgar tahrikli, pencere düzeni, CFD simülasyonu