日光温室采光设计

第三章日光温室第二节日光温室的设计园艺技术专业教学资源库中柱后屋面前屋面后墙矢高跨度前屋面采光角后屋面仰角温室结构和主要参数第二节日光温室的设计一、日光温室的采光设计二、日光温室的保温设计三、温室群的规划设计一、日光温室的采光设计（一）方位（二）前屋面采光角（三）后屋面仰角（四）跨度（五）高度（六）长度

（一）方位1．方位的概念2．不同方位温室的特点ENSW前屋面采光角ααα地平线屋面αH0

HiH0

1．有关概念法线H0+Hi+α=90°2．入射角与透光率的关系吸收率＋反射率＋透过率＝100％603090020406080100透光率（％）入射角3．屋面角设计思路设计屋面采光角时，应根据温室的主要使用季节或使用季节里最低温时间的Hi为依据，Hi越小，透光率越大。一年中冬至日（12月22日）的H0最小的一天，只要温室的采光角在此日能满足室内的采光要求，那么冬至前后其它季节温室的透光率都能满足要求。H0+Hi+α=90°Hi是由H0和α决定的。任何纬度地区正午时的太阳高度角H0都可根据下面公式计算：

H0＝90°－ф＋δф指温室所处地理纬度。如北京为39°54′，用39°54′N表示。

δ是当日赤纬，即太阳直射点的纬度，即太阳与地球的相对位置。冬至日δ＝－23.5°（1）理想屋面角冬至日正午时，温室前屋面与太阳光线垂直，即Hi＝0时，阳光透过率最高，此时的屋面角称为理想屋面角。即

α＝90°－H0－Hi＝90°－（90°－ф＋δ）－0＝ф－δ例如，欲在北纬40°的熊岳地区建一栋冬至前后使用的温室，其理想屋面角应是多少？

α＝40°－（－23.5°）＝63.5°63.5°

26.5°

理想屋面角（2）合理屋面角当Hi≤40°时，透光率下降较少，所以采用40°入射角为设计参数进行采光设计，就可以保证有较高的透光率，以冬至日正午时的Hi＝40°设计的屋面角称为合理屋面角。603090020406080100透光率（％）入射角（2）合理屋面角计算公式合理屋面角

α＝90°－H0－Hi＝ф－δ－40°＝40°－（－23.5）－40°＝23.5°合理屋面角

α＝理想屋面角－40°＝63.5°－40°＝23.5°α

63.5°

26.5°

合理屋面角Hi（3）合理采光时段理论的提出背景合理屋面角设计忽略了太阳高度角和入射角的日变化，致使温室在冬至前后，只有正午时才能达到合理的采光要求（Hi＜40°），午前和午后均不合理（Hi＞40°）。提出冬至日合理采光时段应保持4小时左右，从10时至14时，4个小时内太阳入射角都不大于40°。合理采光时段屋面角合理采光时段屋面角与合理屋面角比较，从北纬33°~43°之间，分别增加10.71°~11.24°，可保证10时至14时阳光的入射角Hi＜40°。简便算法为当地纬度减6.5°。低纬度日照百分率低的地区，必须按合理时段采光屋面角设计；高纬度地区，日照百分率高，可在合理屋面角的基础上适当增加5~7°。一斜一立式温室合理采光时段屋面角半拱形日光温室合理采光时段屋面角55°

25°

30°

35°

15°

20°

（三）后屋面仰角后屋面与水平线的夹角。后屋面的仰角＝H0（冬至日）＋5~7°。（四）跨度从温室内后墙根到前底脚的距离为跨度。包括前屋面水平投影和后屋面水平投影。跨度后屋面水平投影40°N以北：6m40°N以南：7~7.5m40°N以南：1.4~1.5m40°N以北：1.2~1.3m（五）高度包括温室脊高和后墙高度。温室最高透光点到水平地面的距离为温室脊高，也叫矢高。脊高→水平投影→后屋面仰角→后墙高度（六）长度从温室的性能考虑从造价考虑使用卷帘机和温室管理考虑复习思考题1．如何确定日光温室的方位？2．