تحلیل نقش تناسبات سطحی و ارتفاعی حیاط در بهبود تهویه طبیعی ساختمان‌های حیاط‌مرکزی در اقلیم گرم و مرطوب (مطالعه موردی: بندر کنگ)

تهویه طبیعی یکی از عوامل کلیدی در ارتقای آسایش حرارتی و کیفیت زیست‌محیطی فضاهای داخلی ساختمان‌های سنتی است. پژوهش حاضر به بررسی نقش تناسبات سطحی و ارتفاعی حیاط مرکزی در خانه‌های سنتی بندر کنگ، واقع در اقلیم گرم و مرطوب حاشیه خلیج فارس، در بهبود جریان و کیفیت تهویه طبیعی می‌پردازد. برای این منظور، نمونه‌های موردی بر اساس نسبت طول به عرض حیاط (l/w) و نسبت ارتفاع به عرض حیاط (h/w) طراحی و در محیط شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) تحلیل شدند. شاخص‌های میانگین سرعت هوا، سن هوا و راندمان تهویه به عنوان معیارهای اصلی بررسی انتخاب شدند. نتایج نشان داد که افزایش نسبت طول به عرض حیاط باعث کاهش سرعت جریان هوا در فضاهای داخلی و حیاط، اما افزایش سن هوا و بهبود راندمان تهویه می‌شود؛ به طوری که جریان هوا آهسته‌تر و متمرکزتر حرکت کرده و تهویه کلی فضاها بهبود می‌یابد. از سوی دیگر، افزایش ارتفاع ساختمان‌های پیرامونی به طور کلی موجب کاهش سرعت هوا و راندمان تهویه و افزایش ماندگاری جریان هوا شد، که نشان‌دهنده نقش محدودکننده ارتفاع ساختمان‌ها بر جریان طبیعی هوا است. مقایسه نتایج نمونه‌ها با نمونه مرجع نشان داد که رعایت نسبت‌های بهینه هندسی حیاط می‌تواند عملکرد تهویه طبیعی را بهبود داده و به الگوی طراحی کارآمد در این اقلیم منجر شود. این مطالعه بر اهمیت طراحی مناسب تناسبات هندسی حیاط و ارتفاع پیرامونی ساختمان‌ها تاکید می‌کند و نشان می‌دهد که با اعمال این اصول می‌توان بدون نیاز به سیستم‌های مکانیکی، تهویه طبیعی خانه‌های سنتی در بندر کنگ را به سطح مطلوب رساند. یافته‌ها می‌تواند به عنوان الگوی بهینه طراحی ابنیه در اقلیم گرم و مرطوب مورد استفاده قرار گیرد و راهنمایی عملی برای معماران و طراحان در بازسازی یا طراحی خانه‌های مشابه فراهم آورد.

analyzing the role of courtyard plan and height proportions in enhancing natural ventilation in courtyard-based buildings in hot and humid climates (case study: bandar kong)

natural ventilation is one of the key factors in improving thermal comfort and environmental quality of indoor spaces of traditional buildings. the present study investigates the role of surface and height proportions of the central courtyard in traditional houses of bandar kong, located in the hot and humid climate of the persian gulf, in improving the flow and quality of natural ventilation. for this purpose, case studies were designed based on the length-to-width ratio of the courtyard (l/w) and the height-to-width ratio of the courtyard (h/w) and analyzed in a computational fluid dynamics (cfd) simulation environment. the average air velocity, air age, and ventilation efficiency indices were selected as the main criteria for the study. the results showed that increasing the length-to-width ratio of the courtyard reduces the air flow velocity in indoor spaces and courtyards, but increases the air age and improves ventilation efficiency; so that the air flow moves slower and more concentrated and the overall ventilation of the spaces improves. on the other hand, increasing the height of the surrounding buildings generally reduced the air velocity and ventilation efficiency and increased the air flow persistence, indicating the limiting role of building height on natural air flow. comparison of the results of the samples with the reference sample showed that observing the optimal geometric proportions of the courtyard can improve the performance of natural ventilation and lead to an efficient design pattern in this climate. this study emphasizes the importance of properly designing the geometric proportions of the courtyard and the surrounding height of the buildings and shows that by applying these principles, natural ventilation of traditional houses in bandar kong can be brought to the desired level without the need for mechanical systems. the findings can be used as an optimal model for building design in hot and humid climates and provide practical guidance for architects and designers in renovating or designing similar houses.