[材料科学]日光温室类型、结构、性能及建造.ppt

概述 温室：是指具有充分采光、严密保温或补充加温、空气对流等良好设备，用于种植或养殖生产的一种设施。 国外通常把那些单栋或连栋的加温温室塑料大棚或玻璃房称为温室。 中国北方发展面积最大的温室是塑料日光温室。这是一种利用太阳能为热量主要来源的保护地设施，一般不进行人工加温，或只进行少量的补温。 日光温室的发展历史 温室的历史：2000多年前就有温室的发展。 日光温室的历史（我国在19世纪20-30年代就在东北地区发展了部分日光温室，50年代进行了改良，如三折式温室和四折式温室） 高效节能型日光温室的发展（20世纪八十年代最早在东北地区的瓦房店地区出现。 高效节能型日光温室的发展 20世纪80年代后期进行试验 20世纪90年代进行示范推广 到2005年达到300余万亩 最初主要种植黄瓜，发展到各种蔬菜、花卉和部分果树生产 结构的规范和栽培技术的标准化 配套技术的应用：品种、覆盖材料、膜下暗灌、CO2施肥技术应用、机械卷苫等 温室配套环境控制设备 日光温室的类型结构及环境调控现状 第一代日光温室的类型日光温室由后墙、后屋面、前屋面和保温覆盖物四部分组成， 长后坡矮后墙日光温室 这是一种早期的日光温室， 后墙较矮，只有1m左右， 后坡面较长，可达2m以上， 保温效果较好，栽培面积少，现较少使用。 短后坡高后墙日光温室 这种温室 跨度 5～7 m， 后坡面长1～1.5m， 后墙高1.5～1.7m左右， 作业方便，光照充足。 第一代节能型日光温室（20世纪90年代初期） 该温室又称一坡一立式温室 特点：前屋面为斜面，下部为小立窗，窗高为0.6～0.8m，立窗角度为70度，前屋面每隔3m设一钢管衍架，纵向每隔0.4m拉1道8号铁丝，两端固定在山墙外基础上，盖膜后，膜上压细竹竿与膜内竹竿成对绑扎牢固。 这种温室的后屋面短，土地利用率高，空间大，有利作物生长和人工作业，但其采光性能不如半拱圆形。 第二代日光温室 辽沈型日光温室 温室结构：跨度为7.5m，脊高3.5m，后屋面仰角30.5度，后墙高度2.5m，后坡水平投影长度1.5m，墙体内外侧为37cm砖墙，中间夹9～12cm厚聚苯板，后屋面也采用聚苯板等复合材料保温，拱架采用镀锌钢管，配套有卷帘机、卷膜器、地下热交换设备。 温室的性能：在北纬42°以南地区，冬季基本不加温可进行育苗和生产喜温蔬菜。 辽沈1型日光温室结构示意图 改进冀优型节能日光温室 结构：跨度为8m，脊高3.65m，后墙高度2.0m，墙体为37cm厚砖墙，内填12cm厚珍珠岩，骨架为钢筋衍架结构。 性能：该温室在华北地区的正常年份，温室内最低温在10℃以上，土壤10cm深处低温可维持在11℃以上，基本满足喜温果菜类的冬季生产。 改进冀优2型节能日光温室结构示意图 山东新型日光温室建造技术规范 二、日光温室的合理结构参数 日光温室由后墙、后坡、前屋面和两山墙组成，各部位的长宽、大小厚薄和用材就决定了它的采光和保温性能 生产上对温室的要求 温室的总体要求为采光好、保温好、成本低、易操作、高效益。 合理结构的参数 五度、四比、三材。 （一）五度 角度、 高度、 跨度、 长度 厚度， 主要指各个部位的大小尺寸 1．角度 三个角度：屋面角、后屋面仰角及方位角 屋面角 屋面角 温室前屋面与水平面的平均夹角. 对温室性能的影响 屋面角决定了阳光入射角的大小 入射角的大小决定了光线的透过率 因此屋面角温室采光性能 入射角与透光率的关系 太阳直射光入射角 指直射光线照射到水平透明覆盖物与法线所形成的角。 透光率随入射角的增 大而减少， 入射角40度透光率减少不明显 入射角40度透光率明显减少。 60度，反射率就迅速增加 太阳高度角 太阳高度角:太阳直射光线与地平面的夹角. 太阳高度角与日射系数的关系 直接影响太阳辐射 太阳高度角的计算 中午时刻太阳高度角计算公式 H0=90°－ψ+δ ψ 北半球某地的地理纬度 δ 太阳赤纬 (太阳光线垂直照射在地面处的地理纬度) 夏半年取正值，冬半年取负值 郑州地区不同时间太阳高度角： 立春38°59′、春分55°01′ 立冬39°06′ 、冬至31°57′ 理想屋面角 理想屋面角：保证太阳直射光线垂直照射在温室屋面上时的屋面角 α0=ψ-δ 计算郑州地区建造日光温室理想的屋面角有多大 按照理想屋面角建造温室存在的问题 合理屋面角 按照入射角与透光率的关系 ，当入射角40°时，透过率降低不明显，因此保证入射角不大于40°时的屋面角 α≥α0=ψ-δ- 40° 按照合理屋面角