日光温室的结构设计与建造

66.3
15.3
16.3
17.3
18.3
19.3
20.3
21.3
22.3
23.3
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25.3
26.3
30.0
30.7
31.5
32.2
32.9
33.7
34.4
35.2
35.9
36.6
37.4
38.1
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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
2013年7月18日星期四
第二章 温室设计与建造
五、日光温室的构造
长度 跨度 1、日光温室的 “五度” 角度 高度 厚度 建筑材料 2、日光温室的 “四比”
保温比
高跨比 前后坡比 遮阳比
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3、日光温室的 透明覆盖材料 “三材” 保温材料
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第二章 温室设计与建造
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课后作业：
1、温室的分类方法有那几种？ 2、温室的建造特点是什么？ 3、如何进行场地的选择？ 4、日光温室的“五度”、“四比”、“三材” 指的是什么？
α = 16.9º
7.5m
1.9m 0.9m
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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3、最佳前屋面角
理想屋面角和合理屋面角 最佳前屋面角度：
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。
α = 16.9º
α=30.9º
α =56.9º
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第二章 温室设计与建造
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不同纬度地区日光温室最佳前屋面角度
纬度 理想角 合理角 最佳角
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40
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42
43
55.3
56.3
57.3
58.3
59.3
60.3
61.3
62.3
63.3
64.3
65.3
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第二章 温室设计与建造
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3.8m
α=30.9º
7.5m
后 墙
2.6m
日光温室结构示意图
=33.4º +l-23.5º l-40º +14
=16.7º +14º =30.9º 最佳前屋面角为：30.9º
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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 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
三、场地的选择
1、气候条件 2、地形与地质条件 3、土壤条件 4、水、电及交通条件
二、温室建造的要求
1、满足功能和环境的要 求 2、满足可靠性和耐久性 的要求
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四、现代化连栋温室的 结构类型与主要荷载
1、恒荷载 2、活荷载 3、雪荷载 4、风荷载
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第二章 温室设计与建造
本课要点：
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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”
保温比 角度 前屋面角 后屋面仰角 方位角 2、 “四比” 高跨比 前后坡比 遮阳比
1、“五度”
长度 跨度 高度 厚度
建筑材料 3、“三材” 透明覆盖材料 保温材料
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Terrace greenhouse constructed on the mountain area
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第二章 温室设计与建造
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Two-span solar greenhouse with outside heat preservation quilt
• 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。
合理的前屋面角为：α=φ + lδl - 40 °
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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-23.5º - 40º l =16.9º 合理前屋面角为：16.9º
遮阳比：温室的跨度与温室的屋脊阴影长度之比。
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3、日光温室的“三材”
墙体材料：指东西山墙和后墙所用材料
建筑材料 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
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
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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”
前屋面角： α= φ + lδl - 40º+ c 角度 方位角：偏东或偏西5° ～ 10° 后屋面仰角：30°~45° 五 度
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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。
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： α=φ+lδl-40º +c
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其它类型
Un-symmetrical energy-saving solar greenhouse
Different height of pillars and ridges, multi-spans, different length of south and north transparent surface
h=8.9m H=9.9m
后 墙 α=56.9º
7.5m
日光温室结构示意图
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2、合理屋面角度
• 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。
2013年7月18日星期四 第二章 温室设计与建造
由蓝色三角形可知： ΔOBD是直角三角形 ∠OBD+φ+lδl=90º 由图可知：∠ABC=∠OBD
那么可得：α=φ+ lδl
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理想前屋面角情况下节能日光温室 结构示意图
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-23.5º + l =56.9º
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第二章 温室设计与建造
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Two-span solar greenhouse with south and north section
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第二章 温室设计与建造
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本课要点：
一、温室的建造特点
1、整体性： 2、作物适应性： 3、地域性： 4、功能性：
长度： 适合长度为50 ～60m
跨度： 适宜跨度为6～9m 脊高：2.7 ～3.6m
高度
后墙高：1.6 ～2.4m 墙厚
厚度
后屋顶厚
第二章 温室设计与建造 15
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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 比
高跨比：温室的脊高于温室的跨度之比。
前后坡比：温室的前屋面与后屋面水平投影长度之比。
温室设计与建造
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
2013年7月18日星期四 第二章 温室设计与建造 2
一、日光温室的构造：
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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
第二章 温室设计与建造
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日光温室前屋面角度计算
N
B 日光 温室 A
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
地轴
α
C
纬度φ 赤纬δ
∠ABC+α=90º
O地心
Sun
D
赤道 地球 赤纬就是天体的位置与天赤道位置的差，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 S 度。