山西省日光温室结构及材料研究

20世纪80年代中期,中国首先在辽宁省南部冬季完全不加温的情况下,在日光温室内生产黄瓜获得成功:80年代末,农业部组织北方一些省、市、自治区进行适应性开发研究;90年代初在北纬32°~43°广大地区示范推广;90年代中期,进入总结提高阶段,完善了日光温室的采光、保温设计理论,设计建造了第二代日光温室。山西省日光温室蔬菜生产始于20世纪80年代末,阳泉、太原、运城等地

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研 究报道

山 西 省 日光 温 室 结 构 及 材 料 研 究

2 ̄ 0 8 年 代 中 期 ,中 国 首 先 在 辽 宁 省 南 部 冬 季 完 全 不 加 温 0

一 程季珍 程伯瑛 郭素英

☆ 后屋 面仰 角 后 屋面 角度 大于 严寒 季节 ( 冬至 立春 ) 立 上午 的太 阳

的 情 况 下 ,在 E 光 温 室 内 生 产 黄 瓜 获 得 成 功 ;8 年 代 末 ,农 业 部 高 度角 时 ,太 阳光 可照 满温 室后 墙 ,使墙 体 能吸 蓄较 多热 量。 冬至至 t 0

组 织 北 方 一 些 省 、市 、 自治 区 进 行 适 应 性 开 发 研 究 ;9 0年 代 初 在 北纬3 2 ̄ ~4 3 ̄ 广大 地 区示 范 推 广 ;9 年 代 中期 ,进 入 总 结 提 高 0

立 春期 间要使 太 阳光 照满温 室 后墙 ,后 屋面 角最 好大 于 当地冬 至正 午 时太阳高 度角 7 ~ 8 o o。 山西省 南、 中、北部 的后屋 面仰 角如表 2 。

地区

纬度

阶段 ,完 善 了 E 光 温 室 的采 光 、 保 温 设 计 理 论 ,设 计 建 造 了第 二 裹 2 山西省南、中 、北地 区沮窒后压面仰角 t

代 日光温 室 。 山 西 省 日光温 室 蔬 菜 生 产始 于 2 0世 纪 8 年 代 末 ,阳 0 泉 、 太 原 、运 城 等 地 先 后 引 进 了辽 宁 省 的 E 光 温 室 和 黄 瓜 冬春 茬 l 栽 培 技 术 ,并 获 得 成 功 。 从 1 9 年 开始 ,山 西 省 E 光 温 室 进 入 快 95 t

南部

3

中部

3。 8

北部

4。 0

冬至时正午太阳高度角 立春时正午太阳高度角 后屋面仰角

3. 1。 6 3 8。 6 3。 9

2 . 8。 5 3 . 5o 6 3。 6

2 . 65 。 3 . 3。 6 3。 4

速 发 展 阶 段 ,但 日光 温 室 生 产 的 问 题 也 逐 渐 暴 露 出 来 ,如 温 室 结

☆ 方 位 角 温 室东 西 延长 , 北 朝 南 , 东偏 西 以不 超过 1 。 为宜 。 坐 偏 O

构 不 合理 ,设 施 与 技 术 不 配 套 的 问 题 突 出。 因 此 ,开 展 日光 温 室 偏 东 ,可 多利 用上 午 太阳 光 ,有利 于制 造 光合 产 物 ;偏 西 ,有 利 于

结构 及 材 料的 研 究 是十 分 必 要 的 。

提 高 夜 温 。 山西 省 冬 季 早 晨 温 度 较 低 ,时 而 有 雾 ,无法 早揭 草帘 ,

故温 室 以 偏西 5。 ~ 1 0。为 宜 。

山西省第二代 日光温室的研制

二 代 日 光 温 室 的 设 计 建 造 应 做 到 : 采 光 蓄 热 和 保 温 性 能

良 好 ,规 格 尺 寸 和 规 模 大 小 适 当 , 能 抵 抗 大 风 和 雪 压 , 建 造

2 跨度 .

跨 度 直 接 影 响 温 室 内栽 培 面积 和 温 室 采 光 角 度 。 在 温 室 脊

3 m左 右 时 ,为 控 制 适 宜 的 前 屋 面 角 度 ,确 保 一定 的栽 培 面积 ,则

跨 度 需控 制 在 6~7 。 m

材 料 尽 量 就 地 取 材 , 注 重 实 效 。 其 主 要 技 术 参 数 可 概 括 为

“ 度 三 比 ”。 五

3 高度 .

☆ 脊 高 在 跨 度 一定 时 ,脊 高 直接 影 响 采 光 角度 、采 光 面积 和 保 温

比( 内水 平 面积 /覆盖 表 面 积 ) 室 。山 西省 跨 度 6 ~ 7 的 日光 温室 , m 脊高 以 3 为 宜 。 m ☆ 后墙 高度

~

1 角 度 .

包括 采 光 屋 面 角 、后 屋 面仰 角和 方位 角。 ☆ 采光屋 面角 采光屋 面角是 指 日光温室采 光屋 面与地 面形成 的夹 角。

第一代 日光 温室 设计 中未 考虑 太 阳高度 角和 温室 实际 采光屋 面 角的 日 变化 ,其 结 果只 能在 冬 至 前后 的正 午 时分 才 能达 到 合理 的采 光 要 求 , 从 而 采光 蓄热 未达最 佳。 根据 合理 采光 时段 理论 ,应 用合 理采 光屋 面 角计算 公式 ,确定 了 山西省 不 同纬度合 理采光 屋面 角 ,如表 1 。

裹 1 山西省不 同纬度地 区帕合理采光压面角

北 纬

3。 4 3。 5 3。 6 3。 7

山 西 省 日光 温 室 后 墙 高 度 2 ~ 23m ,其 中 南 部 为 2 .

21 , 中部 2 1~ 2 2 ,北 部 22 ~ 2.m。 .m . .m . 3

4 长 度

日光 温室 长度 以5 6 r 为宜。 长度过 短 ,山墙 遮光 面积 占的 比 0~ O e

重大 ,影响 蔬菜 生长 ;长 度过长 ,室内管理 不便 ,维护也 比较 困难。

H 0

3 .。 25 3 .。 15 3 .。 0 5 2 .。 95

h0 1

2 .1 58 。 2 .5 49 。 2 .9 40 。 2 .2 32 o

a 0

1 .。 5 7 1 .。 85 1 .。 9 5 2 .。 0 5

5 。 1 0 h0

2 .9 41。 2 .5 50 。 2 。 591 2 .8 67 。

a

2 .4 82 。 2 7 92 。 3 .0 03 。 3 . 。 13 5

aa -o

1 4 07 。 1 .7 07 。 1 .0 08 。 1 .5 08 。

5 厚 度 .

☆ 后 墙 厚 度 日光 温 室 的 后 墙 作 用 ,~ 是 承 重 ,二是 隔 热 和 蓄 热 。 墙体 基部 厚度 以 当地 冻 土 层 厚加 3 o 为 宜 ,顶部 比基 部 窄 2 ~ O m 0

3Oom 。

3。 8 3。 9

4 。 0

2 5 8. 。 2 .。 75

2 .。 65

2 .5 23。 2 .9 14 。

2 . 1 0 6 o

2 。。 15 2 .。 25

2 .

。 35

2 .5 76 。 2. 。 851

2 .9 93 。

3 4。 2. 0 3 .5 34 。

3 .2 45 。

1 0 09 。 1 .5 09 。

1 2 1 。 0

☆ 后 坡 厚 度 4 ~ 5 c 厚 。 所 用 材 料 :麦 秸 、 玉 米 秆 、 稻 草 、 0 Om

茅 草 等 轻 质 农 家 材 料 ,铺 完 后 还 要 抹 两 遍 草 泥 :或 用 1 c 厚 圆 O m 孔 钢 筋 水泥 混 凝 土板 ,上 面 再 抹 2 ~ 3 c 厚 草 泥 或 灰 渣泥 。 0 0m ☆ 草 帘 厚 度 从 保 温 性 能看 ,一 层 聚氯 乙烯 塑 料 薄膜 能 保 温 4 c o 左

注 表中的H 为冬至正午太阳高度角,. 。 h。 为冬至上午 1 时太阳高度角,。 O a 为合理采光屋面角, 5。 一。 0 h 为修正冬至上午 1 时太阳高度角降低后的合理屋面角, 0 a为合理采光时段屋面角。 aa 为合理采光时段屋面角与合理采光屋面角之差。 0

根 据 调 查 研 究 , 生产 上 已 经 建 成 的 日光 温 室 ,大 都 达 不 到 合

理 采 光 时段 理 论 的要 求 。 山 西省 冬 春 日照 百分 率 较 高 ,今 后 新建 或 右 ,一 层 5 m 厚 的 草 帘 能 保 温 5 c 右 。 因 此 ,山 西省 南部 日光 c 。左 改 建 日光 温 室 ,其 采 光 屋面 角 只 要 比合 理采 光 屋 面 角 大5 ~7 即 温 室 需 覆盖 一 层 半 草 帘 ,中北 部 需覆 盖 双 层 草 帘。 o o 可 ,不一 定 要 求达 到合 理采 光 时段 屋 面 角 大小 。 拱 圆形 塑 料 日光 温 6 前后坡水平投影 比 . 室 前屋 面底 角6 。 ,主采 光 角 ( 0 拱架 中端 ) 0 ,项 角 1 o 较宜 。 3o 5

山 西 省 南 、 中、北 地 区新建 改建 拱 园 形 日光 温 室 主采 光屋 面角 建 议 角度 :南部 ( 运城 市 周 围地 区 ) 5 ~2 o , 中部 ( 原市 周 2o 7 太 围地 区 )2 。 ~2 。 ,北部 ( 同市 周围地 区 )2  ̄ ~3 7 9 大 9 1 O。

前 后坡 比 大 ,有 利于 采光和 蔬菜 生长 ,但 夜 间散 失热 量较 多 ;前 后坡 比小 ,有利 于保温 。 山西省 日光温 室前后坡 比 以4 : 宜 。 ~5 1 为

7 高跨 比 .

山 西省 日光 温 室高 跨 比为 12 右 。 :左

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山西省日光温室结构及材料研究

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