水循環(huán)本質(zhì)大全11篇

緒論：寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇水循環(huán)本質(zhì)范文，希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

在地理教學(xué)中的作用

結(jié)構(gòu)化思維是以事物的結(jié)構(gòu)為思維對(duì)象，以事物結(jié)構(gòu)的構(gòu)建為思維過(guò)程，通過(guò)演繹與歸納、分析與綜合等方法，構(gòu)建整體與個(gè)體的排列及相互之間關(guān)系的思維方式。結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，可以從多個(gè)相對(duì)松散的個(gè)體要素出發(fā)，尋找要素之間的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)要素某些共性特征，依據(jù)一定的準(zhǔn)則進(jìn)行分類、組合；結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，也可以將認(rèn)知對(duì)象作為一個(gè)整體，通過(guò)某種分類的準(zhǔn)則和策略對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象進(jìn)行層層的分解，拆解出相對(duì)獨(dú)立的分支。結(jié)構(gòu)化思維是對(duì)知識(shí)整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，有利于把握學(xué)科本質(zhì)和學(xué)科思想。結(jié)構(gòu)化思維注重結(jié)構(gòu)的橫向分類明確、縱向?qū)哟畏置鳌⒄w結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。

結(jié)構(gòu)化思維的圖式表述方式，是學(xué)習(xí)者將認(rèn)知的思維過(guò)程通過(guò)簡(jiǎn)潔的關(guān)鍵詞和關(guān)系連接，以圖式的方式進(jìn)行可視化表征，將學(xué)習(xí)者隱性的思維過(guò)程顯性化，讓學(xué)習(xí)者內(nèi)在的思維過(guò)程可視化。傳統(tǒng)的表述對(duì)認(rèn)知對(duì)象的理解過(guò)程常單純地依靠文字，因此其表述只能是線性的表達(dá)，冗余的文字增加了認(rèn)知負(fù)載，線性的描述則難以直觀地呈現(xiàn)認(rèn)知的層次、結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)化思維是以圖式的方式表達(dá)事物的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)者可以清晰、簡(jiǎn)明地展示自身的內(nèi)在思維，在可視化的思維表述過(guò)程中進(jìn)行內(nèi)在思維的比對(duì)、糾正，從而促進(jìn)師生、生生的思維交互以及知識(shí)與思想的交流、傳播。

二、結(jié)構(gòu)化思維在地理

知識(shí)整體構(gòu)建的過(guò)程與途徑

一是基于哲學(xué)觀念，把握認(rèn)知對(duì)象的本質(zhì)或認(rèn)識(shí)方法，通過(guò)宏觀的準(zhǔn)則、策略對(duì)認(rèn)知對(duì)象的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆解。

紛繁復(fù)雜的地理事物、現(xiàn)象有其各自發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程。辯證唯物主義認(rèn)為，世界的本質(zhì)是物質(zhì)，運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式，是物質(zhì)固有的屬性。自然界中眾多的事物、現(xiàn)象，反映的是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，有著共同的屬性特征。以“自然界的水循環(huán)”為例，可運(yùn)用哲學(xué)的發(fā)展觀，從內(nèi)因和外因兩個(gè)方面來(lái)認(rèn)識(shí)水循環(huán)的動(dòng)力條件；運(yùn)用哲學(xué)的聯(lián)系觀，從直接和間接兩個(gè)方面理解水循環(huán)的地理意義。

課程標(biāo)準(zhǔn)要求“運(yùn)用示意圖，說(shuō)出水循環(huán)的過(guò)程和主要環(huán)節(jié)，說(shuō)明水循環(huán)的地理意義”，為達(dá)成課標(biāo)的要求，教材首先呈現(xiàn)“相互聯(lián)系的水體”這一內(nèi)容，介紹水圈的構(gòu)成及其特點(diǎn)，即介紹物質(zhì)的特點(diǎn)，這是學(xué)生學(xué)習(xí)水循環(huán)的基礎(chǔ)；“水循環(huán)的地理意義”強(qiáng)調(diào)的是由于水體運(yùn)動(dòng)特征而產(chǎn)生的意義。因此，對(duì)“自然界的水循環(huán)”一節(jié)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)可宏觀地拆解為“物質(zhì)”和“運(yùn)動(dòng)”兩個(gè)組成部分，轉(zhuǎn)換成問(wèn)題則是：“是什么物質(zhì)”“物質(zhì)怎樣運(yùn)動(dòng)”“運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生什么影響”。

二是基于學(xué)科思想方法，建立邏輯主線，初步形成認(rèn)知的框架體系。

空間觀念是地理學(xué)的獨(dú)特思想，空間屬性包含了空間位置、空間分布、空間運(yùn)動(dòng)、空間聯(lián)系、空間演變等。“自然界的水循環(huán)”一節(jié)中，“相互聯(lián)系的水體”介紹水圈水體的構(gòu)成和各水體相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，其中水圈的各種水體的理化性質(zhì)的差異與其所處的空間分布有著極大的關(guān)聯(lián)。

“水循環(huán)的過(guò)程”則揭示水體空間分布的差異引起了水體空間的變化和運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成的動(dòng)態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，按其發(fā)生的空間領(lǐng)域可分為海上內(nèi)循環(huán)、陸地內(nèi)循環(huán)、海陸間循環(huán)；“水循環(huán)的意義”的產(chǎn)生著眼于水體的空間變化，通過(guò)水體的介質(zhì)作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與能量的空間轉(zhuǎn)移、變化，從而形成空間的聯(lián)系。根據(jù)上述認(rèn)知的宏觀策略和邏輯主線，建立本節(jié)的邏輯路線，如圖1所示。

基于地理學(xué)科的空間思想，以地理空間視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)在空間的分布特征、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)在空間的演化、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致物質(zhì)與能量空間的轉(zhuǎn)移與變化。這樣的認(rèn)識(shí)策略和思維方法，是一種普適性的構(gòu)建，無(wú)論是對(duì)于自然地理的大氣運(yùn)動(dòng)、巖石圈的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等，還是對(duì)于人文地理的資源的跨區(qū)域調(diào)配、人口的遷移等地理現(xiàn)象的認(rèn)知與解讀都有著思維方法上的指導(dǎo)意義。

三是運(yùn)用地理方法，進(jìn)一步揭示要素之間的關(guān)系，形成遞階的層次分析。

篇（2）

中圖分類號(hào)：TV211文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-1683（2013）01-0044-06

1研究背景

變化環(huán)境是指由人類活動(dòng)和自然過(guò)程相互交織的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所引起的一系列陸地、大氣與水循環(huán)的變化[1]。隨著人類活動(dòng)和氣候變化，人工因素對(duì)自然水循環(huán)系統(tǒng)的干擾愈來(lái)愈烈，特別是高強(qiáng)度的水資源開(kāi)發(fā)利用，如人類的取水、用水、耗水、排水、調(diào)水等行為，對(duì)整個(gè)水循環(huán)過(guò)程產(chǎn)生了巨大的影響[2]。

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和研究，學(xué)者們對(duì)于流域水文循環(huán)的研究越來(lái)越深入和細(xì)致，特別是從20世紀(jì)90年代開(kāi)始涌現(xiàn)的分布式流域水文模型，如MIKE-SHE模型[3]、VIC模型等[4]，使得研究者可使其與氣候模型（GCM“全球氣候模式”）結(jié)合，開(kāi)展氣候條件變化下的流域水循環(huán)研究[5-6]。但是，這類研究重心放在氣候變化對(duì)于水循環(huán)的影響研究方面，而在重點(diǎn)考慮人類活動(dòng)影響條件下，特別是高強(qiáng)度水資源開(kāi)發(fā)利用條件下的流域水循環(huán)研究方面，仍存在著諸多不足和問(wèn)題。

（1）取用水總量與耗水總量關(guān)系不清楚。取用水總量易于觀測(cè)和計(jì)量，方便管理，但無(wú)法反應(yīng)水的資源消耗本質(zhì)；而耗水總量能體現(xiàn)水資源的真正資源消耗量，但難以核算和管理。取用水總量與耗水總量關(guān)系密切，但缺乏成熟明確的量化表達(dá)式，僅憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)估算耗排水量，不夠科學(xué)合理。同時(shí)，耗水總量管理方法在管理中缺失，致使取用水管理與耗水管理不相協(xié)調(diào)，取水許可方法受到限制。

（2）地表、地下用水總量與耗水總量關(guān)系不清楚。水循環(huán)過(guò)程中，地表水和地下水轉(zhuǎn)化頻繁，地表水與地下水之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系還未能清晰定量化。如水管理實(shí)踐中往往將從河道或湖泊附近的取水井抽取的水量歸為地下水統(tǒng)計(jì)，而實(shí)際中水是從河道滲透來(lái)的河水，其水源的歸類還存在爭(zhēng)議。因而地表地下用水總量與耗水總量的關(guān)系難以確定。同時(shí)，地下水資源的調(diào)控中，僅僅從人工地下水取用量的角度研究，人工取用地下水與地下水位的聯(lián)系尚無(wú)考慮，且潛水和承壓水也未能區(qū)分，由此更加難以確定其耗水關(guān)系。

（3）當(dāng)?shù)厮⑼庹{(diào)水用水總量與耗水總量關(guān)系不清楚。外調(diào)水與當(dāng)?shù)厮ㄟ^(guò)共同的取用水設(shè)施向用水戶供水，在沒(méi)有明晰當(dāng)?shù)赜盟c耗水之間的關(guān)系之前，難以確定當(dāng)?shù)厮⑼庹{(diào)水用水總量與耗水總量之間的定量關(guān)系和轉(zhuǎn)化規(guī)律，給總量控制的管理帶來(lái)不便。

（4）地表水與地下水、當(dāng)?shù)厮c外調(diào)水之間循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系不清楚。外調(diào)水在輸送及使用的過(guò)程中都可能與當(dāng)?shù)氐乇怼⒌叵滤a(chǎn)生水量轉(zhuǎn)化，同時(shí)當(dāng)?shù)氐乇硭偷叵滤g也在不斷的轉(zhuǎn)化。對(duì)于上述轉(zhuǎn)化過(guò)程，其轉(zhuǎn)化的具體路徑、時(shí)空分布、變化特征都很難進(jìn)行定量的描述，各種水源之間的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系不清楚。

（5）水循環(huán)過(guò)程中的供-用-耗-排-補(bǔ)-轉(zhuǎn)化關(guān)系不清楚。以往常用“供-用-耗-排”來(lái)描述供用水的循環(huán)轉(zhuǎn)化過(guò)程，這種提法主要是從地表水系統(tǒng)出發(fā)總結(jié)出來(lái)的；如果從整個(gè)水資源系統(tǒng)來(lái)看該提法則不夠全面，應(yīng)該修改為“供-用-耗-排-補(bǔ)-轉(zhuǎn)化”，考慮水的回補(bǔ)與轉(zhuǎn)化過(guò)程才更能夠反映供用水之后整個(gè)水資源系統(tǒng)的變化過(guò)程，或者說(shuō)水循環(huán)的變化過(guò)程。目前還很難給出水循環(huán)過(guò)程中供-用-耗-排-補(bǔ)-轉(zhuǎn)化之間的定量關(guān)系。

（6）水資源高效利用條件下水的供-用-耗-排-補(bǔ)-轉(zhuǎn)化關(guān)系變化。在水資源高效利用條件下，采用節(jié)水措施或者節(jié)水工藝，取水量減小，輸水過(guò)程、用水過(guò)程也隨之發(fā)生變化，則必然引起水資源的耗、排、補(bǔ)及轉(zhuǎn)化過(guò)程發(fā)生改變，但目前還很難對(duì)這一過(guò)程展開(kāi)有效的定量化研究。

本文將以“自然-人工”復(fù)合作用下的流域水循環(huán)機(jī)理和模型為基礎(chǔ)，對(duì)水資源開(kāi)發(fā)利用條件下的流域水循環(huán)過(guò)程展開(kāi)研究，提出一種基于水資源配置的流域水循環(huán)研究方法，并以黃河流域?yàn)槔M(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。

2流域水循環(huán)研究的科學(xué)方法

篇（3）

[中圖分類號(hào)]G623[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3712（2013）17-0022-02

[作者簡(jiǎn)介]麻妍（1984―），女，上海人，本科，上海市青浦區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)教師，中學(xué)二級(jí)。

在新課程體系下，教師既要面向全體學(xué)生，也要注重學(xué)生之間的個(gè)體差異，認(rèn)清學(xué)生的原有基礎(chǔ)。學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生已有基礎(chǔ)的分析是把握教學(xué)起點(diǎn)的主要依據(jù)。美國(guó)著名心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾曾說(shuō)過(guò)：“影響學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么。我們應(yīng)根據(jù)學(xué)生的原有知識(shí)狀況進(jìn)行教學(xué)。”[1]這表明教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，把握教學(xué)起點(diǎn)，是實(shí)施有效教學(xué)的前提。

《自然界里的水循環(huán)》是一節(jié)用概念和科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題的理論探究課，通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生經(jīng)歷了從抽象到具體的思維過(guò)程。課例組教師圍繞“如何分析學(xué)生基礎(chǔ)，實(shí)施有效教學(xué)”的主題對(duì)這節(jié)課展開(kāi)觀課研究。

一、拋開(kāi)學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，為完成工作單而上課

《自然界里的水循環(huán)》一課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)在描述自然界中的水循環(huán)和設(shè)計(jì)模擬自然界中雨的形成這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。這堂課上，執(zhí)教教師做了如下指導(dǎo)來(lái)突破重難點(diǎn)：

（教師引入課題后，進(jìn)入模擬雨水形成的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)）

師：接下來(lái)我們做一個(gè)“模擬自然界中雨水形成”的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)大家觀察后完成學(xué)習(xí)單1。（學(xué)習(xí)單1是簡(jiǎn)單的填空練習(xí)）

師：你看到什么現(xiàn)象？

（教師請(qǐng)2位有不同意見(jiàn)的學(xué)生把學(xué)習(xí)單1的答案朗讀一遍，并肯定了第1位學(xué)生的答案）

師：我們根據(jù)這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，完成學(xué)習(xí)單2。

（學(xué)生按照教師的要求以小組討論的形式完成學(xué)習(xí)單2上的填空練習(xí)）

師：為什么往上跑的水蒸氣又變成小水珠呢？我們繼續(xù)討論完成學(xué)習(xí)單3和4。

（該練習(xí)還是以填空的方式來(lái)完成）

生1：因?yàn)闅鉁貢?huì)隨著高度的增加而下降，所以當(dāng)熱空氣上升至一定高度時(shí)，便會(huì)冷卻，使空氣中的水蒸氣冷卻成小水珠。

師：有不同意見(jiàn)嗎？

生2：因?yàn)闅鉁貢?huì)隨著高度的增加而上升，所以當(dāng)熱空氣上升至一定高度時(shí)，便會(huì)冷卻，使空氣中的水蒸氣液化成小水珠。

（還有一些學(xué)生在下面保持沉默并顯出茫然的表情）

聽(tīng)完這堂課，課例組的教師感覺(jué)學(xué)生整節(jié)課都在圍繞著學(xué)習(xí)單忙碌，似乎執(zhí)教教師在課堂中的指導(dǎo)任務(wù)就是為了讓學(xué)生填寫(xiě)好這份練習(xí)。可是使用學(xué)習(xí)單產(chǎn)生的效果并不顯著，學(xué)生對(duì)水循環(huán)中某些環(huán)節(jié)的理解（如水蒸氣變成小水珠過(guò)程）還是一知半解。描述自然界中的水循環(huán)是這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，而用水的三態(tài)變化來(lái)解釋這個(gè)過(guò)程是教學(xué)關(guān)鍵。六年級(jí)的學(xué)生雖然在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了水的三態(tài)變化知識(shí)，但是他們對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是液化、凝華、升華等抽象概念還是第一次接觸，生活中有關(guān)的事例也不多見(jiàn)，所以只通過(guò)一節(jié)課的初步學(xué)習(xí)，學(xué)生仍然感到陌生。教材設(shè)計(jì)中又將三態(tài)變化的6個(gè)概念放在一起教授，學(xué)生更容易對(duì)概念產(chǎn)生混淆。

因此，教師在做教學(xué)指導(dǎo)時(shí)，需要做學(xué)情分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)和學(xué)習(xí)障礙，不能用學(xué)習(xí)單一味代替。學(xué)習(xí)單的設(shè)計(jì)也要考慮能否給學(xué)生帶來(lái)思維訓(xùn)練，反映出學(xué)生的實(shí)際掌握情況。

二、在認(rèn)知基礎(chǔ)上提升學(xué)生的知識(shí)遷移能力

在觀課老師的建議下，執(zhí)教教師做了如下修改：

（教師引入課題后，首先進(jìn)入水循環(huán)示意圖的描述環(huán)節(jié)并復(fù)習(xí)水的三態(tài)變化，然后進(jìn)入模擬雨水生成實(shí)驗(yàn)）

師：實(shí)驗(yàn)中為什么要用到熱水？

生：因?yàn)闊崴畷?huì)冒出水蒸氣。

師：為什么要在皿表面上放上冰塊？

生：為了讓水蒸氣液化成水珠。

師：所以液化的條件是？

生：遇冷。

（接著，教師又補(bǔ)充了“模擬雨的形成實(shí)驗(yàn)”動(dòng)畫(huà)演示，并對(duì)該活動(dòng)進(jìn)行歸納和總結(jié)）

根據(jù)師生交流的結(jié)果，課例組的老師感覺(jué)這一節(jié)課上學(xué)生對(duì)水循環(huán)過(guò)程有了較為深入的理解和認(rèn)識(shí)。從后測(cè)來(lái)看，基礎(chǔ)知識(shí)題的解答準(zhǔn)確率達(dá)到80%以上，但令老師們意想不到的是，后測(cè)中的分析題“荒島上魯濱孫如何獲取淡水資源”，全錯(cuò)率竟高達(dá)45.9%，大家針對(duì)這節(jié)課再次交流和討論。后測(cè)中的這道思考題是考查學(xué)生是否達(dá)成學(xué)以致用目標(biāo)的能力分析題。雨水和淡水生成的原理一致，但環(huán)境不同。如果缺乏引導(dǎo)，學(xué)生很難從表象中找出它們的本質(zhì)。教師在課堂中需要搭建一座橋梁，利用學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)去“同化”一些新問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生遷移知識(shí)的能力。

三、教學(xué)反思

（一）找準(zhǔn)學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知基礎(chǔ)是教師課堂指導(dǎo)的前提

教師做教學(xué)指導(dǎo)，必須要關(guān)注本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)。要突破重難點(diǎn)，必須根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)來(lái)考慮他們現(xiàn)有的認(rèn)知基礎(chǔ)和教學(xué)目標(biāo)之間的差距，以此來(lái)確定教學(xué)過(guò)程中學(xué)生可能遇到的困難以及需要鋪設(shè)的臺(tái)階和采取的教學(xué)策略。就本節(jié)課而言，教學(xué)對(duì)象是剛?cè)氤踔械牧昙?jí)學(xué)生，他們正處于感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變階段，根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)，他們能夠?qū)ψ匀唤缰兴尸F(xiàn)的形式產(chǎn)生感官上的認(rèn)識(shí)，但對(duì)水循環(huán)的理性理解不夠。所以，教師在課堂指導(dǎo)中必須圍繞水循環(huán)變化的本質(zhì)問(wèn)題開(kāi)展由淺入深的教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)臺(tái)階鋪設(shè)，使他們對(duì)水循環(huán)現(xiàn)象不僅知其然，更知其所以然。

（二）在學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)上強(qiáng)化知識(shí)遷移能力是教師課堂指導(dǎo)的升華

遷移是學(xué)生根據(jù)已有的認(rèn)知基礎(chǔ)，通過(guò)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，找到連接點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)的轉(zhuǎn)化。[2]根據(jù)遷移規(guī)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的牢固程度是實(shí)現(xiàn)遷移的重要因素之一，先前的學(xué)習(xí)越扎實(shí)就越容易產(chǎn)生遷移。在本節(jié)課中，學(xué)生通過(guò)40分鐘的學(xué)習(xí)，基本掌握了水循環(huán)的理論知識(shí)。可是，怎樣把這些理論應(yīng)用于生活，解釋魯濱孫獲取淡水資源的原理，還需要教師搭建橋梁，引導(dǎo)學(xué)生把課本知識(shí)和實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，從而使知識(shí)實(shí)現(xiàn)從“故”到“新”的縱向遷移，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

篇（4）

中圖分類號(hào)：TB494 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）36-0368-01

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，變頻技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)中，成為中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降損的重要措施。變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以有效降低中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲，還可以提高房間溫度和濕度的舒適程度，同時(shí)對(duì)于延長(zhǎng)中央空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命、降低系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的直接沖擊、降低系統(tǒng)能耗以及提高中央空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平都有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、變頻技術(shù)和中央空調(diào)系統(tǒng)概述

1、變頻技術(shù)

變頻器是將系統(tǒng)工頻進(jìn)行轉(zhuǎn)換，整個(gè)過(guò)程由控制電路完成，促使不同系統(tǒng)電機(jī)的變速運(yùn)轉(zhuǎn)，在整流電路中，交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡绷麟娊?jīng)過(guò)濾波電路之后，輸出的直流電更加穩(wěn)定平滑，最后直流電再經(jīng)過(guò)逆變電路轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌l率的交流電。變頻技術(shù)通過(guò)逐漸提高系統(tǒng)電機(jī)的輸入頻率，從而逐漸提高電機(jī)的工作電流，降低系統(tǒng)的設(shè)備損耗，減少系統(tǒng)電機(jī)的立即啟動(dòng)直接沖擊電網(wǎng)，系統(tǒng)利用變頻器可以對(duì)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，從而減少系統(tǒng)的能源損耗。

2、中央空調(diào)系統(tǒng)

中央空調(diào)系統(tǒng)是由冷卻風(fēng)機(jī)、外部熱交換系統(tǒng)、冷卻水塔以及冷凍機(jī)組等部分組成[1]。冷卻風(fēng)機(jī)包括冷卻塔風(fēng)機(jī)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)，冷卻塔風(fēng)機(jī)用來(lái)降低系統(tǒng)的水溫，加快室內(nèi)的熱交換，室內(nèi)風(fēng)機(jī)主要用來(lái)將中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍機(jī)組中的冷風(fēng)吹入室內(nèi)空氣中；外部熱交換系統(tǒng)由冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)組成，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)又由冷卻塔、冷卻水管道以及冷卻泵組成；冷卻水塔主要用來(lái)為中央空調(diào)系統(tǒng)的冷凍機(jī)組輸送冷卻水；冷凍機(jī)組是整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷源，循環(huán)水在空調(diào)系統(tǒng)的冷凍機(jī)組中進(jìn)行熱交換，經(jīng)過(guò)降溫之后成為冷凍水。

中央空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)將制冷劑進(jìn)行壓縮，冷凍機(jī)組將壓縮后的液態(tài)制冷劑輸送到蒸發(fā)機(jī)中，使冷凍水和制冷劑進(jìn)行熱交換，中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水泵將制冷的冷凍水輸送到各個(gè)風(fēng)機(jī)的冷卻盤(pán)管中，冷凍水由風(fēng)機(jī)吹送到室內(nèi)環(huán)境中，從而達(dá)到改善空氣質(zhì)量，降溫的目的。在中央空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器中，制冷劑在蒸發(fā)過(guò)程中釋放大量的熱量，冷卻循環(huán)水和制冷劑之間發(fā)生熱交換，冷卻水泵將冷卻水輸送到散熱水塔上，最終由冷卻塔風(fēng)機(jī)將冷卻水進(jìn)行冷卻噴淋，和外界空氣進(jìn)行熱交換，將冷卻水的熱量散發(fā)到空氣中。中央空調(diào)系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換和熱交換過(guò)程，冷卻水和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)能量傳遞的重要部位。

二、變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)，可以利用兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行熱交換，中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)水和回水的溫度差就是熱交換需要傳遞的熱量，變頻器可以根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)水和回水之間的溫度差合理控制循環(huán)水的流向和流速，從而間接控制中央空調(diào)系統(tǒng)熱交換速度。

1、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)控制

中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍機(jī)組中出來(lái)的冷凍水溫度相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較穩(wěn)定的，因此變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用，通過(guò)冷凍機(jī)組的回水溫度就可以代表室內(nèi)的環(huán)境溫度，因此中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)中的冷凍泵可以根據(jù)回水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。回水溫度越高，代表室內(nèi)環(huán)境溫度越高，這時(shí)可以適當(dāng)提高中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)冷凍泵的轉(zhuǎn)速，提高循環(huán)冷凍水的流轉(zhuǎn)速度；相反，回水溫度越低，代表室內(nèi)環(huán)境溫度越低[2]，這時(shí)要適當(dāng)降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩循環(huán)冷凍水的流速，可以有效地節(jié)約能源。總而言之，中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)可以根據(jù)回水的溫度，調(diào)節(jié)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)調(diào)速變頻的方式，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)回水的溫度控制。

2、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制

中央空調(diào)系統(tǒng)中冷卻塔中水的溫度會(huì)隨著外界環(huán)境溫度的變化而變化，因此冷卻水塔單側(cè)的水溫難以準(zhǔn)確反映冷卻水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生多少的熱量。對(duì)于系統(tǒng)的冷凝器，主要根據(jù)回水和進(jìn)水之間的溫度差來(lái)調(diào)節(jié)和控制，中央空調(diào)系統(tǒng)回水和進(jìn)水之間保持恒定的溫度差控制[3]，有助于中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降損。如果回水和進(jìn)水之間的溫差比較大，這說(shuō)明中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍機(jī)組釋放的熱量比較多，這時(shí)應(yīng)該適當(dāng)提高冷凝器和蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，加快冷卻水的循環(huán)速度；反之，要減緩冷卻水循環(huán)速度，降低中央空調(diào)的電能損耗。

3、中央空調(diào)主機(jī)變頻控制

中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷源和制熱源都是空調(diào)的主機(jī)，同時(shí)主機(jī)也是中央空調(diào)系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分，由于在不同季節(jié)中，建筑物對(duì)于室內(nèi)環(huán)境的冷熱溫度不同，因此中央空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)要根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的變化而隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整和變化，變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過(guò)變頻調(diào)速來(lái)控制中央空調(diào)主機(jī)，從而使建筑物室內(nèi)所需要的冷熱量和主機(jī)的制冷制熱量相一致。中央空調(diào)主機(jī)變頻有兩種類型：直流變頻和交流變頻，其中直流變頻應(yīng)用的比較廣泛。中央空調(diào)直流變頻器是將工頻的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，輸送到無(wú)逆變環(huán)境和公功率模塊，經(jīng)過(guò)微控制器，根據(jù)設(shè)定溫度和檢測(cè)的室內(nèi)溫度之間的差值，產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)頻率信號(hào)，將信號(hào)傳遞給直流電動(dòng)機(jī)，從而控制制熱量或者制冷量。

4、中央空調(diào)末端送風(fēng)變頻控制

清潔空氣在中央空調(diào)系統(tǒng)熱交換器和末端進(jìn)行充分接觸之后，最后經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)被輸送到室內(nèi)，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度。在中央空調(diào)系統(tǒng)多采用自來(lái)水作為輸送介質(zhì)，保持水溫不便，通過(guò)改變輸送風(fēng)量的大小來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的制冷量或者制熱量，而通過(guò)調(diào)整中央空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)來(lái)哦控制送風(fēng)量，采用變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速控制，在改變頻率時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)輸入端電壓也會(huì)發(fā)生變化，不僅可以有效減少中央空調(diào)系統(tǒng)的噪音，還可以節(jié)約大量的電能，降低運(yùn)行成本，為人們提供一個(gè)健康、舒適的環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)

變頻技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)、水泵轉(zhuǎn)速，控制循環(huán)水系統(tǒng)的水溫，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，最大程度的使中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)水、節(jié)點(diǎn)，保障中央空調(diào)系統(tǒng)處于恒溫控制狀態(tài)，延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

篇（5）

從整體角度來(lái)講，環(huán)境工程污水處理中存在的問(wèn)題主要包含以下幾種。

（一）各類設(shè)備問(wèn)題

環(huán)境工程污水處理工作的處理效果主要是通過(guò)各類污水處理設(shè)備產(chǎn)生的。由于我國(guó)的環(huán)境工程污水處理工作的開(kāi)展時(shí)間較晚，因此我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間在設(shè)備配置、設(shè)備研發(fā)等方面存在著一定的差距。除此之外，受到經(jīng)費(fèi)、管理觀念等因素的影響，我國(guó)部分環(huán)境工程污水處理模式中應(yīng)用的設(shè)備較為陳舊，某些污水處理廠甚至存在污水處理設(shè)備超出使用年限的問(wèn)題。從處理質(zhì)量的角度來(lái)講，污水處理設(shè)備問(wèn)題的存在會(huì)直接降低污水的處理質(zhì)量；從安全的角度來(lái)講，使用接近或超出使用壽命的污水處理設(shè)備很可能會(huì)產(chǎn)生各類安全事故，威脅工作人員的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全。

（二）污水處理工藝問(wèn)題

污水處理工藝是環(huán)境工程污水處理工作的主要影響因素。目前我國(guó)各大污水處理廠存在著不同程度的污水處理工藝問(wèn)題。工藝問(wèn)題間接降低了污水廠的污水處理效率。

處理效率問(wèn)題

與以往相比，我國(guó)城市的生活污水、工業(yè)污水等發(fā)生了顯著增加。在這種情況下，部分環(huán)境工程污水處理模式并未隨之發(fā)生變化，因此其處理效率無(wú)法滿足變化的污水處理需求。為了解決水資源短缺問(wèn)題，我國(guó)的后續(xù)環(huán)境工程污水處理工作需要在保證污水處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，逐漸提升污水處理效率，促進(jìn)城市居民生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等環(huán)節(jié)形成良性循環(huán)。

二、環(huán)境工程污水處理的重要性

從本質(zhì)角度來(lái)講，環(huán)境工程污水處理的重要性主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（一）生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)方面

當(dāng)環(huán)境工程污水處理效率與污水生產(chǎn)速度之間存在較大差距時(shí)，污水向自然環(huán)境中的排放會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)產(chǎn)生不良影響。自然水體本身具備一定的凈化功能，但該功能的發(fā)揮建立在凈化閾值的基礎(chǔ)上。當(dāng)自然水循環(huán)中的污水含量達(dá)到一定程度時(shí)，自然水體無(wú)法繼續(xù)產(chǎn)生凈化效果，其內(nèi)部的各種水生生物開(kāi)始面臨生存威脅。污染嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)引發(fā)水生生物多樣性下降問(wèn)題。因此，加強(qiáng)環(huán)境工程污水處理具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

（二）城市居民日常生活方面

水資源與城市居民的日常生活息息相關(guān)。從本質(zhì)角度來(lái)講，環(huán)境工程污水處理是城市居民生活污水循環(huán)的重要保障。當(dāng)污水處理系統(tǒng)存在問(wèn)題時(shí)，城市居民可能會(huì)面臨用水短缺的窘境。因此，除了需要強(qiáng)化我國(guó)居民的節(jié)約用水理念之外，還應(yīng)該通過(guò)提升城市環(huán)境污水處理工程建設(shè)質(zhì)量的方式，保證城市居民的正常生活。

三、環(huán)境工程污水處理的幾點(diǎn)思考

為了提高污水處理質(zhì)量，提升水資源利用率，環(huán)境工程污水處理工作需要加強(qiáng)對(duì)以下幾種優(yōu)化措施的應(yīng)用。

（一）環(huán)境工程污水處理綜合性優(yōu)化策略

目前我國(guó)環(huán)境工程污水處理工作中存在的問(wèn)題相對(duì)較多。因此，應(yīng)用綜合性優(yōu)化策略具有一定的必要性。以某環(huán)境工程污水處理工作為例，氮元素與磷元素是該地區(qū)產(chǎn)生生活污水（如含磷洗衣粉等）及工業(yè)污水的主要產(chǎn)生元素。但該工程的建設(shè)特點(diǎn)并不符合實(shí)際的污水類型需求，進(jìn)而影響實(shí)際的污水處理效率與質(zhì)量。對(duì)此，城市環(huán)境污水處理工程的建設(shè)工作應(yīng)該從綜合角度入手，在確定污水處理工藝、技術(shù)的先進(jìn)性、有效性的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益以及社會(huì)效益，合理完成工程建設(shè)。

（二）契合城市需求策略

環(huán)境工程污水處理與城市的發(fā)展息息相關(guān)。當(dāng)污水處理工程建設(shè)與城市發(fā)展需求脫節(jié)時(shí)，該工程的功能發(fā)揮會(huì)受到極大的阻礙，同時(shí)，城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展也會(huì)受到不良影響。因此，在污水處理工程建設(shè)初期，應(yīng)該通過(guò)嚴(yán)密的調(diào)查分析工作，將影響污水處理工程質(zhì)量、阻礙工程功能發(fā)揮的影響因素確定出來(lái)。利用這些影響因素，編制出合理的污水處理工程施工方案。除此之外，為了防止保證污水處理工程的正常運(yùn)行，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)位置確定之后，應(yīng)該通過(guò)該^域工廠數(shù)量、居民生活污水制造參數(shù)等的計(jì)算，提高污水處理工程與實(shí)際使用需求之間的契合度水平。

（三）強(qiáng)化監(jiān)管策略

從本質(zhì)角度來(lái)講，監(jiān)管工作是提升污水處理工程建設(shè)質(zhì)量、提高環(huán)境工程污水處理質(zhì)量的關(guān)鍵方法。對(duì)此，應(yīng)該將全過(guò)程監(jiān)管方式應(yīng)用在實(shí)際的環(huán)境工程污水處理工作中。在污水處理工程的準(zhǔn)備階段，通過(guò)檢查施工材料質(zhì)量、判定施工設(shè)備性能等方式，保證工程施工準(zhǔn)備階段的順利進(jìn)行；在施工階段，應(yīng)該嚴(yán)格要求施工單位按照施工圖紙完成污水處理工程的建設(shè)施工。如果監(jiān)管過(guò)程發(fā)展工程某部分存在質(zhì)量問(wèn)題，則應(yīng)該立即報(bào)告上級(jí)部門(mén)，并及時(shí)要求施工單位進(jìn)行返工，防止該問(wèn)題引發(fā)更大的影響。當(dāng)工程竣工并成功驗(yàn)收之后，相關(guān)監(jiān)管部門(mén)應(yīng)該通過(guò)不定期抽查的方式，降低污水廠的違規(guī)操作（如將未處理的污水排入河流中等）的發(fā)生概率。

篇（6）

我們需要清醒的認(rèn)識(shí)到一點(diǎn)：當(dāng)前居民用建筑對(duì)于各類型能源的巨大需求是導(dǎo)致整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)能源問(wèn)題的一大關(guān)鍵因素。伴隨著建筑行業(yè)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中所占據(jù)的地位日益關(guān)鍵，社會(huì)大眾對(duì)于建筑設(shè)施的節(jié)能特性提出了更為全面與系統(tǒng)的要求。空調(diào)作為居民用建筑配套設(shè)施的一大分類，在整個(gè)居民用建筑能耗總需求中占到了近半數(shù)作用的比列，是我們節(jié)能改造需要重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。有相關(guān)研究學(xué)者曾經(jīng)指出：如果將建筑節(jié)能各項(xiàng)舉措融入空調(diào)設(shè)計(jì)施工當(dāng)中，空調(diào)系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)50％作用的節(jié)能成效，這對(duì)于緩解能源供給問(wèn)題、能源不可再生問(wèn)題而言所發(fā)揮的作用不可小覷。據(jù)此，如何尋求到建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工之間的連接點(diǎn)，以此切入建筑設(shè)施空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造當(dāng)中已成為相關(guān)工作人員最亟待解決的問(wèn)題之一。筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，以別墅住宅建筑為例，就其建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工之間的關(guān)系，談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會(huì)。

1 空調(diào)節(jié)能措施的選取

就別墅住宅建筑來(lái)說(shuō)，其空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)后期的節(jié)能改造進(jìn)行彌補(bǔ)，也需要建筑整體規(guī)劃在施工前期為其提供保障。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，空調(diào)技能與整個(gè)住宅建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃方案之間存在著密不可分的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，別墅住宅在中央空調(diào)系統(tǒng)形式上的選取、規(guī)劃階段空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷參數(shù)的運(yùn)算以及空調(diào)系統(tǒng)管道的敷設(shè)等施工步驟都將直接反應(yīng)到整個(gè)系統(tǒng)的能耗參數(shù)當(dāng)中。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，冷凍水循環(huán)系統(tǒng)改造、熱回收技術(shù)的應(yīng)用以及新興能源需求的探索成為了最切合別墅住宅建筑空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際情況的節(jié)能改造方式，是我們應(yīng)當(dāng)加以著重關(guān)注的節(jié)能措施。

2 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)在空調(diào)節(jié)能中的改造分析

就別墅區(qū)域住宅建筑來(lái)說(shuō)，其空調(diào)系統(tǒng)的高能耗問(wèn)題日益凸出，筆者認(rèn)為造成別墅住宅高能耗問(wèn)題的最關(guān)鍵原因在于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)在水循環(huán)方式的設(shè)計(jì)工作中存在諸多的不合理。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，我國(guó)大部分別墅住宅所采取的空調(diào)系統(tǒng)冷卻水與冷凍水循環(huán)方式多為開(kāi)放式循環(huán)系統(tǒng)。下圖即為一般意義上空調(diào)系統(tǒng)中的開(kāi)放式循環(huán)系統(tǒng)。由圖我們不難發(fā)現(xiàn)，水箱在整個(gè)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中肩負(fù)著最核心的循環(huán)任務(wù)。但是筆者認(rèn)為盡管水箱的設(shè)置能夠較好的確保整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)的供水穩(wěn)定性，但其容易在不斷循環(huán)降壓的過(guò)程中產(chǎn)生一定程度的靜壓損失。在這一情況下，水循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)任務(wù)需要交由水泵進(jìn)行，這無(wú)疑極大的增加了空調(diào)系統(tǒng)中水泵的輸出功率。與此同時(shí)，冷凍水箱在運(yùn)行過(guò)程中消耗的大量換熱面積缺乏高質(zhì)量的保溫措施與之相適應(yīng)，這一缺陷帶來(lái)的冷凍水冷量消耗往往需要以更多的能源消耗來(lái)彌補(bǔ)。針對(duì)這一問(wèn)題，筆者建議將當(dāng)前別墅住宅廣泛采用的開(kāi)放式冷凍水循環(huán)系統(tǒng)改變?yōu)殚]路式冷凍水循環(huán)系統(tǒng)（如圖:1所示）。一方面，在取消原有水箱的基礎(chǔ)之上增設(shè)膨脹水箱補(bǔ)水系統(tǒng)裝置；另一方面，在整個(gè)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)供水及回水管的頂端增設(shè)相應(yīng)空氣控制閥門(mén)裝置，以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)的建筑節(jié)能改造。

圖1 閉路式冷凍水循環(huán)系統(tǒng)工作流程示意圖

3 熱回收利用技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

從理論上來(lái)說(shuō)，空調(diào)系統(tǒng)中的熱回收利用技術(shù)就是指以換熱方式及其相關(guān)技術(shù)為載體，將空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄性熱量回收并再利用的一個(gè)過(guò)程。它能夠使傳統(tǒng)模式下自我排除的廢棄性熱量變廢為寶，重新為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行提供熱能供給，這從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)也是空調(diào)系統(tǒng)自我節(jié)能的一大表現(xiàn)形式。以別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)為例，相關(guān)工作人員需要在空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)中添加一種全新熱回收裝置對(duì)制冷空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所廢棄的低溫空氣進(jìn)行高效的回收與集中，在室外新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)之前利用回收的低溫空氣對(duì)其進(jìn)行一定的預(yù)處理，使室外新風(fēng)在進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)時(shí)對(duì)于冷熱量交換的需求大大降低，從而提升整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的換熱效率。就當(dāng)前別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)所使用的冷凝器裝置而言，要想使其發(fā)揮熱回收利用功能，只需要對(duì)其水箱及換熱器作出些許的變化，節(jié)能改造的工程量不太，比較適合別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造。下圖（見(jiàn)圖2）即為某別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)熱回收利用技術(shù)的節(jié)能改造示意圖，筆者現(xiàn)結(jié)合該圖對(duì)其節(jié)能改造成效做詳細(xì)的分析與闡述。

圖2 某別墅空調(diào)系統(tǒng)熱回收利用技術(shù)節(jié)能改造示意圖

由上圖所示，該別墅住宅區(qū)在屋頂裝設(shè)有1330m²的太陽(yáng)能集熱器。在每年的1月初至3月中旬，該別墅住宅區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的主要能源依托于太陽(yáng)能，傳統(tǒng)意義上的鍋爐房蒸汽僅僅作為空調(diào)系統(tǒng)的輔助能源，此時(shí)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行對(duì)鍋爐的需求大大降低；在每年的3月中旬至來(lái)年的1月上旬，太陽(yáng)能同樣是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的主要熱源，而空調(diào)冷卻水水源熱泵會(huì)同鍋爐房蒸汽一起為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行提供輔助保障。筆者認(rèn)為這種將太陽(yáng)能作為空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行主要來(lái)源的節(jié)能改造方式，是一種兼顧建筑能耗控制與清潔可再生能源利用的改造方式，值得大力推廣與應(yīng)用。

4 低品位能源的探索在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，低品位能源就是指那部分利用比較簡(jiǎn)單，且能源利用過(guò)程中不易造成能源浪費(fèi)問(wèn)題的能源統(tǒng)稱，當(dāng)前技術(shù)條件支持下的熱能、生物能等均可以劃分到低品位能源當(dāng)中。就空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作而言，可值得研究與探索的低品位能源主要包括了太陽(yáng)能、地?zé)崮苓@兩種。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)清潔可再生能源的結(jié)構(gòu)構(gòu)成與我國(guó)別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際情況，筆者現(xiàn)對(duì)地?zé)崮茉谄淇照{(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用情況作詳細(xì)說(shuō)明。

地源熱泵技術(shù)作為地?zé)崮芘c空調(diào)系統(tǒng)在不斷融合促進(jìn)的過(guò)程中必然發(fā)展方向是對(duì)我國(guó)廣大地源熱泵能量的一種探索與創(chuàng)新。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，地源熱泵技術(shù)能夠?qū)ǖ叵滤堋⒌乇硭茉趦?nèi)的多種可再生能源作為水源熱泵裝置的冷源及熱源，水源熱泵在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所需要的冷熱能量均來(lái)自于地源。在冬季狀態(tài)下，空調(diào)系統(tǒng)中的水源熱泵裝置能夠?qū)⒌叵滤鎯?chǔ)的熱能能量調(diào)動(dòng)起來(lái)，為別墅住宅室內(nèi)供暖提供熱能來(lái)源；而在夏季季節(jié)狀態(tài)下，空調(diào)系統(tǒng)中的水源熱泵裝置又能夠?qū)⑹覂?nèi)所存儲(chǔ)的熱量通過(guò)熱泵管道全部輸送到地下存儲(chǔ)系統(tǒng)當(dāng)中，確保別墅住宅室內(nèi)制冷需求。

筆者現(xiàn)以別墅住宅中的冷媒系統(tǒng)為例，對(duì)地源熱泵技術(shù)在冷媒系統(tǒng)中的應(yīng)用情況作詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)終端用戶發(fā)出制冷指令之后，冷媒系統(tǒng)中的地源熱泵機(jī)組能夠控制壓縮機(jī)裝置進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)作并參與到氣液循環(huán)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中當(dāng)中。與此同時(shí)，空氣與冷媒之間的熱交換器能夠?qū)e墅住宅室內(nèi)空氣所攜帶的熱量完全吸收至冷媒儲(chǔ)存系統(tǒng)當(dāng)中。在此基礎(chǔ)之上，水循環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)⒗涿絻?chǔ)存系統(tǒng)所收集到的空氣攜帶熱量高效的轉(zhuǎn)移至地下儲(chǔ)存系統(tǒng)當(dāng)中。這一工作過(guò)程的不斷循環(huán)最終會(huì)促使冷媒送排風(fēng)系統(tǒng)以低于13℃的溫度為別墅住宅室內(nèi)環(huán)境輸送高質(zhì)量的冷風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)大面積室內(nèi)環(huán)境制冷的高質(zhì)量需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工是一對(duì)相輔相成，密不可分的有機(jī)整體。空調(diào)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系著建筑節(jié)能成效的發(fā)揮程度；而建筑節(jié)能措施的制定與執(zhí)行又將為空調(diào)設(shè)計(jì)施工提供可靠保障。本文圍繞建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工之間的關(guān)系做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開(kāi)展提供一定的參考與幫助。

參考文獻(xiàn)：

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篇（7）

2實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格水資源管理制度需要的科技支撐

2.1完善的水文工作基礎(chǔ)水文工作在實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度工作中占據(jù)重要的地位,對(duì)實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度具有重要的科技支撐作用。其主要表現(xiàn)為:最嚴(yán)格水資源管理制度主要目標(biāo)的考核需要依靠水文行業(yè)扎實(shí)的基礎(chǔ)工作;地表水、地下水的水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè),是實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度/三條紅線0的重要基礎(chǔ)工作;突發(fā)水污染、水生態(tài)事件水文應(yīng)急監(jiān)測(cè),是健全水資源監(jiān)控體系,全面提高監(jiān)控、預(yù)警和管理能力的重要組成部分;防汛抗旱的水文及相關(guān)信息監(jiān)視與預(yù)警,是提高防汛抗旱應(yīng)急能力的重要基礎(chǔ);水文及水利信息化建設(shè),是現(xiàn)代水利信息化建設(shè)的重要部分,是實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的重要基礎(chǔ);同時(shí),最嚴(yán)格水資源管理制度關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的解決,需要水文科學(xué)的支持和廣泛參與[3]。2.2高效的水資源調(diào)度能力最嚴(yán)格水資源管理制度的核心之一是建立水資源開(kāi)發(fā)利用控制紅線,嚴(yán)格實(shí)行用水總量控制,這意味著最嚴(yán)格水資源管理要從取水源頭出發(fā),從取水總量上進(jìn)行第一步的/最嚴(yán)格0控制。而我國(guó)國(guó)情和水情共同決定了水資源的時(shí)空分布不均,嚴(yán)重影響了水資源的開(kāi)發(fā)利用以及居民的生產(chǎn)生活,這也是出現(xiàn)地下水超采以及局部水資源供應(yīng)緊缺的根本原因。水資源調(diào)度作為改變水資源天然時(shí)空分布不均的有效途徑,能夠起到實(shí)現(xiàn)流域水資源合理配置的作用,是落實(shí)用水總量控制方案的重要抓手,也是實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的基礎(chǔ)性工作。因此提升水資源調(diào)度能力是實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度的必然要求,是最嚴(yán)格水資源管理制度快速和有效實(shí)施的重要支撐。2.3準(zhǔn)確的用水總量控制模型最嚴(yán)格水資源管理制度提出用水總量控制和定額管理相結(jié)合的制度,但是總量控制與定額管理的研究還未形成體系,不同層次總量控制與定額管理在具體指標(biāo)的編制、實(shí)施、核算、優(yōu)化、調(diào)控等過(guò)程缺乏科學(xué)依據(jù),所以難以保證制度實(shí)施的科學(xué)性和合理性[4]。目前水資源用水總量控制指標(biāo)的確定方法存在大量主觀因素的干擾,缺乏系統(tǒng)性、科學(xué)性[5]。不過(guò)實(shí)踐證明,基于/自然)社會(huì)0二元水循環(huán)理論的用水總量模型能很好地協(xié)調(diào)各方面限制因素,達(dá)到科學(xué)控制用水問(wèn)題的目的。它在科學(xué)評(píng)價(jià)流域(區(qū)域)水資源量、水資源可利用量的基礎(chǔ)上,綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、環(huán)境的用水需求以及公平、高效與可持續(xù)原則,通過(guò)多目標(biāo)決策分析將水資源合理分配到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)部門(mén),確定流域(區(qū)域)各發(fā)展階段的用水總量控制指標(biāo),從而為取用水總量控制和定額管理、為最嚴(yán)格水資源管理的高效實(shí)施提供了強(qiáng)有力的支持和促進(jìn)[627]。2.4精確的用水效率控制最嚴(yán)格水資源管理制度/三條紅線0分別控制的是取水、用水和排水環(huán)節(jié)。用水環(huán)節(jié)作為中間過(guò)程,用水效率控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)直接關(guān)系到用水總量控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),并且與廢污水排放量、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況有很大的相關(guān)性。用水效率控制是與具體用水行為關(guān)系最緊密、效果最直接的管理手段,因此,嚴(yán)格控制用水效率是實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于分級(jí)控制的用水效率控制能夠更精細(xì)化地管理水資源,在用水效率控制紅線的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步細(xì)化為/紅0/黃0/藍(lán)0三條線,加強(qiáng)對(duì)用水效率的控制力度。對(duì)用水效率進(jìn)行/紅0/黃0/藍(lán)0三條線的分級(jí)控制,可以將原有的單一控制指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化,一方面為用水效率的監(jiān)控提供明確的劃分標(biāo)準(zhǔn);另一方面也增加了用水單位提高用水效率的積極性,還能促進(jìn)最嚴(yán)格水資源管理制度的有效實(shí)施[8]。2.5合理的水功能區(qū)限制納污指標(biāo)體系水功能區(qū)限制納污紅線是以水體功能相適應(yīng)的保護(hù)目標(biāo)為依據(jù),根據(jù)水功能區(qū)水環(huán)境容量,嚴(yán)格控制水功能區(qū)受納污染物總量,并以此作為水資源管理及水污染防治管理不可逾越的限制。紅線要求按照水功能區(qū)劃對(duì)水質(zhì)的要求和水體的自凈能力,核定水域納污能力,提出限制排污總量。合理的水功能區(qū)限制納污總量體系建立所要求的關(guān)鍵部分就是水功能區(qū)納污能力與限制排污總量的準(zhǔn)確核算以及水功能區(qū)限制排污總量時(shí)空分配的確定。合理的水功能區(qū)限制納污指標(biāo)體系能為水功能區(qū)限制納污紅線的落實(shí)提供前期的基礎(chǔ),也為最嚴(yán)格水資源管理制度的有效實(shí)施提供必要的科技支持[9]。2.6先進(jìn)的數(shù)字流域建設(shè)數(shù)字流域是對(duì)流域的數(shù)字化表述,是在現(xiàn)有的流域數(shù)字化體現(xiàn)形式的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)字化的手段來(lái)處理、分析和管理整個(gè)流域,實(shí)現(xiàn)流域的再現(xiàn)、優(yōu)化和預(yù)測(cè),對(duì)宏觀與微觀信息都能夠比較全面、系統(tǒng)地掌握,從而有效彌補(bǔ)現(xiàn)有流域的運(yùn)行缺陷,幫助解決流域現(xiàn)有問(wèn)題,優(yōu)化流域的建設(shè)、管理和運(yùn)行,促進(jìn)流域的健康可持續(xù)發(fā)展[10]。數(shù)字流域不僅能在計(jì)算機(jī)上建立虛擬流域,再現(xiàn)流域的水資源的分布狀態(tài),更為重要的是,它可以通過(guò)各種信息的交流、融合和挖掘,綜合氣象、水文、國(guó)土、交通等信息,通過(guò)數(shù)字化模擬現(xiàn)代化手段,提高流域水資源綜合管理水平。同時(shí)也可以為最嚴(yán)格水資源制度的有效落實(shí)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供有力的科學(xué)依據(jù)[11]。

3最嚴(yán)格水資源管理制度的理論體系框架

基于對(duì)最嚴(yán)格水資源管理制度理念的認(rèn)識(shí),以及其內(nèi)涵的理解,總結(jié)出最嚴(yán)格水資源管理制度基本理論并構(gòu)建了最嚴(yán)格水資源管理制度的理論體系框架,見(jiàn)圖1。同時(shí),對(duì)最嚴(yán)格水資源管理制度理論的指導(dǎo)思想、基本原則、目標(biāo)、主要內(nèi)容、理論方法和保障措施進(jìn)行探討,以指導(dǎo)最嚴(yán)格水資源管理的實(shí)踐、支撐最嚴(yán)格水資源管理戰(zhàn)略的規(guī)劃和實(shí)施。

篇（8）

案例1為江蘇某住宅小區(qū)［12］。該小區(qū)共10棟住宅樓，建筑面積11．4萬(wàn)m2，測(cè)試期間入住率約90％。空調(diào)末端采用頂棚供暖和供冷輻射系統(tǒng)＋置換新風(fēng)系統(tǒng)形式。空調(diào)主機(jī)采用地源熱泵機(jī)組，2臺(tái)1400kW的熱泵機(jī)組為新風(fēng)系統(tǒng)提供冷熱源，2臺(tái)1070kW的熱泵機(jī)組為頂棚輻射系統(tǒng)提供冷熱源。新風(fēng)系統(tǒng)夏季設(shè)計(jì)冷負(fù)荷2636kW，冬季設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1430kW；頂棚輻射系統(tǒng)夏季設(shè)計(jì)冷負(fù)荷1757kW，冬季設(shè)計(jì)熱負(fù)荷604kW。頂棚輻射系統(tǒng)循環(huán)泵單臺(tái)額定流量500m3／h，揚(yáng)程31m；新風(fēng)系統(tǒng)循環(huán)泵與地源側(cè)循環(huán)泵規(guī)格相同，單臺(tái)額定流量250m3／h，揚(yáng)程32m。該住宅小區(qū)采用的是典型的完全集中式空調(diào)系統(tǒng)，由地源熱泵機(jī)組統(tǒng)一提供冷熱源。在用戶側(cè)，對(duì)建筑物內(nèi)的每一個(gè)空間，包括走廊、衛(wèi)生間、無(wú)人居住的房間等，空調(diào)系統(tǒng)按照預(yù)定的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全天24h調(diào)控，甚至達(dá)到“恒溫恒濕”標(biāo)準(zhǔn)，保證建筑物內(nèi)的任何空間在任何時(shí)間都滿足舒適性要求。可見(jiàn)，物業(yè)提供的服務(wù)理念為集中化的空調(diào)調(diào)控方式。然而，在這種調(diào)控形式下，用戶對(duì)室內(nèi)環(huán)境的調(diào)控能力十分有限，例如，建筑的外窗不能開(kāi)啟，無(wú)法通過(guò)開(kāi)窗進(jìn)行通風(fēng)換氣；用戶不能關(guān)閉空調(diào)末端等。該小區(qū)單位面積空調(diào)電耗如圖3所示。同時(shí)，以分體空調(diào)作為分散式空調(diào)的典型代表，根據(jù)對(duì)上海地區(qū)780戶住宅的實(shí)測(cè)調(diào)研，得到上海地區(qū)分體空調(diào)單位面積電耗的一般水平為4．3kW•h／m2［8］。由于江蘇地區(qū)氣候與上海類似，可認(rèn)為江蘇地區(qū)的分體空調(diào)能耗水平與之近似相同。該小區(qū)單位面積空調(diào)能耗約為該地區(qū)分體空調(diào)能耗的5倍。分析發(fā)現(xiàn)，造成該小區(qū)空調(diào)電耗偏高的一個(gè)主要原因是在該種空調(diào)系統(tǒng)形式下，由于用戶沒(méi)有調(diào)控能力，空調(diào)系統(tǒng)采用的是“全時(shí)間、全空間”的運(yùn)行方式，小區(qū)空調(diào)全負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)于分散式空調(diào)，所服務(wù)的空間也大于分散式空調(diào)。在案例1的空調(diào)形式下，空調(diào)服務(wù)面積與空調(diào)服務(wù)時(shí)間的乘積為11．4萬(wàn)m2×24h＝273．6萬(wàn)m2•h；而同地區(qū)采用分體空調(diào)時(shí)，空調(diào)服務(wù)面積與空調(diào)服務(wù)時(shí)間的乘積大約為68．4萬(wàn)m2•h，僅為案例1的25％［13］。在這種情況下，雖然熱泵機(jī)組自身效率較高（供冷季的COP平均值約為4．4），但由于末端需冷量大，僅熱泵機(jī)組的電耗就為分體空調(diào)的3倍多。同時(shí)，采用該完全集中式空調(diào)系統(tǒng)時(shí)還存在風(fēng)機(jī)、水泵的輸配電耗。根據(jù)2009年5—9月空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行記錄，得到各月制冷機(jī)、水泵和新風(fēng)機(jī)組的耗電量，如圖4所示。可以看到，水泵、新風(fēng)機(jī)電耗約占總電耗的30％～60％，約為制冷機(jī)電耗的0．5～1．4倍。因此輸配電耗是該空調(diào)系統(tǒng)能耗的一大組成部分，這也是采用該空調(diào)系統(tǒng)的住宅小區(qū)空調(diào)能耗較高的一個(gè)重要原因。案例1中空調(diào)系統(tǒng)各部分電耗如下：冷卻水輸送，2．5kW•h／m2；制冷機(jī)，13．4kW•h／m2；冷水輸送，4kW•h／m2。用戶側(cè)供冷量為59kW•h／m2。整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能效為3．0，高于目前分體空調(diào)的一般能效水平（2．5）。但是，由于空調(diào)系統(tǒng)采用“全時(shí)間、全空間”的運(yùn)行方式，空調(diào)末端不可調(diào)節(jié)，末端用戶實(shí)際耗冷量為同一地區(qū)分體空調(diào)的5倍多，導(dǎo)致其實(shí)際運(yùn)行能耗遠(yuǎn)高于分體空調(diào)，并且輸配系統(tǒng)能耗占到總能耗的33％。在這2個(gè)因素的綜合作用下，雖然熱泵機(jī)組自身的效率較高，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的能效也不低，但整個(gè)小區(qū)的空調(diào)耗電量約為同一地區(qū)分體空調(diào)的5倍。

2案例2：制冷設(shè)備集中、輸配系統(tǒng)集中、用戶有調(diào)節(jié)能力

案例2為河南某住宅小區(qū)。該小區(qū)占地面積27944m2，建筑面積41200m2，每棟樓5層，共有12棟樓，總計(jì)294戶，入住率為75％。區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)主機(jī)采用2臺(tái)螺桿式水源熱泵機(jī)組，水系統(tǒng)形式為一級(jí)泵定流量，共設(shè)3臺(tái)用戶側(cè)循環(huán)泵（兩用一備）和4臺(tái)潛水泵（兩用兩備）。主要設(shè)備如表1所示。用戶末端為風(fēng)機(jī)盤(pán)管，水側(cè)沒(méi)有安裝通斷控制閥。該小區(qū)按照風(fēng)機(jī)盤(pán)管實(shí)際運(yùn)行狀況收費(fèi)，也就是根據(jù)實(shí)測(cè)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管風(fēng)機(jī)高、中、低擋運(yùn)行的時(shí)間，分別按照不同價(jià)格收費(fèi)，風(fēng)機(jī)停止時(shí)不收費(fèi)。案例2的空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與案例1類似，但其用戶末端采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管，用戶可以根據(jù)自身的需求選擇風(fēng)機(jī)的高、中、低擋來(lái)進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的調(diào)節(jié)，也可以完全關(guān)閉風(fēng)機(jī)，停止某些房間的空調(diào)供應(yīng)。因此，這種空調(diào)末端的調(diào)節(jié)能力與分體空調(diào)相似。另外，小區(qū)采用了根據(jù)風(fēng)機(jī)高、中、低擋運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)來(lái)收取費(fèi)用的機(jī)制，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)了使用者在不需要空調(diào)時(shí)關(guān)斷風(fēng)機(jī)的積極性，從而使末端的獨(dú)立調(diào)節(jié)能力得到更有效的發(fā)揮。但由于采用集中冷源，冷水系統(tǒng)定流量運(yùn)行，因此冷水循環(huán)泵的電耗在總能耗中占很大比例。在案例2中，供冷季用戶耗冷量的測(cè)試結(jié)果為7．5kW•h／m2。在案例2這種空調(diào)系統(tǒng)形式下，空調(diào)末端的調(diào)節(jié)能力與分體空調(diào)相似，因此可認(rèn)為2種空調(diào)系統(tǒng)形式下用戶的冷量消耗近似相等。而通過(guò)模擬計(jì)算可以得到，如果該小區(qū)采用完全集中式空調(diào)系統(tǒng)（如案例1中“全時(shí)間、全空間”的空調(diào)運(yùn)行方式），則小區(qū)用戶耗冷量為54．0kW•h／m2，約為實(shí)際用戶耗冷量的7倍。因此，在用戶可自由調(diào)節(jié)空調(diào)末端，且采用合理的收費(fèi)機(jī)制的情況下，用戶側(cè)的需冷量將顯著下降。采用分體空調(diào)時(shí)，用戶的耗冷量與案例2的用戶實(shí)際耗冷量一致，分體空調(diào)的COP按2．5計(jì)［15］，則可得到如果采用以分體空調(diào)為代表的分散式空調(diào)，該小區(qū)供冷季耗電量為3．0kW•h／m2。2種空調(diào)形式下小區(qū)空調(diào)耗電量對(duì)比如圖5所示，該小區(qū)單位面積耗電量為分散式空調(diào)的2倍多。圖6為根據(jù)該小區(qū)風(fēng)機(jī)盤(pán)管運(yùn)行時(shí)間計(jì)算得到的各用戶風(fēng)機(jī)盤(pán)管開(kāi)啟率（用戶所有風(fēng)機(jī)盤(pán)管的總開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)／（所有房間的風(fēng)機(jī)盤(pán)管數(shù)×熱泵機(jī)組運(yùn)行的總時(shí)長(zhǎng)））的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。可以看出，有近80位用戶在這段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有開(kāi)啟房間的風(fēng)機(jī)盤(pán)管，超過(guò)1／3的用戶其空調(diào)開(kāi)啟率低于10％。經(jīng)計(jì)算，供冷季小區(qū)用戶對(duì)空調(diào)末端的開(kāi)啟率均值僅為7％。通過(guò)分析該小區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的能效，發(fā)現(xiàn)在這種空調(diào)系統(tǒng)末端的運(yùn)行情況下，由于用戶末端同時(shí)使用率低，整個(gè)小區(qū)負(fù)荷率低，導(dǎo)致整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能效很低。計(jì)算得到該空調(diào)系統(tǒng)的綜合能效僅為1（用戶供冷量／（熱泵機(jī)組電耗＋水泵電耗）＝7．5kW•h／m2÷（4．4kW•h／m2＋3．2kW•h／m2））。造成該空調(diào)系統(tǒng)綜合能效低的原因如下：一方面，如前文提到的，在小區(qū)“部分時(shí)間、部分空間”的空調(diào)運(yùn)行模式下，整個(gè)系統(tǒng)總負(fù)荷率較低，但負(fù)荷需求不同步，少數(shù)用戶仍有較大的負(fù)荷需求。即絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)中僅有少數(shù)風(fēng)機(jī)盤(pán)管處在運(yùn)行狀態(tài)。而該小區(qū)水系統(tǒng)采用定流量運(yùn)行，這就導(dǎo)致水系統(tǒng)處在“大流量、小溫差”的運(yùn)行狀態(tài)。如圖7所示，整個(gè)供冷季小區(qū)內(nèi)各住宅樓的供回水溫差均為1℃左右。因此水泵電耗成為空調(diào)電耗的一大組成部分，循環(huán)水泵的電耗占系統(tǒng)總用電量的43％。另一方面，在該小區(qū)用戶的總冷量需求狀況下，制冷機(jī)長(zhǎng)期處在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，整個(gè)供冷季小區(qū)制冷機(jī)的平均COP＝用戶側(cè)耗冷量／制冷機(jī)電耗＝1．7，遠(yuǎn)小于其額定值6．4。即使制冷機(jī)的COP可以達(dá)到額定值6．4，受限于水泵電耗，整個(gè)系統(tǒng)的能效為7．5kW•h／m2÷（7．5kW•h／m2÷6．4＋3．2kW•h／m2）＝1．72，提升的空間十分有限。因此，冷水循環(huán)泵電耗是制約該小區(qū)系統(tǒng)能效提高的主要因素。綜上所述，通過(guò)案例2的分析可以發(fā)現(xiàn)，在用戶側(cè)可自主調(diào)控的情況下，相比于集中系統(tǒng)，用戶側(cè)的冷量需求顯著下降，建筑側(cè)的冷量需求與采用分散式空調(diào)時(shí)類似。受系統(tǒng)形式的影響，案例2中空調(diào)系統(tǒng)電耗包括輸送環(huán)節(jié)的水泵電耗。而且由于水系統(tǒng)為一級(jí)泵定流量系統(tǒng)，水泵輸送電耗成為空調(diào)電耗的主要組成部分，這也是系統(tǒng)能效低的主要原因。

3案例3：制冷設(shè)備分散、輸配系統(tǒng)集中、用戶有調(diào)節(jié)能力

案例3為北京某住宅小區(qū)［14］。該住宅小區(qū)有3棟住宅樓，總空調(diào)面積為7萬(wàn)m2，采用分布式水環(huán)熱泵供冷／熱。小區(qū)內(nèi)共有住戶368戶，設(shè)計(jì)空調(diào)冷／熱負(fù)荷分別為64W／m2和51．8W／m2。如圖8所示，地下水通過(guò)深井泵取出，經(jīng)過(guò)一次換熱，通過(guò)循環(huán)管網(wǎng)送到分布于各戶的熱泵，作為冷卻水使用。各戶的熱泵在夏季制取空調(diào)用冷量，再將熱量排入冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；在冬季則從循環(huán)水中提取熱量經(jīng)熱泵升溫。返回的循環(huán)水又被回灌到地下。這樣形成集中式地下水循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)和分散在各戶的水源熱泵形式。為保證供冷／熱需求，二次側(cè)的循環(huán)泵采用定流量方式，并且24h連續(xù)運(yùn)行。該小區(qū)的空調(diào)末端采用全空氣系統(tǒng)，風(fēng)管通到各個(gè)房間，風(fēng)口沒(méi)有設(shè)置調(diào)節(jié)閥，因此需要供冷時(shí)，該戶的所有房間均供冷。與前面2個(gè)案例不同的是，在案例3中，所有的熱泵分戶設(shè)置，可以根據(jù)末端的需求自行啟停。即用戶側(cè)采用的是“部分時(shí)間、全空間”的運(yùn)行方式。案例3的空調(diào)系統(tǒng)仍具有集中式系統(tǒng)的特征，即冷水統(tǒng)一循環(huán)，冷卻水集中從地下抽出，經(jīng)過(guò)各個(gè)末端熱泵機(jī)組再返回回灌井，集中回灌。已有學(xué)者通過(guò)測(cè)試得到北京市居住建筑中采用分體空調(diào)時(shí)的空調(diào)電耗大致為3．1kW•h／m2［5］。該小區(qū)單位面積空調(diào)電耗約為分體空調(diào)電耗的3倍（如圖9所示）。考慮分體空調(diào)COP的一般水平為2．5，則采用分體空調(diào)時(shí)單位面積耗冷量為7．8kW•h／m2。而案例3中實(shí)測(cè)得到的小區(qū)用戶側(cè)供冷量為13．2kW•h／m2。因此，在該種系統(tǒng)形式下，小區(qū)單位面積耗冷量高于采用分體空調(diào)的情況。主要原因是采用分體空調(diào)時(shí)，用戶的使用模式為“部分時(shí)間、部分空間”，而在案例3中，受空調(diào)系統(tǒng)形式的影響，用戶的使用模式為“部分時(shí)間、全空間”。整個(gè)供冷季熱泵的COP均值為2．9，優(yōu)于一般的分體空調(diào)COP＝2．5的水平。但在該小區(qū)的熱泵系統(tǒng)中，無(wú)論末端水源熱泵機(jī)組開(kāi)啟多少臺(tái)，二次側(cè)循環(huán)水系統(tǒng)的所有循環(huán)泵總是全天候滿負(fù)荷運(yùn)行，因此僅循環(huán)水泵電耗就達(dá)3．6kW•h／m2。從測(cè)得的供回水溫差可以看出，該小區(qū)水系統(tǒng)處在大流量、小溫差的運(yùn)行狀況下，如表2所示。在這種運(yùn)行情況下，水泵輸配電耗成為耗電重要部分，從圖9可以看出，這種集中方式的地下水循環(huán)系統(tǒng)的水泵電耗占總用電量的一半左右。因此，該小區(qū)空調(diào)系統(tǒng)單位面積電耗高于一般的分散式空調(diào)。綜上所述，案例3表明，在“部分時(shí)間、全空間”的供冷模式下，用戶側(cè)供冷量低于完全集中式的空調(diào)系統(tǒng)（案例1），但高于“部分時(shí)間、部分空間”服務(wù)模式下的供冷量（案例2）。同時(shí)系統(tǒng)采用分散式熱泵，能夠保證熱泵機(jī)組在較高的負(fù)荷率下運(yùn)行，熱泵性能得到提高。但系統(tǒng)中冷卻水側(cè)為集中形式，冷卻水泵電耗成為空調(diào)電耗的主要組成部分，約占空調(diào)總電耗51％。

4分析與討論

文中的3個(gè)實(shí)際案例均為集中式空調(diào)系統(tǒng)形式，但3個(gè)空調(diào)系統(tǒng)在用戶調(diào)節(jié)能力、制冷設(shè)備和輸配系統(tǒng)形式上略有差異。綜合比較上述3個(gè)案例，有利于增強(qiáng)對(duì)集中式空調(diào)系統(tǒng)在居住建筑中適用情況的理解。3個(gè)案例中空調(diào)系統(tǒng)部分的能耗組成及供冷量如表3所示，表4列出了各部分的能效情況，表中的能效計(jì)算方法參照GB／T17981—2007《空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》中的要求，即機(jī)組COP為用戶側(cè)供冷量與熱泵機(jī)組耗電量的比值；冷水輸送系數(shù)為用戶側(cè)供冷量與冷水循環(huán)泵電耗的比值；冷卻水輸送系數(shù)為用戶側(cè)供冷量和熱泵機(jī)組電耗之和與冷卻水循環(huán)泵電耗的比值；系統(tǒng)能效等于用戶側(cè)供冷量／（熱泵機(jī)組耗電量＋冷水循環(huán)泵電耗＋冷卻水循環(huán)泵電耗）。通過(guò)3個(gè)工程案例的對(duì)比分析，得到的主要結(jié)論如下。1）只要有自主調(diào)節(jié)的條件和機(jī)制，末端用戶就會(huì)按照類似分散式空調(diào)的模式運(yùn)行，用戶側(cè)負(fù)荷呈現(xiàn)需求不同步、負(fù)荷率低的特征。在寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)，居住建筑的冷熱負(fù)荷特征迥異。在供熱過(guò)程中，熱負(fù)荷的主要影響因素為室外氣象條件，因此各用戶的熱負(fù)荷具有同步性。但在夏季供冷過(guò)程中，氣象條件并非主要的影響因素，室內(nèi)熱擾情況成為影響冷負(fù)荷的最關(guān)鍵因素，這也是造成居住建筑冷負(fù)荷與熱負(fù)荷特征不一致的本質(zhì)原因。目前我國(guó)住宅的主導(dǎo)形式為公寓式，其使用方式的主要特點(diǎn)為：①各戶之間居留情況差異大；②室內(nèi)人數(shù)變化大；③室內(nèi)環(huán)境需求差異大等。在這樣的使用特征下，只要末端用戶對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有調(diào)節(jié)能力，用戶就會(huì)按照“部分時(shí)間、部分空間”的方式運(yùn)行空調(diào)，進(jìn)而形成居住建筑中用戶側(cè)負(fù)荷需求不同步、負(fù)荷率低的情況。從對(duì)比分析可以看出，完全集中式空調(diào)系統(tǒng)提供“全時(shí)間、全空間”的室內(nèi)環(huán)境控制服務(wù)（案例1），對(duì)應(yīng)的空調(diào)電耗最高，能耗約為具有末端獨(dú)立調(diào)節(jié)功能的半集中式系統(tǒng)（案例2）的3倍。這種能耗差異主要是由服務(wù)模式的差別導(dǎo)致的。從用戶側(cè)供冷量的對(duì)比可以看出，在案例1中，供冷量為59kW•h／m2，遠(yuǎn)大于案例2與案例3。在案例1中，不管末端的需求情況如何，一律按照公認(rèn)的舒適性進(jìn)行環(huán)境調(diào)控，即采用“全時(shí)間、全空間”的室內(nèi)環(huán)境調(diào)控方式。而在案例3中，采用戶式集中空調(diào)系統(tǒng)，其服務(wù)模式為“部分時(shí)間、全空間”，用戶側(cè)耗冷量為13．2kW•h／m2，相比案例1有所降低。案例2中，空調(diào)末端的調(diào)控類似分散式空調(diào)，用戶可以根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)。在這種調(diào)控方式下，受生活方式的影響，我國(guó)居民大部分會(huì)采用“部分時(shí)間、部分空間”的運(yùn)行方式，因此空調(diào)系統(tǒng)需要供應(yīng)的冷量比案例1和案例3少。例如，某戶的臥室平均只有30％的時(shí)間有人，而居住者入睡后又不希望空調(diào)運(yùn)行，則該臥室真正需要開(kāi)啟空調(diào)的時(shí)間平均僅為20％。然而，同樣的臥室，采用集中式系統(tǒng)時(shí)空調(diào)卻是在100％的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，因此供冷量遠(yuǎn)大于實(shí)際需求量，其提供服務(wù)的時(shí)間、空間累積（運(yùn)行時(shí)間×服務(wù)面積）幾乎是分散式空調(diào)的5倍。2）在居住建筑中，受用戶末端的需求現(xiàn)狀影響，在集中式空調(diào)系統(tǒng)中，輸配能耗成為系統(tǒng)能耗的主要組成部分。在案例2和案例3中，其空調(diào)末端具有分散式空調(diào)的特性，但制冷設(shè)備及輸配系統(tǒng)是典型的集中式形式。案例2和案例3的空調(diào)能耗均在8kW•h／m2左右，約為分體空調(diào)的1．5～3倍。這主要是由于案例2和案例3的輸配能耗較大。從表5可以看出，案例2中的冷水和冷卻水輸送系數(shù)均不超過(guò)10，而案例3中的冷卻水輸送系數(shù)甚至只有3．7。GB／T17981—2007《空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》規(guī)定，用于全年累計(jì)工況評(píng)價(jià)時(shí)，冷水輸送系數(shù)指標(biāo)的限值為30，冷卻水輸送系數(shù)指標(biāo)的限值為25。2個(gè)案例中水泵輸送系數(shù)均處在很低的水平。正如上文的分析，就實(shí)際的總冷量來(lái)說(shuō)，案例2和案例3這種集中式系統(tǒng)與分體空調(diào)相差不大。然而集中式系統(tǒng)的輸配循環(huán)泵全天24h連續(xù)運(yùn)行，而且在大部分時(shí)間輸送冷量的功效很差（供回水溫差很小）。如在案例2中，供冷季僅循環(huán)水泵的電耗就達(dá)到3．2kW•h／m2，已經(jīng)相當(dāng)于采用分體空調(diào)住宅的平均夏季電耗。案例3能進(jìn)一步說(shuō)明上述問(wèn)題。在案例3中，只有冷卻水需要統(tǒng)一循環(huán)。由于末端的可調(diào)控性，居民采用“部分時(shí)間、全空間”的運(yùn)行方式，一天中熱泵運(yùn)行的時(shí)間大大縮短，熱泵和末端裝置電耗只占空調(diào)系統(tǒng)總能耗的49％，但冷卻水循環(huán)泵的電耗竟超過(guò)系統(tǒng)總用電量的一半。如果在案例2和案例3中的用戶末端水側(cè)安裝電動(dòng)通斷閥并配以水泵變頻，則可以增大冷水系統(tǒng)的供回水溫差，在一定程度上降低這種集中式系統(tǒng)的輸配能耗。但由于居住建筑中存在用戶側(cè)負(fù)荷需求不同步、負(fù)荷率低的特征，輸配能耗仍將是系統(tǒng)能耗的主要組成部分。圖10為案例2典型日各用戶末端風(fēng)機(jī)盤(pán)管的開(kāi)啟時(shí)間頻率分布情況。可以發(fā)現(xiàn)，大部分用戶的風(fēng)機(jī)盤(pán)管開(kāi)啟率集中在10％以內(nèi)，僅有極少用戶的開(kāi)啟率可以達(dá)到60％左右。在這種情況下，最理想的調(diào)控方式為設(shè)置多臺(tái)循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行，并根據(jù)供回水溫差進(jìn)行水泵臺(tái)數(shù)及頻率調(diào)節(jié)。但在實(shí)際工程中，一般設(shè)置2～3臺(tái)水泵，在低開(kāi)啟率的情況下將導(dǎo)致水泵的工作點(diǎn)嚴(yán)重偏離，進(jìn)而造成輸配系統(tǒng)的高能耗、低能效狀況。同時(shí)，輸配系統(tǒng)的能耗降低也受到制冷機(jī)側(cè)的限制。一般集中式系統(tǒng)最多設(shè)置2～3臺(tái)制冷機(jī)，而每臺(tái)制冷機(jī)均有最低流量限制，這就導(dǎo)致在小負(fù)荷的情況下，輸配系統(tǒng)的流量不可能下降過(guò)多，系統(tǒng)不可避免地處在大流量、小溫差的運(yùn)行狀況下。因此，從以上分析可以發(fā)現(xiàn)，造成這種系統(tǒng)能效偏低的本質(zhì)原因是住宅空調(diào)負(fù)荷率低、負(fù)荷不同步，這與公共建筑差異較大。所以在居住建筑中采用集中式空調(diào)系統(tǒng)需要非常謹(jǐn)慎。3）從居住建筑實(shí)測(cè)案例分析發(fā)現(xiàn)，空調(diào)系統(tǒng)中處在集中與分散特界處的環(huán)節(jié)往往呈現(xiàn)出高運(yùn)行能耗的特性。從上文的分析可知，居住建筑中用戶側(cè)的需求具有“部分時(shí)間，部分空間”的分散特性，這與集中式空調(diào)系統(tǒng)自身具有的調(diào)節(jié)靈活性較差的特征相矛盾。在實(shí)際應(yīng)用中，在集中與分散特性的交界處，往往容易出現(xiàn)能耗高或能效低的問(wèn)題。在案例1中，其空調(diào)末端缺乏可調(diào)性，與用戶負(fù)荷的分散特性產(chǎn)生矛盾。這意味著在這種集中式空調(diào)系統(tǒng)中，空調(diào)末端與室內(nèi)的換熱環(huán)節(jié)為集中與分散特性的矛盾邊界。這種矛盾導(dǎo)致系統(tǒng)的供冷量大大增加，系統(tǒng)運(yùn)行能耗高。在案例2中，空調(diào)末端具有可調(diào)性，但一級(jí)泵為定流量控制，這與用戶負(fù)荷的分散特性產(chǎn)生矛盾。即冷水在機(jī)組與用戶末端之間的換熱環(huán)節(jié)為集中與分散特性的矛盾邊界。這種矛盾導(dǎo)致冷水泵的輸送能耗成為了制約系統(tǒng)能效提高的主要原因。從表5可以看出，該系統(tǒng)的冷水輸送系數(shù)僅為5，遠(yuǎn)低于GB／T17981—2007《空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》中提出的限值（30）。而且冷水側(cè)的不可調(diào)節(jié)特性進(jìn)一步影響了制冷機(jī)及冷卻水側(cè)的可調(diào)節(jié)性及運(yùn)行情況，造成整個(gè)系統(tǒng)能效偏低。在案例3中，由于采用分戶式熱泵，機(jī)組至室內(nèi)的整個(gè)換熱環(huán)節(jié)可視為一個(gè)整體，均具有分散的特性。但冷卻水側(cè)為定流量，即冷卻水在冷源和機(jī)組之間的換熱環(huán)節(jié)為集中與分散特性的矛盾邊界。這種矛盾導(dǎo)致冷卻水泵電耗成為耗電量的主要組成部分。對(duì)比案例2和案例3可以看出，同樣是水源熱泵，案例2的地下水循環(huán)泵電耗不到系統(tǒng)總用電量的20％，但案例3中地下水循環(huán)泵電耗卻占系統(tǒng)總用電量的51％，而且其冷卻水輸送系數(shù)僅為3．7。從3個(gè)案例的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)集中式空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于居住建筑中時(shí)，應(yīng)盡量增強(qiáng)各環(huán)節(jié)的可調(diào)節(jié)性，使各環(huán)節(jié)的特性與分散式的用戶側(cè)負(fù)荷需求相匹配。如果某個(gè)環(huán)節(jié)缺乏可調(diào)性，其集征將與用戶負(fù)荷的分散特征產(chǎn)生矛盾，在此矛盾邊界上往往容易產(chǎn)生高能耗或低能效的問(wèn)題。

5結(jié)論

篇（9）

概括 抽象 推理

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）04A-0112-01

所謂理科思維，是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中運(yùn)用由現(xiàn)象到本質(zhì)、由具體到抽象、由定量到定性的思維方式。生物課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理科學(xué)習(xí)思維，能夠讓學(xué)生感受到從現(xiàn)象到本質(zhì)的知識(shí)發(fā)展過(guò)程。可以借助分析歸納推理等方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，通過(guò)整合正向、逆向思維，促使學(xué)生逐步構(gòu)建認(rèn)知體系，并在探究中養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

一、利用抽象概括思維，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物

生物課堂教學(xué)中，教師常常利用多種媒體手段，向?qū)W生展示生物學(xué)現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。由于生物學(xué)現(xiàn)象大多呈現(xiàn)抽象性，教師要從不同角度展開(kāi)教學(xué)引導(dǎo)，讓學(xué)生通過(guò)觀察、歸納、概括、整合等學(xué)習(xí)行為，將抽象的知識(shí)以較為直觀的形式展示出來(lái)，形成自己的學(xué)習(xí)認(rèn)知。例如，在教學(xué)人教版生物七年級(jí)《綠色植物參與生物圈的水循環(huán)》一課時(shí)，筆者利用多媒體展示了一組圖片，并提出以下思考問(wèn)題：植物為什么需要那么多水？植物吸收的水分都到哪里去了？植物中的水分是如何散失的？隨后利用示意圖展示了相關(guān)內(nèi)容。學(xué)生快速閱讀教材，同時(shí)展開(kāi)討論，并畫(huà)出示意圖，大多都能理清植物生長(zhǎng)需要大量的水分支持。有的學(xué)生用表格形式呈現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)形式與示意圖大同小異，都能夠?qū)⒅参飬⑴c水循環(huán)的過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)。植物參與生物圈的水循環(huán)雖然比較簡(jiǎn)單，但對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，有些認(rèn)知還是比較抽象的，如植物需要水分到底是如何展開(kāi)循環(huán)的，學(xué)生并沒(méi)有親眼目睹，筆者提出的幾個(gè)問(wèn)題，有效引導(dǎo)了學(xué)生觀察、推理，學(xué)生根據(jù)觀察和推理的結(jié)果進(jìn)行概括歸納，形成了完整的循環(huán)構(gòu)圖。

二、借助分析歸納推理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維

分析、歸納、推理是典型的理科學(xué)習(xí)思維，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)，不妨給出推理思路，讓學(xué)生展開(kāi)自主閱讀、分析、歸納、推理，科學(xué)整合學(xué)習(xí)信息，從而培養(yǎng)邏輯思維。例如，《陸地上生活的動(dòng)物》一課教學(xué)中，教師讓學(xué)生列舉生活中常見(jiàn)的動(dòng)物，說(shuō)說(shuō)它們的運(yùn)動(dòng)情況，分析形成原因。學(xué)生對(duì)生活中的動(dòng)物有一定的認(rèn)知積累，于是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了歸納推理：“小狗、小貓、小兔子都是四條腿，身體大小差不多，但它們的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)卻不一樣。小貓有較好的爆發(fā)力，其速度并不快，耐力也不夠；小兔子奔跑速度極快，且耐力最強(qiáng)。從這幾種動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可以得知，食物構(gòu)成和生存需要（是否需要抵御天敵）決定了不同動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式。”接著，教師拿出一片玻璃，并取出一條蚯蚓放在上面，先讓學(xué)生猜測(cè)蚯蚓行進(jìn)路線，然后觀察蚯蚓的外表和運(yùn)動(dòng)情況，師生一起分析蚯蚓運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。學(xué)生說(shuō)：“蚯蚓體型是圓柱形，而且體表濕潤(rùn)，便于爬行，蚯蚓行進(jìn)路線是曲線，能夠增強(qiáng)摩擦力。”隨后，教師讓學(xué)生列舉實(shí)例，說(shuō)說(shuō)動(dòng)物行走的特點(diǎn)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，與學(xué)生一起展開(kāi)觀察活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前先猜想，然后再進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)歷這樣一個(gè)分析、歸納、推理的學(xué)習(xí)過(guò)程后，學(xué)生的邏輯思維能力顯著提高。特別是三原光實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生由此及彼展開(kāi)推理，獲得對(duì)七種色光的認(rèn)知。

三、整合正向逆向思維，構(gòu)建學(xué)生認(rèn)知體系

篇（10）

無(wú)論地理教材還是地理資料，都是通過(guò)文字、地圖、圖表來(lái)表達(dá)，圖文結(jié)合是地理知識(shí)最顯著的特點(diǎn)。教材上或其它地理讀物上的地圖有助于闡明地球表面各種地理事物現(xiàn)象的分布、結(jié)構(gòu)以及相互作用的規(guī)律。運(yùn)用地圖是地理學(xué)習(xí)最基本、最重要的方法，也是獲得地理知識(shí)的必備技能。因此，在教學(xué)過(guò)程中教師要充分運(yùn)用地圖，使學(xué)生在各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)多接觸地圖，養(yǎng)成學(xué)生緊密結(jié)合地圖學(xué)習(xí)地理的方法和習(xí)慣，掌握運(yùn)用地圖的基本功：認(rèn)識(shí)地圖、熟悉地圖，繪制地理略圖。

1.認(rèn)識(shí)地圖。

掌握構(gòu)成地圖的基本要素，會(huì)看圖例，能在地圖上查找地名、地物、量距離，定方向，能在圖上看地表高低和起伏大小。指導(dǎo)學(xué)生看圖時(shí)要先看圖例、比例尺、經(jīng)緯度，這樣才能更準(zhǔn)確地掌握地圖上所表示的空間范圍和大小，地圖上表示的是那些地理現(xiàn)象。例如：翻開(kāi)世界地形圖能正確指出地圖上的地名，說(shuō)出任何一個(gè)海的深度，指出任何一個(gè)地方的高度，等等。

2.熟悉地圖。

要求學(xué)生熟記常用地圖詞匯，即各種符號(hào)名稱、形與義以及它們的性質(zhì)、類別。對(duì)常用的地圖，則要求熟記一定數(shù)量的地理事物的名稱，通曉它們的位置。例如：中國(guó)、世界地圖上的主要政區(qū)、高山、大河、大城市、世界的主要?dú)夂蝾愋汀⒀罅鞣植肌?/p>

3.繪制地理略圖。

地理略圖能把復(fù)雜的地圖簡(jiǎn)化，收到一目了然、印象深刻的效果。地理略圖可以有力地提示地理事物的相互聯(lián)系，顯示出它們之間的因果關(guān)系，對(duì)理解地理成因也有重要作用，尤其是做地理筆記時(shí)如能輔以地理略圖，學(xué)習(xí)效果更佳。指導(dǎo)學(xué)生繪制地理略圖要注意：做好示范;“取其神似，大膽剪裁”;掌握?qǐng)D形特征、相關(guān)位置。

指導(dǎo)學(xué)生讀書(shū)時(shí)圖文結(jié)合。地圖和文字各具功能，有些地理表述（或描述）是地圖無(wú)法替代的，這種雙重表述的形式是地理學(xué)科的特點(diǎn)所決定的。

二、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編排特點(diǎn)去讀

目前中學(xué)地理教材，初中以區(qū)域地理知識(shí)為基本內(nèi)容，主要是地球、地圖的初步知識(shí)，教學(xué)要加強(qiáng)讀圖、用圖能力的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握閱讀和運(yùn)用地圖的方法。高中地理以系統(tǒng)地理為主，著重講述地理環(huán)境的基本理論和規(guī)律，以及當(dāng)前人地關(guān)系所出現(xiàn)的問(wèn)題和解決問(wèn)題的途徑。

根據(jù)教材內(nèi)容編排特點(diǎn)，高中地理應(yīng)抓好以下幾點(diǎn)：

1.理清事實(shí)、材料與原理、規(guī)律關(guān)系。

指導(dǎo)學(xué)生在讀中熟悉材料、占有材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析歸納掌握本質(zhì)，即指導(dǎo)學(xué)生讀懂這些材料是說(shuō)明什么問(wèn)題的，它從那幾個(gè)方面去說(shuō)明問(wèn)題，以什么方式說(shuō)明問(wèn)題等。

2.學(xué)會(huì)運(yùn)用圖表、地圖闡述和分析問(wèn)題。

分析地圖能力要以認(rèn)識(shí)地圖、熟悉地圖為基礎(chǔ)，因而難度較大。教師可以根據(jù)圖的特點(diǎn)分別采用“空間順序法”、“時(shí)間順序法”、“邏輯順序法”給予指導(dǎo)。如：“水循環(huán)示意圖”可采用邏輯順序法。先看圖中地理事物（海洋、陸地、山脈、湖泊、樹(shù)木、云、雨），再判定這些事物分布的四大圈層，水存在于其中;接著再根據(jù)箭頭所示，看水循環(huán)發(fā)生在哪幾個(gè)領(lǐng)域（海洋與陸地之間、陸地與陸地之間、海洋與海洋之間），判斷水循環(huán)分哪幾類（海陸間循環(huán)、內(nèi)陸循環(huán)、海上內(nèi)循環(huán)三類），然后再分別觀察海陸內(nèi)循環(huán)共有哪些環(huán)節(jié)（蒸發(fā)、植物蒸騰、水汽輸送、降水、地表徑流、入滲、地下徑流），最后總結(jié)地球上的水就是通過(guò)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，把大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈相互聯(lián)系起來(lái)，陸地上的水不斷得到補(bǔ)充。分析地圖、圖表的能力是學(xué)生走向社會(huì)和生活最需要、最有用的技能，要有計(jì)劃地進(jìn)行訓(xùn)練。

三、根據(jù)地理知識(shí)類型特點(diǎn)去讀

篇（11）

與舊教材相比，在人教版新教材中對(duì)天體系統(tǒng)概念的表述中多了兩個(gè)字，即“各種”，如新教材中說(shuō)天體系統(tǒng)的形成是由于宇宙中“各種”天體之間的相互吸引和繞轉(zhuǎn)，而舊教材中說(shuō)天體系統(tǒng)的形成是由于天體之間的相互吸引和繞轉(zhuǎn)。新教材中定義太陽(yáng)輻射也增加了兩個(gè)字，即“現(xiàn)象”，太陽(yáng)以電磁波形式不斷向四周發(fā)射能量的“現(xiàn)象”就叫作太陽(yáng)輻射，在舊教材中，太陽(yáng)以電磁波形式不斷向四周放射能量就叫作太陽(yáng)輻射。此外，表述低氣壓、高氣壓天氣系統(tǒng)時(shí)，相對(duì)于舊教材來(lái)說(shuō)，新教材中是針對(duì)氣壓“分布”狀況來(lái)說(shuō)的，增添了一個(gè)修飾性詞語(yǔ)“分布”。如果這樣粗略一看的話，似乎這些概念表述沒(méi)什么太大變化，這幾組增加的詞匯似乎對(duì)整個(gè)定義來(lái)說(shuō)可有可無(wú)，但是仔細(xì)研究的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的添加使整個(gè)句子的表述更加完整和清晰，是畫(huà)龍點(diǎn)睛之筆。對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，越是簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、科學(xué)的概念表述，越容易讓學(xué)生理解并掌握，對(duì)學(xué)生地理學(xué)習(xí)效果的提升有積極意義。

二、對(duì)一些累贅用語(yǔ)加以刪除，使概念表述得以簡(jiǎn)化

概念本身具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，其表述又比較抽象，因此在使事物的本質(zhì)和屬性得以清楚表達(dá)的基礎(chǔ)上，力求表述語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，這樣可以使學(xué)生的閱讀負(fù)擔(dān)得以減輕，使概念在學(xué)生腦子里留下清晰印象，有利于學(xué)生透徹理解相關(guān)事物。例如在舊教材中表述氣團(tuán)概念時(shí)，大團(tuán)空氣在水平方向上有比較均勻的溫度和濕度等物理性質(zhì)，在垂直方向上有相似的各種物理性質(zhì)，這種情況下的大團(tuán)空氣就是氣團(tuán)。而新教材中直接說(shuō)，空氣中水平方向上有分布比較均一的溫度和濕度等物理性質(zhì)，這種情況下的大范圍空氣就是氣團(tuán)。

在新教材中定義太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)，其文字表述為，太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)就是其在南北回歸線之間的往返運(yùn)動(dòng)，而舊教材中說(shuō)太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)是其在赤道南北的周期性往返運(yùn)動(dòng)。由這些概念表述的變化中可以看出，新的表述更加簡(jiǎn)潔，其釋義也更加清晰明了，學(xué)生在學(xué)習(xí)這些概念時(shí)不會(huì)像以前那么吃力，會(huì)比較容易理解和接受這些知識(shí)，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。

三、對(duì)個(gè)別字眼和詞語(yǔ)予以更改，使概念表述變得更加嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)

在舊教材中表述正午太陽(yáng)高度的變化這一概念時(shí)，稱正午太陽(yáng)高度在同一天由太陽(yáng)直射點(diǎn)朝著南北兩側(cè)遞減，而人教版新教材中將“天”換成了“時(shí)刻”，其他都沒(méi)有變化。這兩種表述似乎沒(méi)多大變化，絲毫不影響學(xué)生基礎(chǔ)題目的解答，例如對(duì)夏至日正午太陽(yáng)高度在全球各緯度的變化規(guī)律進(jìn)行描述時(shí)，我們都會(huì)給出“由南北回歸線朝著南北兩側(cè)遞減”的答案，但是再仔細(xì)想想的話就覺(jué)得這個(gè)表述有些不明確，北回歸線不能指定一個(gè)區(qū)域，它只是一條緯線，太陽(yáng)直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)時(shí)刻在進(jìn)行，不可能在夏至日那天停在北回歸線上不動(dòng)，因此在新教材中對(duì)太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)概念的表述，較為嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)。

四、對(duì)原有概念表述予以充實(shí)，使其更易理解

在舊教材中表述內(nèi)力作用時(shí)，稱內(nèi)力作用能量來(lái)源于以地球內(nèi)部熱能為主的地球本身。而在人教版新教材中稱內(nèi)力作用的能量來(lái)源于以放射性元素衰變產(chǎn)生的熱能為主的地球內(nèi)部，主要有地殼運(yùn)動(dòng)、變質(zhì)作用以及巖漿活動(dòng)這三個(gè)表現(xiàn)。由上述可知，差別之一在于“地球本身”和“地球內(nèi)部”，這兩個(gè)表述是有明顯區(qū)別的，其指定范圍根本不一樣，地球內(nèi)部是包含在地球本身里的，新教材里的表述比較切合實(shí)際。差別之二在于“放射性元素衰變產(chǎn)生”這一內(nèi)容的增加，使學(xué)生能夠?qū)⑵漭p易和化學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，對(duì)其的理解更為容易。

再比如褶皺定義的描述，在舊教材中稱地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)大的擠壓作用使巖層產(chǎn)生彎曲變形，這就是褶皺。在新教材中，地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)大的擠壓作用使巖層產(chǎn)生塑性變形，一系列波狀彎曲得以產(chǎn)生，就叫作褶皺。很明顯后者的表述在原基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了完善，使其更為形象化。

五、對(duì)原來(lái)概念表述予以更改

在舊教材中稱太陽(yáng)活動(dòng)就是太陽(yáng)大氣時(shí)常性的變化和劇烈的變化。新教材中稱太陽(yáng)活動(dòng)是太陽(yáng)大氣經(jīng)常性的大規(guī)模運(yùn)動(dòng)。

針對(duì)水循環(huán)的表述，舊教材簡(jiǎn)單稱水循環(huán)就是自然界的水循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。人教版新教材中的表述則比較詳細(xì)具體，稱自然界的水在四大圈層的各個(gè)環(huán)節(jié)中的連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程就是水循環(huán)，當(dāng)然，指出了這四個(gè)圈層為水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈。