北京地区常用类型日光温室的冬季气温特性分析

以生产上常用的4种类型日光温室为研究对象,其后墙(从内到外)的材料分别为37 cm红砖+10 cm聚苯板+24 cm红砖、20 cm陶粒砌体砖+10 cm珍珠岩+20 cm陶粒砌体砖、寿光型机推土墙、37 cm红砖+12 cm聚苯板.根据4种类型日光温室的结构参数与建筑材料,分析其采光性能与后墙墙体热工性能,并在2010～2011年冬季对日光温室室内外气温进行测量.结果表明:2010～ 2011年冬季北京市气温属于正常偏冷.后墙为37 cm红砖+10 cm聚苯板+24 cm红砖的日光温室的热阻为3.41 m2 K·W-1,冬季室内平均气温为14.4℃,夜间平均气温10℃以上,最低气温在6℃以上;寿光型机推土墙温室冬季室内平均气温为12.4℃,夜间平均气温8.4℃以上,最低气温在4.6℃以上;这两种类型日光温室基本上能够保证冬季果菜类蔬菜生产.20 cm陶粒砌体砖+10 cm珍珠岩+20 cm陶粒砌体砖的日光温室与37cm红砖+12 cm聚苯板的日光温室冬季室内气温均较低,最低气温在0℃左右,夜间平均气温在5～7℃之间,冬季只能进行耐寒叶菜类蔬菜生产.     

蓄热水管对日光温室温度环境的影响

以内保温日光温室为研究对象,在日光温室后墙(37墙)加装间距0.4 m的水管(直径0.1 m、长3 m)共28根,蓄热水管总体积0.66 m~3,研究蓄热水管对日光温室热环境的影响。结果表明:日光温室加装蓄热水管后,晴天时温室内最低气温可提高2.3℃,阴天时提高0.6℃,后墙距墙体内表面0、10、20 cm处最低温度均高于对照,墙体的保温性能明显增强。1月试验区最高气温、最低气温及平均气温分别提高了5.22、0.71、1.36℃。连续不良天气(3 d)条件下,加装蓄热水管能将日光温室土壤(20 cm)日最低温提高2.6~3.1℃;连续晴天(3 d)条件下能提高2.0~3.7℃。可见,加装蓄热水管明显地改善了温室内的热环境,提高了日光温室的太阳能热利用率。     

日光温室蔬菜六种六收效益高

根据温室内不同区域的温光条件,以及市场菜价的变化,将温室分为3个区域,每区域一年种两大茬,六种六收,增加显著效益. 1 日光温室的结构 日光温室采用钢筋无柱拱梁,水泥砌砖墙体,后墙体外覆土平均1米厚至墙顶.温室长50米,室内宽7米.温室造价较高,但保温性较好,在冬季最冷月份,通过覆盖双层草苫等保温措施,夜间室内最低气温可保持在8℃以上,10厘米地温保持在12℃以上.     

北墙体结构对日光温室保温性能的影响

优化墙体结构并最大限度地发挥墙体的蓄热保温性能,对提升日光温室作物的生产水平具有重要意义。现以3种不同北墙体结构(24cm砖墙+50cm黄土+24cm砖墙即砖土结构、24cm砖墙+50cm灰煤渣+24cm砖墙即砖煤结构、37cm砖墙+10cm苯板即砖苯结构)日光温室为研究对象,通过分析典型天气下气温、北墙传热量、北墙内表面温度等指标的变化规律以及不同结构北墙的温度时空分布特点,初步评价了不同北墙体结构日光温室的保温性能差异。结果表明:砖苯结构北墙体的瞬时吸热散热能力较强,但其蓄放热持久性较差,而砖土结构复合北墙体的瞬时吸热、连续蓄热保温性较好。整体而言,砖土北墙结构日光温室在晋中地区具有较好的推广价值。     

非对称连栋温室和普通日光温室冬季温光性能比较

研究比较了非对称连栋温室和普通日光温室冬季的温光性能。结果表明:非对称连栋温室的平均气温、最高气温和最低气温比普通日光温室分别高出7.2、2.1、8.5℃;10cm处土壤平均温度、最高温度和最低温度比普通日光温室分别高出4.7、5.5、6.7℃;但非对称连栋温室的光照强度低于普通日光温室。     

太阳能蓄热系统在日光温室中的应用效果

针对如何提高冬季日光温室的温度,为作物提供适宜的生长环境,研究一套应用于日光温室的太阳能蓄热系统,该系统白天将太阳能吸收并转化为水的热量,夜间通过地热管网将热量传递给土壤,进而提高气温。在3种不同气象条件下,根据热量流动规律,计算出太阳能集热器平均效率40.6%;太阳能蓄热系统平均蓄热效率70.9%,保温蓄水池水温升高18.0℃;太阳能蓄热系统的地下平均蓄热量55.6MJ,室内夜间平均气温13.9℃,提高4.4℃;室内-20cm和-40cm土壤温度均维持在19℃,提高3～5℃,表明太阳能蓄热系统有良好的蓄热能力,能够有效提高日光温室内气温与地温,为蔬菜作物提供适宜的生长环境。     

水管蓄热对日光温室热环境的影响

以内保温日光温室为研究对象,在日光温室后墙(37墙)加装间距0.4m的水管(直径0.1m、长3.0m)共28根,蓄热水管总体积0.66m3。分析了加装蓄热水管对日光温室热环境的影响,以期提高太阳能热利用效率和改善日光温室热环境,降低日光温室墙体的建造成本。结果表明:加装的蓄热水管单位体积有效蓄热量为73.8 MJ·m-3,后墙单位体积蓄热量增加了69.6 MJ·m-3;加装蓄热水管的后墙体距内表面0、10、20cm处的昼夜温差较对照温室分别降低了3.8、1.9、1.0℃;日光温室加装蓄热水管后,日最低气温平均提高0.7~2.4℃,日平均地温提高0.2~2.0℃,夜间平均地温提高0.4~2.3℃。可见,加装的蓄热水管明显地改善了温室内的热环境,提高了日光温室的太阳能热利用率。     

日光温室水循环增温蓄热系统应用效果研究

为了提高北方地区冬季日光温室内的温度,满足作物生长需求,同时减少温室加温能耗,设计了一种水循环增温蓄热系统。该系统以日光温室墙体结构为依托,以水为介质进行热量的蓄积与释放,利用冬季晴天时北墙部位的太阳辐射热量使水增温,并把水储存在蓄热水箱内;夜间温室内温度降到一定程度时,利用所贮蓄的热量给温室加温。结果表明,应用该系统可使温室每天平均气温提高3.65℃以上,地温提高2.00℃左右;夜间气温至少提高3.00℃,地温提高1.00℃以上;既能有效地提高温室温度满足作物生长需求,还能替代化石燃料的使用而减少CO、CO2、SO2、NOx等有害气体的排放量;冬季3个月产生环境效益2.8万元。     

天津市武清区日光温室类型及蔬菜主要茬口效益调查

正天津市武清区大良镇日光温室后墙采用土墙贴砖方式建造,墙体较厚,保温性能较好,进行越冬一大茬生产经济效益高,但净跨度7 m,土地利用率一般。通过调查分析,提出了适宜天津市武清区的最优日光温室构造参数。武清区位于天津市西北部,属温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,年平均气温11.6℃,1月平均气温-5.1℃,7月平均气温26.1℃,最大冻土层61 cm,适宜日光温室建设及蔬菜生产。近年     

日光温室葡萄促早栽培休眠期和生长期的温度变化

对宁夏银川地区日光温室促早栽培葡萄休眠期至果实成熟期温度变化进行测定分析。结果表明:葡萄休眠期采取低温集中处理,可以延长打破葡萄休眠的有效低温(0~7.2℃)时数,但夜间应将棚室风口开小或者关闭。采取低温集中处理,可以使温室内地温不会下降很快,升温后地温仅比气温延迟1 d达到10℃以上,满足葡萄根系生长和冬芽萌发需求;葡萄初花期至盛花期和浆果生长期至成熟期温室内平均气温分别为16.1~20.0℃、19.9~22.3℃,对于葡萄开花期和浆果成熟期的最适温度来说,气温略低;葡萄萌芽生长期到浆果生长期,日光温室内的最高气温达到29.8~40.4℃,最低气温为3.7~8.5℃,昼夜温差较大,白天应注意通风降温,夜间注意保温。     

山西省日光温室结构问题的调查研究

为了了解山西省日光温室的主要类型及其存在的问题,对全省日光温室类型与现状进行了调
查,并对日光温室的采光屋面、墙体与下挖深度等3 个重要结构的设计合理性进行了分析。调查结果显示,
山西省日光温室类型多样,依据采光屋面结构可以分为立坡式和拱圆形两种;从墙体结构上可以分为机筑
土墙型和复合砖墙型。山西省已建日光温室在建设上缺少必要的分析与规范,存在前屋面拱架遮光较多、
下挖深度过大、墙体厚度过厚等共性问题,应制定依据山西省区域气候特征的日光温室规范化建设方案,
用于指导日光温室的建设和现有日光温室的优化改造。     

不同材料墙体对温室温效应的影响

以-40℃的户外温度为设计标准，以红砖材料墙体作对照，研究不同材料墙体对温室温效应
的影响。结果表明：采用240 mm 20 孔圆孔多孔砖作为温室内墙、外挂120 mm XPS 板、最外层为25 mm
水泥砂浆的温室墙体结构（处理D-X）具有较高的吸热和放热能力，可以有效提高温室内地温和气温。     

苏北日光温室构型及其结构参数

笔者调查了江苏苏北地区现有日光温室的基本构型和结构参数,调查项目包括日光温室的“五度”、“四比”和“三材”等结构和材料参数,并按前屋面形状、后墙材料、前室立柱以及前屋面拱架材料对日光温室进行分类。结果显示,苏北日光温室可分为三大类19种不同的构型,各构型净跨度、脊高、后墙高度、后墙厚度、前屋面角、后屋面角变化范围分别是7.5～14.0 m、2.2～5.8 m、2.0～5.0 m、40～600 cm、14.0°～28.4°、23.4°～48.0°|墙体材料多为空心砌块和机打夯土,部分为秸秆或无后墙|前屋面拱架材料多为镀锌钢管或竹竿,部分为钢筋混凝土和泡沫混凝土|除SR-14型日光温室保温比大于1之外,其他构型日光温室保温比均小于1。在此基础上分析了苏北日光温室的结构安全性能、采光性能和保温性能,并结合苏北地区地理位置和气候特征,提出了结构安全性能强、采光效果好、保温性能强、室内操作空间大、土地利用率高,分别适用于现代农业园区和农户使用的两种日光温室构型：SRY-1型和SRY-2型。     

关中地区日光温室北面复合保温墙体的传热研究

分别对砖墙、加气混凝土墙、砖墙与珍珠岩复合墙以及砖墙与苯板复合墙这4种墙体的热阻、热惰性指标和热流密度进行计算,通过分析比较,得出砖苯复合墙体保温性最好,加气混凝土墙体热稳定性最好.综合保温和热稳定性以及保护耕地节约能源考虑,加气混凝土墙体是温室北墙的最好材料.     

Bioreceptivity of living walls: Interactions between building materials and substrates,and effect on plant growth

Bringing nature into urban areas is largely recognized as one of the multiple benefits of green walls. Among the existing types of living walls, those made from durable building materials have a longer lifespan and require less maintenance than many typical green wall systems. In that context, there is a need to study the bioreceptivity of materials, i.e., their ability to host living organisms. This paper presents a novel method to study the bioreceptivity of materials, by enhancing the biological and physicochemical exchanges in different mixtures of crushed materials and substrates, and by measuring their effect on plant growth. For this experiment, we crushed and sieved four different building materials (3 types of concretes and 1 brick) to increase their contact surface. We then mixed them with substrate with or without compost additions. The mixtures were used as growing media for the cultivation of two wild mural plant species in a glasshouse. Plant growth and the physicochemical evolution of the mixtures were monitored for one year. The study shows the physical and chemical differences between the building materials, their interactions with substrate composition, and their effect on plant growth. Two main results appeared: (i) high pH (>8) was the major constraint against plant growth (ii) compost additions significantly compensated for adverse characteristics of the materials. Assuming that higher plant growth is associated with better bioreceptivity, this experiment introduces a quantitative method that could contribute to the evaluation of the agronomic properties of building materials. The results allow us to make recommendations for Living wall and Technosol design.     

复合相变蓄热墙体材料应用于日光温室的效果研究

日光温室墙体作为集蓄热保温隔热于一体的墙体围护结构,对温室热环境的影响至关重要。现将课题组曾研制的复合相变蓄热墙体材料涂抹于日光温室后墙内表面,利用相变材料能够在较小的温度区间下蓄存和释放大量相变潜热的特点,研究日光温室相变蓄热墙体的蓄热能力。结果表明:涂抹相变蓄热材料后,在不用加大砖墙厚度的情况下可获得较大的蓄热能力。     

乌鲁木齐日光温室早春光温环境空间变化研究

为了加强对温室内部光温环境的控制，促进乌鲁木齐日光温室春季蔬菜合理生产，对春季乌鲁木齐典型天气下温室内部、土壤与温室前部、中部、后部不同高度的空气温度、光照日动态变化、墙体温度以及热流密度动态变化进行测试。结果显示乌鲁木齐早春日光温室内部光照条件较好，晴朗天气下12：00～16：00 光照强度最高可达55 554 lx，温度最高可达48 ℃。温室内部光照分布不均，晴天前部光照强度较后部高8 000～12 000 lx，温室距地面150 cm 高度的光照强度平均比50 cm 处高10 000～16 000 lx，呈现距离温室薄膜越近光照越强的特点。从温室跨度方向来看，晴天温室后部温度略高于中部和前部。温室后墙具有保温蓄热的能力，单位面积墙体蓄热量分别为1.97 MJ · m^-2，放热量为0.79 MJ · m^-2，放热量为蓄热量的40.10%；土壤温度变化有明显的滞后性，且随着土壤深度增加滞后时间也增加。     

复合相变蓄热墙体材料对日光温室热环境及番茄生长发育的影响

为改善日光温室作物的生长环境,将北京工业大学建筑工程学院相变畜热技术研究团队研制的复合相变蓄热墙体材料应用于种植番茄的日光温室北墙内表面。对比试验结果表明,在种植条件完全相同的情况下,采用了复合相变蓄热墙体材料温室内的番茄,在整个生长过程中的形态指标始终好于未采用复合相变蓄热墙体材料的温室,而且前者的果实大,产量大幅提升。从温室北墙内表面温度、耕作层土壤温度、有效积温以及复合相变墙体蓄放热能力等方面,定量地评价了复合相变蓄热墙体对改善日光温室作物生长热环境的影响。     

基于有机废弃物资源化利用的红掌栽培基质研制及效应研究

采用椰纤、腐叶土、松针等有机废弃物与草炭进行红掌栽培基质配比,从基质理化性状及生物学性状方面,探讨不同基质配比对红掌中、小苗生长的影响。从经济性、实用性、节约资源、保护环境出发,优选出盆栽红掌适宜基质配方及适宜基质理化指标以替代进口基质。结果表明:以国产草炭(GC)为主要原料与椰纤、腐叶土、松针、陶粒等有机废弃物进行复配的基质配方完全可以替代进口泥炭。优选出红掌小苗基质配方2个:L2(GC 60%+椰纤40%);L5(GC 70%+腐叶土30%)。红掌中苗基质配方3个:B2(GC50%+椰纤50%),B5(GC 50%+松针50%),B8(GC 80%+大陶粒20%)。并确定了盆栽红掌基质适宜理化指标:容重0.24~0.26 g/cm3,总孔隙度60%~70%,气水比0.15~0.17,pH值5.5~6.5,EC值小于500μS/cm为宜。