Geography and Regional Planning

Geography and Regional Planning

Calculation of wind speed in Bandar Laft wind turbines and its impact on urban energy consumption management

Document Type : Original Article

Authors
Maziar Asmani 1
Mohammad Atashinmaah 2, 3
1 Department of Computer Engineering, Qeshm Branch, Islamic Azad University, Qeshm, Iran
2 PhD student in Architecture, Qeshm International Branch, Islamic Azad University, Qeshm, Iran
3 the Mayor of Laft Port
10.22034/jgeoq.2025.212769
Abstract
The local architecture of each region is influenced by its climatic conditions, and humans strive to create a suitable space for living. Wind plays an important role in this architecture, especially in hot and humid regions where local architects have developed solutions for using wind and natural ventilation. Factors such as building orientation, spatial organization, and the use of windbreaks are important in this architecture. Windbreaks, as a means of natural ventilation, use gravity and air flow to provide effective internal ventilation. They are usually installed on roofs and their ventilation capacity varies between 1 and 3.8 cubic meters per second. Positive pressure on the windward walls and negative pressure on the leeward walls cause fresh air to enter and hot air to exit. Windbreaks, as an example of a design compatible with hot climates, are effective in terms of natural ventilation in hot seasons. Due to their design, they can use up to 80 percent of the prevailing winds in summer. Finally, as energy resources are limited and renewable energies have become more important, examining old structures such as windbreaks can help optimize them and adapt to modern needs. Analyzing the hydrodynamic behavior of windbreaks with the aim of optimizing natural ventilation is examined in this article. The results of your studies indicate the importance of designing windbreaks, especially in the southern regions of Iran. Windbreaks, by creating lower air pressure in their lower part, absorb free air flow into themselves, which causes wind inside the building. Even in the absence of wind in the open environment, the wind exits the windbreak at a speed of about 3 m/s, which helps reduce the temperature of the surrounding environment. Wind blowing in windbreaks is of particular importance, especially in the city of Laft and the southern regions. Also, calculating a relationship for measuring wind speed under the windbreak using the multivariate regression method seems to be able to be used as an input for the design of future wind turbines. If this relationship has an acceptable error and appropriate accuracy, it can be a useful tool for engineers and researchers in future research.
Keywords
Windbreak
Port Loft
Multivariate Regression
آبادی, م. ن., & پژوه, د. (2015). بررسی روند تغییرات سرعت باد در ایستگاه های منتخب ایران. نشریه علمی جغرافیا و برنامه ریزی, 19(52), 277-301.
ابوالفضل, د. م. ح. ی. س. د. ع. ا. و. د. م. (1395). تحلیل عددی عملکرد بادگیر چهار جهته متصل به تالار و حیاط مرکزی در زوایای مختلف برخورد باد. مهندسی مکانیک مدرس, 16(12), 134.
پیمان, خ. ط. ع. م. و. م. (1395). پیش بینی سرعت باد با شبکه عصبی RBF بر اساس نظریه آشوب. هوش محاسباتی در مهندسی برق (سیستم های هوشمند در مهندسی برق), 7(3), 95.
چینی فروش, ن., & لطیف شبانگاهی, غ. (2018). تجهیزات انداز‌ه‌گیری سرعت و جهت باد: روش‌ها، چالش‌ها و روند فنّاوری. پژوهش های اقلیم شناسی, 1397(33), 43-62. https://clima.irimo.ir/article_77185_f6f291e750d365d4005ec5a3010d214c.pdf
زارع, م. ج. ع. (2014). مطالعه سازه های بادگیر و بهینه سازی مقطع بادگیر تحت اثر انرژی تجدید پذیر باد به عنوان یک سیستم تهویه مطبوع در معماری قدیمی [Applicable]. Journal of Selected Topics in Energy, 1(1), 31-39. http://yujs.yu.ac.ir/jste/article-1-25-fa.html
فاطمه, ر. ز., مژده, پ., عبداله, ص. ک., & غلامعلی, ک. (2009). برآورد انرژی باد در ایستگاه های همدیدی استان اصفهان.
گندمکار. (2010). ارزیابی انرژی پتانسیل باد در کشور ایران. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی, 20(4), 85-100.
مجید, ر. ب. د., خدیجه, ج., & بتول, ز. بررسی روند تغییرات سرعت باد در شمال غرب ایران.
محمدرضا, ا. آ., & فائزه, ش. ز. (2010). بررسی روند تغییرات سرعت باد در ایستگاه همدیدی رشت.
نوذر, ق., & ابوذر, ق. خ. (2010). بررسی روند تغییرات زمانی سرعت باد در گستره اقلیمی ایران.
هدایت, ژ., عمادیان رضوی, س. ز., & آیت اللهی, س. م. ح. (2020). دستیابی به الگوی رفتاری باد در بادگیرهای سنتی یزد بر اساس اندازه‌گیری بلند مدت عوامل اقلیمی (نمونه موردی: بادگیر خانه مرتاض). معماری اقلیم گرم و خشک, 7(10), 53-70. https://doi.org/10.29252/ahdc.2020.1782
Jhajharia, D., Shrivastava, S., Sarkar, D., & Sarkar, S. (2009). Temporal characteristics of pan evaporation trends under the humid conditions of northeast India. Agricultural and Forest Meteorology, 149(5), 763-770.
Li, Q., Chen, J., & Luo, X. (2024). Estimating omnidirectional urban vertical wind speed with direction-dependent building morphologies. Energy and Buildings, 303, 113749.
Nāyibī, F. حیات در حیاط: حیاط در خانه‌های سنتی ایران (اصفهان، کاشان و تهران). (No Title).
Pryor, S., & Ledolter, J. (2010). Addendum to “Wind speed trends over the contiguous United States”. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 115(D10).
Wan, H., Wang, X. L., & Swail, V. R. (2010). Homogenization and trend analysis of Canadian near-surface wind speeds. Journal of Climate, 23(5), 1209-1225.
Wang, P., Xiao, J., Huang, S., Wu, Q., Zhang, M., Wu, X., Shen, F., & Ma, K. (2025). An accelerated asynchronous distributed control for DFIG wind turbines and collection system loss minimization in waked wind farm. Applied Energy, 377, 124612.
Yaghoubi, M., Zamankhan, P., & Sabzevari, A. (1998). Numerical Analysis of Two-Dimensional Wind Flow in and Around Rectangular Buildings Part I: Modelling and Simulation. Wind Engineering, 81-97.