(1)单屋面玻璃温室设计 单屋面玻璃温室设计自20世纪50年代后期至70年代在生产中应用较多,但进人20世纪80年代以来,逐渐被塑料薄膜日光温室所取代。
(2)单屋面塑料薄膜温室设计 单屋面塑料薄膜温室包括加温温室和日光温室。目前日光温室已成为我国温室的主要类型。
日光温室设计优型结构的特点日光温室优型结构与普通结构有许多差别,突出特点有:①具有良好的采光屋面,能最大限度地透过阳光;②保温和蓄热能力强,能够在温室密闭的条件下,最大限度地减少温室散热,温室效应显著;③温室的长、宽、脊高和后墙高、前坡屋面和后坡屋面等规格尺寸及温室规模要适当;④温室的结构抗风压、雪载能力强。温室骨架要求既坚固耐用,又尽量减少其阴影遮光;⑤具备易于通风换、排湿降温等环境调控功能;⑥整体结构有利于作物生育和人工作业;⑦温室结构要求充分合理地利用土地,尽量节省非生产部分的占地面积;⑧在满足上述各项要求的基础上,建造时应因地制宜,就地取材,注重实效,降低成本。
(3)日光温室设计优型结构的参数确定日光温室结构参数主要包括温室跨度、高度、前后屋面角度、墙体和后屋面厚度、后屋面水平投影长度、防寒沟尺寸、温室长度等。根据日光温室优型结构应具备的特点,日光温室优型结构的参数确定应重点考虑采光、保温、作物生育和人工作业空间等问题。
①温室跨度。指从温室北墙内侧到南向透明屋面底角间的距离。温室跨度的大小,对于温室的采光、保温、作物的生育以及人工作业等都有很大影响。在温室高度及后屋面长度不变的情况下,加大温室跨度,会导致温室前屋面角度和温室相对空间的减小,从而不利于采光、保温、作物生育及人工作业。
目前认为日光温室的跨度以6 -8m为宜,若生产喜温的园艺作物,北纬40° -41°以北地区以采用6 -7m跨度最为适宜,北纬40°以南地区可适当加宽。②温室高度设计。温室高度是指温室屋脊到地面的垂直高度。跨度相等的温室,降低高度会减小温室透明屋面角度和比表面积以及温室空间,不利于采光和作物生育;增加高度会增加温室透明屋面角度和比表面积以及温室空间,有利于温室的采光和作物生育。据计算:在温室跨度为6m,温室高度为2.4-3.Om范围以内,高度每降低10cm,其透明屋面角度大体降低1°.这样,2.4m高温室与3.Om高温室相比,其太阳辐射能减少7%一9%。但如果温室过高,不仅会增加温室建造成本,而且还会影响保温。因此,一般认为;6 --7m跨度的日光温室,在北纬40°以北,如生产喜温作物,高度以3.8 -3.Om为宜;北纬40°以南.高度以3.0一3.2m为宜。若跨度》7m,高度也相应再增加。 ③温室前、后屋面角度。前屋面(又称前坡)角度指温室前屋面底部与地平面的夹角,这个角度对透光率影响很大,在一定范围内,增大前屋面与地面交角会增加温室的透光率。
对于北纬32°一43°地区来说,要保证“冬至”(太阳高度角最小日)日光温室内有较大的透光率,其温室前屋面角度(屋脊至透明屋面与地面交角处的连线)应确保为20.5°一31.5°以上。
日光温室后屋面角度(后坡角)是指温室后屋面与后墙顶部水平线的夹角。后屋面角度以大于当地“冬至’正午时刻太阳高度角5°一8°为宜。在北纬32°-43°地区,后屋面仰角应为30°一40°,纬度越低后屋面角度要大一些,反之则相反。温室屋脊与后墙顶部高度差应在80一100cm。这样可使寒冷季节有更多的直射光照射到后墙及后屋面上,有利于增加墙体及后屋面蓄热和夜间保温。
④温室墙体和后屋面的厚度。日光温室的墙体和后屋面既可起到承重作用,又可起到保温蓄热作用。因此,在设计建造日光温室墙体和后屋面时,墙体最好是内层采用蓄热系数大、外层采用导热率小的异质材料,如内侧石头或砖墙,外侧培土或堆积桔秆、柴草等,有条件可采用空心墙或珍珠岩、炉渣、聚苯板等夹心墙,也成为异质复合墙体。华北平原北部、辽宁南部1.0一1.5m为宜。
⑤后屋面水平投影长度。由于沮室后屋面常采用导热率低的不透明材料,而且较厚.因此其传热系数远比前屋面小。后屋面越长,晚间保温越好。但后屋面过长,冬季太阳高度角较小时,就会出现遮光现象,而使温室后部出现大面积阴影,影响作物的生长发育。另外,后屋面过长也会使前屋面采光面减小,透光率降低,从而使白天温室升温慢。根据计算认为,在北纬38°-43°地区,温室高度在3.0-3.5m范围内 ,后屋面水平投影长度1.0-1.6m为宜。