房子設計中蘊藏的地理學原理

王玉龍

房子是我們起居作息的地方，盡管房子形式多樣，但其設計時都或多或少地運用了一些地理學原理。

近年來，一些高考、學業(yè)水平考試的試題，往往從不同的地理學視角圍繞房子來設計試題，考查學生運用知識解決生活中的地理問題的能力。

下面舉例加以分析：

[例1]下圖是某建筑設計院為我國北方地區(qū)設計的一幢高效利用太陽能的房屋模型。讀圖回答1-2題。

1.絕熱窗戶設計成傾斜的主要目的是（ ）。

A.雨季及時排水 B.充分利用太陽能

C.減弱噪音干擾 D.降低光污染危害

2.冬季的白天，房間甲和乙之間的空氣流動方向是（ ）。

A.冷氣流從通風口1進入甲，暖氣流從通風口2進入乙

B.冷氣流從通風1進入乙。暖氣流從通風口2進入甲

C.暖氣流從通風口1進入甲，冷氣流從通風口2進入乙

D.暖氣流從通風口1進入乙，冷氣流從通風口2進入甲

[考查目標]

本組題考查了《課程標準》中的“分析地球運動的地理意義”“熱力環(huán)流的原理”“個人在可持續(xù)發(fā)展過程中應具備的態(tài)度和責任”等內容。

[考查意圖]

本組題主要考查了房子采光、熱力環(huán)流的原理等知識，體現了節(jié)能、低碳的理念。題干中強調，這是為我國北方地區(qū)設計的一幢高效利用太陽能的房屋模型，冬季我國北方正午太陽高度角小，絕熱窗戶設計成傾斜的樣式，有利于增大正午太陽光線與窗戶的夾角，有利于獲得更多的太陽輻射，從而有利于冬季采光取暖。

在冬季，白天甲房間由于有窗戶利于采光，導致氣溫高于乙房間。甲房間溫度高，空氣受熱膨脹上升，從通風口1進入乙房間，乙房間溫度相對較低，氣流下沉，形成高壓，空氣從通風口2進入房間甲，這樣在甲、乙兩房間就形成了熱力環(huán)流。這樣設計的好處是，冬季通過熱力環(huán)流有利于把甲房間獲得的太陽輻射的熱量輸送到乙房間，有利于乙房間取暖，乙房間的冷空氣輸送到甲房間繼續(xù)加熱。

從總體上來分析，本組題通過對房子窗戶和通風口的精心設計，實現對太陽能這一既清潔又可再生能源的利用，有利于減少能耗，符合低碳、環(huán)保的理念，體現了可持續(xù)發(fā)展的思想。

從地理學科的角度來看，有利于激發(fā)學生關注生活中的地理，學習對生活有用的地理，運用地理學的思想去發(fā)現生活中蘊藏的地理之美。

[試題答案]

1.B 2.D

[例2]下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖，完成1～2題。

1.該地可能是（ ）。

A.剛果盆地 B.撒哈拉沙漠南緣

C.巴西高原 D.北美洲五大湖地區(qū)

2.僅考慮地球運動，圖示窗戶、屋檐搭配對室內光熱的影響有（ ）。

①利于夏季遮陽、冬季采光②冬至到春分，正午室內的日照面積逐漸增大③春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強④利于減少室內能源消耗

A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

[考查目標]

本組題考查了《課程標準》中的“分析地球運動的地理意義”“世界海陸分布和陸地地形”“個人在可持續(xù)發(fā)展過程中應具備的態(tài)度和責任”等內容。

[考查意圖]

本題以現實生活中的房子為背景，考查正午日照圖判讀，正午日照與地球運動的關系及應用。

正午太陽光的朝向，與生活關系密切，學生也非常熟悉，由于太陽直射點在南北回歸線之間來回運動，導致不同緯度地區(qū)的正午太陽高度和正午太陽朝向有差異。

本組試題既有對靜態(tài)的地理事物的考查，也有對動態(tài)的變化過程的考查；既有對大的地形區(qū)的空間分布的考查，也有對正午太陽高度變化規(guī)律的考查。

從靜態(tài)的視角來看，本組試題要求考生能夠從圖中冬、夏正午太陽光線的方向判斷該地位于北回歸線以北地區(qū)，再從46°52′可進一步判斷圖中的正午太陽光線分別是夏至、冬至的正午太陽光線，據此粗略估算夏至、冬至的正午太陽高度，可確定該地位于北半球中緯度地區(qū)。結合四個選項，調動和運用地理事物的主要特征和分布、地理原理與規(guī)律等知識，綜合判斷只有北美洲五大湖地區(qū)符合這個條件。

從動態(tài)的視角來看，通過對第1小題的分析，確定了該地位于北美洲五大湖地區(qū)，從冬至到春分，正午太陽高度逐漸增大，從下面的窗戶進入室內的光照面積逐漸減??；從上面的窗戶進入室內的光照面積不變（平行四邊形），始終等于上面的窗戶的面積。春分到夏至，正午太陽高度增大，下面的屋檐對正午太陽光的遮擋作用逐漸增強，利于降低室內氣溫，從而減少使用空調的次數。

從節(jié)能和環(huán)保的理念來看，本組試題涉及的房子利于冬季采光，減少采暖設備的使用率；夏季遮陽，減少空調的使用次數，從而減少能耗，達到節(jié)能的目的，符合環(huán)保、低碳的理念，體現了可持續(xù)發(fā)展的思想。進一步從我國的城市建設來看，為了實現十二五的節(jié)能減排目標，城市新開發(fā)的小區(qū)，一些地方政府已經把太陽的利用納入到新商品房的開發(fā)項目中去。

[試題答案]

1.D 2.C

通過以上兩例的分析，現實生活中的房子，既蘊藏了建筑學原理，又蘊藏了地理學原理。同學們在學習過程中，要運用地理學的原理、思想與方法，去發(fā)現生活中的地理，發(fā)現地理的美，從而學習對生活有用的地理。