《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制7

环 境
大限度地减少了夜间温室的热量损失；
调 节
④厚重的后墙可在白昼有效地蓄积所吸收的太阳热能，夜间
与 缓慢地释放回温室内。
控
制
3. 加温温室与现代化温室
近年来，现代化的加温温室在我国获得迅速发展，这些温室除具
有冬季加温的设备以外，还具有较为完备的遮阳、保温、通风和降温
以及灌溉等系统，以实现对温室环境的有效调控和达到周年利用，有
与 控 制
与保温性能、承载能力等比竹木结构日光温室均有显著提 高。
（3）由沈阳农业大学等单位研制的日光温室，是“九五”
国家重大科技产业项目“工厂化高效农业示范工程”专题中
，“东北型节能日光温室”课题的研究成果。其跨度为
6m～7.5m，脊高相应为2.9m～3.5m，北墙高1.85m～2.3m，
后坡水平投影1.2m～1.5m。优化的采光面比普通温室增加
能够在不用人工加温或仅有极少量加温的条件下，进行严寒
冬季的喜温蔬菜生产。
节能型日光温室的优良特性归结于其独特的形式与构造。
第 ①南向的采光屋面具有较好的日光透过特性，其透光率一般
四 章
可达60%～80%；
温 ②北侧后墙参与截获太阳辐射能，使室内获得的太阳直接辐
室 射能增加近一倍；
设 施
③墙体的良好保温性能和夜间屋面采用严密的保温覆盖，最
温
日光温室坐北朝南，东西延长，南向有塑料薄膜覆
室 设
盖的透明采光面，北墙、山墙和北坡为不透明且保温较
施 环
好的围护结构，夜间南坡用草帘等进行外覆盖以使室内
境 温度不至降得过快，从而使作物免受冻害。
调
节
与
控
制
（一）日光温室的原理与主要类型
1．日光温室的节能原理
日光温室之所以节能，主要原因是设置了具有蓄热
温 室
和保温。
设 施
一个设计合理的日光温室，应在白天尽可能多地透
环 境
入阳光，保证作物生长的适宜光照和温度，墙体、地面
调 等应尽可能多地蓄热，并使所蓄积的热量在夜间向室内
节 与
释放，减缓室内温度的降低，在不加温的情况下，也能
控 制
保证作物所需的最低温度。
2．日光温室的主要类型
随着生产的发展，各地建造了许多具有地方特色的日
境 ，可实施自然通风进行调控。国内多采用较简易的扒缝或
调 节
掀开部分棚膜的方式进行，也有一些塑料大棚设置了卷膜
与 控
装置或可方便开启的通风窗。
制
2. 日光温室
日光温室具有比塑料棚优良的性能。尤其是在80年代中期
以来，经过对建筑结构、环境调控技术全面改进而成的节能
型日光温室，在我国北纬32°N～41°N甚至43°N的地区，
温 室 设
溉设备等实时控制温室内环境。控制方法由单因子控制，向多因子综 合环境控制的智能化方向发展。通过建立温室中光照、温度和CO2浓
施 度与植物生长以及生产效益关系的模型，构建环境控制、生产管理决
环 境
策的专家系统，依靠这种智能化的决策系统，进行优化方案的环境控
调 制和生产管理，该方面研究正在进行之中。
些还设有计算机自动监测和控制系统，是具有较强环境调控能力的、 技术水平层次较高的园艺设施。
我国在“九五”期间，一些计算机温室自动监测与控制管理系统
第 相继研制成功。这些自动测控系统可对温室内外的气温、湿度、光照
四 章
、土壤温度和含水量以及CO2浓度等因素的数据进行采集、存储、显 示或打印；通过控制温室的加温与通风降温设备、保温与遮阳幕、灌
室
半拱圆 日光温
室
双坡屋面连
第
栋温室
四
章
圆拱形屋面连 栋温室
温
室
设
施 环 境
文洛(Venlo)型 温室
调
节
与
锯齿形屋面连
控 制
图4-51 连栋温室
栋温室
二、各类园艺设施环境特点及调控设施
1. 塑料棚
塑料棚依靠塑料薄膜覆盖形成近于封闭的空间，完全
靠有效蓄积进入棚内的太阳热能，使棚内达到高于露地的
温度。
节
与
控
制
三、节能型日光温室
日光温室最主要的特点就是其所需要的能量绝大部
分来自于太阳光。不仅白天靠照入室内的太阳辐射来提
高室温，而且夜间也主要靠白天所蓄积的热量维持室温
，一般只在连续阴天或极端冷天才少量加温，其冬季加
第 温的耗能量只占加温温室（尤其是连栋温室）的极少比
四 章
例，因此称其为节能型日光温室。
第四章 温室设施
第 四 章
环境调节与控制
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
对称双 坡
屋面温 室
非对称双坡 屋面温室
单坡屋 面
温室
园拱屋面 温室
一面坡 日光温
室
图4-50 单跨温室
二折式 日光温
7%，实现了在北纬42°地区基本不加温可越冬生产蔬菜的
目标。其墙体通常为600mm厚（两层240mm厚砖墙中间夹
120mm厚小密度发泡聚苯板），后坡也是聚苯板为隔热层。
第
目前这种温室已成为辽宁省园艺设施的首选棚型。
、隔热功能的山墙、北墙和后坡，该围护结构不仅具有
有效防止室内热量向室外传递的良好保温性能，而且在
白昼有效吸收和蓄积太阳热能，在夜间又可将蓄积的太
阳热能释放到温室中，以维持室内一定的气温。此外，
南屋面的良好采光和夜间进行严密的覆盖保温也发挥了
第 重要的作用。
四 章
衡量日光温室性能最重要的两个指标就是采光
光温室，辽宁省是节能型日光温室的发源地。典型的类型
有感王式日光温室、鞍Ⅱ型日光温室和辽沈Ⅰ型日光温室
等。
（1）感王式日光温室，其跨度一般为5.5m～6m，中脊
高2.4m，后墙高约0.6m，厚1m以上，后坡长2.5m以上。这
种温室保温性能好，材料来源广泛，造价低，缺点是后坡
较长，后部弱光区面积较大。室内低矮、多柱，目前生产
在我国北方冬季寒冷季节，因塑料棚夜间保温能力有
限，棚内气温往往会降至0℃以下。因此，塑料棚在我国北
第 方多用于蔬菜的春提早和秋延后栽培，一般果菜类蔬菜上
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四 章
市时间分别比露地春季提早和秋季延后一月以上，或用于
温 一些耐寒蔬菜的越冬栽培生产。
室 设
塑料棚内环境调控的手段非常有限，除夜间增加覆盖
施 环
保温的措施外，白昼为降温、降湿和增加CO2浓度的需要
第 四
中已较少使用。
章 温
（2）鞍山市园艺科学所研制的室内无柱钢骨架砖墙温室
室 设 施
，称为鞍Ⅱ型日光温室，在国内有较大影响。其跨度6m
以上，脊高2.8m，北墙高1.7m，后坡水平投影1.2m。承重
环 境
骨架为钢平面桁架，墙体为两层砖墙中间夹珍珠岩等保温
调 节
材料。该温室是国内出现较早的高标准日光温室，其采光