节能可移动日光温室结构设计和建造技术

为了促进日光温室在苏南地区的应用,设计建造了新型节能可移动日光温室。介绍了节能可移动日光温室的设计和建造技术,节能可移动日光温室采用绝热保温性能较好的聚苯板作为温室墙体材料,拆卸安装方便,在墙体内侧安装相变储热材料,并在温室外部安装太阳能集热装置。     

温室墙体

<正>墙体作为日光温室的建设基础和热介质(贮热、隔热),构成中国温室的特色,由于温室建筑费用昂贵,关于温室墙体的热特性、结构、高矮研究难度较大,也因为温室墙体温度测试困难等问题,使得墙体的研究受到许多的限制。本期从结构设计、材料、类型等方面,介绍了日光温室墙体保温、传热、蓄热等性能,以及日光温室墙体结构的发展和存在的问题。     

北方寒区节能日光温室建筑设计理论与方法研究

[目的]建立基于作物生长所需最低太阳能截获、热量平衡、蓄放热能量守恒为核心的节能日光温室建筑设计的理论、方法,为温室作物越冬生长提供适宜的环境.[方法]针对北方寒区节能日光温室建筑发展现状和太阳能资源丰富的优越条件,依据太阳能原理,运用建筑热工设计理论和方法,即建筑学等多学科综合理论研究、温室建筑空间和构造形式的设计、温室试设计与建设、测试等过程和方法.[结果]建立了节能日光温室建筑参数设计方法;建立了日光节能保温墙体结构各种材料厚度的计算方法;建立了日光温室节能蓄热体厚度的计算方法.[结论]提出了以冬至日太阳能合理截获、温室内热量得失平衡、墙体蓄放热能量守恒为核心的日光温室合理采光、保温和蓄热理论与方法.     

冬季节能日光温室保温措施

冬季节能日光温室保温措施强化冬季温室内外保温，是提高日光温室性能的关键措施和有效途径。为了减少散热，加强保温应从以下几个方面采取措施。１．墙体结构要保证墙体厚度１米～１．２米，墙体的组成以异质复合墙体优于单质墙体。２．前屋面覆盖前屋面是日光温室的主要...     

秸秆块墙体日光温室保温蓄热性能分析

为研究以农作物秸秆为墙体材料的日光温室(以下称秸秆块墙体日光温室)的保温蓄热性能,以秸秆块墙体日光温室为研究对象,以空心砖墙体日光温室为对照,监测了两种墙体材料温室中空气、墙体、土壤和温室各界面温度变化,分析了两种墙体材料日光温室的保温蓄热性能。结果表明:秸秆块墙体在晴天和阴天时均具有很好的保温性能,空心砖墙体晴天夜间时散失的热量是秸秆块墙体的1.5倍,阴天夜间时散失的热量是秸秆块墙体的1.3倍;秸秆块和空心砖墙体日光温室阴天时室内最低气温分别为5.4 ℃和5.8 ℃,晴天时室内最低气温为6.0 ℃和7.4 ℃;秸秆块墙体温室中40 cm以上土壤平均温度(14.00±2.61)℃高于空心砖墙体温室(13.55±1.73)℃。温室结构中各界面表面温度主要受太阳辐射强度的影响,秸秆块墙体温室中10 cm以上土壤层和空气的蓄热量比空心砖墙体温室中的大,秸秆块墙体的蓄热量比空心砖墙体的蓄热量小。     

我国日光温室墙体结构及性能研究进展

日光温室系我国自主研发,采用北、东、西三面保温蓄热墙体结构,利用其可实现蔬菜、水果等农作物的反季节生产。综述了我国日光温室近80 a的发展历程,详细介绍了温室墙体在保温性能和结构2个方面的研究进展以及取得的一系列成果,并提出了今后日光温室墙体研究的趋势是提高温室光能利用率、降低能耗、增加保温蓄热性能等功能性研究以及需要进一步研究的有关墙体传热性能和墙体结构设计等关键技术问题。     

宁南山区经济节能型日光温室优化选型研究

[目的]研究不同后屋面类型对日光温室温度和光照强度变化的影响,为日光温室结构选型提供理论依据.[方法]以后屋面为2和1 m和无后屋面三种不同结构类型的日光温室为研究对象,对宁夏南部山区温室建造成本和冬季寒冷时期的温度、光照变化进行比较.[结果]日光温室建造成本,温室1＞温室2＞温室3.保温性能,温室2＞温室3＞温室1.采光量,温室3＞温室2＞温室1.[结论]从温室建造成本、保温、采光来看温室3更经济节能.根据温室建造费用及温度、光照试验对比分析,温室3是更适合宁夏南部山区气候特点及经济发展水平的日光温室类型,适宜在该地区建造,该种类型温室在后期园区扩建及辐射推广中能够大幅降低建造成本.     

不同墙体日光温室保温性能研究

为了确定合理的日光温室后墙材料与结构,2012年分别在睢宁、赣榆建造了不同墙体(普通空心砖墙、复合异质墙体、夹芯板墙体)构型的日光温室,并研究了不同墙体日光温室的增温、保温性能。结果表明:普通空心砖墙蓄热能力强,夜间保温效果好,但白天增温慢;夹芯板墙体热阻值大,白天升温较快,利于提高温室的最高温度,但夜间放热能力较弱,不利于夜间保温;复合异质墙体具有较好的热阻和蓄热能力,增温、保温性最佳。为使日光温室冬季获得较好增温保温效果,从节约成本方面考虑,建议选择1 cm内粉+24 cm空心砖+24 cm空心砖+10 cm聚苯乙烯泡沫塑料板+1 cm外粉为墙体的温室。     

宁夏干旱风沙区夯土砖土复合墙体日光温室保温性能初步研究

对宁夏干旱风沙区日光温室墙体保温性能进行探索性研究,通过对温室外温度、温室内温度、温室内土壤温度和温室墙体温度日变化及各种温度之间相关性分析得出,日光温室内部温度变化呈现非标准正弦曲线变化规律,在温室内温度下降过程中存在两个阶段,即急速下降阶段和缓慢下降阶段,急速下降阶段(14:00-18:00)主要是由于下午光照强度降低所引起的,缓慢下降阶段(18:00-次日9:00)主要是由于室内温度降到低于土壤温度和墙体温度时,土壤及墙体开始缓慢放热,缓解由缺少光照所引起的温度急速下降;墙体温度变化与土壤温度变化趋于同步,同时受温室外部温度影响较大;通过本研究得出在西北干旱风沙区日光温室墙体采用砖土复合结构,内部土墙1.5 m高度处以90 cm厚度为宜.     

我国目前使用的主要温室类型及性能(五)

五、日光温室日光温室主要由围护墙体、后屋面和前屋面三部分组成 ,简称日光温室的“三要素”。后屋面主要起保温作用 ,围护墙体则既是承力构件 ,又是保温材料。前屋面是温室的全部采光面 ,温室所有自然能量的获得都要依靠前屋面。（一）日光温室的结构及其分类日光温室按墙体材料分类 ,主要有干打垒土温室、砖石结构温室、复合结构温室 ;按后坡长度分 ,有长后坡温室和短后坡温室 ;按前屋面形状分 ,有二折式、三折式、拱圆式、微拱式等 ;按温室受力结构的用材 ,可分为竹木结构温室、钢木结构温室、钢筋混凝土板结构温室、钢结构温室等。１．…     

不同墙体材料日光温室的保温性能

为明确秸秆块墙体日光温室和土墙体日光温室的保温性能,本文以秸秆块墙体日光温室和土墙体日光温室为研究对象,分析了两种墙体结构温室中墙体温度、土壤温度、室内空气温度分布以及晴天和阴天时空气温度变化.结果显示,厚度0.6m的秸秆块墙体日光温室与平均墙厚4.0m土墙体日光温室相比,晴天时温室内空气温度和土壤温度差异不显著,清晨和阴天时秸秆块墙体温室内空气温度略低;秸秆块墙体内侧变温层厚度为15 cm,土墙体内侧变温层厚度为45 cm;秸秆块墙体日光温室中40 cm以内土壤层温度[(15.4±1.0)℃]与土墙体日光温室[(16.1±2.0)℃]无显著差异(P＞0.05);夜间秸秆块墙体日光温室空气温度低于土墙体日光温室空气温度(P＜0.05),白天两者差异不显著(P＞0.05);试验期间,两种墙体结构日光温室中空气温度最低为8.2℃,能满足常规蔬菜反季节栽培对设施保温性能的要求.     

不同复合墙体结构对日光温室土壤热特性的影响

[目的]土壤是高热容介质,其温度与热通量变化可在一定程度上反映不同墙体结构日光温室的蓄热保温性能差异。为探明不同复合墙体结构对日光温室土壤热特性的影响。[方法]本试验以砖土复合墙体结构(双24cm厚砖墙内夹50cm厚黄土)、砖煤复合墙体结构(双24cm厚砖墙内夹50cm厚煤渣)、砖苯复合墙体结构(37cm厚砖墙外贴10cm厚苯板)日光温室为研究对象,通过分析冬季温室内夜温、典型天气下10cm深度处土温、同一温室不同土壤深度间的温度变化规律、同一深度不同温室间的温度变化规律、土壤温度与土壤热通量日变化规律等,初步评价了不同墙体结构日光温室的土壤热特性差异。[结果]砖土温室的土壤热稳定性和蓄热保温性能最好,而砖苯温室的隔热效果最好、白天接受太阳辐射后土壤升温最快。[结论]综合考虑,砖土复合墙体结构日光温室的土壤热特性较优,有利于作物维持较高的根系活力,在晋中地区的推广应用前景较好。     

落地装配式全钢骨架结构日光温室

研究背景
　　日光温室是我国特有的栽培设施,是我国设施农业发展的主要载体。我国温室设施面积超过205.84万hm2,在保供给、促增收等方面做出巨大贡献。近年来,辽宁设施农业得到了突飞猛进的发展,设施总面积39.94万hm2,居全国前列,尤其是日光温室面积25.84万hm2更是居全国首位,为增加农民收入、农村稳定、促进农民就业起到了积极作用。从20世纪五六十年代到现在,日光温室发展经历了由简易设施到原始节能日光温室,在此基础上出现了以鞍II型为代表的第一代节能日光温室、辽沈I型为代表的第二代节能日光温室,这些温室改进主要集中在对采光曲面的优化、墙体材料及骨架结构的改进等方面。目前采光曲面的优化理论与实践已十分成熟;墙体由土、砖、石的单一材料,向复合异质墙体（如聚苯板夹心墙体）转变,大大改善了墙体的保温、蓄热性能;骨架结构由竹木、有支柱结构逐渐被无支柱的钢桁架结构所代替,承载能力、耐久年限、抵御自然灾害能力明显提高。然而从根本上讲,日光温室并没有实质意义的发展：南坡面采光、永久的围护结构墙体和后坡,依靠南坡面骨架、墙体承重,同时通过围护结构墙体材料保温、蓄热。     

日光温室附阴棚及保温对室内温度的影响

为探明保温措施对冬季日光温室室内温度的影响,采用对比试验的方法,分别测试了设置阴棚、阴棚覆盖保温被、附阴棚的日光温室墙体及前屋面保温被加强保温这3种措施下的日光温室温度及参照温室温度,重点关注早间及夜间温度的变化。结果表明：附阴棚日光温室与参照温室在外部温度低的早间及夜间气温平均相差一般在0.5℃以内,在外部温度高时二者气温差通常为1.0～4.0℃。阴棚覆盖保温被对日光温室增温效果不明显,1月早间及夜间最大差值为1.0℃。温室墙体及前屋面保温被加强保温的温室与具有相同阴棚设置的参照温室气温相比,早间及夜间二者在外温低的1月平均最大差值为4.2℃,在外温高的2月平均最大差值为6.5℃。研究结果对组合温室的设计建造、温室保温措施的选择以及温室管理具有参考价值。     

装配式异质复合墙体日光温室热性能分析与评价

针对日光温室墙体保温性不理想,基建周期长和建造成本高的问题,设计一种节能、环保的装配式异质复合墙体日光温室,温室由装配式钢骨架构成承重体系,墙体采用国家标准环保建材多层复合装配在钢骨架上。通过在石家庄地区进行试验,以当地常用黏土砖+酚醛板复合墙体日光温室作对照,对热性能进行分析。结果表明:试验温室墙体热阻比对照温室高67.2%,传热系数低40.5%,墙体热惰性指标仅为对照温室的约1/3,北墙温度稳定区明显小于对照温室。与对照温室比,晴天和阴天试验温室北墙体日平均有效蓄热量分别低86.3%和94.7%,日放热效率分别高23.1%和97.7%;连续3 d晴天和连续3 d阴天试验温室室内平均气温分别高4.9和2.0 ℃,夜间室内最低气温分别高0.7和1.2 ℃;连续3 d晴天上午8:30—10:30试验温室平均升温速率高3.1 ℃/h;连续3 d阴天保温被闭合期间试验温室平均降温速率高0.13 ℃/h。与黏土砖墙日光温室比,装配式异质复合墙体日光温室墙体保温性优,冬季室内平均气温和夜间最低气温高,晴天上午升温速率快,可以满足喜温蔬菜的安全越冬生产,为日光温室的更新换代提供技术储备。     

新型现代日光温室光热环境的测试分析

日光温室是农业设施中光、热环境可以人为调控的一种设施类型。节能型日光温室自80年代中期问世以来,人们对其结构优化进行了深入研究,使其采光性能、保温性能不断提高,机械化程度不断加强,温室内热环境也得到一定完善。但目前我国北方地区普遍使用的日光温室综合水平仍较低,温室内热环境的调控还不能完全满足蔬菜长季节栽培、高档花卉栽培、工厂化育苗的要求,所带来的经济效益也十分有限。新型现代日光温室是辽宁省政府“十五”期间重点研究开发的新一代智能型节能日光温室,由辽宁省设施农业工程技术中心研究设计,它吸收了连栋温室和节能日光温室的优点,配备加温、降温系统,使其环境条件最大程度满足高附加值作物生产的需要。这种温室被命名为“辽农新型日光温室”。并于2002年在辽宁省农业科学院内建成投产。光照、温度是制约高档农作物栽培的最主要因素,该文通过对辽农新型日光温室内光热环境的测试,分析出该类型温室能够给农作物栽培提供的最佳光热环境条件,因此可为东北地区特殊的农业设施建设提供参考依据。     

新型柔性墙体日光温室冬季温度场分布规律研究

随着日光温室结构形式的演化,新型柔性墙体结构形式的日光温室逐渐兴起,其具有建设周期短,施工简易且不破坏土地耕层等优点。本文通过CFD技术,模拟日光温室内冬季有无后墙采暖装置下的温度场的分布情况,同时开展的温室内温度实时监测,探究柔性墙体日光温室冬季温度场分布规律。结果表明,柔性日光温室内温度分布存在一定梯度,白天前屋面往后墙方向温度逐渐降低,但受放风口气流的影响,温度存在一定波动性；夜晚保温被展开,温室内保温性好,热量交换少,温差相差不大；使用柔性保温墙体增加后墙集热系统,能够使日光温室冬季最冷月维持10℃以上的温度,不影响冬季作物生产。从而验证柔性日光温室的保温性能,为日光温室结构形式发展方向提供理论指导。     

不同复合稻草墙体对组装式温室保温性能的影响

为了研究组装式日光温室墙体材料对温室环境的影响,选取了3种不同稻草墙体组合的组装式日光温室进行试验,以普通土墙日光温室为对照,结果表明:1月份复合稻草墙组装日光温室最低温度较土墙对照温室低2.88～6.31℃,组装温室之间最低温度相差3.43℃,组装温室由于墙体蓄热能力差,表现出升温快、降温也快的特点;晚间复合稻草墙日光温室墙体温度向外逐层降低,均表现为向外持续放热;复合稻草墙温室在墙体厚度基本相同的情况下,墙体热稳定性越好,温室的保温性能越好;在组装温室的设计建造时,应合理进行墙体材料的搭配组合,才能起到良好的保温蓄热效果。     

宁夏后墙主动蓄热第三代日光 温室环境性能测试研究

为探索合理的日光温室后墙材料及结构,以普通结构温室为对照,宁夏后墙主动蓄热第三代日光温室为研究对象,测定温度、湿度、光照强度、土温和后墙热通量。结果表明,采用墙体主动蓄热技术的新型日光温室较普通结构日光温室平均提高温室内空气温度1.98℃;平均提高地温2.45℃,保温效果显著;有效增加光照强度2.28 klx;但对湿度影响不明显。该新型结构日光温室在保温性、透光性等方面均优于普通日光温室,且具有骨架结实、使用寿命长等优点。     

落地装配式全钢骨架结构日光温室研究与应用

<正>日光温室发展经历由简易设施、原始节能日光温室,到第一代、第二代节能日光温室,在采光曲面优化、墙体材料、骨架结构的改进等方面取得了突出进展。目前采光曲面优化理论与实践已十分成熟;墙体采用复合异质墙体,大大改善了墙体的保温、蓄热性能;骨架结构采用无支柱钢桁架结构,承载能力、耐久年限、抵御自然灾害能力明显提高。然而从目前日光温室发展情况来看,仍然存在建造成本高、标准化程度低、承载