高效节能日光温室的设计与建造

1、第三章第三章 高效节能日光高效节能日光温室的设计与建造温室的设计与建造 温室设计温室设计加温系统加温系统 温室方位温室方位前后排的距离前后排的距离供水设计供水设计通风系统通风系统保温性能保温性能温室角度温室角度一 场地选择 避风向阳的地方，地势平坦；避风向阳的地方，地势平坦； 水资源充足且水质好，排水畅通；水资源充足且水质好，排水畅通； 电力充沛；电力充沛； 土壤肥沃适于种植，避开盐碱地和夏湿地；土壤肥沃适于种植，避开盐碱地和夏湿地； 避开有毒的工厂、化肥厂、化工厂、水泥厂等避开有毒的工厂、化肥厂、化工厂、水泥厂等污染严重的厂区，注意环境中水、土壤、空气污染严重的厂区，注意环境中水、土壤、空气

2、的污染的污染 交通便利，有销售市场。交通便利，有销售市场。 温室的角度：就是温室斜面与地面的夹角。温室的角度：就是温室斜面与地面的夹角。 依据依据“合理采光时段合理采光时段”理论选择好合理温室理论选择好合理温室角度（冬至日中午温室的采光角）。所谓合角度（冬至日中午温室的采光角）。所谓合理温室角度就是这个角度能在冬至日理温室角度就是这个角度能在冬至日10001400太阳在温室采光面上投射角都能太阳在温室采光面上投射角都能达到达到50以上。拱圆型温室的角度：以主要以上。拱圆型温室的角度：以主要进光面决定。进光面决定。二二 温室角度的设计温室角度的设计HhABL1L2Lb合理角度合理角度 = 23.

3、5+（当地纬度（当地纬度 - 40）0.618 +1+2+31 1：纬度调节系数。：纬度调节系数。+ +或或-1-1，小于，小于3535时加时加1 1，大，大于于5050时减时减1 1，在，在35355050之间不加不减；之间不加不减；2 2：海拔调节系数。海拔每升高：海拔调节系数。海拔每升高1000m1000m加上加上1 1；3 3：冬季生产为主加：冬季生产为主加1 1，以生产喜温性蔬菜为主。，以生产喜温性蔬菜为主。 温室方位角温室方位角： 是指其长方向的法线与正南方向的是指其长方向的法线与正南方向的夹角。一般采用偏西夹角。一般采用偏西5 8，可以延长下午的，可以延长下午的光照时间。光照时间

4、。 后屋面角：温室后屋面与后墙顶部水平线的夹角。后屋面角：温室后屋面与后墙顶部水平线的夹角。一般认为后坡仰角以比当地冬至太阳高度角大一般认为后坡仰角以比当地冬至太阳高度角大78为为宜。生产中以宜。生产中以4050为好，其原因是：为好，其原因是：第一、后坡仰角大，冬季反射光好，能增加温室后部光照；第一、后坡仰角大，冬季反射光好，能增加温室后部光照；第二、后坡内侧因多得阳光辐射热，有利于夜间保温；第二、后坡内侧因多得阳光辐射热，有利于夜间保温；第三、能增加钢架水平推力，增加温室的稳固性；第三、能增加钢架水平推力，增加温室的稳固性；第四、避免夏天遮荫严重的现象。第四、避免夏天遮荫严重的现象。前后排温

5、室的距离前后排温室的距离 查冬至查冬至900太阳高度角和温室脊高，确定前后排温室太阳高度角和温室脊高，确定前后排温室距离。以往计算温室前后距离多以冬至中午太阳高度角为依距离。以往计算温室前后距离多以冬至中午太阳高度角为依据，结果上下午还有还有很长一段时间遮光，其原因是冬季据，结果上下午还有还有很长一段时间遮光，其原因是冬季太阳遮光的轨迹走向南凹，成弧形，约离开中越长。为使上太阳遮光的轨迹走向南凹，成弧形，约离开中越长。为使上午午900就不遮光，那就应该以上午就不遮光，那就应该以上午900太阳高度角和前太阳高度角和前栋温室脊高为依据，计算前后栋温室的栋温室脊高为依据，计算前后栋温室的最佳距离最佳

6、距离。计算公式：。计算公式：温室间距温室间距 =tg（H9）COS（A9） 脊高脊高+ 0.5 （后颇投影长后墙宽）（后颇投影长后墙宽） 式中H9为冬至900太阳高度角；A9为冬至900太阳时角，是45。图2-6 温室间距与阴影的关系三 保温设计 3.1 最重要的是墙体 3.2 后坡 3.3 密封 3.4 透明覆盖物膜 3.5 保温覆盖物帘子 3.6 地下的保温设施3.1 3.1 墙体的不同设计方式墙体的不同设计方式普通墙体普通墙体夯实土墙夯实土墙中空墙体中空墙体完全中空完全中空填充麦秸等填充麦秸等填充聚苯板填充聚苯板根据填充物的不同根据填充物的不同普通墙体普通墙体填充聚苯板中空墙体并加土被中

7、空墙体并加土被夯实土墙3.2 后坡的设计根据当地现有的农作物副产品作为保温材料。如从内到外依次是：根据当地现有的农作物副产品作为保温材料。如从内到外依次是：椽子或木板或石棉瓦，用椽子是必须排密，留得间隙越小越好；用：椽子或木板或石棉瓦，用椽子是必须排密，留得间隙越小越好；用木板或石棉瓦就可去掉柳巴；用石棉瓦一定要用加厚的；木板或石棉瓦就可去掉柳巴；用石棉瓦一定要用加厚的；：柳巴；：柳巴；：炉渣：炉渣：用炉渣时一定要打实，不能虚虚的。如果加一层高密度聚用炉渣时一定要打实，不能虚虚的。如果加一层高密度聚苯板就可以不用炉渣，苯板就可以不用炉渣，：塑料膜；：塑料膜；：水泥。：水泥。如图如图可以直接利用

8、可以直接利用保温板保温板还可以由炉渣加上水泥、空心砖、充气砖等这种材料轻质保温材还可以由炉渣加上水泥、空心砖、充气砖等这种材料轻质保温材料，但是价格高不适合普通农户用于生产。料，但是价格高不适合普通农户用于生产。3.3 密封 首先，是膜和后墙的连接，也最重要的密封接口。首先，是膜和后墙的连接，也最重要的密封接口。 其次，东西山墙与膜的连接处。其次，东西山墙与膜的连接处。如温室俯视图所示3.4 透明覆盖物膜常用膜的性能：常用膜的性能：国内多用聚乙烯膜（国内多用聚乙烯膜（PE）：一般）：一般1亩地用亩地用100kg。该膜的。该膜的特点是比重小（重量轻）、价格低。缺点是透光性差、特点是比重小（重量轻

9、）、价格低。缺点是透光性差、耐老性差。耐老性差。聚氯乙烯膜（聚氯乙烯膜（PVC）：该膜的重量大、透光性好、耐老）：该膜的重量大、透光性好、耐老化性好、弹性强、保温性能好，一般多作为冬季生产用化性好、弹性强、保温性能好，一般多作为冬季生产用膜。这种膜价格高、易产生静电吸尘被污染。膜。这种膜价格高、易产生静电吸尘被污染。醋酸乙烯膜复合膜（醋酸乙烯膜复合膜（EVA）：这种膜有三层结构，依次是）：这种膜有三层结构，依次是防尘层、保温层、防滴层，并且加了阻挡长波辐射的材防尘层、保温层、防滴层，并且加了阻挡长波辐射的材料，保温性能被进一步加强。料，保温性能被进一步加强。覆盖材料覆盖材料 普通农膜普通农膜

10、多功能膜多功能膜 多功能膜多功能膜 玻璃玻璃 中空玻璃中空玻璃 聚碳酸酯聚碳酸酯 厚厚 度度0.08厚0.15厚双层4厚3+6（空气层）+3 板中空 导热系数导热系数/KJ/（h） 29307.633494.416747.218840.6 14653.816747.223027.425120.8 12562.413397.8 1046712562.4 透光率透光率/%8590 85907580 9095 8085 8590 表表3-1 不同温室覆盖材料性能比较不同温室覆盖材料性能比较保温覆盖物帘子 草帘是内蒙地区常用的芦苇、蒲编成帘子作为保温覆盖物，其中芦苇具有结实、但保温的能效，相反蒲保温但

11、不结实。草帘的保温性能与帘子的密度、厚度有关。3.5 把棉帘的表层用防雨布代把棉帘的表层用防雨布代替，能够避免帘子发霉、沤烂。替，能够避免帘子发霉、沤烂。可以因地制宜，产棉花的地方可以因地制宜，产棉花的地方用棉帘、产羊毛的地区用废旧用棉帘、产羊毛的地区用废旧的羊、驼毛，在养鸡、鸭的地的羊、驼毛，在养鸡、鸭的地方还可以用羽毛代替棉花制作方还可以用羽毛代替棉花制作保温帘子。保温帘子。3.6 地下的保温设施 温室前面作物生长相对于内部来说，长势必定差于内部温室前面作物生长相对于内部来说，长势必定差于内部的作物，是地温低造成的。在温室的前面挖防寒沟，内部填的作物，是地温低造成的。在温室的前面挖防寒沟，

12、内部填充粪肥，来保证温室前面的地温和气温，这是比较早期的作充粪肥，来保证温室前面的地温和气温，这是比较早期的作法，现在是在温室内挖防寒沟，再填充聚苯板。法，现在是在温室内挖防寒沟，再填充聚苯板。四、通风设计四、通风设计1. 后墙放风2. 围裙 3. 最好的方式是在屋顶放风，但是操作不方便，而且放风之后不容易密封。4. 后坡放风：这是曾经使用过，现在已经不适用。主要是效果不好，不容易保温，而且操作不方便。5. 强制通风通风口通风口 后墙的通风孔与前面形成气流，可以穿过温室。这里必须注后墙的通风孔与前面形成气流，可以穿过温室。这里必须注意通风孔的位置和面积。具体要求如下：意通风孔的位置和面积。具体

13、要求如下：首先是操作方便；首先是操作方便；其次通风孔的大小通常是其次通风孔的大小通常是0.30.40.30.4； 通风口的高度至少在米左右高的地方，一般在通风口的高度至少在米左右高的地方，一般在1.5m的地方，可使气的地方，可使气流畅通，在气流流动的同时把热量带走，而且不伤及苗子。流畅通，在气流流动的同时把热量带走，而且不伤及苗子。温室顶部通风温室围裙放风强制通风效强制通风效果明显，但果明显，但是耗能量大是耗能量大成本高。成本高。五、供水设计五、供水设计水管从中间进入温室，打井最好也在中水管从中间进入温室，打井最好也在中间。对于滴灌系统，需要有水压，而且水流间。对于滴灌系统，需要有水压，而且水

14、流应均匀，避免一处水大一处水小，那么中间应均匀，避免一处水大一处水小，那么中间设水箱能够减少水压的差异。在缺水的地区，设水箱能够减少水压的差异。在缺水的地区，每个温室外需配备水池。每个温室外需配备水池。下图是滴灌示意图：下图是滴灌示意图： 1、设施高效节水灌溉技术的基本要求、设施高效节水灌溉技术的基本要求 保证设施内植物实现定额灌水。保证依其需水要求，遵循灌溉制度，按计划灌水定额灌水。 田间水的有效利用系数高，一般不应低于0.90。灌溉水有效利用系数，滴灌不应低于0.90，微喷灌不应低于0.85。 保证设施内植物获得优质、高效、高产和稳产。 设施灌水劳动生产率高，灌水所用工日少。 设施灌水方法

15、、灌水技术应简单经济、易于实施，便于推广。 设施内灌溉系统及装置应投资小，管理运行费用低。 2、滴灌系统设计示意图1水泵; 2供水管； 3蓄水池；4逆止阀； 5压力表； 6施肥罐； 7过滤器 8排污管； 9阀门；10水表； 11干管；12支管； 13毛管； 14灌水器； 15冲洗阀门 首部枢纽输配水管网水源3、滴灌具有以下优点 (1)降低室内室气湿度。降低室内室气湿度。(2)地温降幅很小。地温降幅很小。(3)适时适量补充营养成分。适时适量补充营养成分。(4)减少病虫害的发生减少病虫害的发生.(5)减少肥料用量。减少肥料用量。(6)便于农作管理。便于农作管理。(7)提高农作物产量提高农作物产量.

16、(8)提早供应市场。提早供应市场。(9)延长市场供应期。延长市场供应期。(10)增加收入。增加收入。六六 加温系统加温系统 水暖加热水暖加热 热风炉加热热风炉加热ABD800-1000mmE400-500mmFGCOIH30-50mm七七 温室图的绘制温室图的绘制首先找出首先找出A点；点；画出水平线；画出水平线；确定温室角度；确定温室角度；画斜线，该斜线是温室的主要受光面；画斜线，该斜线是温室的主要受光面；从从A点向下找到距离点向下找到距离80cm的位置的位置B点；点；从从B点向前量点向前量0.40.5m,找出温室的前面的基点找出温室的前面的基点C点；点；从从C点向后量点向后量7.56.5m，

17、即温室的跨度，确定为，即温室的跨度，确定为D点；点；以温室的后端向回量以温室的后端向回量1m（即从温室的后面向前量），以这点向上画虚线与斜线（即从温室的后面向前量），以这点向上画虚线与斜线交于交于E点；点；找出找出E、A两点的中心点两点的中心点F点；点；以以F点为垂足向上量点为垂足向上量3050cm，并确定端点为，并确定端点为G点。这段距离直接影响温室的点。这段距离直接影响温室的拱高，一般情况拱高，一般情况6.5m跨度的温室这段高度是跨度的温室这段高度是30cm、7.5m跨度的温室这段高度跨度的温室这段高度是是50cm；连接连接AG、FG，并画出这两条线段的垂直平分线，使其交于点，并画出这两条

18、线段的垂直平分线，使其交于点O；以以O为圆心作圆，连接为圆心作圆，连接G、E、A点；点；同时画出另一弧，两条弧相距同时画出另一弧，两条弧相距15cm；以以E点画斜线与后墙相交，即后坡。后坡的长度不超过点画斜线与后墙相交，即后坡。后坡的长度不超过1.5m，后坡的垂直阴影，后坡的垂直阴影不超过不超过1m。因为后坡立，对后墙的压力大，对拱架的推力小，整个设施稳固；。因为后坡立，对后墙的压力大，对拱架的推力小，整个设施稳固；而后坡平缓，则对后墙的压力小，对拱架的推力大，拱架容易变形，结构不稳而后坡平缓，则对后墙的压力小，对拱架的推力大，拱架容易变形，结构不稳固。后仰角的角度必须大于当地冬至时太阳的高度角（呼市地区是固。后仰角的角度必须大于当地冬至时太阳的高度角（呼市地区是26.5），），一般情况下后仰角都比较大，在一般情况下后仰角都比较大，在3545之间。之间。说明：说明：温室的方位。温室的方位。钢架的间距，一般是钢架的间距，一般是1m，畦子正好与钢架的