日光温室采光与保温设计.doc

“冬天不忙，锄挂南墙”。这句流传了上千年的民谚，早在90年代初就被我们北方菜农改写。“人勤地不懒，室温种春光”。这一壮举不仅结束了我国北方冬季吃不上新鲜蔬菜的历史，同时也把亿万北方农民脱贫致富的梦想化为现实。可是随着一些新特蔬菜品种的出现，对温室的采光和保温技术要求更为严格。为了让更多的党员群众了解和熟悉这项技术，今天，我就带大家踏着冬雪，走进这种春意浓浓的日光温室。片头：日光温室的采光与保温设计首先，我们应该知道，太阳辐射即是日光温室的热量来源，又是蔬菜作物光合作用的能量来源，日光温室蔬菜生产是在一年之中[日照时间最短]，日照强度最弱的季节里进行的，[搞好日光温室的采光设计]最大限度把太阳的辐射引近温室里来，这是保证日光温室蔬菜栽培取得成功并获得高产高效的关键。日光温室主要分布于北纬33-43度之间，主要在10月到翌年5月的八个月进行生产。关键是11月到次年3月的5个月光照和温度条件，必须满足吸温蔬菜的发育的需要，从节气来看，[字幕从霜降开始立冬小雪大雪冬至小寒大寒立春雨水惊蛰春分]10个节气，其中[春分每天日照时数达到12小时，其他节气都少于12小时。北方地区在秋分以后到春分以前]，日落时间逐渐提前，日出时间逐渐推后，越是寒冷季节日照时间越短，这对日光温室生产是不利的。所以进行日光温室的采光设计时，尽可能多投入室内太阳光。根据上面所讲的太阳辐射的性质和日光温室的生产季节太阳出没的时间，如何采取有效措施提高日光温室的透光率呢最重要的是如何确定日光温室的最佳方位角。日光温室是在秋冬春三个季节进行蔬菜生产。以冬季生产为关键时期，为了争取太阳辐射多透入室内，建造温室应采取东西延长、[前屋面朝南，温室方位角正南，中午太阳光与温室东西延长线垂直，如果偏东5度，提前20分钟垂直，偏西5度，则延后20分钟垂直。当太阳光与东西太阳光垂直时]，透入室内的太阳光最多，强度最大，温度上升也最快，对蔬菜的光合作用最有利。研究表明，光照是作物进行光合作用的必要条件，由于受光合作用的影响，上午的光合作用强度较高，因此温室方位角采取偏东5度到10度，提前20-40分钟接收到太阳的直射光，对蔬菜光合作用是有利的。其次谈谈日光温室采光屋面角的确定。[当太阳光照射到温室前屋面的薄膜表面，一部分被反射掉，一部分被表面及表面的灰尘吸收，剩余的才投射到室内。反射、吸收和透过的光强与入射光强的百分比叫做反射率、吸收率和透过率]，三者的关系是反射率+吸收率+透过率=100%等于1。日光温室前屋面覆盖的薄膜厚度为-0.12毫米，不同类型的薄膜透光率也不相同。薄膜在某一时间对光线的吸收率是一定的，光线透过率的大小主要决定于反射率，[反射率的大小与光线的入射角有关，入射角越小，透过率越大。入射角越大，透过率越小，反射率就大。]但是[透过率和入射角的关系不是直线关系，入射角在0-40度之间，透过率降低范围不超过5%，入射角在40-60度，随着入射角的加大，透过率显著降低。]太阳光与前屋面所构成的入射角是由太阳高度角的采光屋面角决定的。当温室前屋面与太阳高度角构成90度的投射角时，即入射角为0度时，称为理想的屋面角。理想的屋面角在日光温室的生产上并不实用，因为太阳高度角不断在变化，进行采光设计，是以太阳高度角最小的冬季正午时为参数，其他节气实用价值不大，况且按理想的屋面角前屋面必然非常陡峭，即浪费建材又增加保温困难。根据[入射角不大于40度，光线透过率下降较少的原理，一般采用40度入射角为采光设计参数。]这样当太阳高度角为度时，只要入射角小于40度，也就是说屋面角大于度时，即可以有良好的采光效果。蔬菜生产的实践证明，合理屋面角在冬季早春阴天少、光照充足的地区应用效果较好。比如我们烟台处在北纬37度，应该选择圆型半拱圆式，前屋面采光角27度左右，在这里，曾经创造出越冬一茬黄瓜，亩产达到3万公斤的记录。另外，我们要考虑的是光线的反射率。在入射角不大于40度，透过率的降低幅度不大。但是这种条件下，这是正午很短时间才能达到合理的采光要求，午前和午后绝大部分时间达不到合理采光状态。为此有关专家提出了合理采光时段理论。即要求日光温室在冬至前后，每日10-14时，要保持4小时以上的采光时间，这样在进行日光温室采光设计时，应在以冬至日正午入射角40度为参数设计合理参数角的基础上，在北纬33度到43度之间，增加度度。这里特别要提醒大家的是，日光温室骨架材料也影响采光，竹木骨架的日光温室由于骨架材料的强度降低，材料的截面积往往较大，造成较多的遮光。特别是支柱和横梁等加大了遮光面积，影响光照的合理分布，因此在建造日光温室时，应尽量减少立柱，选用强度较大，截面积较小的建材。有条件的最好用钢管或钢筋为材料，建立无立柱温室。虽然一次性投资较大，但是按照使用年限折旧计算，并不比竹木结构的温室造价高，还可以节省