Impact of Window Opening Shapes on Wind-Driven Cross Ventilation Performance in a Generic Isolated Building: A Simulation Study
Yükleniyor...
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Gazi Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Both environmental concerns and sustainable development goals have led to the search for alternative energy-efficient solutions. Natural ventilation, a crucial aspect of energy-efficient building design, reduces dependence on mechanical systems and regulates indoor air quality and temperature using natural forces. It improves indoor air quality, reduces energy consumption, and lowers operating costs. This paper presents a computational fluid dynamics analysis of natural cross-ventilation in an isolated building with varying window opening geometries. u/uref showed a marked decrease in triangular geometries, while trapezoidal and reference geometries exhibited comparable declines. The airflow velocity profile revealed a U-shaped curve, with reductions observed within 0<x/D<0.5 and increased in the range 0.5<x/D<1. High-velocity jets entering from the windward side varied in height by geometry and triangular geometry produced the narrowest jet, while hexagonal geometry demonstrated the widest. Ventilation rate comparisons for different geometries showed the reference geometry as the most efficient (0.004212 m³/s), followed by trapezoidal (0.003136 m³/s), hexagonal (0.003134 m³/s), and triangular (0.002158 m³/s). These findings highlighted the significant impact of window geometry on building ventilation performance and underscored the importance of careful window design to optimize efficiency.
Hem çevresel kaygılar hem de sürdürülebilir kalkınma hedefleri, alternatif enerji verimli çözümlerin aranmasına yol açmıştır. Enerji tasarruflu bina tasarımının önemli bir yönü olan doğal havalandırma, mekanik sistemlere bağımlılığı azaltır ve doğal güçleri kullanarak iç mekân hava kalitesini ve sıcaklığını düzenler. İç mekân hava kalitesini iyileştirir, enerji tüketimini azaltır ve işletme maliyetlerini düşürür. Bu makale, farklı pencere açıklık geometrilerine sahip izole bir binada doğal çapraz havalandırmanın hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizini sunmaktadır. u/uref üçgen geometrilerde belirgin bir düşüş gösterirken, trapez ve referans geometriler benzer düşüşler sergilemiştir. Hava akış hızı profili U şeklinde bir eğri ortaya koymuş, 0<x/D<0,5 aralığında azalmalar gözlenmiş ve 0,5<x/D<1 aralığında artmıştır. Rüzgar tarafından giren yüksek hızlı jetlerin yüksekliği geometriye göre değişmiş ve üçgen geometri en dar jeti üretirken, altıgen geometri en geniş jeti göstermiştir. Farklı geometriler için havalandırma oranı karşılaştırmaları referans geometrinin en verimli olduğunu (0,004212 m³/s), bunu trapez (0,003136 m³/s), altıgen (0,003134 m³/s) ve üçgen (0,002158 m³/s) takip ettiğini göstermiştir. Bu bulgular, pencere geometrisinin bina havalandırma performansı üzerindeki
Hem çevresel kaygılar hem de sürdürülebilir kalkınma hedefleri, alternatif enerji verimli çözümlerin aranmasına yol açmıştır. Enerji tasarruflu bina tasarımının önemli bir yönü olan doğal havalandırma, mekanik sistemlere bağımlılığı azaltır ve doğal güçleri kullanarak iç mekân hava kalitesini ve sıcaklığını düzenler. İç mekân hava kalitesini iyileştirir, enerji tüketimini azaltır ve işletme maliyetlerini düşürür. Bu makale, farklı pencere açıklık geometrilerine sahip izole bir binada doğal çapraz havalandırmanın hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizini sunmaktadır. u/uref üçgen geometrilerde belirgin bir düşüş gösterirken, trapez ve referans geometriler benzer düşüşler sergilemiştir. Hava akış hızı profili U şeklinde bir eğri ortaya koymuş, 0<x/D<0,5 aralığında azalmalar gözlenmiş ve 0,5<x/D<1 aralığında artmıştır. Rüzgar tarafından giren yüksek hızlı jetlerin yüksekliği geometriye göre değişmiş ve üçgen geometri en dar jeti üretirken, altıgen geometri en geniş jeti göstermiştir. Farklı geometriler için havalandırma oranı karşılaştırmaları referans geometrinin en verimli olduğunu (0,004212 m³/s), bunu trapez (0,003136 m³/s), altıgen (0,003134 m³/s) ve üçgen (0,002158 m³/s) takip ettiğini göstermiştir. Bu bulgular, pencere geometrisinin bina havalandırma performansı üzerindeki
Açıklama
Anahtar Kelimeler
CFD, Natural Ventilation, Building Aerodynamics, Ventilation Rate, Atmospheric Boundary, Layer, Doğal Havalandırma, Bina Aerodinamiği, Havalandırma Oranı, Atmosferik Sınır Tabaka
Kaynak
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
12
Sayı
3
