最新《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制5
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《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制(2)_OK
章 温
植株，保证植物正常生长发育的人工环境。
室 设
通常较肥沃土壤的三相比约为40: 28: 32，含有大量的团
施 环
粒结构，并具有适宜的酸碱度。
境
调
节
与
控
制 2021/8/10
2
一、温室土壤的气体调节
维持土壤适当的通气性，是保证土壤空气质量、维持肥力 不可缺少的重要条件之一。
通常大土粒或土团疏松排列形成的非毛管孔隙的多少，直 接影响土壤通气性的好坏。
用水、节省劳力、提高作物品质和产量、提高耕地利用率等优
第 四
点。
章
温
配水管
单列孔管
调节门 A
配水管
单列孔管
室
设
施 环
（a)
A
A－A
境
配水管
调
节
与
控 制 2021/8/10
单列孔管
等压散水
图图4-44-747孔（孔b)管管式式喷喷洒洒器器
变压散水
10
（四）设施灌溉系统的设计
灌溉系统一般包括水源、首部枢纽（包括
控
制 2021/8/10
6
如图所示，土壤水分张力计的一端带有中空素陶土探头， 另一端接真空表或电接点真空表，接管内充水后置于被测土 壤内。土壤干燥时，土壤从探头吸水，使张力计内形成局部 真空。而灌水后，土壤变湿，张力计探头反过来从土壤吸水 ，真空度就下降。真空度随着土壤水分的变化而变化。
第 四 章
。土壤消毒时，可根据常年病虫害发生情况，有针对性地选
择药剂和用量。将所选药剂加适量细干土拌匀，均匀撒于地
表，然后耕翻入土中。在温室内还可使用化肥-农药注入器
第
四 ，由自动控制装置将化肥-农药混合液注入微管道的专用装
4第四章 设施栽培的环境特征及其调节控制
阳辐射量的逐渐减少，气温逐渐下降，其温度在日出前最低 。 园艺设施内还会产生“逆温”现象，一般出现在阴天后、有
微风、晴朗的夜间。在有风的晴天夜间，温室大棚表面辐射散热
很强，有时棚室内气温反比外界气温还低，这种现象叫做“逆 温”。
第二节 温度环境及其调节控制
影响日温差的主要因素有： 1．保温比 设施内的土壤面积S，与覆盖及维护结构表面积W之比，即 S／W＝β(保温比)，最大值为1.0。单栋温室的保温比为0.5～0.6，
(三) 光分布
温室不同方位的光分布是不一样的，不同部位的地面，距屋
面的远近不同，光照条件也不同。园艺设施内光分布的不均匀性，
使得园艺作物的生长也不一致。
二、园艺设施的光环境对作物生育的影响
(一) 园艺作物对光照强度的要求
1．阳性植物
第一节 光照环境及其调节控制
阳性植物必须在完全的光照下生长，不能忍受长期荫蔽环境，
姜科植物、天南星科及秋海棠科植物；蔬菜中多数绿叶菜和葱蒜类）光饱和
点2.5万～4万lx。
第一节 光照环境及其调节控制
3．中性植物 喜欢阳光充足，在微阴下生长也好（ 如花卉中的萱(xuān) 草、耧
(ló u)斗菜、麦冬草、玉竹等。果树中的李、草莓等；蔬菜有黄瓜、甜椒、甘蓝
类、白菜、萝卜等），光饱和点4万～5万lx。
促进干物质的积累，不参加光合作用。
1 000～720 对植物伸长起作用，700～800nm称为远红光，对光 周期及种子形成有重要作用，控制开花及果实的颜 色。
第一节 光照环境及其调节控制
720～610
(红、橙光)叶绿素强烈吸收，光合作用最强， 可表现为强的光周期作用。 (主要为绿光)叶绿素吸收不多，光合效率较低。 (主要为蓝、紫光)叶绿素吸收最多，表现为强的光 合作用与成形作用。 起成形和着色作用 对大多数植物有害，可导致植物气孔关闭，影响光 合作用，促进病菌感染。
微风、晴朗的夜间。在有风的晴天夜间，温室大棚表面辐射散热
很强，有时棚室内气温反比外界气温还低，这种现象叫做“逆 温”。
第二节 温度环境及其调节控制
影响日温差的主要因素有： 1．保温比 设施内的土壤面积S，与覆盖及维护结构表面积W之比，即 S／W＝β(保温比)，最大值为1.0。单栋温室的保温比为0.5～0.6，
(三) 光分布
温室不同方位的光分布是不一样的，不同部位的地面，距屋
面的远近不同，光照条件也不同。园艺设施内光分布的不均匀性，
使得园艺作物的生长也不一致。
二、园艺设施的光环境对作物生育的影响
(一) 园艺作物对光照强度的要求
1．阳性植物
第一节 光照环境及其调节控制
阳性植物必须在完全的光照下生长，不能忍受长期荫蔽环境，
姜科植物、天南星科及秋海棠科植物；蔬菜中多数绿叶菜和葱蒜类）光饱和
点2.5万～4万lx。
第一节 光照环境及其调节控制
3．中性植物 喜欢阳光充足，在微阴下生长也好（ 如花卉中的萱(xuān) 草、耧
(ló u)斗菜、麦冬草、玉竹等。果树中的李、草莓等；蔬菜有黄瓜、甜椒、甘蓝
类、白菜、萝卜等），光饱和点4万～5万lx。
促进干物质的积累，不参加光合作用。
1 000～720 对植物伸长起作用，700～800nm称为远红光，对光 周期及种子形成有重要作用，控制开花及果实的颜 色。
第一节 光照环境及其调节控制
720～610
(红、橙光)叶绿素强烈吸收，光合作用最强， 可表现为强的光周期作用。 (主要为绿光)叶绿素吸收不多，光合效率较低。 (主要为蓝、紫光)叶绿素吸收最多，表现为强的光 合作用与成形作用。 起成形和着色作用 对大多数植物有害，可导致植物气孔关闭，影响光 合作用，促进病菌感染。
《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件 (一)
《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件 (一)《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件包括了温室设施环境、温室设施的结构形式、温室设施的气候控制、温室设施环境调节与控制等内容。
在现代农业生产中，温室设施将起到越来越重要的作用，因此，掌握温室设施环境调节与控制的知识对于农业生产的发展至关重要。
第一章节介绍了温室设施环境，包括温室设施的概念、种类、结构和发展潜力等。
温室设施的种类很多，如塑料薄膜温室、玻璃温室、日光温室、伸缩膜温室等。
各种温室结构形式的优点不同，应根据生产需求和经济条件进行选择。
第二章节介绍了温室设施的结构形式，包括传统温室和异形温室。
传统温室一般是近似矩形的形状，而异形温室则包括圆形、拱形、多面体等不规则形状，其优势在于可以提高温室的采光效果、增加温室的空气对流和降低构造成本等。
第三章节介绍了温室设施的气候控制，包括温室内外气象条件、温室对气象条件的影响、温室内气候要求和气候控制方式等内容。
在温室内，气候控制是十分必要的，因为气候影响着蔬菜、花卉和水果等植物的生长和发育。
气候控制包括三个方面：温度、湿度和二氧化碳浓度的控制。
最后一章节是重点，介绍了温室设施环境调节与控制。
季节变化、温室建筑结构形式、种植作物的特性等因素都会影响温室设施内的环境，因此，需要采用不同的控制策略进行环境调节与控制。
这种调节与控制主要是通过智能设备实现的，可以实时监控温室内的各项环境参数，并自动调节温室内的环境。
总体来说，《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件全面介绍了温室设施的各个方面。
学生可以通过学习这些内容，了解温室设施的优缺点、结构形式、气候控制和环境调节与控制等知识，从而更好地掌握农业生产中的温室设施技术。
温室设施环境调节与控制资料
2.维持CO2浓度的必要通风量
在日出后，植物进行光合作用将从温室内空气中大 量吸收CO2，使其浓度急剧降低。虽然室内土壤中微生 物的呼吸和有机物质分解将放出CO2，使室内得到CO2少 量补充，但远远满足不了需要。为维持植物继续进行正 常光合作用，在日出后温室即需要考虑进行通风，以从 室外空气中得到CO2的补充。
定义单位温室面积的通风量为温室通风率L0，即有：
Q L0 L / As cp a (t2 t1 ) As
m3/(m2· s)
第 四 章 温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
式中 As —— 温室的地面面积，m2。 温室内白昼吸收的显热量来自太阳的短波辐射，而部分显热 量将通过覆盖层传出室外，部分被室内地面和植物等的水份蒸发 蒸腾作用消耗转化为潜热，并随通风气流排出室外。因此室内需 排除的多余显热量为上述部分的差值。 即根据式（4-24），考虑加温热量Qh=0，地中传热量相对较 小，取Qf≈0，则温室通过通风排出的热量为： Q= Qvo－Qvi= Qs－(Qw+Qe) W （4-32） 式中Qs —— 温室内吸收的太阳辐射热量，W； Qw —— 经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），W； Qe —— 温室内水份蒸发吸收的潜热，由通风排出室外，W；
合理确定设计通风量是温室通风设计的一项重要工作 内容，其确定的依据是温室的必要换气量，需根据温室所 在地区的气候条件、温室的使用季节和栽培植物的要求等 方面条件进行计算确定。
第 四 章 温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
温度条件常是温室环境调控中首要的调控目标，同时 抑制高温的必要通风量最大，通风量满足抑制高温方面要 求时，也能够相应地满足排湿与补充CO2方面的要求。
则温室必要通风量为：
《农业生物环境工程》第4章温室设施环境调节与控制1PPT课件
施
环 境
300～780nm —— 对植物生理产生作用的光辐射波
调
节 长范围
与
控
制
2500 辐射能（W/(m2.mm)）
2000
6000K黑体辐射
1500
大气层外缘
地面
1000
第
四
章
500
温
室
设
施 环
00
500
1000
1500
境
380
760
调
紫外线 可见光
红外线
节
与
8.7% 43.0%
48.3%
控
制
太阳辐射光谱
波长（nm）
2000
2500
3000
（二）光照环境的要素
光照对植物的二类作用
植物产物形成和生理活动的光合作用能量源影响生长发育过程和形态形成的息源第 光照环境的要素
四
章
温 室
光合作用 —— 光照强度量
设
施 环
光周期现象 —— 光照时数
境
调 节
光合有效辐射，不同光谱对植物的作用 —— 光质
率降低速率显著增大。
3. 温室的方位、结构与形式
①屋面倾角b
南坡屋面日光入射角：
q
a
q = 90°- b - a
b
b
第 式中 a —— 太阳高度角。
四
章 为保证屋面透光率，要求，
温
室 设 施
q = 90°- b - a ≤ 40° 东西向温室正午屋面日光入射图
环
境 调
有：
节
与 控
b ≥ 50°- a
第四章 温室设施
第 四 章
温室环境特征及调控
温室环境特征及其调控农业生产技术的改进，主要沿着两个方向在进行：一是创造出适合环境条件的作物品种及其栽培技术；二是创造出使作物本身特性得以充分发挥的环境。
而设施农业，就是实现后一目标的有效途径。
设施栽培是在一定的空间范围内进行的，因此生产者对环境的干预、控制和调节能力与影响，比露地栽培要大得多。
管理的重点，是根据作物遗传特性和生物特性对环境的要求，通过人为地调节控制，尽可能使作物与环境间协调、统一、平衡，人工创造出作物生育所需的最佳的综合环境条件，从而实现蔬菜、水果、花卉等作物设施栽培的优质、高产、高效。
制定作物设施栽培的环境调节调控标准和栽培技术规范，必须研究以下几个问题：1.掌握作物的遗传特性和生物学特性，及其对各个环境因子的要求。
作物种类繁多，同一种类又有许多品种，每一个品种在生长发育过程中又有不同的生育阶段（发芽、出苗、营养生长、开花、结果等），上述种种对周围环境的要求均不相同，生产者必须了解。
光照、温度、湿度、气体、土壤是作物生长发育必不可少的5个环境因子，每个环境因子对各种作物生育都有直接地影响，作物与环境因子之间存在着定性和定量的关系，这是从事设施农业生产所必须掌握的。
2.研究各种农业设施的建筑结构、设备以及环境工程技术所创造的环境状况特点，阐明形成各种环境特征的机理。
摸清各个环境因子的分布规律，对设施内不同作物或同一作物不同生育阶段有何影响，为确立环境调控的理论和基本方法、改进保护设施、建立标准环境等提供科学依据。
3. 通过环境调控与栽培管理技术措施，使园艺作物与设施的小气候环境达到最和谐、最完美的统一。
在摸清农业设施内的环境特征及掌握各种园艺作物生育对环境要求的基础上，生产者就有了生产管理的依据，才可能有主动权。
环境调控及栽培管理技术的关键，就是千方百计使各个环境因子尽量满足某种作物的某一生育阶段，对光、温、湿、气、土的要求。
作物与环境越和谐统一，其生长发育也越加健壮，必然高产、优质、高效。
《农业工程概论》第四章农业建筑与农业生物环境工程
影响了农产品的产量和质量。
农业工程人才短缺
03
农业工程领域人才短缺，制约了农业工程技术的创新和应用。
未来发展趋势预测
农业建筑设施智能化
未来农业建筑设施将向智能化方向发展，实现自动化控制和智能 化管理。
农业生物环境控制精准化
随着传感器技术和人工智能技术的发展，农业生物环境控制技术将 实现精准化，提高农产品的产量和质量。
案例二
某现代农业园区农业建筑设计， 运用现代科技手段，打造智能化、 自动化的农业生产体系，提高农 业生产效率和质量。
案例三
某传统农耕文化展示区农业建筑 设计，结合当地文化特色和传统 建筑风格，展示农耕文化的历史 传承和发展成果。
03
农业生物环境调控技术
温度调控技术与方法
温室加热技术
采用热水、蒸汽、电热线 等加热方式，提高温室内 温度，确保作物正常生长。
设计合理的粪便处理系统，采用干湿分离、厌氧发酵等技术手段，实现畜禽废弃物的资源化利用 和环保排放。
水产养殖设施设计及其环境调控技术应用
水产养殖设施类型与选址
根据养殖品种、水体条件和地理环境，选择适当的水产养 殖设施类型（如池塘、网箱、工厂化养殖等），并合理选 址，以确保水源充足和水质良好。
水质调控技术
农业建筑定义
农业建筑是为农业生产、加工、储存等农业生产活动提供必 要场所和设施的建筑类型，包括农业生产用房、农业设施用 房、农业仓储用房等。
农业建筑分类
根据使用功能，农业建筑可分为农业生产建筑、农业科研建 筑、农业管理建筑等；根据建筑结构，可分为砖混结构、钢 结构、木结构等；根据所处环境，可分为农田建筑、林业建 筑、渔业建筑等。
案例三
中国杨凌农业高新技术产业示范区。该园区以农业科技研发和推广为重点，聚集了大量农业科研机构和 科技企业，推动了农业科技创新和产业升级。
最新《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制3
《农业生物环境工程》 第4章 温室设施环境调
节与控制3
第三节 温室空气湿度环境调节控制
一、湿度环境与作物的生长发育
室内湿度大小对光合作用的影响因作物种类的
不同以及其他环境条件（光照、气流速度、气温
第 四
等）的不同而有所差异，但在多数情况下，在相
章 对湿度值75%～85%湿的技术与设备
➢ 采用机械制冷的方法，降低空气温度至露点以
下，可使空气中的水份凝结出来，使空气绝对
湿度降低。专用除湿机在运转中，其散热的部
分将热量（除湿机运转中消耗的电能）散发于
第 室内，兼有加温的作用。这种方法除湿效果显
四 章
著，但设备费用和运行费用较高。
温
室 设
➢ 采用吸湿剂吸湿，如氯化锂、活性氧化铝、硅
施 胶等，使用一段时间后需进行再生处理。此外
环
境 可采用稻草、麦草等吸湿。但这些方法均使用
调 节
很少。
与
控
制
（二）加湿调节
一些情况下，温室内可能出现较为干燥的环境，如在
夏季高温干燥季节，室内植物较为稀少，室内采用无土栽
培方式或采用床架栽培方式、采用混凝土地面等等。当室
内相对湿度低于40%时，需要进行加湿。在一定的风速条
境
调
节
与
控
制
加湿
第 四 章 温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
植物与水分
第 四 章 温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
结束语
谢谢大家聆听！！！
14
施
环
境
调
节
与
控
制
节与控制3
第三节 温室空气湿度环境调节控制
一、湿度环境与作物的生长发育
室内湿度大小对光合作用的影响因作物种类的
不同以及其他环境条件（光照、气流速度、气温
第 四
等）的不同而有所差异，但在多数情况下，在相
章 对湿度值75%～85%湿的技术与设备
➢ 采用机械制冷的方法，降低空气温度至露点以
下，可使空气中的水份凝结出来，使空气绝对
湿度降低。专用除湿机在运转中，其散热的部
分将热量（除湿机运转中消耗的电能）散发于
第 室内，兼有加温的作用。这种方法除湿效果显
四 章
著，但设备费用和运行费用较高。
温
室 设
➢ 采用吸湿剂吸湿，如氯化锂、活性氧化铝、硅
施 胶等，使用一段时间后需进行再生处理。此外
环
境 可采用稻草、麦草等吸湿。但这些方法均使用
调 节
很少。
与
控
制
（二）加湿调节
一些情况下，温室内可能出现较为干燥的环境，如在
夏季高温干燥季节，室内植物较为稀少，室内采用无土栽
培方式或采用床架栽培方式、采用混凝土地面等等。当室
内相对湿度低于40%时，需要进行加湿。在一定的风速条
境
调
节
与
控
制
加湿
第 四 章 温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
植物与水分
第 四 章 温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
结束语
谢谢大家聆听！！！
14
施
环
境
调
节
与
控
制
第四章 设施环境调控.ppt
第四章 设施环境调控
第一节 光照条件及其调控
2019-10-21
谢谢你的关注
1
一 设施光照环境特点
二 光照条件对作物生长发育的影响
三 设施光照 环境调控
2019-10-21
谢谢你的关注
2
一 设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
1．光照度低于外界 2．光照度随时间的变化与自然光照同步， 但变化较外界平缓。 3．光照度在空间上分布不均匀
光照强度 光照时数
光质
类别
阳性植物
阴性植物 中性植物
2019-10-21
涵义
代表植物
蔬菜
花卉
对光照强度要求高，光饱和点在6～7 万lx。必须在完全的光照下生长，不能 忍受长期荫蔽环境，一般原产于热带 或高原阳面。
西、甜瓜 茄果类
2年生花卉 宿根花卉 球根花卉 木本花卉 仙人掌类
多数起源于森林的下面或阴湿地带， 不能忍受强烈的直射光线，多产于热 带雨林或阴坡。。对光照要求弱光饱 和点在2.5～4万lx，光补偿点也很低。
以块茎、鳞茎等贮藏器官休眠的花卉，如水仙、仙客来、郁金香、 小苍兰等，其贮藏器官的形成受光周期的诱导与调节。
果树生长周期长，对光照时数要求主要是年积累量。
2019-10-21
谢谢你的关注
9
二、光照对作物生长发育的影响
光照强度
光照时数
光质
类别
涵义
代表植物
长日植物
要求光照在12～14h以 上才能开花结实
三 设施光照环境的调节控制
㈠、影响光照环境的因素
结构、形状 骨架结构
透明覆盖物
方
位
农事操作
2019-10-21
偏西：抢阴
第一节 光照条件及其调控
2019-10-21
谢谢你的关注
1
一 设施光照环境特点
二 光照条件对作物生长发育的影响
三 设施光照 环境调控
2019-10-21
谢谢你的关注
2
一 设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
1．光照度低于外界 2．光照度随时间的变化与自然光照同步， 但变化较外界平缓。 3．光照度在空间上分布不均匀
光照强度 光照时数
光质
类别
阳性植物
阴性植物 中性植物
2019-10-21
涵义
代表植物
蔬菜
花卉
对光照强度要求高，光饱和点在6～7 万lx。必须在完全的光照下生长，不能 忍受长期荫蔽环境，一般原产于热带 或高原阳面。
西、甜瓜 茄果类
2年生花卉 宿根花卉 球根花卉 木本花卉 仙人掌类
多数起源于森林的下面或阴湿地带， 不能忍受强烈的直射光线，多产于热 带雨林或阴坡。。对光照要求弱光饱 和点在2.5～4万lx，光补偿点也很低。
以块茎、鳞茎等贮藏器官休眠的花卉，如水仙、仙客来、郁金香、 小苍兰等，其贮藏器官的形成受光周期的诱导与调节。
果树生长周期长，对光照时数要求主要是年积累量。
2019-10-21
谢谢你的关注
9
二、光照对作物生长发育的影响
光照强度
光照时数
光质
类别
涵义
代表植物
长日植物
要求光照在12～14h以 上才能开花结实
三 设施光照环境的调节控制
㈠、影响光照环境的因素
结构、形状 骨架结构
透明覆盖物
方
位
农事操作
2019-10-21
偏西：抢阴
农业生态与环境保护5之调节与控制(推荐文档)
2、生态失调与生态重建和生态补尝
生态失调即是指生态系统受到外 界压力或冲击超过系统自身的忍耐 力（生态阈值），使系统自我调节 能力降低，以致消失，从而导致趋 向衰退，甚至崩溃的现象。
2024年2月20日星期二
生态阈值与生态容量
生态阈值即是指生态系统在不降低和破坏其 自我调节能力的前提下所能忍受的最大限度的外 界压力（临界值）。超过此值，生态系统就会发 生生态失调，并需要人为地进行生态重建和补偿。
环境调控
• 二、环境调控设施系统：概念 • 设施栽培
2024年2月20日星期二
2024年2月20日星期二
环境调控
• 设施养殖
2024年2月20日星期二
2024年2月20日星期二
2024年2月20日星期二
2024年2月20日星期二
三、输入输出调控
• （一）、辅助能输入的调节：
• 1、增加能量投入，扩大能量流通。 • 2、优化投能结构，如施肥 N P K和微 • 量元素的比例、有机肥化肥的比例 • 3、改进投能技术，如施肥的方法、农 • 药施用方法、畜禽饲料的适口性
• 生物入侵：概念、方式、危害、现状、
•
防治策略与措施
• （详见生物入侵课件）
2024年2月20日星期二
二、环境调控
• 一、环境因子的调节和控制： • 土壤环境的调控：生物养地 • 气象因子的调控 • 水分调控 • 森林防火
2024年2月20日星期二
2024年2月20日星期二
2024年2月20日星期二
• 生物富集有害物质－－解链－－避免危害
• 如：改变产品用途：污染的耕地种粮食－ －粮食用于生产工业酒精或工业淀粉
• 如：改变生物种群：污染的耕地种植棉花、 黄麻或观赏植物。
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章
常光合作用，在日出后温室即需要考虑进行通风，以从
温 室
室外空气中得到CO2的补充。
设
施
环
境
调
节
与
控
制
为了维持室内CO2的必要浓度所需必要通风率Lc0由下式确定 ：
LC0=(FcP-Ps)/(C0-Ci) m3/(m2·s)
(4-40)
式中 Co ——室外空气CO2浓度，一般约为0.6g/m3；
Ci—— 设定的室内空气CO2浓度，g/m3；
设 施
可按下列经验公式计算：
环
境 调
Ps=Ps0*3t/10 g/(m2·s)
(4-41)
节 与
式中 Ps0——土壤0℃时的CO2释放量，一般肥沃的土壤约为
控 0.01×10-3g/(m2·s)；
制
维持室内CO2浓度的必要通风量与室内外空气CO2浓 度差Co－Ci呈双曲线关系，因此利用通风换气来提高CO2 浓度也是有一定限度的，室内CO2浓度最多只能达到比室 外略低的水平。由于为维持室内CO2浓度的必要通风率远 低于抑制高温的必要通风率，因此，在为抑制室内高温进
行通风时，室内CO2浓度容易达到接近室外CO2浓度的极
限水平。
第 四 章
温
而在室外气温较低的时期，靠增大通风率来提高CO2 浓度不仅效率低，而且通风热量损失增大，所以应综合考
室 设
虑合理确定通风率，或为提高温室产品产量和质量水平，
施 环
温室密闭管理，进行CO2施肥，室内CO2浓度可以达到高
境 调
于室外的水平，并且可避免因通风损失室内的热量。
(4-42)
式中 Wi，Wo —— 室内、室外空气的含湿量，g/kg干空气；
ra —— 室内空气的密度，kg/m3；
第
wp —— 温室内每单位面积产生的水汽量，g/(m2·s)。
四 章
对于wp，白昼可按下式计算：
温 室 设
wp=eat I0(1-r)/r g/(m2·s) 式中 r —— 水的蒸发潜热，r＝2442kJ/kg。
第 通风能力的同时，室内气流应合理分布，通风系
15
a＝ 1 .1 5 kg/m 3 c p ＝ 1 0 1 0 J / ( k g ·℃ )
I 0 = 9 4 9 W /m 2
a ＝ 1 .2
10
e ＝ 0 .6
＝ 0 .1
第
= 0 .6 5
四
5
图4-40 温室的通 风率与室内外温差
章
温
= 0 .2 5
室
0
设
0.00
0.05
0.10
0.15
境 调
温仍略高于室外，将不满足一些植物要求的温度条件，这时应考虑采
节
用对空气进行降温处理的措施。
与
控
制
2.维持CO2浓度的必要通风量
在日出后，植物进行光合作用将从温室内空气中大
量吸收CO2，使其浓度急剧降低。虽然室内土壤中微生
物的呼吸和有机物质分解将放出CO2，使室内得到CO2少
第 四
量补充，但远远满足不了需要。为维持植物继续进行正
第
从图4-40可看出，遮阳的措施对抑制室内高温有着非常显著的
四 章
作用，有遮阳与无遮阳的情况相比，控制同样室内外温差所需通风率
温
大为减少。但是，仅靠遮阳和单纯通风对室内气温的降低也是有一定
室 设
限度的，即不可能将室内气温降到低于室外气温的水平。在炎热夏季
施 环
，室外气温原本已较高，即便采用大通风率并辅以遮阳措施，室内气
节
与
控
制
（三） 控制温室内湿度的必要通风量
温室通风换气是通过引入室外相对干燥的空气、排出较高
湿度的室内空气达到降低室内湿度的目的。其必要通风量须
能够排除在室内设定气温和相对湿度条件下植物蒸腾与土壤
蒸发所产生的水汽量。因此控制温室内湿度的必要通风率按
下式计算：
lw0=ωp/ρa(di-d0) m3/(m2·s)
0.20
施
通 风 率 L 0 / m 3 ·m -2 ·s -1
环 境
即室内外温差ti－to随通风率L0增大而减小，通风率较小时，通
调 风率的较少增加即可显著减少室内外温差（降低室内气温）。
节 与
随着通风率逐渐增大，室内气温降低速率逐渐减缓。
控
制
当通风率达到0.10m3/(m2·s)（温室室内空间平均高度为3m左右 时，相当于换气次数约为2次/min或120次/h）左右时，温室内外气温 差已减少至1～2℃左右，则继续增加通风率时室内气温降低很小，却 使风机的运行耗能与运行费用不必要地增加。因此，从经济性的角度 考虑，一般通风率应在0.08m3/(m2·s)以下，或换气次数低于1.5次/min （90次/h）。
(4-43)
施
夜间按下式计算：
环 境 调 节
wp=Kd(pws－pw) g/(m2·s) 式中 Kd —— 质交换系数，s/m；
(4-44)
与 控 制
pws —— 室内气温下的饱和水蒸汽压力，Pa； pw —— 室内空气的水蒸汽分压力，Pa。
二、温室通风系统的布置
（一）自然通风系统设置
温室中自然通风系统的设置，要求有足够的
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
由上式可知，温室的通风率L0与室内外温差ti－to为双曲函数关
系（见图4-40）。 20
K = 6 W / ( m 2 ·℃ )
W = 1 .5
温 室 内 外 (t i 温- t o) 差 /℃
《农业生物环境工程》第4章 温 室设施环境调节与控制5
第五节 温室通风换气
一、通风换气的基本要求与必要换气量
（一）基本要求
第
温室通风换气设计的基本要求是通风系统应能够提供足
四 章
够的通风量，具有有效调控室内气温、湿度和CO2浓度的足
温 室
够能力，以满足室内栽培植物正常生长的要求，同时要求随
设 施
着栽培植物的生长发育阶段和栽培季节的不同，以及一日内
P—— 单位植物叶面积对CO2的平均吸收强度，与植物
的种类、生育阶段、生长情况、温度及光照强度等因素有关、
一般约为0.58×10-3g/(m2·s)；
第 四
fc—— 植物叶面积指数，一般为2～5；
章
Ps—— 单位温室面积的土壤CO2呼出强度，g/(m2·s)，
温 室
与土壤中有机质含量，土壤温度、含水量和通气状况等有关，
环 境
不同时间、不同室外气候条件时的不同需要，能在一定范围
调 节
内进行有效的调节。
与
控
制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制