بررسي رفتار حرارتي انواع سقف‌هاي متداول در ساختمان‌ها با استفاده از روش ديناميك سيالات محاسباتي

در اين مطالعه، اثر ساختار و نوع سقف‌هاي مختلف ساختماني با استفاده از شبيه‌سازي ديناميك سيالات محاسباتي مورد بررسي قرار گرفت. سقف‌هاي مورد مطالعه شامل انواع تيرچه‌بلوك (بلوك سفالي، بلوك بتني سبك، پلي‌استايرن) و دال يوبوت هستند كه براي يك چشمه با دهانۀ 6 متر و 8 متر طراحي شده‌اند. به‌منظور شبيه‌سازي جريان سيال و انتقال حرارت، از روش ديناميك سيالات محاسباتي مبتني بر روش حجم كنترل استفاده شد. انتقال حرارت درون حفره‌هاي هوا از طريق جابه‌جايي آزاد و تشعشع صورت مي‌گيرد و انتقال حرارت در قسمت جامد جداره‌ها از طريق هدايت انجام مي‌شود. مدل‌سازي حرارتي سقف‌ها يك ‌بار براي زمستان (جريان حرارت به‌سمت بالا) و يك ‌بار براي تابستان (جريان حرارت رو به پايين) مورد بررسي قرار گرفت. انتقال حرارت طبيعي دوبعدي به‌صورت ناپايا با جريان آرام و تراكم‌ناپذير در حفره‌ها در نظر گرفته شد. به‌منظور بررسي عملكرد حرارتي سقف‌هاي مختلف، ضريب هدايت معادل، فاكتور كاهش و اختلاف زماني مطالعه شد. در نهايت، بهينه‌ترين نوع سقف از نظر انتقال حرارت و راندمان جرمي- حرارتي معرفي شد. نتايج نشان داد كه سقف با بلوك پلي‌استايرن داراي كمترين ضريب هدايت حرارتي معادل است و سقف دال يوبوت بيشترين اتلاف حرارتي را در ميان سقف‌هاي مورد مطالعه دارد.