دانشگاه تهران محیط شناسی 1025-8620 51 4 2026 03 16 Morphological Trade-offs in Urban Microclimates: A Challenge for Achieving Sustainable Environmental Comfort تعارض‌های مورفولوژیک در خرداقلیم شهری: چالشی در دستیابی به آسایش محیطی پایدار 473 492 106249 10.22059/jes.2026.408070.1008662 FA رضوان خالوندی گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران. مهرداد کریمی مشاور گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران. Journal Article 2025 12 22 <strong>Objective: </strong>The inherent complexity of urban microclimates drives proposed strategies for enhancing habitability and comfort into pathways that often yield multiple, sometimes conflicting effects; thus, optimizing one comfort metric can inadvertently degrade others. This is crucial, as the improper placement of any urban element can cause mitigation strategies to produce effects contrary to their intended purpose. A sustainable and resilient urban environment can be achieved when optimal parameters are quantified and applied with consideration for all dimensions of comfort and livability.<br /><strong>Method:</strong> To address the identified gap, this research utilized ANSYS CFX CFD software to calculate and benchmark the performance efficiencies of common urban morphological components against various microclimate comfort metrics. Subsequently, a multi-criteria decision-making framework was applied to logically integrate these quantitative performance metrics, thereby identifying the optimal morphological configuration that satisfies the required balance of all comfort factors. This research established a foundational selection basis by first categorizing urban building block elements based on shared structural characteristics. The categories were then systematically compared based on their influence on street canyon temperature, pressure, and wind velocity. Finally, a comprehensive ranking system was derived to guide the selection of the optimal form and strategy aligned with specific urban texture conditions. The prevalence of a common structural typology across all examined groups helped the accurate quantification of the percentage of usefulness gained from modifying specific building geometries. Given the critical air quality of Tehran, all simulation input values were proportionally calibrated to the city’s climate profile, ensuring the derived solutions were directly relevant to improving its environmental health.<br /><strong>Results:</strong> Across all tested variables, changes to the fundamental building block form and geometry proved to be the dominant factor in improving holistic street canyon environments, resulting in performance efficiencies reaching 70% compared to standard designs. Conversely, strategies focused on localized volumetric changes or facade-based flow modification achieved significantly lower effectiveness, improving street-canyon comfort metrics by 40%.<br /><strong>Conclusions:</strong> This study subsequently introduced a ranking mechanism to systematically evaluate and prioritize intervention tools according to their measurable impact on street-canyon microclimate performance. Focusing the analysis on the primary drivers—temperature, wind speed, and pressure—allows researchers to clearly demonstrate how macro-scale structural modifications exert a greater control over these fundamental factors, thereby minimizing inherent inter-variable conflicts. <strong>هدف:</strong> پیچیدگی شرایط خرداقلیم‌‌های شهری راهکارهایی که جهت بهبود شرایط زیستی و آسایشی پیشنهاد می‌‌گردند را به سمت رفتارهای چندگانه و گاه متناقض سوق می‌‌دهد، به گونه‌‌ای که گاه بهبود یک جنبه آسایشی به بدتر شدن سایر جوانب منجر می‌‌گردد. این موضوع از این نظر حائز اهمیت است که در صورت مکان‌‌یابی نامناسب هر عنصر شهری، راهکارهای کاهشی می‌‌توانند نتایجی عکس در پی داشته باشند. دستیابی به محیطی پایدار و تاب‌‌آور زمانی میسر می‌‌گردد که بتوان مقادیری بهینه را با توجه به همه جوانب و نیازهای مختلف آسایشی محاسبه و ارائه نمود.<br /><strong>روش پژوهش:</strong> این پژوهش تلاش کرده درصد تاثیرگذاری تعدادی از مولفه‌‌های پرکاربرد مورفولوژیکی را در رابطه با عوامل آسایشی مختلف از طریق نرم‌‌افزار CFD محور ANSYS-CFX محاسبه نماید. سپس ترکیبی منطقی از نیازها را در انتخاب فرم بهینه به‌‌کار گیرد. لذا با دسته‌‌بندی عناصر سازنده فرم بلوک‌‌های ساختمانی با توجه به ویژگی‌‌های ساختاری مشترک، مقایسه اثرات آن‌‌ها بر تغییرات دما، فشار و سرعت باد در دره-‌‌خیابان‌‌ها، سپس رتبه‌‌بندی آن‌‌ها سعی کرده مبنایی جهت انتخاب فرم و روش بهینه متناسب با شرایط بافت موجود ارائه کند. تکرار یک فرم متداول در ساخت‌‌و‌‌سازهای شهری در همه این گروه‌‌ها، امکان محاسبه درصد تاثیرگذاری اصلاح هندسه‌‌های ساختمانی را ایجاد می‌‌کند. به علت شرایط بحرانی هوای تهران، مقادیر ورودی در این شبیه‌‌سازی متناسب با اقلیم این شهر و به جهت ارائه راهکاری برای بهبود شرایط زیستی آن تنظیم گردیده است.<br /><strong>یافته‌‌ها:</strong> نتایج نشان می‌‌دهند در میان سناریوهای مختلف، اصلاحات در فرم کلی و هندسه بلوک‌‌های ساختمانی بیشترین قابلیت را در بهبود شرایط همه جانبه دره خیابان‌‌ها دارا می‌‌باشند (تا 70 درصد نسبت به فرم‌‌های متداول). در مقابل کاستن از حجم ساختمان یا افزودن عناصری برای تغییر جریان باد به نما تنها تا 40 درصد می‌‌تواند بر بهبود شرایط آسایش دره خیابان تاثیرگذار باشد.<br /><strong>نتیجه‌‌گیری:</strong> این پژوهش با افزودن یک لایه تحلیلی جدید، اثربخشی ابزارهای مداخله در شرایط خرداقلیم‌‌ها را بر اساس مقیاس تأثیرگذاری‌شان رتبه‌بندی می‌کند و با تمرکز بر عوامل اصلی (دما، باد، فشار) به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا درک کنند که چگونه تغییرات ساختاری در مقیاس بزرگ، تأثیر بیشتری بر کنترل این عوامل دارند و چگونه می‌توان از تعارضات ذاتی بین آن‌ها کاست. https://jes.ut.ac.ir/article_106249_58f17235c4b1cda31ff8f6f111c5ff8d.pdf