مطالعه تاثير پوشش گياهي و بام سبز بر افزايش سرعت باد و پراكنش آلاينده ها در دره‌هاي شهري با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي

A Study on the Impact of Vegetation and Green Roof on Increasing the Wind Speed and Pollutants Dispersion in the Urban Canyons Based on Computational Fluid Dynamics Model

زمینه و هدف: افزایش روزافزون جمعیت و احداث ساختمان‌های بلند، وجود آلاینده‌های محیطی در شهرها را دو چندان كرده است. از طرفی نیز افراد برای رفع نیازهای زیستی خود بیش از گذشته از محیط‌های باز شهری استفاده می‌كنند. در این راستا عوامل مختلفی همچون پوشش‌های متنوع گیاهی و وجود جریان‌های مستمر باد می‌تواند نقش قابل‌توجهی در پراكنش ذرات آلاینده داشته باشد. مطالعه حاضر نیز در این زمینه و با هدف بررسی تاثیر انواع پوشش گیاهی و بام سبز از نظر ارتفاع و تراكم، بر چگونگی پراكنش آلاینده‌ها، با شناخت جریان‌های هوای شهری (شیراز) انجام شد. روش بررسی: در راستای این هدف از روش، مطالعات كتابخانه‌ای، تحلیلی- توصیفی و همچنین شبیه‌سازی رایانه‌ای با استفاده از روش محاسبات دینامیك سیالاتComputational Fluid Dynamics (CFD)) ) در نرم‌افزار Envi-met استفاده‌ شد. یافته‌ها: با توجه به لزوم ‌بكارگیری پوشش گیاهی در سطوح شهری، بررسی نتایج جابجایی عمودی ذرات با وجود پوشش‌های گیاهی با تاج (ارتفاع) كوتاه، متوسط و بلند و مقایسه با مدل پایه (بدون پوشش گیاهی) نشان داده است كه وجود پوشش گیاهی با تاج متوسط با داشتن اختلاف m2/s 7/65 (جابجایی عمودی ذرات) نزدیك‌ترین مدل به مدل پایه و بهینه‌ترین حالت برای پراكنش هرچه بیشتر آلاینده‌های محیطی است. نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد، استفاده از بام سبز در ساختمان‌ها، میزان جابجایی افقی ذرات آلاینده هوا را افزایش و جابجایی عمودی آنها را كاهش می‌دهد و با استفاده هر چه بیشتر از این عنصر، می‌توان معماری و شهرسازی را به سمت پایداری پیش برد.

Background and Objective: Increasing population growth and construction of high-rise buildings have doubled the amount of environmental pollution in the cities. Moreover, people use the open urban spaces more than before in order to meet their ecological needs. Accordingly, some parameters such as various vegetation and continuous winds streams can be considerably influential in transmittance of the particle pollution.  Therefore, the aim of this research was to study the impacts of different green roofs on the dispersion of pollutants in the standpoint of height and density for urban airflow condition of Shiraz City, Iran. Materials and Methods: In this study, a literature review in the field computer simulation with the help of computational fluid dynamics (CFD) model in Envi-met software environment was used. Results: Regarding the importance of using vegetation in the urban spaces, vertical dispersion of the particles in presence of vegetation was explored. By comparing the basic model (without vegetation) results with models including vegetation with short, medium and high crowns, it was revealed that vegetation with medium crowns is the closest model to the basic model with a difference of 7.65 m2/s in terms of vertical dispersion of particles; in fact, it was the most optimized condition for maximizing the dispersion of environmental pollutants. Conclusion: The results showed that the green roofs in the buildings increase the horizontal dispersion of the particulate pollution and decrease this term in the vertical dispersion. Finally, by an expansion of green roof usage in the buildings the sustainability in architecture and urbanism can be achieved.