关于日光温室墙体建造与保温效果的几项研究

温室墙体国内外研究现状日光温室作为具有中国特色的保护地生产设施,是在中国经济体制下产生,其他国家极少,也称“中国温室”。欧美国家的温室单栋规模较大,墙体的面积比例极小,作用微弱,使得他们对于光照的重视程度远远超过墙体,大多温室设计成全光照温室,近年来国外对于温室墙体的研究较少。日光温室的特点很大程度上表现在具有后墙、山墙和后屋顶等保温结构,白天由太阳光能转化成的热储蓄在墙体结构中,晚上墙体又变成发热体,向室内缓慢释放热量,因此,与发达国家的加温温室相比称之为“节能温室”。节能温室的节能效果与墙体结构的保温性具有密切的关系,墙体的研究对于日光温室节能来说具有现实意义和重要价值。     

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。     

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。     

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。     

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．…     

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。     

日光温室结构优化的研究进展与发展方向

日光温室的结构直接影响着温室的生产环境和建造成本。日光温室结构优化就是要在保障合理采光、保温和经济用材的条件下,选择确定合理的温室跨度、脊高、采光屋面角、采光屋面形状、后屋面的结构和墙体结构等建筑结构参数。本文在综述我国日光温室结构优化研究的基础上,重点讨论了当前日光温室结构优化存在的主要问题,并提出了今后日光温室结构优化重点研究的方向和内容。     

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.     

复合异质墙体日光温室建设技术要求

针对江苏省徐淮地区日光温室存在的问题,提出复合异质墙体日光温室建设要求:内侧由吸热蓄热能力较强的砖墙组成蓄热层,外侧由塑料泡沫板或水泥泡沫板组成保温层,温室结构要在保障合理采光、保温和经济用材的条件下,选择确定合理的温室跨度、脊高、采光屋面角、采光屋面形状、后屋面的结构和墙体结构等建筑结构参数。重点介绍了淮北地区日光温室结构优化和复合异质墙体建筑材料的技术要求。     

不同墙体材料的装配式日光温室的热性能对比分析

针对日光温室后墙保温、蓄热能力不足的问题,选取装配式砾石模块日光温室(A)和装配式土模块日光温室(B)为试验温室,以当地传统的砖混结构温室(C)为对照,测试试验及对照温室的室内温度和试验温室A和B的墙体温度以及墙表面热流密度,分析试验温室和对照温室的环境温度差异以及2座试验温室的墙体传热特性。结果表明:试验温室后墙热工性能方面,B温室的总热阻和墙体总热惰性指标均大于A温室,温度波传至墙内表面的衰减倍数和延迟时间更大;室内温度方面,晴天B温室的夜间平均气温分别比A和C温室高0.6和2.7 ℃,阴天的夜间平均气温分别高0.9和3.3 ℃,雨天的夜间平均气温分别高1.9和4.3 ℃;墙体方面,晴天B温室的墙体蓄热层厚度为600~700 mm,墙体厚度>700 mm为稳定层,阴天蓄热层厚度为300~400 mm,墙体厚度>400 mm为稳定层,典型天气下A温室的墙体蓄热层厚度均>600 mm,蓄热层厚度的差异是A温室墙体的材料孔隙大,密闭性差造成;墙体传热特性方面,晴天整日蓄热量B温室比A温室高168.24 MJ,阴天高14.09 MJ。综上,试验温室A和B热性能优于对照温室C,B温室的保温、蓄热性能最优。     

日光温室墙体特性及性能优化研究

为了确保蔬菜安全越冬生产以及温室内的温度满足作物生长发育的需要,着重于提高日光温室的节能效果、探索能有效提高温室热环境的墙体材料及组成,研究针对塔城地区温室现状进行资料收集和数据测试,根据热工学原理,结合地域、土壤、经济等因素,对不同结构墙体进行总结和对比,引用结构相同、材料不同的温室环境温度测试结果,选择最优化的蓄热保温材料,提出最优化的温室墙体结构方案.从而改善温室的保温蓄热能力,提高温室围护结构的整体性能,降低投资成本,使得农户获得最大的经济收益.     

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。     

日光温室(下)

三、日光温室的结构选型（一）日光温室的分类日光温室的分类方法有多种形式。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;按后坡长度分类,有长后坡温室和短后坡温室;按前屋面形状分类,有二折式、三折式、拱圆式、微拱式等。无论哪种分类方法,...     

优化日光温室热环境与建构的工程技术研究进展

日光温室是中国北方地区独有的一种温室类型,对提高农民生产效益和改善人们生活水平起到了极大的作用。为了明确日光温室工程技术的发展水平和方向,本文总结了近年来在日光温室墙体结构优化、创新型日光温室类型、保温蓄热工程技术、光伏日光温室等方面的相关研究报道,并探讨了日光温室在建构和热环境工程方面的发展方向。日光温室工程发展趋势：（1）日光温室建构向轻简化、标准化方向发展;（2）日光温室设施与装备向高效与节能化发展;（3）日光温室环境调控和管理向精准化和智慧化方向发展。研究可为日光温室优化热环境工程技术的发展提供参考。     

吐鲁番地区五种温室结构对比试验

近年来,吐鲁番地区设施农业发展迅速,温室结构呈现出多样化,通过对吐鲁番地区现有五种不同结构的温室进行数据观测、统计、分析,同时针对目前鄯善县日光温室中存在的主要问题,对日光温室的采光增温、御寒保温性能等方面进行改良,设计出适合吐鲁番地区发展的日光温室结构。1吐鲁番地区日光温室存在的问题吐鲁番地区日光温室主要存在后屋面填充物薄、覆土厚度没有统一标准、棚面覆盖物良莠不齐、温室耳房、门、走道位置不合理,温室墙体的厚     

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。     

青海土墙日光温室维护与升级改造技术措施探讨

本文介绍了半地下式日光节能温室的结构和特点,总结青海高原土墙日光温室热工缺陷、围护结构设计和材料应用、温湿度调控和通风口等存在的主要问题,分析墙体水蚀坍塌原因,针对以上问题和原因,提出对墙体的加固改造,围护结构、温室后屋面、前坎、前棚面和通风口以及温室骨架的维修改造等技术措施,提出更新和建设日光温室装备,增加排水通道与防止积水等升级改造的建议,以期提高土墙日光温室的利用效果和投资效益。     

壁柱式日光温室温度变化规律及温度预测模型研究

以墙体总热阻值及后墙材料(红砖)相同为前提,以常规平面墙体作对照,研究壁柱式(凹凸面)墙体对日光温室温效应的影响并建立温度预测模型。采用SPSS软件构建日光温室次日最低/最高气温预报模型。结果表明:不同天气条件下,壁柱式日光温室和对照温室气温日变化规律基本一致,都有明显升降变化;壁柱式日光温室平均温度、最低/最高气温均高于对照;模型模拟值和实测值RMSE都在2℃以内,MRE在9%左右。壁柱式温室保温性好,蓄热能力强。所建模型对日光温室最低/最高气温模拟具有较高精度,满足温室最低/最高气温预测要求。     

传统墙体与主被动式太阳能相变蓄热墙体热性能比较研究

日光温室是一个体形系数很大的设施农业建筑,温室的建筑墙体构造方式及其建筑材料热物性等都直接影响墙体保温与蓄热特性乃至温室热环境。该研究基于课题组研发的GH-20相变材料,以传统墙体、被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体、主-被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体为比较研究对象,结合实测结果,分析比较了墙体构筑方式、材料热物性等因素对日光温室墙体热性能的影响规律。研究结果表明,较传统墙体,被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体、主-被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体的表面温度夜间明显高于传统墙体,早晨保温被开启时相差最大,为3.0℃;传统墙体中间层温度变化幅度最小,主-被动式墙体中间层的温度变化幅度明显提高,最大为14.4℃、最小为2.2℃、平均为7.5℃,中间墙体层的显热蓄热"热库"作用显现;夜间,被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体、主-被动式太阳能相变蓄热"三重"墙体的放热量分别提高了103%和118%,其中51%的放热量在后半夜(2:00～10:00)释放,有效地改善了夜间温室热环境,相变材料的"热量开关"作用显现。     

东北地区日光温室保温性能实验研究

本文通过对不同天气条件下我国东北地区日光温室各围护结构保温性能的实验研究,得出各结构表面温度与室内外温度关系,以及表面蓄热放热变化规律。实验结果表明:冬季夜间土壤为日光温室主要热源,提高墙体的蓄热隔热性能是改善温室热环境的重要方面。本研究为今后完善温室的优化设计提供理论依据。