标题 | Mahoney列表法在节能设计中的应用研究 |
范文 | 夏博 赵敬源 摘要:Mahoney列表法是一种建筑外部环境的科学分析方法,通过一系列表格分析,得出针对当地气候的建筑设计策略。为了研究Mahoney列表法在建筑建筑节能设计中的应用,本文以上海为例,利用Mahoney列表法结合上海的气象资料对上海的建筑进行了研究,并提出了一系列适合上海气候特征的节能设计策略。并根据上海的气候特征和人们的生活特点,对Mahoney列表法提出的策略的局限性进行了分析。 关键词:Mahoney列表法;上海;建筑节能设计 中图分类号:TU111.3文献标识码:A Research on the Mahoney tables used in Shanghai building energy efficiency design Xia Bo, Zhao Jingyuan ( The college of Architecture, ChangAn University, Xian 710000, China) Abstract: The Mahoney tables are a set of reference tables used in architecture, used as a guide to climate-appropriate design. In order to research the Shanghai building energy saving design strategy, the paper studies the Shanghai building with the method of Mahoney tables combined with Shanghai meteorological data, and puts forward a series of building energy efficiency design strategies for Shanghai climate characteristics. Finally, according to the climatic characteristics of Shanghai and the people's live characteristics, the limitations of strategies proposed by the Mahoney tables were analyzed. Key words: Mahoney tables;Shanghai;building energy efficiency design 前言 Mahoney列表法是由伦敦热带建筑研究协会与英国发展部根据外部气候环境提出的一种建筑分析和设计方法。它的提出是基于建筑设计的三个阶段:建筑构思阶段、方案设计阶段和建筑细部设计。为了把这三个阶段的设计与当地气候系统的联系起来,Mahoney方法是通过一系列表格分析,把当地气候与建筑的设计联系起来,最后得出针对当地气候的建筑被动式的节能设计方法,因而这种方法被称为“Mahoney列表法”。对于人体热舒适的分析中,Mahoney列表法采用了有效温度法(SET)。Mahoney列表法通过四个阶段的分析:外部环境数据分析、热舒适分析、环境指标分析和设计方法建议,把当地的外部气候与具体的建筑节能设计策略联系起来。 为了研究Mahoney列表法在建筑节能设计中的应用,以及研究气候和当地建筑节能设计之间的关系,提出适合当地气候特征的建筑节能设计策略,本文以上海为例,利用Mahoney列表法来分析的上海气候与上海建筑节能设计策略之间的联系。 1.上海气象数据分析 Mahoney列表法主要分析气象数据中的以下几个参数:全年温度、湿度和降水。本文研究的气象数据来自于《中国建筑热环境分析专用气象数据集》(由中国建筑工业出版社出版,其中的气象参数完全来自于当地气象台多年的观测数据),因而数据保证真实可靠。本文首先利用气象数据对上海室外环境的气候条件进行了分析分析,分析结果见表1。 表1上海Mahoney环境分析结果 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一 十二 AMT AMR 总量 月均最高温度 7.7 9.7 13.7 19.0 24.5 27.4 30.7 29.8 27.2 22.4 17.0 11.0 16.9 29.1 月均最低温度 1.6 3.7 6.6 12 17.4 21.7 25.3 24.6 21.9 15.9 10.5 4.3 月均温度波动 6.1 6 7.1 7 7.1 5.7 5.4 5.2 5.3 6.5 6.5 6.7 相对湿度 76 71 78 73 76 82 81 82 76 73 67 66 湿度类别 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 降雨 75 44 118 63 85 212 142 230 76 64 43 34 1186 表1中的AMT表示年平均温度:AMT=(年最高温度+年最低温度)/2;AMR表示年温度波动:AMR=年最高温度-年最低温度。表1中的湿度类别是根据当月的平均相对湿度来定义的:当平均相对湿度小于30%时为湿度类别为1;相对湿度30%-50%时湿度类别为2;相对湿度50%-70%是湿度类别为3;相对湿度大于70%时为湿度类别为4。 2.热舒适分析 由于人们具有较强的对气候的适应性,因而Mahoney方法根据不同的温度、湿度参数确定了不同的气候类型区,每个气候类型区的人体舒适参数都是不同的,从而反映人对气候的适应性。人们对气候的适应性最要体现在对温度和湿度的适应,因而Mahoney方法通过平均温度值AMT的高低来划分不同的温度范围,其划分为三个温度范围:分别为大于等于20℃、15到20℃之间和小于15℃。同样根据湿度的不同分为四个范围,分别是:相对湿度在0到30%之间,30%到50%,50%到70%和大于70%。另外人们在白天和黑夜衣着、活动方式和新陈代谢量都存在差异,因而Mahoney方法分别对白天和夜间两个时间段限定了热舒适范围,见表2。 表2 建筑热舒适区间 相对湿度平均值 相对湿度分类 年平均温度AMT 大于20℃ 年平均温度 AMT15-20℃ 年平均温度 AMT小于15℃ 白天 夜间 白天 夜间 白天 夜间 0-30% 1 26-34 27-34 23-32 14-23 21-30 12-21 30-50% 2 25-31 17-24 22-30 14-22 20-27 12-20 50-70% 3 23-29 17-23 21-28 14-21 19-26 12-19 >70% 4 22-27 17-21 20-25 14-20 18-24 12-18 3.每个月的热舒适情况分析 根据每个月气象参数中白天和夜间的温度平均最大值和最小值与表2中的舒适指标相对比,来确定当月的热舒适情况,分别用H、C和N表示: 高于月平均舒适温度范围——H; |
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