日光温室的结构设计与建造共25页PPT资料

1.9m
α = 16.9º
0.9m
7.5m
日光温室结构示意图
2020/6/11
第二章 温室设计与建造
7
3、最佳前屋面角
理想屋面角和合理屋面角 都是以正午12点的太阳高 度角进行的计算。
在实际生产过程中，温室 并不是只用在这一时刻， 还要考虑有效利用时段， 一般从上午9时到下午15 时。
因此，必须对前屋面角进 行修正，加一个修正值， 这样我们就得到了最佳前 屋面角。
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第二章 温室设计与建造
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二、日光温室的结构参数设计
日光温室的结构参数概括为：“五度”、“四比”、“三材”
1、“五度”
角度 长度 跨度 高度 厚度
前屋面角 后屋面仰角 方位角
2、 “四比”
保温比 高跨比 前后坡比 遮阳比
建筑材料 3、“三材” 透明覆盖材料
保温材料
2020/6/11
日光温室的结构设计与建造
主要内容：
一、日光温室的构造 二、日光温室的结构参数设计 三、日光温室的建造程序 四、日光温室的应用
重点与难点：日光温室主要结构参数
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第二章 温室设计与建造
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一、日光温室的构造：
5
4
3
7
9
8
2
6
1
7
1、栽培床 2、后墙 3、后屋坡 4、前屋面 5、草 苫 6、人行道 7、防寒沟 8、后屋坡仰角 9、前屋面角
最佳前屋面角度：
α=φ+lδl - 40º+c
– 其中：c表示各地区冬至日9 时和15时的太阳高度角比正 午低的值。
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第二章 温室设计与建造
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最佳前屋面角情况下节能日光温室 结构示意图
以西安为例， φ=33.4º， 冬至日δ=-23.5º，西安地 区c=14º 那么西安地区最佳前屋面 角度是：
• 由左图可以看出：
– 当入射角在0～40°范围时， 随着入射角的加大，透光率逐 渐下降，但变化不明显；
– 当入射角在40～60°范围时， 透光率随着入射角的加大明显 下降；
– 当入射角处在60～90°范围时， 透光率随着入射角加大而急剧 下降。
• 因此，我们可以将入射角增大 到40 °这样对透光率没有明显 影响，但是却可以大大节约建 造成本。
40
41
42
43
理想角 55.3 56.3 57.3 58.3 59.3 60.3 61.3 62.3 63.3 64.3 65.3 66.3
合理角 15.3 16.3 17.3 18.3 19.3 20.3 21.3 22.3 23.3 24.3 25.3 26.3
最佳角 30.0 30.7 31.5 32.2 32.9 33.7 34.4 35.2 35.9 36.6 37.4 38.1
三
材
透明覆盖材料：指塑料薄膜、玻璃、硬纸板材
保温材料：包括草苫、纸被、棉被、羊毛等
第二章 温室设计与建造
3
日光温室前屋面角度计算
B 日光 温室 A
α
C
N 地轴
1、理想前屋面角的计算： ①理想状态是指太阳光线垂直照射到 前屋面，透光率最大。 ②以正午太阳高度角进行计算
由黄色三角形可知： ΔABC是直角三角形
纬度φ
∠ABC+α=90º
赤纬δ
Sun
D
O地心
赤道
由蓝色三角形可知：
ΔOBD是直角三角形
合理前屋面角 α=φ + lδl - 40 ° 西安地区：16.9º
最佳前屋面角 α= φ + lδl - 40º+ c 西安地区：30.9º
α =56.9º
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α = 16.9º
第二章 温室设计与建造
α=30.9º
10
不同纬度地区日光温室最佳前屋面角度
纬度
32
33 34 35
36
37 38 39
以西安为例，纬度(φ)是 33.4º，冬至日(δ)=-23.5º， 那么西安地区理想的屋面角 度是: α=φ+ lδl
=33.4º+ l-23.5ºl
=56.9º
H=9.9m
h=8.9m
后 墙
α=56.9º
7.5m
日光温室结构示意图
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第二章 温室设计与建造
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2、合理屋面角度
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第二章 温室设计与建造
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日光温室建造实例
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第二章 温室设计与建造
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思考题
前屋面曲面形状对透光率是否有影响？平 面、抛物线、椭圆、双曲线及其组合。
从农事操作角度考虑如何改进温室的前屋 面形状？
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第二章 温室设计与建造
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1、日光温室的“五度”
合理的前屋面角为：α=φ + lδl - 40 °
第二章 温室设计与建造
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合理前屋面角情况下节能日光温室 结构示意图
以西安为例， φ=33.4º， 冬至日δ=-23.5º， 那么西安地区合理前屋面 角度是： α=φ + lδl - 40º
=33.4º+ l-23.5ºl - 40º =16.9º
合理前屋面角为：16.9º
α=φ+lδl-40º+c
=33.4º+l-23.5ºl-40º+14
=16.7º+14º
=30.9º 最佳前屋面角为：30.9º
3.8m
α=30.9º
后 墙 2.6m
7.5m
日光温室结构示意图
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第二章 温室设计与建造
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日光温室前屋面角设计
理想前屋面角 α=φ+ lδl 西安地区：56.9º
赤纬就是天体的位置与天赤地道球位置的差，在
天赤道以北多少度就为正多少度，反之，在
天赤道以南多少度为负多少度。
太阳赤纬的绝对值总是等于太阳直射点的纬
度。
S
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第二章 温室设计与建造
∠OBD+φ+lδl=90º 由图可知：∠ABC=∠OBD
那么可得：α=φ+ 结构示意图
角度
前屋面角： α= φ + lδl - 40º+ c 方位角：偏东或偏西5° ～ 10°
后屋面仰角：30°~45°
五
长度： 适合长度为50 ～60m
度
跨度： 适宜跨度为6～9m
高度
脊高：2.7 ～3.6m 后墙高：1.6 ～2.4m
厚度
墙厚 后屋顶厚
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第二章 温室设计与建造
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2、日光温室的“四比”
保温比：温室建筑面积与围护结构表面积之比。
四 高跨比：温室的脊高于温室的跨度之比。 比
前后坡比：温室的前屋面与后屋面水平投影长度之比。 遮阳比：温室的跨度与温室的屋脊阴影长度之比。
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第二章 温室设计与建造
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3、日光温室的“三材”
建筑材料
墙体材料：指东西山墙和后墙所用材料 屋架材料：是指整个温室的骨架材料 后屋面材料：指后屋面覆盖所用材料