論日光溫室技術要點

王 娟

（酒泉市肅州區銀達鎮人民政府，甘肅 酒泉 735011）

1 日光溫室的概述

日光溫室即節能日光溫室的簡稱，也可稱為暖棚，由支撐骨架、覆蓋材料、兩側山墻、維護后墻體組成，通過充分利用太陽能，進行蔬菜越冬栽培，是我國北方地區獨有的一種溫室類型。日光溫室設施簡易，前坡面為可充分利用太陽能的單坡面塑料，其他三面則是圍護墻體。夜間，前坡面需要使用保溫材料進行覆蓋。日光溫室的主要功能是采光儲熱、防風換氣、調溫調濕等。在設計日光溫室時，首先要考慮溫室的采光問題，使陽光能夠最大限度地透射到溫室內。節能型日光溫室的透光率一般在60%~80%，溫度保持在21℃~25℃。

日光溫室以其節能環保、造價低、易建造、保溫性能好、冬季不需加熱、經濟效益較高等特點，受到廣大農民的普遍認可，尤其適用于經濟欠發達地區。

2 日光溫室的結構

日光溫室主要由前屋面、后屋面、圍護墻體3部分組成，其結構主要還包括中柱、柱腳石、墻基、不透明覆蓋物、防寒溝等。

墻體作為日光溫室的圍護結構，是溫室防寒保溫的重要屏障，將墻內側涂成白色，可使光照強度提高10%；后屋面的作用是阻止溫室的熱量散失、防寒保溫，其仰角角度非常重要，仰角過大，則不利保溫；仰角過小，則不利作物的生長。前屋面必須有足夠的強度，不能變形或倒塌，以抵御大風雪的重壓荷載。溫室前角度影響透光率，角度應確保在20.5°~31.5°，底角地面處的切線角度應保證在60°~68°。南北方向的絕對間距為日光溫室的跨度，一般以6~7 m為宜。活動保溫覆蓋物是溫室保溫防寒的重要組成部分，以柔韌的毛氈、草簾、棉被等為主要材料。防寒溝用于阻隔溫室土壤溫度橫向傳導，以便溫室地溫保持穩定。中柱、柱腳石、墻基等主要用于保障溫室結構的穩固性。

我國日光溫室的結構材料具有地域性特征，各地有所不同，分類方法亦不盡相同。各地區多以當地的實際情況就地取材、因地制宜。其主體結構可分為懸索結構、竹木結構、鋼木結構、全鋼結構、鋼筋混凝土結構、全鋼筋混凝土結構和熱鍍鋅鋼管裝配結構等。墻體的建筑結構大致可分為磚石結構溫室、干打壘土溫室、復合結構溫室等。溫室前屋面形態一般包括二折式、三折式或微拱式、拱圓式等形式。后屋面的長度也有著長后坡與短后坡的區別等。

3 日光溫室的設計要點分析

3.1 日光溫室的方位

日光溫室主要應用于冬季、春季、秋季。北方冬季日出在東南方，太陽高度較低，日落在西南，故而日光溫室多采用坐北朝南的方位；以東西延長，溫室的長度通常以50~60 m為宜；偏西5°~10°較好，有利于延長陽光透射時間以及夜間的保溫，最大限度地保障光照目的。

3.2 屋面角采光角度

日光的透射角度影響透明材料的透光率。通常情況下，光線入射角為0°~40°影響最小，且光量的反射損失率較低；光線入射角為40°~60°時，透光率與入射角呈反比例顯著下降趨勢；當光線入射角大于60°時，透光率急劇下降。由此可見，光線入射角在40°~50°為影響透光率的臨界點。通常，以冬至日陽光對溫室采光面最大投射角度達50°時，設定為日光溫室最合理屋面角采光角度。

3.3 保溫性能設計

日光溫室的保溫性能是由溫室前屋面活動保溫部分及其圍護墻體結構部分來實現。

（1）以塑膜作為前屋面透光材料，具有低成本、高效、節能等特點，在室外溫度不低于-25℃時，可保持溫室內溫度超過5℃。前坡面的外層覆蓋的活動保溫層，保溫材料的選用主要考慮其柔性、質量、耐老化、防水性、便于機械化作業、成本等要求因素。陽光充足的采光時段，前屋面打開活動保溫層，以便采光蓄熱；當光照減弱，要及時覆蓋活動保溫層，以輔助溫室保溫。

（2）山墻和后墻可采用異質復合板做墻體。內墻易選用磚或石頭等吸熱性能強的材質，以增強墻體的載熱能力，實現白天吸熱、蓄溫，夜間釋放熱量；外墻宜采取夾心墻或使用空心磚等隔熱性能好且導熱系數小的材料；內外墻以黏土磚砌筑，中間以珍珠巖或爐渣填充，以達到預期的保溫效果。

（3）日光溫室的保溫設計還需注重減少地中橫向傳導散熱的問題。溫室前底角下的橫向傳導散熱是熱量散失的主要因素。減少地中橫向傳導散熱的有效措施，可在前底角外挖出寬30 cm、深40 cm的防寒溝，再襯上薄膜，裝入雜草將其包嚴，最后蓋土踩實。高緯度地區可根據實際情況，適當增加防寒溝的寬度和深度，在有條件的情況下，最好在前底角下埋設泡沫板，會大大增加其保溫性能。

（4）注意減少縫隙散熱。嚴冬季節，日光溫室的內外溫差較大，即使很小的縫隙也會形成強烈對流，導致熱能散失。設置作業間及在靠門處用薄膜隔出緩沖帶，可有效減少縫隙散熱。另外還要避免后屋面墻體建造無縫隙；草泥垛墻應避免分段構筑，采取斜接，適當增加其厚度；前屋面覆蓋薄膜不用穿孔方法；空心磚黏土磚筑墻，墻面需要摸灰，嚴防縫隙散熱。

4 日光溫室的應用價值

日光溫室產業作為我國設施農業產業的主體，省時省力的同時，大大提高了農業種植產量和效益；促進農業產業結構調整、帶動相關產業發展，解決長期困擾我國北方地區冬季的蔬菜淡季供應，增加農民收入；節約能源，避免溫室效應造成的環境污染，對提高城鄉居民的生活水平具有重要作用。

5 結語

綜上所述，日光溫室作為當下科技農業發展的主要形態之一，其設計理念主要體現為節能、環保、高效。日光溫室的建設主要考慮其基本構造及性能要求，重點在于采光結構設計、場地及布局、主體建造要求、覆蓋物等方面。鑒于甘肅地區年平均氣溫在0℃~14℃，具有光照充足、太陽輻射強的特質，發揮其獨特的自然資源優勢，建設日光溫室產業化蔬菜育苗基地，是滿足現代蔬菜種植產業的發展及經濟效益的提高，以及實現農業產業結構調整、發展特色產業的首選，值得西部地區大力推廣應用。