日光温室的采光和保温设计.doc

（主持）“冬天不忙，锄挂南墙”。这句流传了上千年的民谚，早在80年代未，就被我们北方菜农改写为“人勤地不懒，温室种春光”。日光温室的出现，不仅结束了我国北方冬季吃不上新鲜蔬菜的历史，同时也把亿万北方农民脱贫致富的梦想化为现实。经过10几年的沉淀积累，日光温室的建造有了一套比较规范成熟的技术，主要表现在采光和保温方面。 推出题目日光温室的采光和保温设计（主持）要了解日光温室的采光和保温，必须先要知道日光温室建造过程中的几个概念。所谓的日光温室，也就是我们通常所说的冬暖式大棚。在大棚两侧的墙体称为山墙；连接两山墙起支撑作用的北墙称为后墙；在后墙之上与地面成一定角度的部分为后坡，也称后屋面；在温室中用来支撑棚架的是立柱；与立柱连在一起对整个棚面起骨架作用的称为棚架；对整个棚架起横向稳定支撑作用的东西拉杆称为骨架，由塑料薄膜覆盖，起采光作用的称前屋面，在温室一端起缓冲作用的小房称作业间。(主持)日光温室其主要的作用就是采光和保温，达到生物生长所需的温度。 日光温室的采光设计太阳能既是日光温室的热量来源，又是蔬菜作物光合作用的能量来源。由于日光温室主要分布于北纬33-43度之间，而蔬菜生产主要在10月到翌年5月的八个月进行的。从时间上看这正是在一年之中日照时间最短，日照强度最弱的季节里进行的，因此，让尽可能多的太阳能透入，便成了温室生产的前提条件。如何根据日光温室的热量来源和日光温室的生产季节来提高温室的透光率呢？ 第一，确定好最佳方位角。北方冬季太阳高度较低，日出东南，日落西南，根据这一特点，建造温室时应采取东西延长；前屋面朝南；温室方位角正南，正午太阳光与温室东西延长线垂直。如果偏东5度，提前20分钟垂直；偏西5度，则延后20分钟垂直。当太阳光与温室东西延长线垂直时，透入室内的太阳光最多，强度最大，温度上升也最快，对蔬菜光合作用是最有利。那如何确定温室的正南方位角呢？这里给大家介绍一个简单的方法。秋冬季节里，中午12时整，用一根竹竿立在地面上，竹竿的阴影的方向，即可作为建造日光温室的正南正北方向。由于受环境条件的影响，我们胶东地区，上午的光合作用效果较好，因此温室最佳方位角应采取南偏东5度到10度，提前20-40分钟接收到太阳的直射光，对蔬菜光合作用是有利的。但是高纬度地区，早晨外界气温很低，过早揭开草苫，室内温度下降较快，达不到作物生长要求的温度，所以应采用南偏西5度到10度的方位角。第二，确定采光屋面的角度。前屋面太阳光入射角是根据不同纬度地区冬至时的太阳高度角确定的，确定合理的前屋面太阳光入射角，是提高日光温室温光性能的基础，其计算办法为： 字幕： =-冬至-40其中：:为日光温室合理采光屋面角。:为具体地区的地理纬度。冬至:冬至时的赤纬为-23.50。40:是根据太阳入射角度在0-40度，光线透过率下降较少的原理，确定的一个参数。 例如山东省莱阳市在北纬36.5左右，其合理采光屋面角应为：=-冬至-40=36.5-(-23.5)-40=20。第三，确定合适的骨架材料。由于日光温室骨架材料影响采光，竹木骨架所用材料的截面积往往较大，会造成较多的遮光，特别是支柱和横梁等加大了遮光面积，影响光照的合理分布，因此在建造日光温室时，应尽量选用钢管或钢筋等强度较大，截面积较小的建材。由于胶东地区冬季雨雪量较大，建议采用适量支柱，防止屋面坍塌。第四，确定合理的温室长度和间距。温室的长度和间距在一定程度上也影响采光，温室适当长一些，可减少两山墙遮光面积的比例，但如果过长，则影响通风，温室的长度以5060m为宜。温室之间的间距是指自南栋温室后墙根至北栋温室采光面底脚的距离。为了防止太阳照射下南排温室形成的阴影给北排温室造成遮光,南北两排温室间距，应不小于温室屋脊高加卷起草苫高的两倍。（主持）日光温室的采光设计，看起来非常复杂，但在实际操作过程中，我们只需注意以下几点：一要确定好日光温室的最佳方位角；二要根据地理纬度不同，合理确定采光屋面角；三要选取合适的骨架材料；四要确定合理的温室长度和间距。日光温室的保温设计（主持）日光温室获得能量的关键取决于采光的合理设计，而储存能量的关键则取决于保温设计的好坏。在具体设计中要注意以下几个环节。第一，采用异质复合结构的墙体。日光温室的山墙和后墙最好采用异质复合板，内墙选用石头或砖块等吸热系数大的材料，能增强墙体载热能力，白天吸热多，夜间将热量放出来。外墙采用空心砖或建造夹心墙等隔热性能好的材料及导热系数小的材料；内外墙用黏土砖砌筑，中间填充珍珠岩或炉渣。内墙用石头砌筑，墙外培土也属于异质复合结构，后屋面的异质复合结构最好采用木板膜，上面添珍珠岩，再盖水泥异质板，但是造价比较高，农民普遍采用高粱秸或玉米秸摸草泥，上面再覆盖草玉米秸，保温效果也很好。第二，覆盖良好的保温设施。前屋面覆盖的薄膜由于白天太阳辐射透过快，热量散失慢，而夜间散热极快，仅仅依靠薄膜保温是远远不够的。因此加强保温覆盖是非常重要的，这是日光温室不加温，在冬季也生产喜温蔬菜的关键措施。一般覆盖5厘米厚的稻草苫，覆盖完草苫后，还要加一层棚膜再进行覆盖，这样做的好处即可以增加保温效果，而且防止雨雪天淋湿草苫。第三，减少地中横向传导散热。日光温室地中传热过程中热量的散失主要在前底角下的横向传导散热，减少地中横向传导散热的有效措施是在前底角外挖30厘米宽 40厘米深的防寒沟，衬上薄膜，装入乱草包严，上面盖土踩实。高纬度地区可适当增加防寒沟的深度和宽度，有条件的最好在前底角下埋设泡沫塑料板。第四，减少缝隙散热。严寒的冬季，日光温室的内外温差很大，很小的缝隙在大温差条件下，也会形成强烈对流热交换，导致大量散热。特别是靠门的一侧，管理人员出入、开闭过程中缝隙放热是不可避免的，应当设置作业间，室内靠门处用薄膜间隔缓冲带，有的农户在温室的前屋面设入口，虽然出入不太方便，但是从减少缝隙放热的角度来考虑，是可取的。减少缝隙散热，最主要是墙体，后屋面建造都要无缝隙，前屋面覆盖薄膜，不用穿孔的压膜方法，在不放风时称为密闭状态，草泥垛墙应避免分段构筑，垂直衔接，而采取斜接。土墙的厚度应为当地冻土层厚度的一倍，后屋面与后墙交接处，前屋面薄膜与后屋面交接处都不宜有缝隙，前屋面薄膜发现破洞要及时粘补，空心砖黏土