بررسی رفتار حرارتی انواع سقف های متداول در ساختمان ها با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی

در این مطالعه، اثر ساختار و نوع سقف های مختلف ساختمانی با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. سقف های مورد مطالعه شامل انواع تیرچه بلوک (بلوک سفالی، بلوک بتنی سبک، پلی استایرن) و دال یوبوت می باشند که برای یک چشمه با دهانه ۶ متر و ۸ متر طراحی شده اند. به منظور شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت از روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر روش حجم کنترل استفاده شد. انتقال حرارت درون حفره های هوا از طریق جابجایی آزاد و تشعشع صورت می گیرد و انتقال حرارت در قسمت جامد جداره ها از طریق هدایت انجام می­شود. مدل سازی حرارتی سقف ها یک بار برای زمستان (جریان حرارت به سمت بالا) و یک بار برای تابستان (جریان حرارت رو به پایین) مورد بررسی قرار گرفت. انتقال حرارت طبیعی دو بعدی به صورت ناپایا با جریان آرام و تراکم ناپذیر در حفره ها در نظر گرفته شد. به منظور بررسی عملکرد حرارتی سقف های مختلف، ضریب هدایت معادل، فاکتور کاهش و اختلاف زمانی مطالعه گردید. در نهایت بهینه ترین نوع سقف از نظر انتقال حرارت و راندمان جرمی- حرارتی معرفی شد. نتایج نشان داد که سقف با بلوک پلی استایرن دارای کمترین ضریب هدایت حرارتی معادل می باشد و سقف دال یوبوت بیشترین اتلاف حرارتی را در میان سقف های مورد مطالعه دارد.

کلیدواژه ها:

Computational fluid dynamics ، building shell ، equivalent conductivity ، time delay ، دینامیک سیالات محاسباتی ، پوسته ساختمان ، ضریب هدایت معادل ، تاخیر زمانی