从我们公司拍摄的建设中的日光温室大棚,后屋面以及后墙
日光温室大棚后屋面保温性改进优化
日光温室大棚的后屋面可以存放草苫等物和合适人员上屋操作。同时后屋面起到贮热的作用。白天吸热,夜间放热,宽度过长、过短,仰角过大、过小的后屋面都不利于日光温室大棚的夜间保温且在建造上不可行。
1、后屋面的仰角。
后屋面的仰角指后屋面与地面夹角,合理的后屋面仰角是保证冬至日前后弱光季节温室获得最大采光量的主要参数,仰角太小势必遮光太多,后屋面的仰角应视使用季节而定,一般至少应略大于(8°以上)当地冬至日正午时的太阳高度角,以保证冬季阳光能照满后墙,增加后墙的热量,一般应保持在3545°之间。例如安徽淮北纬度N33°16'地区为例,后屋面的仰角选取大于41.3°较佳。
2、 后屋面的水平投影。
后屋面应保持适当的宽度,后屋面太宽,易导致春秋季节室内遮光面积很大,而影响后排作物的生育和产量;后屋面太窄,则对保温不利。因此要兼顾采光和保温两个方面。建议日光温室后屋面投影应视温室跨度而定,较温暖地区取上述范围的小值,较寒冷地区取大值。后屋面窄一些有利于采光增温,但不利于保温;宽一些有利于保温,但不利于采光增温。陈端生认为,当后屋面投影为日光温室跨度的0.20-0.25时,日光温室温室的热效应最大。
3、后屋面的材料与厚度。
后屋面的主要起到隔热保温的作用,其蓄热能力有限,一天之中大部分时间都在散热。后屋面一般是多层结构,由内向外依次为防水层、承重层、保温层和防水层。
适当的后屋面厚度决定温室的保温性,它也是保证温室墙体和前屋面覆盖物协同发生保温作用的重要条件,如果后屋面散热较大,墙体及覆盖物的保温作用也将被削弱。后屋面厚度、后屋面的有无及其厚度影响日光温室的保温能力。
目前对于日光温室大棚材料保温性能研究上,绝大多数是关于墙体材料的研究。白义奎等对几种常用单一材料墙体及复合墙体的保温性能进行分析,结果表明,多层异质复合墙体具有热阻大、蓄热、隔热、保温性能好的优点,在实际生产中得到了广泛的应用,但存在自重大、造价高、受周围环境尤其是湿度的影响较大等缺点。李小芳对日光温室后屋面不同材料石灰浆、苯板、石棉瓦等的传热情况和表面温度情况进行了分析研究,认为苯板适于作为屋面材料,过度地增加材料的厚度并不能起到保温作用。
陈端生认为要发挥日光温室后屋面的效果,一是要保证后屋面的长度;二是要选用保温材料如秫秸、稻草、土、煤渣、聚苯板等并保持隔热物疏松、干燥;三是要保证后屋面有一定的热阻值。例如用稻草、玉米秸、麦秸类材料的,在河南、河北南部、山东等地区,厚度可在30-40cm,东北、华北北部、内蒙寒冷地区,厚度达60-70cm。用其它材料时,其厚度可参考墙体厚度的做法。
日光温室大棚后墙保温性改进优化
陈端生将测温传感器砌入不同的墙体中,结果发现50cm厚的土墙白天夜间均为吸热体。邹志荣等人也有相似的研究,并把标准墙体由内向外按照温度的变化划分为蓄热层、隔热层、保温层。
1、日光温室后墙的厚度。
一般来说在江淮平原、华北南部土墙以0.81.0m为宜,砖墙以50-60cm为宜,有中间隔层的更好。
2、日光温室后墙墙体的材料。
传统的日光温室单质土墙不仅占用了大量耕地,且建造不便,费工费时。近来提出墙体结构模式向具有一定厚度的异质复合墙体发展。即内侧由吸热蓄热能力强的材料组成蓄热层,外侧由导热、散热能力极差的材料组成保温层,中间是轻质、干燥多孔的导热力极差的隔热层。研究表明,珍珠岩、炉灰渣是以较好的隔热材料。邹志荣等研究表明日光温室采用120mm厚的炉渣砖+60mm厚聚苯乙烯泡沫板(外隔热材料)保温蓄热性能明显强于1m厚的土墙。
(作者:北方温室大棚建设)