日光温室墙体蓄热层厚度确定方法剖析.pdfVIP

第 31 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.2 2015 年 1 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2015 177 日光温室墙体蓄热层厚度确定方法 1,2 1,2 1,2※ 李 明 ，周长吉 ，魏晓明 （1. 农业部规划设计研究院设施农业研究所，北京 100125 ； 2. 农业部农业设施结构工程重点试验室，北京 100125 ） 摘 要：为合理确定墙体蓄热层厚度，该研究提出了蓄热层确定方法，并利用土墙（顶宽 2.0 m 、底宽 5.3 m ）在晴天的 温度变化对该方法进行了检验。根据墙体保温蓄热特性，其蓄热层可认为是：1）室内侧墙体在白天结束（保温被闭合） 时刻与白天起始（保温被揭开）或夜间结束（次日保温被揭开）时刻温度之差大于 1℃的区域（该方法简称为“温差法”）； 或 2 ）室内侧墙体一天内温度波幅大于 1℃的区域（该方法简称为“温波法”）。根据温差法和温波法所确定的土墙蓄热层 厚度分别为 30 和 40 cm 。考虑到墙体对温度波的相位滞后作用，根据温差法所获得的结果偏小。最后，该研究基于一维 差分法提出了蓄热层厚度计算模型，计算得到土墙蓄热层厚度为 38.5 cm，与试验结果一致。 关键词：温室；墙体；蓄热；日光温室；一维差分法；温度波幅 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.02.025 中图分类号：S625.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2015)-02-0177-07 李 明，周长吉，魏晓明. 日光温室墙体蓄热层厚度确定方法[J].农业工程学报，2015，31(2)：177－183. Li Ming, Zhou Changji, Wei Xiaoming. Thickness determination of heat storage layer of wall in solar greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(2): 177 －183. (in Chinese with English abstract) 大。另外，现有的墙体设计方法主要有冻土层法和低限 0 引 言 热阻法[12-15] 。这些方法以减少通过墙体流失热量为目的 日光温室墙体可在夜间向室内释放热量，是维持室 进行墙体设计，无法反映墙体的储放热性能。因此，亟 内气温，保证室内作物安全越冬的重要结构组成部件[1-4] 。 需展开相关研究解析蓄热层的蓄热机理，建立科学合理 常见的日光温室单一材料墙体有夯实土墙和黏土砖墙。 的蓄热层厚度确定方法，从而为日光温室新型墙体的设 夯实土墙具有施工速度快、成本低等优点，但存在土地 计进行指导。 利用效率低，对耕地土层破坏严重等问题[5-6] 。黏土砖墙 日光温室墙体通过自身温度的升降来实现储放热的 厚度小，外形美观，但黏土砖的制造过程对环境污染严 功能。温祥珍等研究了黏土砖夹芯石灰复合墙体的温度 重，已被国家严格限制使用[7-8] 。随着环保压力的增加以 分布，发现距内表面 0～20 cm 范围内的墙体温度波幅较 及土地资源的限制，上述 2 种墙体的应用均受到了一定 大，是墙体储放热的主体部分[16] 。但目前对日光温室蓄 限制。