传奇彩票

欢迎您进入沧州绿景大棚骨架加工厂

北方地区日光温室的设计与环境控制

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-02-27 10:56
    为使温室尽可能多地截获太阳辐射能,提高日光温室在严寒冬季的室内温度,根据东北地区地理纬度•●、气候条件及温室使用要求,综合考虑温室的采光•●、保温•●、作物的生育以及人工作业等因素,合理设计了温室的结构,确定了几何参数;综合考虑承栽能力•●、节省材料及使用要求,选择了建筑材料,使温室能够在不用人工加温或仅有极少量加温的条件下,也能保证作物所需的最低生长温度。
    在寻求低成本•●、节能耗•●、效益好的北方蔬菜生产途径过程中,以玻璃•●、塑料薄膜为透明覆盖材料,热量主要来自于太阳辐射能的节能日光温室应运而生。在20世纪80年代中期以来,经过对建筑结构•●、环境调控技术和栽培技术全面改进而成的节能型日光温室,在我国北纬32!41。甚至43。的寒冷地区,能够在不用人工加温或仅有极少量加温的条件下,实现严冬季节生产喜温果菜的突破 。
    日光温室逐渐向经济•●、合理•●、适用的方向发展。日光温室的优良特性归结于其独特的形式与构造。南向的采光屋面具有较好的日光透过特性,其透光率一般可达60% ~80% ;北侧后墙参与截获太阳辐射能,使室内获得的太阳直接辐射能增加近1倍;墙体的良好保温性能和夜间屋面采用严密的保温覆盖,最大限度地减少了夜间温室的热量损失;厚重的后墙可在白昼有效地蓄积所吸收的太阳热能,夜间缓慢地释放回温室。因此,日光温室内白天光照条件好,气温高,夜间保温能力强,可维持较高的室内外温差。在冬季夜间室外最低气温为一15℃ 或更低的情况下,室内气温能维持在10℃左右,这就使喜温果类蔬菜能在不用人工加温的条件下具有所需的最低生长温度 。
1 日光温室的数据要求
    北方地区现代化日光温室以室内无柱的钢骨架砌体墙13光温室为主(图1)。参数选择合理的13光温室,应在白天尽可能多地透入阳光,保证作物生长的适宜光照和温度,墙体•●、地面等应尽可能多地蓄热,并使所蓄积的热量在夜间向室内释放,减缓室内温度的降低。净跨度 是前底脚至北墙(后墙)内侧的水平距离,厶和 分别为前坡(南坡)和后坡(北坡)的水平投影,h为北墙高(指骨架后支座处的高度),H为脊高,卢为后坡仰角,O/为前坡参考角,是屋脊和前底脚连线与地面的夹角,比值 称作脊位比。上述参数中,起控制作用的是净跨度•●、脊位比•●、前坡参考角和北墙高(或后坡仰角) 。
    日光温室参数的选择应根据当地地理纬度•●、气候条件及使用要求而定。综合考虑温室的采光•●、保温•●、作物的生育以及人工作业等因素,适于东北地区的节能日光温室的跨度以6.0~7.5 m为宜,北纬41。以北地区以6.0 m跨度为宜。脊高相应为2.8~3.5 m,增加高度会增加温室前坡参考角和温室内空间,从而有利于温室的采光和作物生育,但如果温室过高,不仅会增加温室造价,而且也会影响保温。一般认为:6.0 m跨度的温室,高度以2.8~3.0 m为宜;7.0 m跨度的温室,高度以3.3~3.5 m为宜。脊位比一般在北方寒冷地区选为0.8。为保证冬至日光温室有较大的透光率,前坡参考角在北纬32°~43°地区应确保为20.5°~31.5°以上,后坡仰角以大于当地冬至正中午时刻太阳高度角5°~8°为宜。在北纬32°~43°地区,后坡仰角应在30°~40°及以上,温室屋脊与后墙高度差应在80 cm以上。为行走方便及保证一定的蓄热面积,北墙高1.80~2.30 m,后坡水平投影1.0~1.4m。前坡采光面形状,有折线型(二折或三折)和曲线型2种,对于塑料薄膜覆盖的Et光温室,为固膜方便,多采用曲线形。
图1 日光温室剖面图几何参数
    图1 日光温室剖面图几何参数
    北方地区冬季低温,采暖费用较高,也可采用栽培床标高低于室外自然标高50 cm以下,即半地下结构(图2),由于半地下结构使室内地面自然温度高于室外地面,保温节能效果更好,一般可不采暖。
图2 半地下式温室剖面标高参数
    图2 半地下式温室剖面标高参数

2 日光温室的建筑材料
    日光温室基本结构包括承重骨架•●、墙体及其基础•●、后坡•●、防寒沟•●、覆盖薄膜•●、通风口•●、工作间(或内门斗)等。
2.1 承重骨架  综合考虑承载能力•●、节省材料及使用要求,采用两铰拱式钢平面桁架的形式。据计算,当跨度为6.0—
7.5 m时,桁架上•●、下弦垂直距离可取为0.20~0.25 133。上弦采用 1.25×2.75焊管(俗称4分管),下弦为 12或 14钢筋,腹杆为 8或中lO钢筋,焊接形成骨架。纵向设4~6道系杆,与桁架焊接连接或螺栓连接。骨架间距通常取为0.90 nl。为防锈蚀,最好采用热镀锌钢材 ,这种骨架的耐久年限可达15~20年。
2.2 墙体  墙体不但起承重和围护作用,还具有蓄热•●、绝热和保温作用。为增加热阻和减少厚度,多做成多层异质复合墙体。内层墙应采用容重大•●、导热系数大的材料(如砖•●、空心砖•●、加气}昆凝土块等)砌筑,以提高其蓄热能力。外层墙除用砖外,还可用加气混凝土砌块等砌筑,中间的隔热层可用小密度发泡聚苯板•●、珍珠岩等填充。墙体厚度通常为600 mm(2层240 lain厚砖墙,中间夹120 rffn厚小密度发泡聚苯板)。也可采用240墙,外贴8~10 cm厚聚苯乙烯板,板外贴挂二布三浆。当墙长超过60 m时,应设伸缩缝。若采用2层墙中间夹保温层时,则应设墙体拉结筋。
2.3 基础  温室基础可用毛石或砖砌筑,基础砌体高度应不小于500 IBm,其下用混砂(水撼砂)或碎石粉(水沉实),对要求较高的温室水砂(水撼砂)填至冻深下10 cm。基础宽600 mm,一般可满足要求。
2.4 后坡  后坡除要考虑承重强度外,还应考虑建筑材料的导热•●、蓄热系数和建造厚度。钢筋混凝土板蓄热好,经久耐用,但自重大;用木板承重自重小,施工方便,经防腐处理后耐久性也较好,但要耗用木材 。有的厂家用无机材料制成空心板(内配竹筋),耐久性好,但造价较高。承重板上最好用100~150 mm厚发泡聚苯板(容重不小于16 kg/in )作隔热层,其上用1:5白灰炉渣找坡,再抹砂浆并上防水面层(SBS等),这样做成的后坡热阻可达到3~4 m %/W。为降低造价,后坡也可用整捆的秸秆•●、稻草等保温,再用塑料膜•●、草泥防水,厚度以400~700 mm为宜。
2.5 防寒沟  防寒沟的作用是减少土壤热量横向流失,最好在温室四周均设,至少在前底脚通长设置。较好的做法是在前地垄墙内侧附贴一层聚苯板,厚8~10 cm,与前基础等深(或与基础砌体部分等深),即制成永久性防寒沟。简单的做法是在设施周围挖1条宽30 cm•●、深60 cm的沟,沟中填入稻壳•●、蒿草等保温材料。
2.6 覆盖薄膜  外覆盖材料除了塑料薄膜和玻璃以外,还出现了玻璃钢(FRP板)和双层充气薄膜温室,这样可以减轻屋架的重量,降低建筑成本。日光温室前坡覆盖的薄膜应选择透光率高•●、防尘•●、流滴持效期长•●、保温好•●、耐老化的多功能长寿膜,厚度一般为0.10~0.15 mm。目前常用的有氯乙烯(PE)膜,聚氯乙烯(PVC)膜,乙烯一醋酸乙烯共聚树脂(EVA)膜等。由于所用原料及所添加的助剂不同,使薄膜具有不同的性能。适于不同作物生长的有色薄膜(如能使番茄•●、茄子等增产的紫光膜等)也多有应用 。
2.7 通风口  为加强夏季通风降温,温室除应适当设置北窗外,前坡覆盖薄膜应设上•●、下2个通风带,并在其内侧安装防虫网。寒冷地区的北窗冬季应封堵严密,用天窗通风除湿。采用机械通风的应设置风机u 。
2.8 作业间  根据需要,可在日光温室的一端附设作业间,以防止冬季冷风直接由门吹人温室内,并可放置工具•●、产品或住人。在不太寒冷的地区,也可不设作业间,只在门内设置门斗或张挂棉门帘。
3 环境调控
    日光温室通过与外部的相对隔离和环境调控设备的作用,为作物的生长发育提供了优于自然气候的环境条件,实现周年稳定和高效的园艺产品生产。温室内的环境条件状况是由室外气象条件•●、温室结构与覆盖材料•●、室内环境调控设施的运行状况•●、室内栽培的植物等复杂因素综合作用所决定的。日光温室能够有效控制设施内物质与能量的转移与平衡,提供植物生长发育和产品形成所需的光照•●、温度•●、湿度•●、气流等环境条件,对这些环境因素进行有效调节与控制,是温室生产的核心问题。
3.1 光照环境  光不仅是植物进行光合作用等基本生理活动的能量源,也是花芽分化•●、开花结果等形态建成和控制生长过程的信息源,因此,光照是园艺设施中极其重要的环境因素。光照环境的人工调控分为光照强度调控•●、光周期调控•●、光质调控以及光照分布的调控几个方面。
    光照强度调控包括补光与遮光。调控手段有以下几个方面:温室构造和建设方位的选择;内外遮光处理;光调节性覆盖材料的选用;人工光源补光;反射板的利用;覆盖材料的清洗和替换。
    光质调控手段有采用特定光谱的光源补光和覆盖材料的选择。近年来,通过研究温室覆盖材料的分光透过特性来控制作物的花芽分化•●、果叶着色等技术不断得到实际应用。某些塑料膜或玻璃板可过滤掉不需要的红色光或远红色光,以达到调节花卉的数量和高度或抑制种苗徒长的效果。玻璃基本不透过紫外辐射,对花青素的显现•●、果色•●、花色和维生素的形成有一定影响,采用PE和FRA覆盖材料的温室能透过较多紫外辐射,对作物的品质和色泽均有好处。人工光照中,选择不同分光光谱特性的人工光源组合,能够获得不同的光质环境,提供植物所需的光谱组成。利用不同分光透过特性的覆盖材料,采用在其生产中添加不同助剂的方法,改变其分光透过特性,从而达到光质调控的目的。
    光周期的调控即光照时间的调控,适当降低光照强度而延长光照时间•●、增加散射辐射的比例,间歇或强弱光照交替等均可大大提高植物的光利用效率。植物生产中一般根据植物种类控制其光照时间,同时也通过间歇补光或遮光的方式调节光照时间 。
3.2 温度环境  温度直接影响作物的生长发育•●、产量•●、品质,日光温室能够提供适宜植物生长的•●、优于自然界温度环境的条件。在日光温室内以保温•●、加温或降温等人工方法,创造出作物适宜的温度环境。在节能•●、经济的前提下,维持作物生长发育过程中的动态适温,使温度的空间分布均匀,时间变化平缓。
    温室环境调控中的保温节能是降低生产成本•●、提高经济效益的最为重要的问题。节省温室加温能耗可从加强保温•●、采暖系统的合理设计与管理以及新能源(可再生能源)的有效利用等3个方面着手。减少温室热量散失技术措施有采用保温性好的覆盖材料和采用多层覆盖等。一些塑料薄膜在生产中依靠添加红外阻隔剂的方法,可有效降低其长波红外辐射的透过率,达到提高其保温性的效果。近年国内一些科研院所和企业研究开发了其替代材料—— 新型复合材料保温被,采用了化纤布•●、无纺布•●、发泡塑料•●、镀铝膜等材料构成隔热保温层•●、反射层•●、防水层等多功能复合保温覆盖,不仅具有较大的导热热阻和阻隔辐射传热的性能,有与草帘相近的保温效果,同时又具有防水防潮•●、不易变质老化•●、寿命长•●、质地轻•●、便于机械化卷铺作业等优点。在节能型日光温室中采用异质材料复合墙体,墙体内侧在白昼可有效吸收和蓄积太阳热能,在夜间将热量释放回温室内,成为维持室内气温的热源。活动式的保温覆盖是在温室的固定覆盖层内侧或外侧设置可以活动的保温幕帘,夜间活动保温幕帘展开覆盖保温,白昼收拢保证温室进光,因此基本不影响温室白昼的采光,同时设置幕帘开闭机构,提高了作业效率•●、减少了作业时间。近年在欧美和我国,应用双层充气膜保温覆盖和缀铝膜保温幕也是很好的温室保温技术。世界各国都开展了利用可再生能源如太阳能•●、风能•●、地热能和生物质能等作为温室加温能源的研究,其中最有普遍应用前景的是太阳能和生物质能(沼气等)。太阳能贮存利用技术与设施的研究,沼气的利用与种养结合生态温室的产生都是新能源有效利用的有效尝试。
    温室加热方式有热风加温•●、热水加温•●、蒸气加温及电热加温等。大型连栋温室多采用集中供暖的燃煤锅炉热水采暖。燃油暖风机因其配置和使用方便灵活的特点,不仅在南方一些冬季采暖时期短•●、采暖负荷小的地区的温室中采用,在一些北方采用热水采暖的温室中也作为备用的设备配置。温室降温主要采用通风(自然通风与机械通风)•●、蒸发降温(湿垫与喷雾降温等)和遮阳等3方面的技术和设备 。
3.3 湿度环境  在相对湿度75% ~85%时作物净光合速率达到最大。相对湿度过高,会造成光合强度的下降和作物徒长,影响开花结实。而相对湿度过低,造成CO:不足而减弱光合强度。持续的低湿度环境将使产品萎蔫变形•●、纤维增多•●、色泽暗淡,影响其色•●、香•●、味,使产品品质下降。降低室内湿度的常用方法有:通风换气,加温降湿,使用除湿机,覆盖地膜,适当抑制灌水量,使用透湿性•●、吸湿性良好的保温幕材料。常用的加湿方法有:增加灌水•●、喷雾加湿与湿垫风机降温系统加湿等。在采用喷雾与湿垫加湿的同时,还可达到降温的效果,一般可使室内相对湿度保持在80%左右,设备也易于控制。
3.4 空气环境 温室设施内的空气环境调控,主要是对气体组分的调节。为保证温室内植物的生长需求,提高园艺植物产品的生产效率,采取对室内CO 环境有效调控的技术措施是非常必要的。将温室中CO,浓度提高到高于大气中浓度的适当水平,可获得增加光合强度•●、增加园艺产品产量的效果,称为CO:施肥。根据试验报道,采用CO 施肥技术提高室内CO 浓度,对于果菜与叶菜类蔬菜,可获得20% 一120% 的增产效果,根菜类蔬菜可增产2倍以上;花卉可增加花数10% ~30% ,并使开花期提前数日,花的品质也得到提高。CO:浓度对植物生理与形态也有一定的影响,在一定的范围内,提高CO:浓度,可培育矮•●、粗•●、壮的蔬菜苗,根系也较发达。CO 施用浓度应在作物的CO:饱和点以下,根据栽培试验结果,多数植物在800~3 000 Ixl/L的浓度有较好的增产效果。CO:肥源:有机肥发酵,燃烧碳氢化合物,燃烧普通燃煤或焦炭,施用液态CO ,化学药剂发生CO 。施用的开始时间,一般选择在上午,下午一般不考虑施用。在Et出后1 h左右为宜,其施用时间的长短,应根据栽培目标与环境温度•●、光照条件而定,一般在换气之前30 min停止施用较为经济 。
4 结语
    环境控制方面,我国已引进或自行设计出各种相关设施。如胖龙公司引进美国专利技术生产的保利通风窗(Poly.vent),具有保温和通风双重功能。我国还自行研制了各种高性能的微雾系统•●、湿帘/风扇降温系统•●、二氧化碳发生器及补气系统,各种滴灌•●、喷灌•●、施肥施药系统及室内环境因子微机监控系统等。这些都为我国智能化温室管理奠定了基础。与发达国家相比,我国在这方面的科研力度还相当不足。日本已开始研究利用太阳能及其存储技术,进一步降低了温室的运行费用。在新型的日光温室中,供暖•●、通风•●、喷灌等设施消耗的能源均可来自太阳能。日本大型温室的管理及运输已完全实现了轨道化。日本•●、荷兰的一些大型温室中已开始应用机器人作业。
下一篇:没有了 上一篇:大棚温室塑料板材

返回顶部

www.zzgangya.com
友情链接:988棋牌官网  988棋牌下载  988棋牌APP下载  988棋牌  988棋牌游戏  988棋牌