论日光温室技术要点

王 娟

（酒泉市肃州区银达镇人民政府，甘肃 酒泉 735011）

1 日光温室的概述

日光温室即节能日光温室的简称，也可称为暖棚，由支撑骨架、覆盖材料、两侧山墙、维护后墙体组成，通过充分利用太阳能，进行蔬菜越冬栽培，是我国北方地区独有的一种温室类型。日光温室设施简易，前坡面为可充分利用太阳能的单坡面塑料，其他三面则是围护墙体。夜间，前坡面需要使用保温材料进行覆盖。日光温室的主要功能是采光储热、防风换气、调温调湿等。在设计日光温室时，首先要考虑温室的采光问题，使阳光能够最大限度地透射到温室内。节能型日光温室的透光率一般在60%~80%，温度保持在21℃~25℃。

日光温室以其节能环保、造价低、易建造、保温性能好、冬季不需加热、经济效益较高等特点，受到广大农民的普遍认可，尤其适用于经济欠发达地区。

2 日光温室的结构

日光温室主要由前屋面、后屋面、围护墙体3部分组成，其结构主要还包括中柱、柱脚石、墙基、不透明覆盖物、防寒沟等。

墙体作为日光温室的围护结构，是温室防寒保温的重要屏障，将墙内侧涂成白色，可使光照强度提高10%；后屋面的作用是阻止温室的热量散失、防寒保温，其仰角角度非常重要，仰角过大，则不利保温；仰角过小，则不利作物的生长。前屋面必须有足够的强度，不能变形或倒塌，以抵御大风雪的重压荷载。温室前角度影响透光率，角度应确保在20.5°~31.5°，底角地面处的切线角度应保证在60°~68°。南北方向的绝对间距为日光温室的跨度，一般以6~7 m为宜。活动保温覆盖物是温室保温防寒的重要组成部分，以柔韧的毛毡、草帘、棉被等为主要材料。防寒沟用于阻隔温室土壤温度横向传导，以便温室地温保持稳定。中柱、柱脚石、墙基等主要用于保障温室结构的稳固性。

我国日光温室的结构材料具有地域性特征，各地有所不同，分类方法亦不尽相同。各地区多以当地的实际情况就地取材、因地制宜。其主体结构可分为悬索结构、竹木结构、钢木结构、全钢结构、钢筋混凝土结构、全钢筋混凝土结构和热镀锌钢管装配结构等。墙体的建筑结构大致可分为砖石结构温室、干打垒土温室、复合结构温室等。温室前屋面形态一般包括二折式、三折式或微拱式、拱圆式等形式。后屋面的长度也有着长后坡与短后坡的区别等。

3 日光温室的设计要点分析

3.1 日光温室的方位

日光温室主要应用于冬季、春季、秋季。北方冬季日出在东南方，太阳高度较低，日落在西南，故而日光温室多采用坐北朝南的方位；以东西延长，温室的长度通常以50~60 m为宜；偏西5°~10°较好，有利于延长阳光透射时间以及夜间的保温，最大限度地保障光照目的。

3.2 屋面角采光角度

日光的透射角度影响透明材料的透光率。通常情况下，光线入射角为0°~40°影响最小，且光量的反射损失率较低；光线入射角为40°~60°时，透光率与入射角呈反比例显著下降趋势；当光线入射角大于60°时，透光率急剧下降。由此可见，光线入射角在40°~50°为影响透光率的临界点。通常，以冬至日阳光对温室采光面最大投射角度达50°时，设定为日光温室最合理屋面角采光角度。

3.3 保温性能设计

日光温室的保温性能是由温室前屋面活动保温部分及其围护墙体结构部分来实现。

（1）以塑膜作为前屋面透光材料，具有低成本、高效、节能等特点，在室外温度不低于-25℃时，可保持温室内温度超过5℃。前坡面的外层覆盖的活动保温层，保温材料的选用主要考虑其柔性、质量、耐老化、防水性、便于机械化作业、成本等要求因素。阳光充足的采光时段，前屋面打开活动保温层，以便采光蓄热；当光照减弱，要及时覆盖活动保温层，以辅助温室保温。

（2）山墙和后墙可采用异质复合板做墙体。内墙易选用砖或石头等吸热性能强的材质，以增强墙体的载热能力，实现白天吸热、蓄温，夜间释放热量；外墙宜采取夹心墙或使用空心砖等隔热性能好且导热系数小的材料；内外墙以黏土砖砌筑，中间以珍珠岩或炉渣填充，以达到预期的保温效果。

（3）日光温室的保温设计还需注重减少地中横向传导散热的问题。温室前底角下的横向传导散热是热量散失的主要因素。减少地中横向传导散热的有效措施，可在前底角外挖出宽30 cm、深40 cm的防寒沟，再衬上薄膜，装入杂草将其包严，最后盖土踩实。高纬度地区可根据实际情况，适当增加防寒沟的宽度和深度，在有条件的情况下，最好在前底角下埋设泡沫板，会大大增加其保温性能。

（4）注意减少缝隙散热。严冬季节，日光温室的内外温差较大，即使很小的缝隙也会形成强烈对流，导致热能散失。设置作业间及在靠门处用薄膜隔出缓冲带，可有效减少缝隙散热。另外还要避免后屋面墙体建造无缝隙；草泥垛墙应避免分段构筑，采取斜接，适当增加其厚度；前屋面覆盖薄膜不用穿孔方法；空心砖黏土砖筑墙，墙面需要摸灰，严防缝隙散热。

4 日光温室的应用价值

日光温室产业作为我国设施农业产业的主体，省时省力的同时，大大提高了农业种植产量和效益；促进农业产业结构调整、带动相关产业发展，解决长期困扰我国北方地区冬季的蔬菜淡季供应，增加农民收入；节约能源，避免温室效应造成的环境污染，对提高城乡居民的生活水平具有重要作用。

5 结语

综上所述，日光温室作为当下科技农业发展的主要形态之一，其设计理念主要体现为节能、环保、高效。日光温室的建设主要考虑其基本构造及性能要求，重点在于采光结构设计、场地及布局、主体建造要求、覆盖物等方面。鉴于甘肃地区年平均气温在0℃~14℃，具有光照充足、太阳辐射强的特质，发挥其独特的自然资源优势，建设日光温室产业化蔬菜育苗基地，是满足现代蔬菜种植产业的发展及经济效益的提高，以及实现农业产业结构调整、发展特色产业的首选，值得西部地区大力推广应用。