日光温室的结构设计与建造

日光温室的结构设计与建造第1页/共25页13四月20232日光温室的结构设计与建造主要内容：一、日光温室的构造二、日光温室的结构参数设计三、日光温室的建造程序四、日光温室的应用重点与难点：日光温室主要结构参数第2页/共25页13四月202331、栽培床2、后墙3、后屋坡4、前屋面5、草苫6、人行道7、防寒沟8、后屋坡仰角9、前屋面角1234567一、日光温室的构造：897第3页/共25页13四月202341、“五度”3、“三材”长度跨度角度高度厚度建筑材料透明覆盖材料保温材料2、“四比”保温比高跨比前后坡比遮阳比二、日光温室的结构参数设计方位角前屋面角后屋面仰角日光温室的结构参数概括为：“五度”、“四比”、“三材”第4页/共25页13四月20235日光温室前屋面角度计算SSun纬度φ赤纬δαNO地心ABCD由图可知：∠ABC=∠OBD那么可得：α=φ+lδl地球赤道地轴日光温室1、理想前屋面角的计算：①理想状态是指太阳光线垂直照射到前屋面，透光率最大。②以正午太阳高度角进行计算由黄色三角形可知：ΔABC是直角三角形∠ABC+α=90º由蓝色三角形可知：ΔOBD是直角三角形∠OBD+φ+lδl=90º赤纬就是天体的位置与天赤道位置的差，在天赤道以北多少度就为正多少度，反之，在天赤道以南多少度为负多少度。太阳赤纬的绝对值总是等于太阳直射点的纬度。第5页/共25页13四月20236理想前屋面角情况下节能日光温室结构示意图以西安为例，纬度(φ)是33.4º，冬至日(δ)=-23.5º，那么西安地区理想的屋面角度是:α=φ+lδl=33.4º+l-23.5ºl=56.9ºα=56.9º日光温室结构示意图后墙后屋坡前屋面h=8.9m7.5mH=9.9m第6页/共25页13四月202372、合理屋面角度由左图可以看出：当入射角在0～40°范围时，随着入射角的加大，透光率逐渐下降，但变化不明显；当入射角在40～60°范围时，透光率随着入射角的加大明显下降；当入射角处在60～90°范围时，透光率随着入射角加大而急剧下降。因此，我们可以将入射角增大到40°这样对透光率没有明显影响，但是却可以大大节约建造成本。合理的前屋面角为：α=φ+lδl-40°第7页/共25页13四月20238合理前屋面角情况下节能日光温室结构示意图α=16.9º以西安为例，φ=33.4º，冬至日δ=-23.5º，那么西安地区合理前屋面角度是：α=φ+lδl-40º=33.4º+l-23.5ºl-40º=16.9º合理前屋面角为：16.9º日光温室结构示意图后屋坡前屋面7.5m1.9m0.9m第8页/共25页13四月202393、最佳前屋面角理想屋面角和合理屋面角都是以正午12点的太阳高度角进行的计算。在实际生产过程中，温室并不是只用在这一时刻，还要考虑有效利用时段，一般从上午9时到下午15时。因此，必须对前屋面角进行修正，加一个修正值，这样我们就得到了最佳前屋面角。最佳前屋面角度：

α=φ+lδl-40º+c其中：c表示各地区冬至日9时和15时的太阳高度角比正午低的值。第9页/共25页13四月202310最佳前屋面角情况下节能日光温室结构示意图α=30.9º以西安为例，φ=33.4º，冬至日δ=-23.5º，西安地区c=14º那么西安地区最佳前屋面角度是：α=φ+lδl-40º+c=33.4º+l-23.5ºl-40º+14=16.7º+14º=30.9º最佳前屋面角为：30.9º日光温室结构示意图后墙后屋坡前屋面7.5m3.8m2.6m第10页/共25页13四月202311日光温室前屋面角设计α=56.9ºα=16.9ºα=30.9º理想前屋面角α=φ+lδl西安地区：56.9º合理前屋面角α=φ+lδl-40°西安地区：16.9º最佳前屋面角α=φ+lδl-40º+c西安地区：30.9º第11页/共25页13四月202312不同纬度地区日光温室最佳前屋面角度纬度323334353637383940414243理想角55.356.357.358.359.360.361.362.363.364.365.366.3合理角15.316.317.318.319.320.321.322.323.324.325.326.3最佳角30.030.731.532.232.933.734.435.235.936.637.438.1第12页/共25页13四月202313日光温室建造实例第13页/共25页13四月202314思考题前屋面曲面形状对透光率是否有影响？平面、抛物线、椭圆、双曲线及其组合。从农事操作角度考虑如何改进温室的前屋面形状？第14页/共25页13四月202315长度：适合长度为50～60m跨度：适宜跨度为6～9m高度脊高：2.7～3.6m后墙高：1.6～2.4m厚度

墙厚

后屋顶厚五度1、日光温室的“五度”角度

方位角：偏东或偏西5°～10°前屋面角：α=φ+lδl-40º+c后屋面仰角：30°~45°第15页/共25页13四月2023162、日光温室的“四比”高跨比：温室的脊高于温室的跨度之比。遮阳比：温室的跨度与温室的屋脊阴影长度之比。保温比：温室建筑面积与围护结构表面积之比。四比前后坡比：温室的前屋面与后屋面水平投影长度之比。第16页/共25页13四月202317透明覆盖材料：指塑料薄膜、玻璃、硬纸板材保温材料：包括草苫、纸被、棉被、羊毛等建筑材料墙体材料：指东西山墙和后墙所用材料屋架材料：是指整个温室的骨架材料后屋面材料：指后屋面覆盖所用材料三材3、日光温室的“三材”第17页/共25页13四月202318其它类型Differentheightofpillarsandridges,multi-spans,differentlengthofsouthandnorthtransparentsurfaceUn-symmetricalenergy-savingsolargreenhouse第18页/共25页13四月202319Terracegreenhouseconstructedonthemountainarea第19页/共25页13四月202320Two-spansolargreenhousewithoutsideheatpreservationquilt第20页/共25页13四月202321Two-spansolargreenhousewithsouthandnorthsection第21页/共25页13四月202322本课要点：一、温室的建造特点1、整体性：2、作物适应性：3、地域性：4、功能性：二、温室建造的要求1、满足功能和环境的要求2、满足可靠性和耐久性的要求三、场地的选择1、气候条件2、地形与地质条件3、土壤条件4、水、电及交通条件四、现代化连栋温室的结构类型与主要荷载1、恒荷载2、活荷载3、雪荷载4、风荷载第22页/共25页13四月202323五、日光温室的构造1、日光温室的“五度”3、日光温室的“三材”长度跨度角度高度厚度建筑材料