1.詳細分析，故宮金匾在冬至被照亮的原因酝豪，原描述其過程涛碑。
①“乾清宮內(nèi)‘正大光明’匾額在冬至日前被點亮精堕，與乾清宮的建筑布局孵淘、太陽高度角、金磚地面的反射歹篓、太陽東升西落的規(guī)律瘫证、屋檐出挑做法等多個因素密切相關(guān)∽椋”
②乾清宮坐北朝南背捌，有利于采光。冬至日洞斯，太陽直射南回歸線毡庆，太陽光對北半球最傾斜坑赡，太陽高度角最小。北京當日的太陽高度角約為27度么抗，而故宮古建筑屋檐起翹的斜度一般在26度至30度之間毅否，陽光近似與屋檐“平行”，因此能照射到乾清宮內(nèi)的金磚上蝇刀。金磚光亮如鏡螟加，使陽光產(chǎn)生鏡面反射，反射的光束匯聚到“正大光明”匾額及下方的五條金龍上吞琐，使其發(fā)出奪目的金光捆探。
③“冬季太陽東南升，西南降落站粟，陽光照射方向是由西北到東北黍图，故匾額自西向東依次被點亮”。太陽高度角在冬至日后逐漸變大奴烙，北京夏至日的太陽高度角約為73度雌隅，大于故宮古建筑屋檐起翹的斜度，故屋檐能將陽光遮擋在室外缸沃，保證夏日室內(nèi)涼爽恰起。
2.故宮冬季取暖的措施及其加熱過程。
①故宮建筑內(nèi)主要靠“火地”取暖趾牧，相當于現(xiàn)在的地暖检盼。“火地”由位于窗戶外的地下操作口翘单、窗戶里的地下爐腔吨枉、室內(nèi)地面磚下面的火道、室外臺基側(cè)面的出煙口組成哄芜。
②服務人員從操作口將木炭放入地下爐腔內(nèi)貌亭，炭火產(chǎn)生的熱源沿著火道擴散，加熱地磚认臊，被加熱的地磚將熱量向上傳導圃庭，保持室內(nèi)溫暖。這一過程中產(chǎn)生的少量煙塵則從出煙口排出火道失晴。
③熱量沿著主煙道向室內(nèi)深處擴散剧腻，再沿著支煙道向兩側(cè)擴散，將熱量均勻送到室內(nèi)涂屁。因主书在、支煙道的結(jié)構(gòu)像蜈蚣，故稱“蜈蚣道”拆又∪逖火源位置位于室內(nèi)最低點栏账，主煙道從火源位置向室內(nèi)延伸，高度逐漸上升栈源，剖面呈斜坡狀发笔。這樣，熱量就能由下向上迅速擴散到室內(nèi)凉翻。
3.詳細說明故宮夏季冰鑒的使用及其影響了讨。
夏天用冰時少不了“冰鑒”，這是古代的冰箱制轰。據(jù)文獻記載前计，冰鑒在周朝時就已出現(xiàn)，用于冷凍食物垃杖。到明清時男杈，冰鑒依舊是故宮里最主要的消暑工具。冰鑒由箱體與箱座兩部分組成调俘，周乾介紹說伶棒，其使用方法很簡單：在箱體內(nèi)放入冰塊，冰塊上放架空擱板彩库，擱板上可放西瓜肤无、荔枝、葡萄等夏令水果骇钦，蓋上面板密封宛渐。箱體內(nèi)的冰塊融化，產(chǎn)生涼氣眯搭，由面板上的錢紋孔向上冒出窥翩，散發(fā)到室內(nèi)以降溫。冰塊融化后的水鳞仙，則從出水孔流出寇蚊，進入箱座架子下放置的水盆里。這樣棍好，冰鑒既能“冰鎮(zhèn)”水果仗岸，又能給室內(nèi)降溫。
