太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)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(diào)能耗作為建筑能耗的主體，節(jié)約空調(diào)能耗，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的有效途徑。本次研究是在太陽能驅(qū)動轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將該系統(tǒng)應(yīng)用到文物保存方面，這對于文物保存具有實(shí)踐應(yīng)用的意義。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)輪除濕；太陽能；空調(diào)系統(tǒng)；文物保存

0 引言

在我國開展太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)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(biāo)準(zhǔn)，主要是由于現(xiàn)有的文物保存溫濕度標(biāo)準(zhǔn)存在溫濕度控制標(biāo)準(zhǔn)不合理，可以研究轉(zhuǎn)輪干燥冷卻空調(diào)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(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)的確定具有積極作用。

3）將太陽能熱利用與轉(zhuǎn)輪干燥冷卻空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，通過系統(tǒng)節(jié)能潛力分析，判斷太陽能轉(zhuǎn)輪干燥冷卻空調(diào)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(guān)于“太陽能驅(qū)動轉(zhuǎn)輪干燥脫濕與空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合的研究[1]”這對我們這次在做文物保護(hù)方面的應(yīng)用研究提供了穩(wěn)固的研究基石。

由此可見，進(jìn)行太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)在文物保存方面的研究是很有實(shí)際意義的。

1 研究內(nèi)容

1.1 研究目標(biāo)

1）通過查閱文獻(xiàn)資料，建立太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)在文物保存方面應(yīng)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(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)設(shè)計。

3）太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)與文物保存方面應(yīng)用研究結(jié)合的設(shè)計計算。

1.2 研究主體

本次立項(xiàng)的研究是太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)在文物保存方面應(yīng)用研究[2]。主要包括兩方面的研究，一方面是太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)與文物保存方面結(jié)合；另一方面是將太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)對文物保存溫濕度標(biāo)準(zhǔn)的確定。

1.3 難點(diǎn)

1）現(xiàn)有的文物保存溫濕度標(biāo)準(zhǔn)存在溫濕度控制標(biāo)準(zhǔn)不合理。

2）將太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)與文物保存方面結(jié)合需要大量的實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步驗(yàn)證。

3）太陽能的最佳收集方式需要大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

1.4 解決辦法

1）通過查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解相關(guān)技術(shù)，文物保存溫濕度標(biāo)準(zhǔn)。

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

3）與指導(dǎo)教師進(jìn)行討論，對轉(zhuǎn)輪干燥劑[4]的除濕做進(jìn)一步研究，從而對太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)與文物保存方面應(yīng)用研究結(jié)合的做出創(chuàng)新。

2 設(shè)計方案

2.1 整體流程及原理圖繪制

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

2.2 太陽能轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)與文物保存方面應(yīng)用研究結(jié)合的方案設(shè)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(shè)施。文物庫房區(qū)高6m，上帶一個高2.1m的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)可知：金屬類藏品的夏季室內(nèi)設(shè)計溫度為24℃，相對濕度為45%。冬季室內(nèi)設(shè)計溫度為20℃，相對濕度為45%。查表得，每平方米冷負(fù)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(shè)備，主要是各類中央空調(diào)系統(tǒng)。這些空調(diào)調(diào)控溫濕度的目標(biāo)值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。然而由于設(shè)備的性能和各博物館啟用這些設(shè)備的時間不盡相同，造成調(diào)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(nèi)的新風(fēng)量控制合理。

我國根據(jù)不同質(zhì)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(yīng)超過5℃，相對濕度的日變化不應(yīng)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(shè)計計算，結(jié)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(nèi)溫濕度控制并非發(fā)生波動。另一方面，機(jī)組的核心是一個不斷轉(zhuǎn)動的載有硅膠等干燥劑的蜂窩狀轉(zhuǎn)輪[3]，整個轉(zhuǎn)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(jìn)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(jié)

太陽能驅(qū)動轉(zhuǎn)輪除濕主要采用轉(zhuǎn)輪干燥技術(shù)冷卻新型節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，與相同條件下其他空調(diào)系統(tǒng)相比，可以幫助吸濕性物質(zhì)防潮的空氣，而且不會產(chǎn)生細(xì)菌和發(fā)霉的空氣，在常溫下也能促進(jìn)干燥空氣，防止由于熱風(fēng)干燥使而導(dǎo)致文物變質(zhì)。同時不僅實(shí)現(xiàn)單獨(dú)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(jìn)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

【參考文獻(xiàn)】

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

[2]代彥軍，臘棟.轉(zhuǎn)輪式除濕空調(diào)研究與應(yīng)用最新進(jìn)展[J].制冷學(xué)報，2009（04）.

[3]葛天舒.轉(zhuǎn)輪式兩級除濕空調(diào)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D].上海交通大學(xué)，2008.

[4]馮青，俞金娣，張鶴飛.轉(zhuǎn)輪式固體干燥劑制冷空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)值計算與分析[J].太陽能學(xué)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(diào)濕材料調(diào)濕性能研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2009（S1）.

[責(zé)任編輯：王偉平]

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

【關(guān)鍵詞】教學(xué)方法；管理藝術(shù)；案例教學(xué)；教學(xué)理念

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

良好的教學(xué)策略就是管理藝術(shù)與心理技巧的完美體現(xiàn)和應(yīng)用，在教學(xué)上做到嚴(yán)格課堂管理，把好教育質(zhì)量關(guān)，重視在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)和內(nèi)涵上對學(xué)生進(jìn)行交流，尊重學(xué)生，不僅給學(xué)生以知識，同時傳授知識的結(jié)構(gòu)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(xué)管理藝術(shù)，更新教育理念

在思想上，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育教學(xué)理論，更新教育思想，提高自己的思想意識，是良好教學(xué)效果的基礎(chǔ)和前提?，F(xiàn)在的班級基本都是來自五湖四海的，組成比較復(fù)雜，教學(xué)的本質(zhì)是教與學(xué)的雙邊活動，教學(xué)是雙邊交流的過程、是探究的過程，但再復(fù)雜的學(xué)生，只要以誠相待，以心換心總能獲得回報，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師不能包辦代替，而只能啟發(fā)引導(dǎo)他們主動地學(xué)。教學(xué)是師生合作互動的過程，比如說晨跑，沒有幾個學(xué)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(jīng)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(shí)踐，達(dá)到師生共進(jìn)、共識、共享，它不再是教師單向的講解。教師的“教”要通過學(xué)生的“理解”才能有被接受。

現(xiàn)在的學(xué)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(qiáng)調(diào)“內(nèi)因外因”相結(jié)合顯得尤為重要。

在學(xué)校的教育，基本都是理論偏多些，很多理論學(xué)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(xué)中多舉例，學(xué)生內(nèi)心深處很希望聽到關(guān)于如何實(shí)際運(yùn)用知識。如在《建筑設(shè)備》課堂教學(xué)中，結(jié)合典型真實(shí)的火災(zāi)案例，播放關(guān)于火災(zāi)滅火系統(tǒng)的施工，然后也根據(jù)課程的實(shí)際需要，利用假期拍攝了相關(guān)的施工場地的施工情況，重點(diǎn)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(zāi)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(zāi)中應(yīng)該如何做，下課后學(xué)生依然感興趣，加了老師微信，繼續(xù)探討學(xué)習(xí)，這樣在自主學(xué)習(xí)的過程中，讓學(xué)生主動參與、樂于探究，整個教學(xué)過程中，學(xué)生真正成為活動的主體，學(xué)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(biāo)，然后組織學(xué)生開展自學(xué)活動，教師從旁協(xié)助學(xué)習(xí)。

在課堂教學(xué)中學(xué)生的管理上也采用一些心理技巧，有的學(xué)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(xué)生依然熟視無睹，學(xué)生畢竟自律性比較差，如果不及時制止，其他學(xué)生跟著學(xué)，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(xué)生看看書上講的這一段理解下，然后走到學(xué)生跟前，輕輕拍一下學(xué)生的頭，他就能心領(lǐng)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(xué)中，學(xué)校要求老師點(diǎn)名，其實(shí)點(diǎn)名也是需要技巧的，如果每堂課程都要點(diǎn)名，那往往講課的時間被占用許多，那在整個學(xué)期中，經(jīng)常會在課堂上提出一些問題，然后按照學(xué)號來回答問題，如果一個學(xué)生沒有來，我會在今后的點(diǎn)名中注意這個學(xué)生，第二次依然沒有來，就讓班干部通知該學(xué)生，如果第三次不來講失去課程考試機(jī)會，這也是種心理技巧，一只靴子已經(jīng)落地，還有一只不知道什么時候落地，也就是說第三次點(diǎn)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(xué)生的出勤都很好。

2 明確目標(biāo)，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(xué)生介紹如下的內(nèi)容：這門課是考試課還是考察課，通過一學(xué)期的學(xué)習(xí)我們應(yīng)該學(xué)到些什么，是對課堂教學(xué)過程的總體計劃，不僅涉及上課內(nèi)容，而且涉及課堂內(nèi)容的講授次序、方式和方法，如何學(xué)好這門課程，需要翻閱哪些參考書，以及上哪些相關(guān)的網(wǎng)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(guān)系等等，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)的重要的動力來源，有什么樣的考核指標(biāo)，學(xué)生會努力爭取達(dá)到此指標(biāo)，也就無形中督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)。

為了改變學(xué)生平時不用功，考前突擊復(fù)習(xí)的情況，可以進(jìn)一步細(xì)化學(xué)校的考核分?jǐn)?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(jì)律20分，期末考試成績（或者論文成績）占70分，70分時學(xué)校的規(guī)定，同時，明確每一部分的評判標(biāo)準(zhǔn)，比如，對論文的要求，字?jǐn)?shù)、選題、提交時間，為了學(xué)生更好的掌握科技論文的寫作，要求學(xué)生按照科技論文的格式寫摘要、關(guān)鍵詞及它們的英文翻譯等等。

教師和學(xué)生間的相互信任，對建立良好的教學(xué)秩序，提高教學(xué)效果至關(guān)重要。師生關(guān)系冷漠、甚至惡化的環(huán)境很難取得良好的教學(xué)效果。學(xué)生往往會因?yàn)樾蕾p教師的人格魅力而與教師建立起親近信任的關(guān)系，而不是生澀疏遠(yuǎn)的關(guān)系；教師的工作熱情和高度負(fù)責(zé)的態(tài)度也會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，當(dāng)然，不斷的發(fā)現(xiàn)學(xué)生身上的優(yōu)點(diǎn)，鼓勵他們不斷進(jìn)步，也是激勵學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生互信的過程中，教師威信和紀(jì)律其一不可。

3 講究教學(xué)方法、注重效果、啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣