温室及其环境调控1

温室的增温措施 ★热风采暖 ★热水采暖 ★蒸汽采暖 ★炉火加温
温度调节
保温 加温 降温
多层覆盖，减少放热
搭建小拱棚
使用双层充气膜
四周的防寒沟 室内悬挂保温幕布 铺设电热线或者暖气管道
热风、增加光照 点炉子或者照明 物面流水降温 通风换气降温 蒸发冷却降温 遮光降温
安装空调降温
最有效的办法是多层覆盖。 ① 室外覆盖草苫、纸被或保温被
120
100
80
60 钢 竹 露
40
架木地 结结对
20
构构照
0 光照强度(klx)
钢竹露 架木地 结结对 构构照
透光率(%)
2、温室的光照条件及调节
（1）光照条件 与露地相比，温室的光照条件突出表现在光照
强度不足、光照分布不均和光照时间较短。 （2）光照调节
温室内光照的人工调节包括增加室内自然光强、 延长光照和遮光 。
水泥预制件结构
热镀锌薄壁管组装结构
钢筋骨架结构
单栋大棚
多连栋大棚
（2）日光温室的墙体结构
日光温室墙体结构按照墙体材料分为土筑墙、 砖石墙和复合墙三大类。日光温室的墙体包括后墙 和山墙，山墙、后墙和后屋面统称为围护结构。这 一围护结构的合理与否，直接影响温室内的热量状 况。
●土筑结构
土墙可以就地取材，一次性投入少，适合于大 众用户。土墙最好以黏土或亚黏土为主要材料，有 些还可以掺入麦草、稻草构成泥筑墙，既可增加强 度，又能减少干裂。
②室内活动保温幕（活动天幕）
③室内扣小拱棚
④双层充气技术
塑料膜充气管保温帘
塑料膜充气窗
加ຫໍສະໝຸດ Baidu方式
明火加温 电热加温 热风加温 气暖加温 水暖加温 辐射采暖
降温
蒸发冷却降温（喷雾、水帘降温）
遮光降温
屋面流水降温
通风（自然通风、强制通风）
热/干空气
负压系统
湿帘
潮湿的空气
通风机
水帘外防虫网
正确安装方式
四、温室环境调控
（5）日光温室前屋面采光角度的设计
（6）日光温室后屋面角度
A、前屋面地角：适合果蔬栽培用的温室，地角应在 60°～70°，最小也不低于60°。 B、前屋面角 建造温室时只要在冬至时太阳光线与温室棚面入射角达到 40°时即可较好地接受日光辐射能量。不同纬度地区太阳 高度角不同，各地温室棚角的大小也不一致。纬度越高， 棚面角越大。 C、后屋面角 温室后屋面仰角直接影响温室后墙受光状况。理论后屋面 仰角一般为40°-45为宜，
温室后屋面角 温 室 高 度 温室跨度
太阳光
温室前屋 面角
3
前屋面地 角
大棚方位对光照的影响
• 东西延长的大棚比南北延长的大棚透光 率高，但光照分布的均匀度要低些。
50 45 40 35 30 25
20 东 中 西 15 部 部 部
10 5 0 南北延长大棚
南中北 部部部
东西延长大棚
大棚结构对光照的影响
• 由于矢高与跨度有一定的关系，在跨度确定的情况下，高度 增加，屋面角度也增加，从而提高了采光效果。
• 6m跨度温室，其矢高以2.5-2.8m为宜；7m跨度的温室，其矢 高以3-3.1m为宜。
• 后墙的高度为保证作业方 便，以1.8m左右为宜，过 低影响作业，过高时后坡 缩短，保温效果下降。
（3）跨度
在一般情况下大棚内的光照强度为外界自然光照的40～60％。
透明覆盖材料对大棚透光率的影响
一般因薄膜老化可减 少透光20～40%，因污染又 可 减 少 透 光 15 ～ 20%, 因 太 阳 光的反 射还可 损失 10 ～ 20% ， 因 水 滴 附 着 可 损 失 20%，这样透光率约为入射 光强的50%左右。
• 跨度：指温室后墙内侧到前屋面南底脚的距离。 • 与温室的采光角度、空间、建筑材料的选用有关。 • 近年来根据栽培作物的不同，在日光温室的跨度上有所加大
，跨度增大后，应适当增加矢高和后墙高度。
如 8m 跨 度 的 温 室 ， 但应把矢高度提高 到 3.3-3.4m ， 后 墙 提高到2m。
（4）长度
不耐寒作物
（二）花芽分化与温度
许多越冬性植物和多年生木本植物，冬季低温是必需的，满足必需的 低温才能完成花芽分化和开花。 不同作物花芽分化适温不同
一些园艺作物花芽分化的适温范围 ℃
作物种类
花芽分化适温
花芽生长适温
葡萄 草莓 柑橘 郁金香 唐菖蒲 黄瓜 番茄
20~30 26~27 10~15 20 ＞10 15~25 15~20
20~25 20 9 20
20
大棚内的局部温差
白天大棚中部偏高，北部偏低。夜间大棚
中部略高，南北两侧偏低。
在放风时，放风口附近温度较低， 中部较高。
在没有作物时，地面附 近温度较高，在有作物 时，上层温度较高，地 面附近温度较低。
30
25
20
15
10
5
0
多云天气温日变化
• 棚内昼夜温差阴天日变化较晴日平稳。
●砖石结构
建筑上常用的砖有普通黏土砖、空心黏土砖、 灰沙砖、矿渣砖以及泡沫砖等，应用最多的是普 通黏土砖。用它砌成砖墙，加上10mm的沙浆灰缝， 在长、宽、高方向上刚好做到有规律的“错缝搭 接”。
●复合墙体
复合墙体是由不同墙体材料组成，并复合多 种保温材料，以达到既具有支撑作用又具有保温 防寒功能。
◆前屋面的外保温
①草苫（帘） ②纸被 ③保温被
草苫的厚度
• 草苫是最传统的覆盖物，要保证一定的厚度和 密度。
• 要求：覆盖在采光面上之后，室内见不到任何 亮光。
• 厚度：要达到6～8cm，即9m长、1.1m宽的稻草 苫 要 有 35kg 以 上 ； 1.5m 宽 的 蒲 草 苫 要 达 到 40kg 以上。
日光温室保温被
四、温室环境调控
一、光照
1、影响日光温室采光的因素 （1）日光温室的方位
日光温室多采用座北朝南的方位。每向东或 西偏斜1°，太阳直射时间出现的早或晚相差约 4min。原则上寒冷的高纬度地区应以南偏西5° 为宜，但不超10°。
（2）日光温室的高度
• 矢高是指从地面到脊顶最高处的高度，包括矢高和后墙高度 。
人工补光的温室
夜间照亮驱蛾黄灯的温室
二、温度
透入温室内的太阳辐射大部分被温室内地 面和物体吸收，再次由这些物体表面通过对流 和辐射散出，但这些物体温度低，发出的长波 辐射难以透过玻璃散出室外，因而大部分太阳 辐射能量被截留在温室内，使温室内气温上升。
园艺设施的温度环境对作物生育的影响
（一）温度三基点：最低、最适、最高温度
● PC（聚碳酸脂）板
PC（聚碳酸脂）板优点
◆具有均衡的机械性能及电性能； ◆具有极强的抗冲击韧性； ◆蠕变性相当小，尺寸稳定性好，耐热性较好； ◆吸水率低，对光稳定，耐候性好； ◆透光率可达89%； ◆使用寿命长。
● PC（聚碳酸脂）板
温室配套环境控制设备
日光温室加热系统
卷帘机
日光温室专用放风器
优点：建造简单，拱杆有多柱支撑比较牢固，建造 成本低、取材容易且造价低廉，每亩约3000元在农村容 易推广，适合北方广大地区进行春季果菜类早熟栽培和 果菜类成苗培育或秋季果菜类延后栽培。
缺点：抗大风和大雪能力差、遮光多、易朽烂，每 年需要维修和更换且使用年限短、有立柱的操作管理不 太方便，最主要的是保温效果不是特别的理想，特别是 在冬季不能进行越冬栽培。
遮光 夏季使用遮阴棚、防虫网等
补光系统
• 主要是弥补冬季或阴雨天的光照不足对育苗质量 的影响。
• 由于成本高，目前仅在效益高的工厂化育苗温室 中使用。
• 所采用的光源灯具要求有防潮专业设计、使用寿 命长、发光效率高、光输出量比普通钠灯高10% 以上。其光谱都近似日光光谱悬挂的位置宜与植 物行向垂直。
• 长度：指温室东西山墙间的距离，以50-60m为宜。 • 如果太短，不仅单位面积造价提高，而且东西两山墙遮阳面
积与温室面积的比例增大，影响产量，最短的温室不能小于 30m长。
过长的温室往往温度不易 控制一致，并且每天揭盖草 苫占时较长，不能保证室内 有较长的日照时数。另外， 在连阴天过后，也不易迅速 回苫，最长的温室也不宜超 过100m。
水帘片安装太低
水帘片太接近植床
长藻与积垢
无纺布和遮阳网
大棚内的光照分布
大棚内也存在着一定的光差，一般大棚南端的 光强大于北端，上午东侧大于西侧，午后则相反。
光
强
垂光
直
分 布
强 降 低
光强水平分布 两侧强，中间弱； 上午东强西弱、下午相反。
光照的调节
调节设施方位和屋面角
光照
增光
增加覆盖物的透光率 减少建材遮光 利用反射光：后墙涂白等
调节植物种植的密度和方向
三、温室的覆盖材料种类和特点 ●聚氯乙烯薄膜
聚氯乙烯薄膜优点 ◆厚度小，强度较大； ◆对红外线透过率较小，保温性能好； ◆耐酸、耐碱、耐盐，喷上农药化肥不易引起变 质。
聚氯乙烯薄膜缺点
◆由于表面增塑剂的析出，聚氯乙烯薄膜易吸灰 尘，导致透光性大幅度下降； ◆透气透湿率低，有毒气体透过的少； ◆聚氯乙烯薄膜密度较大，单位质量的薄膜覆盖 面积小，覆盖成本较高。
温度 ℃
0:00 2:00
4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
露地
棚内
时间 hh:mm
日光温室的保温设计
温室墙体厚度的确定
• 一般主要根据当地冬季冬季最深冻土层厚度确 定。原则上是当地冻土层厚度再加上50厘米厚 为宜，使冬季冻不透为原则。一般温室后墙和 山墙厚度（底宽）都在1.5米之间为宜，顶宽厚 度在0.6-0.8米之间为宜。 保温能力再不够时，可在墙外堆以农作物秸杆加 强防寒。
2、温室主要技术性能指标
●温室的透光性能 ●温室的保温性能 ●温室的耐久性
3、塑料薄膜大棚的类型
• 按棚顶形状可分为： 拱圆形、屋脊形
• 按骨架材料可分为： 竹木结构、钢筋混凝土结构、钢架结
构、钢竹混合结构等。 • 按连接方式可分为：
单栋大棚、双连栋大棚、多连栋大棚
竹木结构
竹木结构大棚的特点
• 特点：保温性能好，但笨重，易污染、损坏薄 膜，易浸水、腐烂等。
保温被
• 保温被：三层组成，内、外层由塑料膜、无纺 布和镀铝膜等一些保温、防水和防老化材料组 成，中间由针刺棉、泡沫塑料、纤维棉、废羊 绒等保温材料组成。
• 特点：轻便、洁净、防水而且保温
纸被
纸被多由4-6层牛皮纸缝合而成，并在外面罩 上1层薄膜或无纺布，防止雨雪侵蚀。由于纸被本 身隔热性好，加之中间又有多层空气间隔，隔热保 温效果较好。
●聚乙烯薄膜
聚乙烯薄膜优点
◆质地柔软，气候影响不明显，天冷不发硬； ◆耐酸、耐碱、耐盐； ◆不易产生有毒气体，对作物安全； ◆不易粘灰尘，透光性好； ◆密度小，覆盖面积大，成本低。
聚乙烯薄膜缺点
◆对红外线透过率很高，保温性能差； ◆对紫外线透过率高，紫外线对其分子结构的 破坏力大，影响其使用寿命 ； ◆强度较差，回弹性不好，易撕碎，抗张强度 小。
温室及其环境调控
宁夏大学农学院 梁熠
温室结构
一、温室概述 1.温室的概念及原理 （1）温室
温室是以采光覆盖材料作为全部或部分围 护结构材料，可在冬季或其它不适宜露地植物 生长的季节供栽培植物的建筑。
（2）温室应用的基本原理
以短波辐射为主的太阳辐射通过温室采光材料 进入温室后使室内地温和气温升高而转化为长波辐 射，长波辐射又被温室覆盖材料阻隔在温室内，从 而形成室内热量的积聚，使室内温度提高。
根据园艺作物对温度要求不同，可将园艺作物分为：
＊耐寒性作物，生育适温15-20℃：菠菜，大葱；葡萄、李；三色堇、 金鱼草等。 ＊半耐寒性作物，生育适温18-25 ℃：白菜类、甘蓝类；紫罗兰、金 盏菊等。 ＊不耐寒作物，生育适温为20-30 ℃：瓜类，茄果类蔬菜；瓜叶菊、 茶花等花卉。
耐寒性作物
半耐寒性作物
近来陕西、甘肃、内蒙 古等冬季低温少雨雪地区， 多以棉被代替纸被和草苫， 其保温效果好，使用寿命长 。
◆日光温室内覆盖保温
在温室内部设置自动或半自动的内覆盖装置， 覆盖材料为塑料薄膜、无纺布、遮阳网等，这样 易于实现自动化操作，不损伤薄膜，但保温 效果低于草苫。如果内外覆 盖结合，将会取得较好的保 温效果。