Yüksek Binaların Yakın Çevre Bina Yüzeylerindeki Hava Akışına Etkileri-four Wınds Örneği

Abstract

Bu çalışmada, İstanbul-Kadıköy ilçesinde Göztepe meteoroloji istasyonu arsasına inşa edilmekte olan 43 katlı 4 yüksek binanın yakın çevre dokusu üzerindeki hava akışına etkileri rüzgâr tünelinde deneyler yapılarak incelenmiştir. Bu amaçla kentsel dokuda kule çevresinde yer alan 3 bina referans olarak seçilmiştir. Sınır tabaka, çevre bina ve kule modelleri 1/500 ölçekli olarak rüzgâr tünelinin 100x100x300cm boyutlarında kesit alanı olan deney odasına sabitlenmiştir. Deneylerde, mevcut durumda ve her bir kule inşa edildiğinde kule yüzeylerinde ve çevre bina yüzeylerinde hâkim rüzgâr yönleri Güneybatı ve Kuzeydoğu ve farklı rüzgâr hızlarında oluşabilecek basınç katsayılarının yükseklikle değişimi ortaya konulmuştur. Deneysel yönteme ek olarak Design Builder CFD programı kullanılarak rüzgâr tünelinde akım görünürleştirme deneyleri ile karşılaştırmalar yapılmıştır. Elde edilen bulgulara bakıldığında, özellikle hâkim rüzgâr yönünde yer alan bina yüzeyinde basınç katsayılarında ani değişimler oluştuğu görülmüştür. Özellikle 2. ve 3. kulelerin inşa edilmesiyle seçilen 3. bina yan yüzeyinde basınç katsayılarının arttığı gözlemlenmiştir. Bu durumun kentsel doku içerisinde yer alan yaya alanlarında yaya konforu ve çevre binalardaki doğal havalandırma, hava sızıntıları bakımından olumsuz sonuçlar oluşturacağı görülmüştür. Sonuç olarak, bu çalışma ile çoğu tek yapı ölçeğinde sınırlı kalan çalışmaların bir adım ötesine geçilerek kentsel ölçekte rüzgâr karakteristikleri ortaya konulmaya çalışılmıştır.

In this study, aerodynamic effects of 43-storey 4 high-rise which are built on the site of Göztepe meteorological station in Istanbul are evaluated by doing tests in the wind tunnel. In this regard, three different buildings were chosen as a reference. 1/500 scale models of boundary layer, surrounding and four high-rise buildings are fixed to the test room which has 100x100x300cm cross section. With these tests, pressure coefficients that are changed with the height of the buildings are defined using different wind directions (45° and 225°) and wind speeds in the existing condition there is no buildings on the site of Göztepe meteorological station and the other condition when these four high-rise buildings are erected one by one. In addition to the experimental method, using Design Builder CFD simulation program were made comparisons with the flow visualization tests in the wind tunnel. Looking at the results, sudden variations were seen at the pressure coefficients on the building surfaces that replace at the prevailing wind direction. Especially, on the condition when second and third high-rise buildings were erected, accretion of the pressure coefficients on the side surfaces of the third building that was chosen in the urban area was observed. This aspect causes problems for pedestrian comfort in the urban area and natural ventilation, infiltration, exfiltration in neighboring buildings. As a result, with this study, wind characteristics are tried to be defined in urban scale while most of the studies limited only building scale.