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”“熱力環流的原理”“個人在可持續發展過程中應具備的態度和責任”等內容。

[考查意圖]

本組題主要考查了房子采光、熱力環流的原理等知識，體現了節能、低碳的理念。題干中強調，這是為我國北方地區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流。這樣設計的好處是，冬季通過熱力環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、環保的理念，體現了可持續發展的思想。

從地理學科的角度來看，有利于激發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

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”“個人在可持續發展過程中應具備的態度和責任”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的地理事物的考查，也有對動態的變化過程的考查；既有對大的地形區的空間分布的考查，也有對正午太陽高度變化規律的考查。

從靜態的視角來看，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，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。結合四個選項，調動和運用地理事物的主要特征和分布、地理原理與規律等知識，綜合判斷只有北美洲五大湖地區符合這個條件。

從動態的視角來看，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，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小；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。

從節能和環保的理念來看，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，達到節能的目的，符合環保、低碳的理念，體現了可持續發展的思想。進一步從我國的城市建設來看，為了實現十二五的節能減排目標，城市新開發的小區，一些地方政府已經把太陽的利用納入到新商品房的開發項目中去。

[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，去發現生活中的地理，發現地理的美，從而學習對生活有用的地理。