周博士考察拾零（六十）連棟溫室墻面硬質板窗戶的安裝與開啟方法

周長吉

棟溫室墻面設置窗戶，一方面可以和屋面窗戶結合形成大高差的熱壓通風系統，另一方面也可以在不打開屋面通風窗的條件下自身開啟，形成室內的對流穿堂風而達到溫室通風換氣的效果。因此，連棟溫室墻面（包括山墻和側墻）設置通風窗是增強自然通風的一種重要手段。除自然通風外，為保證安裝濕簾側墻冬季的保溫性和密封性，在安裝濕簾的墻面外側也往往需要安裝保護蓋板，保護蓋板是另一種形式的通風窗。夏季濕簾保護蓋板打開，室外干熱空氣在室內負壓作用下（風機向外排風而形成室內負壓），進入濕簾進行濕熱交換后形成濕冷空氣進入溫室降溫，此時，濕簾相當于進風口；冬季濕簾-風機系統停止運行期間，為防止室外冷風通過濕簾進入溫室，將濕簾保護蓋板關閉，可有效減少溫室冷風滲透熱損耗、減少熱損失、節約能源、提高效益。

與民用建筑不同，溫室大部分的通風窗并沒有窗扇，或者說傳統的窗扇演變成了覆蓋窗洞的“蓋板”。這種“蓋板”有柔性材質的塑料薄膜和硬質板材的玻璃、硬質PC板（包括PC中空板和PC浪板）之分。柔性材質的塑料薄膜一般采用卷膜的方式啟閉，而硬質板材的玻璃和PC板則多采用齒輪齒條的驅動方式啟閉。塑料薄膜溫室一般均采用柔性薄膜，用卷膜方式啟閉；而玻璃和PC板溫室則常采用同樣材質的硬質板透光覆蓋材料，推拉或提拉等方式啟閉，但也不排除為了降低成本采用卷膜方式覆蓋的，尤其是南方地區覆蓋濕簾外墻的溫室。

卷膜開窗的原理和方式比較簡單，不多贅述，本文重點介紹硬質板材窗扇（為了統一表述，以下不論含在窗框內的窗扇還是貼在窗框或通風口、濕簾墻外的“蓋板”均稱為窗扇）的不同安裝和開啟方法。

溫室墻面窗戶的分類

按照窗扇的用途和目的來分，溫室墻體上的窗戶可分為通風窗和保溫窗兩種。這里講的通風窗，是指安裝在溫室采光面上兼顧采光和通風作用的窗戶，窗扇開啟后溫室進行通風換氣；窗扇關閉后，溫室保溫采光。而保溫窗則專指安裝在濕簾外側的窗扇，濕簾-風機降溫系統運行時窗扇打開，濕簾-風機降溫系統長時間停止運行期間窗扇關閉。按照上述功能，通風窗的窗扇應盡量采用與溫室墻面透光覆蓋材料相同材質的材料，如玻璃溫室用玻璃，PC板溫室用PC板，但有的玻璃溫室也有用PC板材料的；而保溫窗的窗扇則不必局限于使用與墻面透光覆蓋材料相同材質的材料，可本著經濟適用的原則選擇使用材料，可以是玻璃、PC板、塑料薄膜等透光覆蓋材料或彩鋼板、玻璃纖維瓦楞板等不透光保溫材料。

溫室墻面上的窗戶按照窗扇的開啟方式可分為推拉窗、提拉窗、平開窗和上懸窗（外翻窗）。

推拉窗和提拉窗窗扇都是在平行于墻面的平面內運動，前者窗扇在窗口內水平運動，后者窗扇在窗口外上下運動。兩種開窗方式共同的特點是窗扇不占用室內外空間、可隨意控制開啟面積、窗戶開合時窗扇均沿軌道運行（提拉窗可不設軌道），操作輕便，防蟲網安裝不影響窗戶的開啟。但雙層推拉窗最大開啟度只能達到整個窗戶面積的1/2，三層推拉窗最大開啟度只能達到整個窗戶面積的2/3，不可能實現整個窗口完全打開，在一定程度上限制了溫室的通風量。而且無論是推拉窗還是提拉窗，其密封性能都不理想，冬季熱損耗較大；在風雨天，窗戶只能關閉而無法換氣。

平開窗（連棟溫室一般采用外平開）和上懸窗（主要為外翻窗）不占用室內空間；窗扇和窗框間一般采用橡膠密封壓條，封閉性優良，冷風滲透熱損失小；外翻窗在下雨時也可開啟透風。但兩者均占用室外空間。

具體溫室設計中，開窗方式可根據溫室的使用要求、經濟水平和當地的氣候條件，因地制宜地選擇采用。

溫室墻面窗戶的驅動方式

推拉窗

連棟溫室中墻面推拉窗主要用于溫室通風換氣，其驅動方式有兩種：手動和電動。手動啟閉投資少，可按照操作者的管理經驗人為操作窗扇的啟閉和開啟面積的大小，但手動啟閉要求窗戶的設置高度應在便于手動作業的位置，一般窗扇下沿距地面不宜高于1.0 m（圖1），而且圍繞開窗的墻面室內必須設計操作走道以方便開啟窗扇。由于是根據經驗人為操作窗扇的開啟，在操作時間和時機上都難以精確把控，環境控制比較粗放，對大面積連棟溫室操作比較困難，多應用在小面積的實驗溫室中。

電動啟閉是在窗扇的邊框上安裝推桿，用電機減速機驅動連接齒輪齒條的驅動桿推動窗框推桿往復運動，實現窗戶的啟閉。

提拉窗

連棟溫室中墻面提拉窗可以用于溫室通風換氣，也可以用于濕簾外墻保溫。由于窗扇采用提拉的方式，自身重量較大，而且操作位置較高，手動操作幾乎不能實現，電動驅動是唯一的選擇。電動驅動一般采用齒輪齒條開窗機構，選擇直齒條豎直安裝帶動窗扇上下運動，實現窗扇打開和關閉的功能。電動驅動根據齒條安裝的位置不同，分為室內驅動、室外驅動以及窗扇上框驅動和窗扇下框驅動幾種形式（圖2）。

平開窗

連棟溫室墻面平開窗主要用于溫室通風換氣。由于單扇窗戶的面積較小，對窗戶不多的溫室可采用人工啟閉。采用人工啟閉對窗戶安裝位置及操作要求同手動推拉窗。對于溫室面積大、開窗數量多的平開窗，一般也采用電動驅動的方式控制啟閉。

電動驅動的平開窗（圖3）是在窗戶的一端安裝電機減速機，電機減速機帶動豎直驅動軸轉動，驅動軸的兩端通過齒輪轉換將動力傳遞到系統水平驅動桿上，帶動系統水平驅動桿往復運動。每扇窗扇的上下框分別安裝窗扇驅動桿，并將其連接到系統水平驅動桿，通過系統水平驅動桿的往復運動即可實現窗扇的打開和關閉，從而實現電動控制窗扇啟閉的功能。這種開窗系統控制面積大，精度高。

上懸窗

上懸窗亦稱外翻窗，是連棟溫室墻面開窗的主要方式，可用于溫室通風，也可用于濕簾墻保溫。

溫室通風用上懸窗根據窗扇的安裝位置可分為高位窗、中位窗和低位窗（圖4）。所謂高位窗就是上懸窗的旋轉軸安裝在墻面的最高位置，一般在天溝下；中位窗的上懸旋轉軸應安裝在墻面的中部位置，同時窗扇的下沿也在溫室墻面的中部；低位窗的上懸旋轉軸一般安裝在墻面中下部，窗扇的下沿正好達到墻面透光覆蓋材料的最低位置。高位窗和中位窗由于安裝位置較高，一般均采用齒輪齒條驅動開窗，而低位窗則可以采用人工開啟的方式操作，由于是人工操作，所以每扇窗扇的面積也就受到限制（圖4c）。電動驅動通風用上懸窗的齒條一般安裝在室內，為減少齒條在室內所占空間，多采用弧形齒條。高位通風窗齒條安裝和運行的位置相對較高，不會影響室內操作人員的行走，一般也不會影響室內的種植作業（圖5a）；中位或低位通風窗由于齒條的安裝位置較低，往往會影響室內作業人員的行走（圖5b）。但高位通風窗由于進風口位置較高，與屋面通風口形成的聯合熱壓通風系統由于進風口和出風口之間的高差較小，在相同開窗面積的條件下，通風量和通風效果較中位和低位通風窗差。一般墻面通風窗的進風口位置越低，與屋面通風口形成的熱壓通風量就越大。設計中為了最大限度增大溫室墻面和屋面通風口聯合熱壓通風的效果，同時又為了避免齒條安裝位置過低影響溫室室內作業，可采用全墻面窗扇的高位窗形式（圖6），這種形式的窗扇結合了高位窗和低位窗的優點，但由于窗扇面積增大，啟閉窗扇的動力也相應增大。

上懸式通風窗的窗扇可以是整堵墻面連續開窗（圖4b），也可以是整堵墻面斷續開窗（圖7）。連續開窗進風均勻；斷續開窗可避開墻面的一些凸出面或其他障礙物，布置靈活，每段用1臺電機減速機驅動，操作控制均比較靈活。

濕簾保溫和密封用外翻窗，根據濕簾的安裝位置可分為高位窗和低位窗兩種；根據窗扇在一堵墻面上是否連續安裝又分為連續外翻窗和斷續外翻窗（圖8）。

不論是連續外翻窗、斷續外翻窗，還是高位外翻窗、低位外翻窗，濕簾外翻窗的共同特點是開啟窗扇的驅動齒條均采用直齒條，安裝在窗扇的下沿，向上（外）拉動打開窗扇，向下（內）推動關閉窗扇。由于直齒條是安裝在室外，需要單獨設置立柱支撐電機減速機和驅動軸，除了占用一定的室外空間外，電機減速機、軸承座、齒輪等均需要防雨，在風沙較大的地方經常發生齒輪齒條咬合部位被泥沙填塞的情況，在這些地區齒條安裝時應齒口向下安裝，以盡量減少泥沙堆積，同時在運行管理中要經常清潔齒輪齒條，以確保開窗機構的安全運行。