北方常用三種溫室結構光照優化設計

許超 姜偉

中圖分類號：G64文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016） 01 （a）-0000-00

摘要：本文針對北方地區常用的單斜面、拋物面、圓拱型三種結構類型日光溫室進行光照試驗測定其不同位點的光照和溫度。經過試驗對比分析，得到結果為：前屋面角度為40°的圓拱型溫室內的光照環境相對較為均勻，對不同高度作物的生長適應性強，應優先選擇的圓拱型溫室。

關鍵詞：日光溫室；結構設計；光照；溫度

節能型日光溫室是八十年代為適應我國北方寒冷地區冬季果蔬栽培發展起來的一種設施農業技術，集合了普通塑料大棚和加溫溫室的長處，可以實現白天不加溫晚上少加溫的條件下種植果蔬，避免農民閑冬，有很好的經濟效益，闖出了一條發展具有中國特色的設施農業的道路。在建筑材料和建造方式相同的情況下，日光溫室結構對室內光照度有很大影響。為了量化不同結構溫室內的光環境，本文嘗試對北方地區常用的單斜面、拋物面、圓拱型三種結構類型日光溫室進行光照試驗，測定其不同位點的光照和溫度，尋求溫室最優設計。

1 三種溫室試驗模型

為了方便比較不同試驗模型光照效果，本文設計了相同尺寸的溫室簡易試驗模型，其長度為4m，跨度為7m，具體如下：

（1）單斜面日光溫室，如圖1所示：

（2）拋物面溫室日光溫室，如圖2所示。根據目前我國北方地區廣為推廣的結構建設圖得到拋物面日光溫室的采光面回歸方程為：

y=～0.0938x2+1.0393x+0.2158

式中，

y——采光屋面的垂直坐標；

x——采光屋面的水平坐標。

（3）圓拱型日光溫室，如圖3所示。C點是圓拱部分與直桿部分的切點（焊接）。（圓弧半徑為5m）

2 三種溫室試驗模型光照優化設計

圖1-3中的A點是一活動鉸支座，移動滑塊E可以調節溫室試驗模型前屋面的角度。骨架材料統一采用直徑為30mm的圓鋼。根據東北嚴寒地區的地理緯度、氣候等條件，及溫室建造方位的基本原則，日光溫室的方位方向都是南偏西7°。具體采用的前屋面角度和溫室高度如表1所示。

（1）其它條件相同的情況下，溫室光照強度對比：圓拱型溫室>拋物面溫室>單斜面溫室；

（2）同一溫室結構時，前屋面角度不同，室內光照強度也不同。前屋面角度為40°的光照強度>前屋面角度為30°的光照強度>前屋面角度為60°的光照強度。

（3）在南北方向7個點上的光照差異較大，其中單斜面溫室的變化趨勢較大，其次為拋物面溫室，圓拱型溫室的變化較小。

3.結論

這說明，圓拱型溫室內的光照環境相對較為均勻，對不同高度作物的生長適應性強；前屋面角度為40°的光照強度最大，應優先選擇前屋面角度為40°的圓拱型溫室。

參考文獻

[1]孫德發，苗香雯，崔紹榮.提高型連棟塑料溫室結構及調控設施的優化設計[J].長江蔬菜，2001，（2）：34-35.

[2]桑淑琴，王哲，安浩，等.新型節能加溫設施——燃池[J].農業工程學報，1997，13（4）：235-236.

[3]馮廣和，齊飛，等.設施農業技術[M].北京：氣象出版社，1998，41-69.