（必威体育精装版）节能日光温室设计建造原理与技术.docVIP

节能日光温室设计建造原理与技术 石河子大学农学院 史为民 引言 日光温室一般是指以日光为主要能量来源的单屋面温室，很多地方又称之为暖棚。一般由透光前坡（前屋面）、外保温帘(被)、后屋面、后墙、山墙和操作间组成，坐北朝南，东西向延伸。前屋面具有很高的太阳光透过率，围护墙体具有保温和蓄热的双重功能，适合于冬季寒冷，但光照充足的地区反季节种植蔬菜、花卉和瓜果。冬季能够生产喜温蔬菜的日光温室称为节能型日光温室，其原理主要通过改进采光屋面的角度和形状以及保温墙体的结构和材料，白天尽可能多地吸纳、积蓄太阳能，夜间严密保温，来维持温室内的温度。这种温室最突出的特点就是利用我国北方地区冬季晴天多，光能资源丰富，实现基本上不需要加热，进行反季节、超时令园艺生产。与大型连栋温室相比，每亩节能型日光温室可节约煤炭50t左右，节约了大量能源，也减少了温室加温对环境造成的破坏。 节能型日光温室生产有较强的地域性，不同的区域气候决定了不同的日光温室结构形式、栽培方式、品种选育及茬口安排。根据当地的气候特点安排日光温室生产可以充分利用其气候资源，最大限度避免气象灾害带来的损失，在能源、劳力、资金耗费最少的情况下达到高产、高效、优质的产出。因此依据地区自然气候条件和资源合理设计温室结构和布局温室生产显得十分重要。各地在发展温室时需要考虑的气候因子包括：年极端最低气温(℃)、12月和1月平均气温(℃)、冬季晴天日数(d)、12月和1月晴天日数(d)、12月和1月日照时数、12月和1月太阳辐射(MJ／m2)等。 表1　新疆各地区气象要素值 地名 北纬 太阳总辐射强度 (MJ·m-2) 日照时数 最低温度（℃） 全年 1月 12－2月 全年 冬季 （12－2月） （h） (h) 日照百分率% 平均 极端 和田 37°08′ 5851.8 760.7 2610.6 174.3 57.3 -3.0 -21.6 喀什 39°28′ 5845.8 759.9 2784.0 181.2 54.7 -3.3 -24.4 阿克苏 41°10′ 5976.0 776.9 2873.3 188.9 65.0 -2.3 -27.6 库尔勒 41°45′ 5876.6 790.1 2990.0 186.5 64.7 -3.0 -28.1 哈密 42°49′ 6335.9 823.7 3360.3 212.5 73.7 -2.3 -32.0 吐鲁番 42°56′ 5755.0 748.15 3049.5 180.5 62.7 -3.7 -28.0 乌鲁木齐 43°54′ 5259.3 683.7 2733.6 153.3 49.7 -6.3 -41.5 石河子 44°19′ 5215.0 677.9 51.0 -6.0 -39.8 伊宁 43°57′ 5484.7 713.0 2802.4 156.6 53.7 -6.0 -40.4 塔城 46°44′ 5432.0 706.2 2947.3 165.5 58.0 -5.0 -39.2 阿勒泰 47°44′ 5511.6 716.5 2963.4 167.4 59.0 -5.7 -43.5 节能日光温室的结构、类型及性能 第一节 节能日光温室的发展历史 早在1985年，辽宁省海城、瓦房店地区农民发明了节能日光温室进行冬春茬蔬菜生产，取得了在室外-20℃的严冬完全不加温的情况下，生产喜温类果菜的历史突破。因此这一指标被专家认定为评判第一代节能日光温室性能的重要标准。随后第一代节能日光温室向着有利于采光、增温、作业方便、结构稳定和经济实用的方向发展，在结构采用了拱形前屋面，增大脊高、跨度，减少立柱，缩短后屋面长度。其中代表性的有：海城-永年式日光温室，瓦房店日光温室，鞍山Ⅱ型日光温室等。第二代节能日光温室在前屋面设计时应用了张真和等人提出的“日光温室合理采光时段及屋面角度”的理论，这是第二代节能日光温室最为显著的特征。另外其在墙体材料、保温被材料的选择和组合，卷帘机的改进上也取得了重大突破。其中有代表性的有辽沈Ⅰ、Ⅱ型日光温室，改进冀优Ⅱ型节能日光温室。包括国家“十五”科技攻关项目“西部地区日光温室高效应用技术研究与产业化示范”课题的成果——西北型日光温室的设计皆属此类。以后出现的第三代、第四代乃至第五、六代节能日光温室的提法，多是各地根据在结构、建材、配套设备的改进方面，按照出现年代早晚自行提出的划分方法，只能作为评判日光温室先进与否的参考。 第二节 日光温室的建筑构造、结构类型及性能 日光温室的建筑构造 如下图1所示，日光温室的基本结构由后墙、山墙、前屋面（采光面）、后屋面（后坡）、立柱、缓冲间（辅助间，耳房）等部分组成。 图1 日光温室建筑结构横剖面示意图 1、后墙：根据建墙材料不同，后墙有