不同墙体材料日光温室保温性能分析对比.pdf

农业与技术 农业科学 不同墙体材料日光温室保温性能分析对比 杨健 张建芳 罗单 钟军 魏玉强 阿克苏地区农业技术推广中心 新疆阿克苏 阿克苏地区农业科创中心 新疆阿克苏 摘 要 为保障阿克苏地区日光温室冬季蔬菜种植供应和提升安全越冬能力 推动设施蔬菜产业快速发展 跟踪 分析了当前阿克苏地区日光温室 种墙体材料 新型柔性材料 砖混 土墙 的保温性能和对棚内作物生长环 境的影响 结果显示 土墙墙体日光温室能够较好地保持棚内相对湿度处于较低水平 砖混墙体日光温室的棚内 相对湿度长期处于较高水平 保温性能较差 而在夜间保温和日间增温性能方面表现较好的新型柔性材料墙体日 光温室 在室外温度较差 土地建设利用率较高的情况下 能够为棚内作物提供良好的生长环境 具有一定的推 广价值 关键词 日光温室 不同墙体 温度 湿度 中图分类号 文献标志码 收稿日期 作者简介 杨健 男 硕士 农艺师 研究方向 农业技术推广大宗作物栽培 通讯作者魏玉强 男 本科 正高级 农艺师 研究方向 农业技术推广小宗特色作物栽培 新疆有着丰富的太阳能资源优势 冬季仍可保证 累计日照总数 充足的光热资源为设施农 业的发展提供了有利的条件 根据 年底统计数据 显示 新疆设施农业种植面积占 其中日光 温室总占地面积 拱棚占 年新疆维吾尔自治区提出实施南疆设施蔬菜产业 发展三年行动以来 对于阿克苏地区无疑是一个巨大 的发展机遇与挑战 阿克苏地区地处戈壁沙漠边 缘 日光温室发展的蔬菜产业在设施蔬菜产业中占据 了相当大部分的比例 对于农业经济发展具有至关重 要的推进作用 研究阿克苏地区日光温室内部保温 性能及棚内作物生长环境是十分必要的 早有专家学 者从事这方面的研究 白天蓄积热量 夜间释放热量 以维持温室内温度 墙体决定日光温室内的环境性 能 墙体材料的选择和墙体结构的设计是设施农业的 重点问题 同时也有不少类似报道 影响日光温室 保温蓄热性能的重要因素中就包括墙体结构的建材类 型 日光温室结构设计的不合理性会严重影响到棚内 作物生长环境 降低蔬菜作物的生产效果 本研 究主要针对 种常见于阿克苏地区的墙体材料 分别 是新型柔性材料 砖混和土墙 通过对这些材料的保 温性能和棚内作物生长环境的监测数据进行比较分 析 探讨其在本地日光温室中的应用前景以及改进建议 材料与方法 调查对象概况 针对阿克苏地区主要日光温室墙体结构 大类 型 分别选择阿克苏耐达农业科技有限公司新型柔性 材料墙体日光温室 依干其乡砖混墙体日光温室 库 车新型柔性材料墙体日光温室以及土墙墙体日光温室 作为调查跟踪对象 新型柔性材料建造的日光温室后墙 山墙墙体为 多层结构 由防潮薄膜 无纺布 真丝太空棉 珍珠 棉 无纺布 黑色土工无纺布 柔性材料组成 舒展厚度 阿克苏耐达农业科技有限公司新型 柔性材料墙体日光温室 耐达新型日光温室 跨度 长度 后墙高 脊高 库车新 型柔性材料墙体日光温室 库车新型日光温室 跨度 长度 后墙高 脊高 种日 光温室骨架均采用整体组装式框架结构 前屋面采光 面大 墙体薄 库车土墙温室脊高 跨度 长度 后墙高度 墙体上宽 下宽 温室骨架 为镀锌圆管焊接而成 农业科学 农业与技术 阿克苏依干其乡砖混墙体日光温室 依干其砖混 日光温室 脊高 跨度 长度 后墙高 度 砖体外围包裹 苯板增加保温储 热性能 表 日光温室基本结构参数 区域类型跨度 长 脊高 后墙厚度 后墙 高度 库车新型 面包墙 阿克苏新型 面包墙 库车土墙 下宽 上宽 依干其砖混 砖 苯板 调查方法 将远程温湿度计悬挂安装于各个日光温室内 外 置探头加遮阳罩 避免阳光直射造成探头外壳升温 距离地面高度 处于作物生长高度平均水平 室内温湿度变化每 被自动记录 次 上传至云 端 实现对日光温室内小气候环境变化一手掌握 调查时间为 月 日 此时为阿克苏冬季 最低气温 也是春茬口定植栽培关键期 监测数据从远程温度计实时导出 利用 进 行数据分析处理并作图 调查结果分析 日光温室外界天气状况变化 调查日光温室地点天气状况采取了日光温室早春 茬育苗定植时节作为统计时间 在育苗定植期间 外 界温度也还不稳定 此时日光温室的保温储热性能就 显得尤为重要 室外温度截取时间节点以调查地点同 步时间为始 从表 可以看出 月开春以来 室外 温度逐步回暖 白天阿克苏 库车两地温度无明显差 异 但夜间温差依旧存在 表 日光温室室外气温情况 地点日期 月 日 最低 最高 阿克苏 库车 典型天气对温室气温极值的影响 选取测试地点自调查统计开始的天气状况中 类 典型天气 调查期间 晴天天数较多 约为 雾霾 天气 低温天气 阿克苏市与库车市室外平均高温 和平均低温分别为 和 和 种典型天气对不同区域新型面包墙室内气温极 值的影响如表 所示 室外气温无论是晴天 雾霾天 气还是低温天气均是阿克苏 库车 但室内最低温度 却始终是库车 阿克苏 尤其是典型雾霾天气 阿克 苏与库车室外最高气温和最低气温分别为 和 和 但其室内最高气温和最低气温分别为 和 和 由此表明 库车面 包墙的耐低温能力略强于阿克苏面包墙 表 种典型天气对不同区域同一结构温室气温极值影响 天气时间 年 月 日 阿克苏面包墙库车面包墙 室外 室内 室外 室内 最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值 晴天 雾霾 低温 种典型天气对同一区域不同结构温室气温极值 影响如表 所示 晴天和雾霾天气情况下库车温室内 最大温度表现为面包墙 土墙 低温天气下则表现为 土墙 面包墙 这是由于 月 日南疆气温骤降 白 天面包墙保温棉被没有收卷 因此气温没有升高 面 包墙的室内最低温度均高于土墙 种典型天气情况 下分别高 和 表明库车面包墙的保 温性能较土墙较好 表 种典型天气对同一区域不同结构温室气温极值影响 天气时间 年 月 日 库车室外 最大值最小值 库车面包墙库车面土墙 室内 室内 最大值最小值最大值最小值 晴天 雾霾 低温 农业与技术 农业科学 不同类型墙体材料对日光温室保温性能的影响 图 连续 日光温室平均保温储热性能的变化 从图 可以看出 几种墙体类型的夜间保温储热 性能是新型柔性材料墙体 土墙 砖混 在 阶段 室内温度均下降至最低温度 这是由于 保温棉被收卷 室外冷空气下沉 棚面温度流失所 致 随着保温棉被的收卷 耐达新型柔性材料墙体的 日光温室增温速度明显高于其它日光温室 其次是库 车新型日光温室 依干其砖混日光温室 库车土墙温 室 在相同地域内 排除外界温度差异影响 新型日 光温室保温储热优于土墙温室 不同地域条件下 两 地新型柔性材料温室略有差异 库车新型日光温室夜 间保温性能优于耐达新型日光温室 而白天耐达新型 日光温室储热增温表现较好 由此可见排除保温棉被 的影响下 新型柔性材料日光温室的增温储热性能表 现相对较好 但在跨度固定的情况下 如果脊椎过高 过低 对光照 增温 作物生长都不利 会导致日光 温室前屋面角度变小 吸热面积变小 温室空间变 小 而高脊的提升 由于散热面积过大 在一定程度 上可能会影响晚上的隔热效果 室外相对温差对日光温室的保温性能的影响 自调查统计期始 月 日的室外相对温差最 大 月 日南疆气温骤降 各日光温室的保温储热 性能表现如图 图 所示 夜间日光温室内温度库 车新型柔性材料温室 阿克苏耐达新型柔性材料温室 库车土墙温室 依干其砖混温室 表明不同区域新型 柔性材料日光温室夜间保温 白天收卷保温棉被通风 增温蓄热无太大差异 同一区域内 夜间日光温室保 温材料的选择上 新型柔性材料温室优于土墙结构温 室 优于砖混温室 且在早晨收卷保温棉被之后 新 型柔性材料温室的增温速度最明显 砖混温室在一般 天气的升温速度快于土墙温室 但受限于材料结构的 热容量大小 棚内有效蓄热温度低于土墙温室 图 相对温差对日光温室保温储热热性能的影响 图 气温骤降对日光温室保温储热热性能的影响 不同墙体材料对日光温室相对环境湿度的影响 从图 可以看出 不同墙体材料对日光温室内相 对环境湿度存在影响 夜间日光温室内 除砖混相对 湿度偏高 其它各类型温室相对环境湿度基本保持一 致 在 分收卷保温棉被通风之后 不同日光 温室内相对环境湿度均发生变化 温室内部相对湿度 开始降低 下降幅度表现为库车土墙温室 耐达新型 温室 库车新型温室 砖混温室 土墙温室在白天维 持较长时间的相对干燥水平 对于病虫害的发生具有 较好的抑制作用 图 连续 日光温室内平均相对湿度的变化 结果讨论 本次调查分析仅作参考 后续将继续跟进调查 为选择保温储热性能强的日光温室 满足寒冷季节的 农业科学 农业与技术 蔬菜安全生产提供支撑 保证温室在严寒时令的充分 利用和生产效益的最大化 通过对 种墙体材料的日光温室春茬口定植栽培 环境的比较分析 在阿克苏地区以新型柔性材料做墙 体的日光温室建设具有一定优势 夜间保温储热性能 较好 棚内温度保持相对较高水平 保证蔬菜育苗定 植期间安全正常生长 日光温室的跨度和脊高适当增 加 在白天收卷保温棉被后 采光面大 室内增温 快 温室能够积蓄足量的热能用以维持夜间温度 节 省资源 建设灵活 不受地域限制 本次调查结果与 前人研究论述一致 不同区域 新型柔性材料日 光温室的保温储热性能从采光接触面的差异上有所体 现 土墙日光温室发展历史悠远 保温储热性能相较 新型柔性材料温室略显不足 可能是因为墙体与保温 棉被安装搭接处漏风 前屋面采光角度不足 墙 体高度不够以及墙体风蚀老化破损导致性能下降 但 考虑到造价成本相对较低 室内相对湿度可控制在较 低水平 调节良好的小气候环境抑制病虫害发生 容易被农户认可接受 砖混日光温室综合各方面因素考虑成本高 整体 性差 墙体时间容易出现裂缝 保温储热性能相对较 差 温室内相对湿度长期偏高 病虫害易高发 不推荐 综上所述 日光温室规范化建设意义深远 在阿 克苏地区发展新型柔性材料墙体的日光温室 可以避 免盲目增加保护性设备的资金投入 利于温室内的小 环境条件优化 减少病虫害防治支出 增加农民收 入 促进地区蔬菜产业发展 参考文献 马彩雯 王晓冬 邹平 等 新疆新型高效节能日光温室标准 化设计探讨 中国农机化 许红军 李彦荣 崔拥民 等 新疆和田沙漠腹地日光温室环 境测试与分析 农业工程学报 郭辉 姚龙 乡村振兴背景下新疆蔬菜产业高质量发展问题及 对策 北方园艺 袁菲 拜城县农户设施蔬菜生产效益及其影响因素研究 阿拉尔 塔里木大学 王浩 马月虹 杨关勇 等 新疆设施农业区域布局及其生产 功能区划研究 新疆农业科学 马承伟 卜云龙 籍秀红 等 日光温室墙体夜间放热量计算 与保温蓄热性评价方法的研究 上海交通大学学报 农业 科学版 王春玲 李爽 安巧霞 等 南疆阿拉尔地区不同类型日光温 室热环境性能评价及结构优化 塔里木大学学报 马承伟 卜云龙 籍秀红 等 日光温室墙体夜间放热量计算 与保温蓄热性评价方法的研究 上海交通大学学报 农业 科学版 王伟 张京社 王引斌 等 我国日光温室墙体结构及性能研 究进展 山西农业科学 宫志宏 董朝阳 于红 等 节能型日光温室智能加温控制 系统设计 中国农业气象 魏瑞江 王鑫 狄政敏 河北省日光温室现状及改进措施 中国蔬菜 孙剑虹 李青云 河北省高效节能蔬菜日光温室设计与建造 要点 现代农业科技 周长吉 周博士考察拾零 九十四 一种机打土墙结构日光 温室修补墙体 更新骨架的改造方案 农业工程技术 刘常秀 温棚土壤增温及室内温湿度调节系统对作物的影响 试验初报 农业科技与信息 韦婷婷 杨再强 王明田 等 高温与空气湿度交互对花期 番茄植株水分生理的影响 中国农业气象 柏萍 调控空气相对湿度对温室甜瓜和番茄生长 水分状态 及产量的影响 咸阳 西北农林科技大学 责任编辑 任鹏