太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)在文物保存方面研究

唐一樅　蔣平　王紅彥　高新雅　張莉

【摘 要】空調能耗作為建筑能耗的主體，節(jié)約空調能耗，是實現(xiàn)建筑節(jié)能的有效途徑。本次研究是在太陽能驅動轉輪除濕空調系統(tǒng)的基礎上，將該系統(tǒng)應用到文物保存方面，這對于文物保存具有實踐應用的意義。

【關鍵詞】轉輪除濕；太陽能；空調系統(tǒng)；文物保存

0 引言

在我國開展太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)在文物保存方面的研究是很有必要的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）我國文物保存方面至今還沒有一個被人們廣泛接受的標準，主要是由于現(xiàn)有的文物保存溫濕度標準存在溫濕度控制標準不合理，可以研究轉輪干燥冷卻空調系統(tǒng)對文物保存的可行性。

2）通過分析文物在保存時采用的不同溫濕度控制標準，考慮文物保存環(huán)境和參觀人員舒適環(huán)境，對文物保存溫濕度標準的確定具有積極作用。

3）將太陽能熱利用與轉輪干燥冷卻空調系統(tǒng)結合，通過系統(tǒng)節(jié)能潛力分析，判斷太陽能轉輪干燥冷卻空調系統(tǒng)對文物保存[5]的適用情況。

4）在此之前，我們曾做過關于“太陽能驅動轉輪干燥脫濕與空調系統(tǒng)結合的研究[1]”這對我們這次在做文物保護方面的應用研究提供了穩(wěn)固的研究基石。

由此可見，進行太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)在文物保存方面的研究是很有實際意義的。

1 研究內容

1.1 研究目標

1）通過查閱文獻資料，建立太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)在文物保存方面應用研究的整體流程。

2）通過大量的數(shù)據(jù)計算得到太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)方面的基礎設計。

3）太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)與文物保存方面應用研究結合的設計計算。

1.2 研究主體

本次立項的研究是太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)在文物保存方面應用研究[2]。主要包括兩方面的研究，一方面是太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)與文物保存方面結合；另一方面是將太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)對文物保存溫濕度標準的確定。

1.3 難點

1）現(xiàn)有的文物保存溫濕度標準存在溫濕度控制標準不合理。

2）將太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)與文物保存方面結合需要大量的實驗做進一步驗證。

3）太陽能的最佳收集方式需要大量實驗進行驗證。

1.4 解決辦法

1）通過查找相關文獻資料，了解相關技術，文物保存溫濕度標準。

2）通過大量的數(shù)據(jù)計算及相關資料得到太陽能的最佳收集利用方式。

3）與指導教師進行討論，對轉輪干燥劑[4]的除濕做進一步研究，從而對太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)與文物保存方面應用研究結合的做出創(chuàng)新。

2 設計方案

2.1 整體流程及原理圖繪制

通過查找文獻資料，繪制出了太陽能驅動轉輪除濕系統(tǒng)圖，如圖1、圖2所示。

2.2 太陽能轉輪除濕空調系統(tǒng)與文物保存方面應用研究結合的方案設計

以遼寧省博物館為研究主題，計算如下：

文物庫房區(qū)：位于地下一層，建筑面積10，019m2，包括18個文物庫房及文物消毒室、文物攝影室、文物觀摹室、文物整理室等配套設施。文物庫房區(qū)高6m，上帶一個高2.1m的設備夾層。青銅器等金屬類文物庫房面積約為550m2。由博物館文物藏品保存環(huán)境溫度、相對濕度標準可知：金屬類藏品的夏季室內設計溫度為24℃，相對濕度為45%。冬季室內設計溫度為20℃，相對濕度為45%。查表得，每平方米冷負荷q為35W/m2。

2.3 遼寧省博物館（金屬類文物庫房）

3 方案比較

近年來新建和改造的博物館基本上都使用了各種恒溫濕設備，主要是各類中央空調系統(tǒng)。這些空調調控溫濕度的目標值可以根據(jù)實際情況設定。然而由于設備的性能和各博物館啟用這些設備的時間不盡相同，造成調控環(huán)境中溫濕度變化情況有明顯差別，通過本方案的博物館模擬，在夏季和冬季的不同季節(jié)中，其相對濕度適中，室內的新風量控制合理。

我國根據(jù)不同質地的文物藏品，規(guī)定藏品庫和展廳的溫濕度參考值為14～16℃，并且規(guī)定溫度的日變化不應超過5℃，相對濕度的日變化不應超過 5%。ASHRAE 建議溫度的控制幅度在20～22℃之間，相對濕度的控制幅度在 40%～55%之間，而且每天24 h 必須連續(xù)控制，不允許出現(xiàn)溫濕度周期性波動。通過對博物館的設計計算，結合我們所研究的系統(tǒng)模擬。最終得到比較條件，模擬后的博物館溫度在19～24℃之間，相對濕度在42%～58%之間，更主要的是全館內溫濕度控制并非發(fā)生波動。另一方面，機組的核心是一個不斷轉動的載有硅膠等干燥劑的蜂窩狀轉輪[3]，整個轉輪分為兩個區(qū)，一邊為處理區(qū)，處理空氣通過該區(qū)時，被干燥劑所干燥；另一個區(qū)為再生區(qū)，利用熱空氣對干燥劑進行再生處理。既利用了低品位能源，又使文物保存良好。

4 總結

太陽能驅動轉輪除濕主要采用轉輪干燥技術冷卻新型節(jié)能空調系統(tǒng)，與相同條件下其他空調系統(tǒng)相比，可以幫助吸濕性物質防潮的空氣，而且不會產生細菌和發(fā)霉的空氣，在常溫下也能促進干燥空氣，防止由于熱風干燥使而導致文物變質。同時不僅實現(xiàn)單獨控制文物所處環(huán)境的溫濕度，而且改善了蒸發(fā)器的工作性能。利用低品位能源進行再生，節(jié)約能源。系統(tǒng)的主要能源消耗來自于再生能耗，通過配備能量回收裝置，可減少再生能耗，從而進一步實現(xiàn)節(jié)能。

【參考文獻】

[1]秦朝葵，劉雄.轉輪除濕能力的測試分析[J].暖通空調，2005（11）.

[2]代彥軍，臘棟.轉輪式除濕空調研究與應用最新進展[J].制冷學報，2009（04）.

[3]葛天舒.轉輪式兩級除濕空調理論與實驗研究[D].上海交通大學，2008.

[4]馮青，俞金娣，張鶴飛.轉輪式固體干燥劑制冷空調系統(tǒng)的數(shù)值計算與分析[J].太陽能學報，1996，01：27-33.

[5]徐方圓，解玉林，吳來明.文物保存微環(huán)境用調濕材料調濕性能研究[J].文物保護與考古科學，2009（S1）.

[責任編輯：王偉平]

【摘 要】課堂教學是最常見的活動，因此科學的管理技巧和教學方法顯得尤為重要，由于管理技巧和教學方法的不同，教學中每個教師所采用的控制教學秩序，提高教學效果的經驗和方法就不同。作為一個多年在一線教學的教師，深感有效的課堂管理是教學順利實施的基本保障，同時教學方法因不同的課程施教，才能有效的組織教學，使教學雙方能專注于教與學，如何控制教學秩序、提高課程的教學效果是不斷要探索的問題。

【關鍵詞】教學方法；管理藝術；案例教學；教學理念

在多年的教學過程中，首先學校的主要作用就是教書育人，通過課堂教育，讓學生更好地學到科學文化知識。其次，教學是一門藝術，把教學堪稱是一門藝術，從中得到樂趣，就有動力去教好每一堂課程。

良好的教學策略就是管理藝術與心理技巧的完美體現(xiàn)和應用，在教學上做到嚴格課堂管理，把好教育質量關，重視在課堂教學的各個環(huán)節(jié)和內涵上對學生進行交流，尊重學生，不僅給學生以知識，同時傳授知識的結構和獲取知識的方法，“授人以魚，不如授之以漁”，做到言傳身教。

1 注重教學管理藝術，更新教育理念

在思想上，不斷學習先進的教育教學理論，更新教育思想，提高自己的思想意識，是良好教學效果的基礎和前提。現(xiàn)在的班級基本都是來自五湖四海的，組成比較復雜，教學的本質是教與學的雙邊活動，教學是雙邊交流的過程、是探究的過程，但再復雜的學生，只要以誠相待，以心換心總能獲得回報，學生是學習的主體，教師不能包辦代替，而只能啟發(fā)引導他們主動地學。教學是師生合作互動的過程，比如說晨跑，沒有幾個學生愿意早起，那怎么辦？以身作則，我每周只要有時間，就去跑步，通過跑步，鍛煉了身體，記憶力明顯比以前好了，通過自己的親身經歷，來給大家做榜樣，并宣傳跑步與身體的重要性，而且現(xiàn)在社會上越來越多的人加入到鍛煉得大軍中，通過親身實踐，達到師生共進、共識、共享，它不再是教師單向的講解。教師的“教”要通過學生的“理解”才能有被接受。

現(xiàn)在的學生都很聰明，也很有性格，所以必須了解他們的心理，對他們的教育無論知識上，還是在做人上都要講究策略，強調“內因外因”相結合顯得尤為重要。

在學校的教育，基本都是理論偏多些，很多理論學生們理解起來比較困難，簡單講就是見得少，因此在課堂的教學中多舉例，學生內心深處很希望聽到關于如何實際運用知識。如在《建筑設備》課堂教學中，結合典型真實的火災案例，播放關于火災滅火系統(tǒng)的施工，然后也根據(jù)課程的實際需要，利用假期拍攝了相關的施工場地的施工情況，重點拍攝水、暖、電的施工情況，管道得走向和施工要求，如何使用消火栓滅火，尤其突出自噴系統(tǒng)如何滅高層的初期火災的原理演示圖，上課時大家都摒住呼吸，全神貫注的傾聽，聽后熱烈的討論，提出自己在初期火災中應該如何做，下課后學生依然感興趣，加了老師微信，繼續(xù)探討學習，這樣在自主學習的過程中，讓學生主動參與、樂于探究，整個教學過程中，學生真正成為活動的主體，學生的主觀能動性會得到較好的激發(fā)和提高。教師只是提出活動目標，然后組織學生開展自學活動，教師從旁協(xié)助學習。

在課堂教學中學生的管理上也采用一些心理技巧，有的學生上課玩微信，或者趴在那里，即使你的課程生動可聽，可是學生依然熟視無睹，學生畢竟自律性比較差，如果不及時制止，其他學生跟著學，到時候糾正為時已晚了，像這種情況也不用大聲呵斥，只要在講課中，讓學生看看書上講的這一段理解下，然后走到學生跟前，輕輕拍一下學生的頭，他就能心領神會了，然后也非常感激老師給他足夠的面子，然后自然就不再趴著睡覺了。

在課堂教學中，學校要求老師點名，其實點名也是需要技巧的，如果每堂課程都要點名，那往往講課的時間被占用許多，那在整個學期中，經常會在課堂上提出一些問題，然后按照學號來回答問題，如果一個學生沒有來，我會在今后的點名中注意這個學生，第二次依然沒有來，就讓班干部通知該學生，如果第三次不來講失去課程考試機會，這也是種心理技巧，一只靴子已經落地，還有一只不知道什么時候落地，也就是說第三次點名什么時候發(fā)生，大家是不知道的，一直不讓它落地，一直到最后，學生的出勤都很好。

2 明確目標，講清課程規(guī)則

每門課程都有它的計劃和要求，所以第一節(jié)課程也很重要，要給學生介紹如下的內容：這門課是考試課還是考察課，通過一學期的學習我們應該學到些什么，是對課堂教學過程的總體計劃，不僅涉及上課內容，而且涉及課堂內容的講授次序、方式和方法，如何學好這門課程，需要翻閱哪些參考書，以及上哪些相關的網站，通過這種方式，說明這門課程的重要性，而且這門課程對個人就業(yè)以及注冊考試的關系等等，從而激發(fā)學生的學習興趣，其次，要說明課程如何考核，考核的具體要求等等，考核也是激勵學生學習的重要的動力來源，有什么樣的考核指標，學生會努力爭取達到此指標，也就無形中督促了學生的學習。

為了改變學生平時不用功，考前突擊復習的情況，可以進一步細化學校的考核分數(shù)，把成績分為幾個部分：第一部分就是出勤占5分，作業(yè)5分，課堂紀律20分，期末考試成績（或者論文成績）占70分，70分時學校的規(guī)定，同時，明確每一部分的評判標準，比如，對論文的要求，字數(shù)、選題、提交時間，為了學生更好的掌握科技論文的寫作，要求學生按照科技論文的格式寫摘要、關鍵詞及它們的英文翻譯等等。

教師和學生間的相互信任，對建立良好的教學秩序，提高教學效果至關重要。師生關系冷漠、甚至惡化的環(huán)境很難取得良好的教學效果。學生往往會因為欣賞教師的人格魅力而與教師建立起親近信任的關系，而不是生澀疏遠的關系；教師的工作熱情和高度負責的態(tài)度也會激發(fā)學生的學習興趣，當然，不斷的發(fā)現(xiàn)學生身上的優(yōu)點，鼓勵他們不斷進步，也是激勵學生學習的不可或缺的辦法，這里講的鼓勵不是遷就，在建立教師和學生互信的過程中，教師威信和紀律其一不可。

3 講究教學方法、注重效果、啟發(fā)學生的學習興趣