培训讲座温室结构.docx

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培训讲座温室结构

培训讲座（温室结构）

一、温室的发展与现状

1．概述

以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料，可供冬季或其它不适宜露地植物生长的季节栽培植物的建筑统称为温室。

“温室”一词源于“温室效应”，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地温和气温升高而转化为长波辐射，长波辐射又被温室的覆盖材料阻隔在温室内，从而形成温室内热量的聚集，使室内温度提高，这一过程称为温室效应。

温室正是利用这一效应，在作物不适于露地生长的寒冷季节通过提高温室内温度，创造作物生长的适宜环境来达到作物反季节生产和提高作物品质与产量的目的。

但是随着科学技术的进步，温室生产已远远超过了“温室效应”的概念，目前，利用高科技技术可以对温室的各种环境因子包括光照、温度、湿度、CO2含量等进行自动控制和调节，人为地创造出适宜作物生产的最佳环境，生产出高质量的产品，以满足不同消费群体的需要。

2．温室的发展与现状

我国自汉代就开始用温室种植葱、韭等蔬菜。

到唐代开始种植瓜类和花卉。

西方温室起源于17世纪的荷兰，而我国的近代温室则开始于本世纪30年代的冬季不加温“日光温室，大规模的温室生产则在本世纪70年代末和80年代初，80年代中期成为我国引进温室的第一个高潮，1979~1989年的10年间，先后从日本、保加利亚、罗马尼亚、法国、荷兰等国引进包括玻璃温室在内的大量温室，但是这些温室的引进对于一个横跨几个气候带的中国来说，表现出了明显的不适宜性，第一，一次性投入较高，导致生产成本上升，投资回收困难。

第二，由于当时技术条件所限，导致夏季降温困难，冬季采暖耗能巨大，东欧和荷兰温室尤为突出。

第三，与温室生产配套的种植、园艺、管理等技术发展滞后，直接影响了温室生产的效益，这在很大程度上挫伤了人们引进现代化温室的积极性，转而使国人重新评价和认识我国传统的日光温室。

80处代中期，从辽宁海城、瓦房店、鞍山等冬季气候较温和的地区，首先开始大面积试验和发展日光温室，取得了显著的经济效益和社会效益，进而在山东、河北、河南等地大面积推广应用，进入90年代中期，日光温室已发展到从北纬32°-45°的东北、华北和西北（三北）地区，到1997年底，全国日光温室已发展到22.68万hm2，并相继出现了“海城—永年式”、“瓦房店式”、黄淮改良式等多种典型的日光温室模式，随着新技术的不断应用推广，到目前为止，我国的日光温室已发展到了北纬29°以北的广大农村地区，使北方地区乃至长江中下游地区的冬季蔬菜供应发生了突破性的变化。

虽然日光温室一次性投资低，节能效果显著，但其内部操作空间小，室内环境变化差异大，土地利用率低（后墙、东西山墙的总厚度超过1米），抵抗自然灾害能力弱。

为了维持近郊菜区的生产并获得经济效益，结合城郊旅游农业、绿色农业、生态农业的兴起，以及人们环保意识的加强和伴随物质文明的提高而启动的鲜花消费市场等因素，大型现代化温室又一次做客于近郊同时也带来了全国第二次引进温室的高潮。

从1995年以色列在北京永乐店投资1.2hm2塑料温室建立中以示范农场开始，短短4~5年内，全国引进和自建的各种类型温室总面积已超过200hm2（200万m2），而且发展的势头还在与日俱增。

除了引进荷兰、美国、法国、以色列、西班牙、韩国、日本等国的温室外，国内更是崛起了像胖龙温室工程有限公司等一大批温室生产企业，使温室造价得到显著降低，温室硬件的配置水平也得到大幅度提高。

众多企业的参与，不仅推动了我国温室产业的发展，而且还大提高了温室相关行业，诸如温室覆盖材料，作为温室骨架的钢铁行业、制造业、旅游业等的发展，产生了良好的经济和社会效益。

而胖龙温室工程有限公司作为国内最大的温室与配套设备生产商，自1995年成立以来，一贯遵循科技带动发展的企业理念，通过引进吸收国外最新的科研成果，始终矗立在行业发展的最前沿，通过引进吸收和自主开发，目前已形成涵盖薄膜、PC板、玻璃等各种形式的温室及其配套设备的十余种类型几十种产品，承建温室总面积超过50hm2，企业不断壮大，效益也在连年递增。

二、我国目前使用的主要温室类型

我国目前使用的主要温室类型从不同角度，按不同方法可分为不同的类型：

1．按使用功能分类

按照温室的最终使用功能，可将温室分为：

生产性温室（包括蔬菜、花卉栽培温室、养殖温室均属于生产性温室）、

试验性温室（人工气候温室、温室试验室等属于此类）、

商业性温室（各种观赏温室、蔬菜、花卉销售温室等则属于商业性温室）。

2．按建筑造型和布局分类

（1）按建筑造型分类

按屋面排水方式可将温室划分为单坡面温室和双坡面温室，日光温室、锯齿形温室和折线形温室属于单坡面温室，而其它类型温室大多属于双坡面温室。

按屋面形状，温室有圆拱形、折线形、锯齿形、尖顶形和平顶形等多种形式。

（2）按平面布局分类

根据温室的不同布局和组合方式，温室又可分为单栋式和连栋式。

单栋温室就是以一个标准单元进行建设，而连栋温室则是将多个单栋温室利用天沟连接起来。

3．按覆盖材料种类分类

根据覆盖材料的不同，温室又可分为两大类，一类为薄膜类温室，另一类为硬质覆盖材料温室。

薄膜类温室又可分为单层膜温室和双层膜温室。

硬质覆盖材料温室包括玻璃温室、PC板（单层、多层、波浪板）温室等。

4．按加温方式进行分类

按加温方式和覆盖材料热阻的不同，温室可分为连续加温温室、间歇加温温室和不加温温室。

需要采取各种加温措施，如水暖加热、热风机加热、地热资源加热以及电厂余热进行不间断加热以满足冬季室温在10℃以上的温室统称为连续加温温室，这种形式的温室主要分布在长江以北的温寒带地区。

间歇加热温室是指配备采暖设备但不需要连续加温的温室，如我国长江以南的温带及亚热带地区的温室，而不加温温室主要分布在我国东南沿海以及海南岛等亚热带地区，这类温室面临的主要问题已不是冬季如何加温而是夏季如何实现降温的问题。

三、温室主要性能及评价指标：

1．温室的透光性能

温室是采光建筑，其透光性能的好坏直接影响到室内种植作物光合产物的形成和室内温度的高低。

温室的透光率越好，其光热性能越好，夏季室外太阳辐射很强，即使温室的透光率很低，透进温室的光照强度的绝对值仍然较高，要保证作物的正常生长，适当的遮荫设施仍然是必要的，但到了冬季，由于室外太阳辐射较弱，太阳高度角很低，温室透光率的高低就直接影响到了作物生长和温室白天蓄热量的高低。

一般来讲，作为温室主要采光覆盖材料的玻璃和PC波浪板，其透光率在90%以上，PC中空板透光率在80%左右，而塑料薄膜的透光率则在70%左右。

2．温室的保温性能

加温耗能是温室冬季运行的主要障碍，提高温室的保温性能，降低能耗，是提高温室效益的最直接手段，也是进行投资评估中重要的一项。

合理选择温室覆盖及围护结构的材料，寻找廉价而高效的热力资源（如地热、电厂余热等）采取必要的夜间保温措施（如安装保温遮阳幕、使用IR保温膜等），将大大节省温室在冬季运行的能耗，降低生产成本。

不同覆盖材料的温室，其保温性能存在着很大差异，单从覆盖材料的保温性能来看，其顺序由高到低依次为PC中空板、双层充气膜、玻璃、PC波浪板和单层薄膜，正是出于对冬季保温的需求和投资成本的考虑，越来越多的连续加温温室采用了四周围护结构为PC中空板而顶部采用双层充气膜覆盖来达到既提高温室保温能力又节省投资的建造模式。

3、温室的强度和耐久性

温室是一种高投入高产出的农业设施，其使用寿命的长短直接影响到每年的折旧成本和生产效益，所以温室建造要考虑其耐久性。

影响温室耐久性的因素除了温室覆盖材料的耐老化性能外，温室结构的承载能力也起着关键性的作用，因此一般要求薄膜类覆盖材料的耐老化性要达到3年以上，PC板类覆盖材料的使用寿命在10年以上，主体结构应能承受0.5KN/m2的风载，和不低于0.25KN/m2的雪载，对于钢结构温室，其主体框架长期运行于高温、高湿的环境之中，因此其受力主体结构及其连接件的抗腐蚀能力尤其显得重要，一般在钢结构温室中，其受力主体结构及其连接件均应选用热浸镀锌表面防腐处理，镀层厚度应达到0.15~0.2mm以上，以满足温室10年以上的使用寿命。

四、温室的结构与设备

温室的结构及其内部设备多种多样，各不相同，但建造温室的目的只有一个，即满足不同气候条件下作物生长的需要。

根据建造温室的不同用途及栽培作物的不同习性，合理选择温室的结构类型及其配套设备，可以达到优化资源配置，降低运行成本，提高投入产出的比的目的。

下面将对几种典型的温室结构与设备作一下介绍：

1、塑料薄膜温室

以塑料薄膜作为温室主要或全部围护结构覆盖材料的温室，统称为塑料薄膜温室。

随着全球塑料工业的发展，塑料薄膜在使用上已不仅仅单纯局限于作为一种温室采光材料的面孔出现，由于在薄膜的生产过程中大量采用了多层复合挤压，使用化学添加剂的新技术、新工艺，使得塑料薄膜不仅在使用寿命，抗老化性方面大大提高，而且还具备了许多新的特点。

如在薄膜中使用UVA添加剂，不仅可提高薄膜的透光率，还可滤除光线中的紫外线成份，避免过强的紫外线辐射对作物叶片的伤害；使用防结露添加剂，可有效阻止水蒸汽在薄膜表面凝结成滴，避免由于冷凝水滴落在植物叶片上而造成霉菌病和叶片枯萎病的发生，IR添加剂使薄膜吸收/反射7~15微米的红外线，在夜间可阻挡60%的热辐射外逸，比普通膜覆盖的温室在夜间室温升高4~6℃，节能30~50%，光谱选择膜的使用，可过滤对作物无益的光线和温室内害虫生存所必须的特定光谱的光线从而起到保护作物和杀灭害虫的双重作用。

而另一种遮荫膜则可使光线的穿透率大大降低，尤其适合于高光照地区的使用。

另外像针对阔叶植物和产生过多遮阴作用的蔓生植物而开发的光谱散射膜，能使光线漫射在整个温室中而不会削弱透光率，大大提高了此类作物的光合作用。

正是由于塑料薄膜的高品质和多用途，加之其重量轻、造价低、环境控制能力基本可达到玻璃温室和PC板温室的水平。

所以塑料薄膜温室将成为现代栽培设施的主流。

根据屋面形式，塑料薄膜温室可分为拱圆顶温室、尖形项温室、锯齿形温室和屋脊窗四种。

拱圆顶温室一般采用半圆屋面形式，其受力合理、用材少，因而得到普遍采用，由于屋面坡度较缓，因此有灵活的顶窗布置形式，如肩窗通风，屋脊窗通风和半屋面开启通风。

另外开窗齿条也不会太长，有利于顶窗的平稳开启，但是这种温室在实际使用中也存在一定的问题。

首先，由于采用半圆形屋面设计，其屋面坡度往往较缓，因此不利于积雪的滑落，相比其它结构形式的温室而言，由于其冬季积雪存留屋面的时间较长，降低了温室的透光性和保温能力，对室内作物的正常生长会带来一定的负面影响，另外平缓的屋面，使得冷凝水的滑流角度较小，当薄膜由于安装不当而较松驰或室外风力较大时，则会产生冷凝水滴落的现象，而晚上冷凝水滴落在植物叶面上降低了叶面温会引起白天叶子的枯萎和霉菌病的发生。

正是基于上述因素的考虑，人们对拱圆顶温室进行了改进，采用两对称的半圆形或直坡形屋面，通过抬高其屋面角和矢高比的方法，创造出尖形顶结构，由于其屋面角和矢高比较大，屋面的大部分积雪可直接滑落到地面或天沟上而很少存积，相对增加了其在冬季雨雪天气情况下的光照时间。

另外，尖形顶结构更有利于冷凝水的下滑，防止冷凝水滴落对植物叶片造成的伤害，在冬季太阳高度角较低和日照时间较短的情况下，较大的屋面角还可大大提高直射光线的透过率，增强植物的光合作用。

由于尖形顶温室往往屋面形体较大，冬季散热和能耗加大，骨架的用材量也相应增加，如果在天沟下没水平保温幕，适当降低加热空间，则其冬季的耗能与拱圆顶温室基本相当，再通过合理的结构优化，选择合适的矢高比，其总体用材量也能达到或低于其它形式温室的水平。

锯齿形温室和屋脊窗温室均为固定式垂直立窗，锯齿形温室通风窗开在天沟处，开窗面积较大，受雨雪天气影响较小，但要防止雨水从天沟处溢出而倒灌进温室，在同样开窗面积的情况下，屋脊窗的通风能力比其它通风窗强，但不论固定式立窗设在屋脊处或天沟处，一般只能设在温室屋面的一侧，因