باغ نظر

تحلیل هم‌افزایی عملکرد ساباط و بادگیر در ارتقای تهویۀ طبیعی در معماری سنتی حاشیۀ خلیج‌ فارس(مطالعۀ موردی: شهر بندرکنگ، استان هرمزگان)

https://doi.org/10.22034/bagh.2025.530398.5849
دوره 22، شماره 151
دی 1404
صفحه 59-74
باغ نظر

نوع مقاله : مقالۀ پژوهشی

نویسندگان

ابراهیم اسمعیلی 1
حمیده جعفری 2
سید یعقوب ذوالفقاری فر 3

1 گروه معماری، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران

2 گروه هنر، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج ، ایران

چکیده
بیان‌مسئله: خانه‌های سنتی بندر کنگ در جنوب ایران، نمونه‌ای برجسته از معماری هم‌ساز با اقلیم هستند که برای مقابله با گرمای شدید و بهبود تهویۀ طبیعی، از عناصر بومی مانند بادگیر و ساباط بهره می‌برند.
هدف پژوهش: این پژوهش با هدف تحلیل تأثیر ساباط و بادگیر بر کیفیت تهویۀ طبیعی، به بررسی عددی سه سناریوی طراحی ازطریق شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) پرداخته است. 
روش پژوهش: از ساباط با عمق‌های متفاوت، با به‌کارگیری انواع بادگیر و ترکیب بهینۀ این دو عنصر استفاده می شود. برای ارزیابی عملکرد هر سناریو، یک مدل پایه به‌عنوان حالت مرجع (Case-Ref) در نظر گرفته شد که شامل خانه‌ای با حیاط‌مرکزی فاقد بادگیر و ساباط بود و شرایط پایۀ جریان هوا و تهویۀ طبیعی را نشان می‌داد. عملکرد هر سناریو براساس سه شاخص سرعت جریان هوا، سن هوا و بازدهی تهویه با استفاده از نرم‌افزار Autodesk CFD 2018 شبیه‌سازی و با مدل مرجع مقایسه شد.
نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد هر دو عنصر به‌طور مستقل در بهبود تهویۀ داخلی مؤثر بودند؛ به‌طوری که بادگیر چهارطرفه بازدهی تهویه را تا ۱۶ برابر افزایش داد و ساباط‌های عمیق نیز با تقویت جریان افقی هوا، نقش مؤثری در ارتقای تهویۀ اطراف حیاط‌مرکزی ایفا کردند. بااین‌حال، ترکیب همزمان این دو عنصر در نمونۀ بهینه (Case-Fin) منجر به بهبود چشم‌گیری در تمامی شاخص‌ها شد: افزایش سرعت جریان هوا تا ۸/۸برابر، کاهش سن هوا تا ۸۵ درصد و ارتقای بازدهی تهویه تا 7/34برابر نسبت به حالت مرجع. این یافته‌ها حاکی از آن است که هم‌افزایی بین عناصر سنتی در طراحی اقلیمی می‌تواند الگویی مؤثر برای ارتقای کیفیت سکونت در مناطق گرم و مرطوب ارائه دهد و تلفیق هوشمندانۀ الگوهای بومی با ابزارهای شبیه‌سازی نوین، گامی مؤثر درراستای تحقق معماری پایدار است.

کلیدواژه‌ها

تهویۀ طبیعی
بادگیر
ساباط
معماری سنتی
اقلیم گرم و مرطوب
بندر کنگ.

عنوان مقاله English

Analysis of the Synergistic Performance of Sabat and Windcatcher in Enhancing Natural Ventilation in Traditional Architecture of the Persian Gulf Margin(Case Study: Kong County, Hormozgan Province)

نویسندگان English

Ebrahim Esmaelili 1
Hamideh Jafari 2
Sayyed Yaghoub Zolfegharifar 3
1 Department of Architecture, Yasuj Branch, Islamic Azad University, Yasuj, Iran
2 Department of Art, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Department of Civil Engineering and Architecture, Yasuj Branch, Islamic Azad University, Yasuj, Iran
چکیده English

Problem statement: The traditional houses of Bandar Kong in southern Iran are an outstanding example of climate-responsive architecture that employs indigenous elements such as windcatchers and Sabats to combat intense heat and improve natural ventilation.
Research objective: This study aims to analyze the effect of these two elements on the quality of natural ventilation by numerically examining three design scenarios through computational fluid dynamics (CFD) simulation.
Research method: Varying the depth of Sabats, testing different windcatcher configurations, and optimizing the integrated performance of both systems. To evaluate the performance of each scenario, a baseline model was considered as the reference case (Case_Ref), which comprised a house with a central courtyard lacking a windcatcher and Sabat and represented the base conditions of airflow and natural ventilation. The performance of each scenario was simulated in Autodesk CFD 2018 and compared to the reference model using three indicators: airflow velocity, air age, and ventilation efficiency.
Conclusion: The research findings showed that both elements independently were effective in improving interior ventilation; the four-sided windcatcher increased ventilation efficiency by up to 16 times, and deep Sabats, by enhancing horizontal air movement, played an effective role in improving ventilation around the central courtyard. However, the simultaneous combination of these two elements in the optimized sample (Case_Fin) led to remarkable improvements in all indicators: airflow velocity increased up to 8.8times, air age decreased by up to 85%, and ventilation efficiency improved up to 34. 7 times compared to the reference case. These findings indicate that the synergy between traditional elements in climatic design can provide an effective model for improving living quality in hot and humid regions, and that intelligently integrating vernacular patterns with modern simulation tools is a meaningful step toward achieving sustainable architecture.

کلیدواژه‌ها English

  • Natural Ventilation
  • Windcatcher
  • Sabat
  • Traditional Architecture
  • Hot-Humid Climate
  • Bandar Kong.
نکوفر، کورس؛ ودودی، مهدی و سید شمس طالقانی، سید آرش. (1403)، تأثیر برج بادگیر تک‌کاناله بر جریان هوا و سرمایش ساختمان. نشریۀ علمی تخصصی تبدیل انرژی، 11(3)، 59-77. https://jeed.dezful.iau.ir/article-1- 528-fa.html
Allard, F., & Ghiaus, C. (Eds.). (2012). Natural ventilation in the urban environment: assessment and design. Routledge. 
Awbi, H. B. (2002). Ventilation of buildings. Routledge.
A'zami, A., Yasrebi, S. H., & Salehipoor, A. (2005, May). Climatic responsive architecture in hot and dry regions of Iran. In International conference “passive and low energy cooling for the built environment”, Santorin, Greece.
Bansal, N. K., Hauser, G., & Minke, G. (1994). Passive building design: a handbook of natural climatic control (pp. 35-46). Amsterdam, The Netherlands: Elsevier science BV.
Etheridge, D. W., & Sandberg, M. (1996). Building ventilation: theory and measurement (Vol. 50). Wiley.
Dehghani Mohamadabadi, H., Yazdanfar, S. A., Dehghan, A., & Aehghani Mohamadabadi, A. (2017). Numerical analysis of the performance of four-sided wind tower attached to parlor and courtyard in different wind incident angles. Modares Mechanical Engineering, 16(12), 125-134. https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.10275940.1395.16.12.43.8 
Franke, J., Hellsten, A., Schlunzen, K. H., & Carissimo, B. (2011). The COST 732 Best Practice Guideline for CFD simulation of flows in the urban environment: a summary. International Journal of Environment and Pollution, 44(1-4), 419-427. https://doi.org/10.1504/IJEP.2011.038443 
Ghahraman Izadi, N., Taghipour, M., Eskandari, H., & Movahed, K. (2023). The role of the effective parameters of Taremeh in improving natural ventilation in the courtyard houses of Bushehr in the historical context. Bagh-e Nazar, 20(125), 23-42. https://doi.org/10.22034/bagh.2023.385984.5336 
Ghaffarianhoseini, A., Berardi, U., Al Waer, H., Chang, S., Halawa, E., Ghaffarianhoseini, A., & Clements-Croome, D. (2016). What is an intelligent building? Analysis of recent interpretations from an international perspective. Architectural Science Review, 59(5), 338-357. https://doi.org/10.1080/00038628.2015.1079164 
Givoni, B. (1994). Passive low energy cooling of buildings. John Wiley & Sons. 
Harris, R. I. (1981). The structure of strong winds. In Proc. CIRIA Conf. on Wind engineering in the eighties. CIRIA.
Heidari, A., Peyvastehgar, Y., Eskandari, H., & Mansourian, E. (2025). The effect of balcony configurations on ACH and pollutant concentration in symmetrical and asymmetrical street canyons. Scientific Reports, 15(1), 8894. https://doi.org/10.1038/s41598-025-93736-5 
Kalantari, N. N. P., Singeri, M., & Jourshari, S. R. (2015). Investigation of the relationship between the climatic role of iwan and rate of energy consumption in traditional houses of Tabriz. Procedia Engineering, 118, 711-719. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.505 
Maleki, B. A. (2011). Wind catcher: passive and low energy cooling system in Iranian vernacular architecture. International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE), 8, 130-137.
Moghaddam, E. H., Amindeldar, S., & Besharatizadeh, A. (2011). New approach to natural ventilation in public buildings inspired by Iranian's traditional windcatcher. Procedia Engineering, 21, 42-52. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.11.1985 
Moukalled, F., Verma, S., & Darwish, M. (2011). The use of CFD for predicting and optimizing the performance of air conditioning equipment. International Journal of Heat and Mass Transfer, 54(1-3), 549-563. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.09.015 
Peker, A. U. (1991). The monumental iwan: a symbolic space or a functional device?. ODTÜ Mimarlık Fakültesi Dergisi, 11(1-2), 5–19. https://hdl.handle.net/11511/51109 
Ranjbar, E., Pourjafar, M., & Khaliji, K. (2010). Innovations In climatic designing due to the wind flowing through the old Bushehr. Bagh-e Nazar, 7(13), 17-34. 
Richards, P. J. (1989). Computational modelling of wind flow around low-rise buildings using PHOENICS. Divisional Note, AFRC Institute of Engineering Research.
Saadatian, O., Haw, L. C., Sopian, K., & Sulaiman, M. Y. (2012). Review of windcatcher technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(3), 1477-1495. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.11.037 
Sharifi, M., Sabernejad, J., & Ghodoosifar, H. (2022). Explaining the structure of windbreaks in creating natural ventilation in hot and humid climates; Case study: Pohl port-Hormozgan province. Journal of Housing and Rural Environment, 41(180), 31-42. http://dx.doi.org/DOI:%2010.22034/41.180.31 
Tominaga, Y., Mochida, A., Yoshie, R., Kataoka, H., Nozu, T., Yoshikawa, M., & Shirasawa, T. (2008). AIJ guidelines for practical applications of CFD to pedestrian wind environment around buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 96(10), 1749–1761. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jweia.2008.02.058
Yazdi, Y., Mofidi Shemirani, S. M., & Etesam, I. (2021). An investigation of the relation between the structural components of the vernacular houses in hot and arid areas in Iran (case study: Qajar houses in Yazd). Bagh-e Nazar, 18(96), 59-76. https://doi.org/10.22034/bagh.2020.170445.3984 
Zomorodian, Z. S., & Tahsildoost, M. (2016). Validation of energy simulation programs: an empirical and comparative approach. Iranian Journal of Energy, 18 (4). http://necjournals.ir/article-1-803-fa.html

صفحه اصلی

ارسال مقاله

تماس با ما