温室设计 温室设计图小学生作业

如何建造日光温室?

（1）选址

日光温室主要热源来自自然光，其建造应选择日光充足、背风平坦、无污染、有水源且排水良好的地方。土壤要疏松肥沃，对沙土地可掺一定的黏土并施有机肥进行改良，黏重土壤要掺沙并大量施入有机肥进行土壤改良。同时，还要注意日光温室的建址，尽量选择交通方便、便于管理的地方，以利于产品的销售和日常温室管理。

（2）日光温室的设计

①温室的长度、宽度和高度。温室的长度、宽度和高度不仅直接决定着温室可利用空间的大小，而且对温室的升温、保温、降湿性能有直接的关系，同时直接影响着农事操作与管理。实践证明，在我国北纬36°左右地区，栽植葡萄的日光温室以长度40～70米、宽度7～10米（净宽）、高度3～3.8 米为宜。各地需要根据采光、保温、使用面积等关键指标，调整温室设计参数。可以将温室建造成半地下式，建温室时先将表层（耕作层）40厘米厚熟土推至一边，下挖30～50厘米，挖出的生土可用于温室墙体的建造，再回填熟土。

②温室的方位和间距。温室方位以东西向为好，能最大限度接受太阳辐射。在海拔大于1800米的地区，温室以东西向略偏西为宜，以充分接受阳光照射。温室间距以冬至当日前温室不遮挡后排温室光照为宜。

③温室的拱角。前拱面是阳光进入温室的唯一通道，角度的大小直接关系到接受太阳光照的多少。底角（温室南面棚膜和地面的夹角）适宜角度范围为73°～88°，底角过小不仅影响光照，而且影响植株生长和整形管理。拱角（离地面1.5～1.8米拱面切线与水平线的夹角）直接关系到日光温室的折射率，是日光温室设计中最为关键的一个指标，其角度的大小与该地区纬度呈正相关，一般情况下，拱面角=当地纬度-15°。后屋面仰角大小决定着温室后墙和屋面的受光状况，影响着夜间温度调节，一般要求冬至当日太阳光可以照射到温室内的各个角落，不留死角，一般以43°左右为宜。

（3）日光温室修建

日光温室东、西、北三面可用砖砌墙，资金不足者可用泥土筑墙，有条件的可以里外包砖。东西两侧可以任选一侧开门建缓冲室。温室前方距前拱架30 厘米处设置30厘米×40厘米（宽×深）防寒沟，内填秸秆等物；拱架用直径4.95厘米，厚度2.7～3 毫米的钢管制作，直径6.6厘米，厚度2.75毫米的钢管做小横梁；12号钢筋或4分钢管做拉筋。东西两侧山墙面上灌浇混凝土，安装压膜卡槽。

日光温室的棚膜质量对温室增光、增温和葡萄生长、结果有重要作用。选用无滴膜（聚氯乙烯蓝色棚膜）对于改进进入温室中光线波长、促进光合作用、提高产量和品质效果最为显著。

为了能有效控制日光温室的温湿度及防止春、秋季节大风危害，采用大小片扣膜方式最好。大片膜宽以拱面宽度减去0.3米，长度以温室长为准。在膜的东西长的一边烫粘一条直径为1.2厘米的绳子，扣膜时东西两头用压膜簧卡在卡槽内，将粘有绳子的一面固定在东西距拱架横梁60厘米的铅丝上（用扎丝隔段绑扎），棚的下面用土压紧，然后用压膜线（绳）将整个大片交叉固定。小片宽度为1米，长度以温室长度为准。同样，东西长一边烫粘一条直径为1.2厘米的绳子，将未粘绳子的一边用泥土固定在温室的后屋面上，粘绳子的一边可以自由开启，起调控作用。

覆盖塑料薄膜采用宽7.5～10米、厚0.065毫米的多功能膜，避雨覆盖采用宽2.4～3米、厚0.04毫米的无滴膜。无滴膜效果优良，日光温室也可选用双层充气膜。

日光温室保温设计中要注意哪些要点？

（1）温室跨度温室跨度过大不利于保温，跨度过小则土地利用率低。目前研究认为，日光温室的跨度以6～8米为宜。北纬40°～41°以北地区以6～7米为宜；北纬40°以南地区以7～8米为宜。

（2）墙体温室的后墙和两侧山墙除了起支撑作用外，还具有一定的保温、蓄热、散热等功能。墙体的建筑材料通常有：夯实土、草泥垛、砖、石等。墙体的保温性能也主要由墙体材料的吸热性、蓄热性和导热性来决定。保温性能好的墙体，应当由吸热性、蓄热性好，导热性差的材料组成。在以上的建筑材料中石墙、土墙的蓄热性好，但吸热性差、导热性强。墙体有单质墙体和复合墙体两种，单质墙体是由一种建筑材料砌成，复合墙体是中间填加保温材料，内外层则是由砖砌成。墙体中间的隔热材料可以选用干土、煤渣、珍珠岩等。但不能使用有机质作隔热材料，因为有机质在高温、高湿条件下容易腐烂，不仅起不到隔热的作用，反而会降低墙体的坚固性。墙体的厚度因建筑材料而定，一般墙体的厚度以1.0米左右为宜，南方可薄一些，北方可适当厚一些。砖墙以50～60厘米为宜，中间有隔热层的效果更好。

（3）后屋面后屋面连接前屋面和后墙，具有承重、保温和防水等功能，其建筑材料和厚度直接影响着保温效果。就后屋面的建筑材料可以分为两大类：一是由钢筋混凝土空心板为主要材料，虽然坚固耐久，施工规范，但保温效果稍差；二是用疏松、干燥、多孔的材料如玉米秸秆、高粱秸、稻草、炉渣等，成本低，保温效果较空心板好。这种后屋面的厚度一般为30～70厘米。在河南、山东、河北南部等地区，厚度可在30～40厘米；华北北部、东北、内蒙古等寒冷地区，厚度以60～70厘米为宜。

后屋面的长度也是影响保温的重要参数。后屋面长有利于保温，但不利于升温；后屋面短有利于升温，但不利于保温。在设计后屋面长度时要以后屋面的垂直投影占温室跨度的1/5～1/4为宜。

（4）外保温覆盖材料主要是指温室前屋面夜间保温覆盖的不透明覆盖物。传统覆盖材料有草苫、蒲席、纸被、棉被等。草苫的导热系数小，保温性能好，夜间可使温室的热消耗减少60%，提高温室1～3℃。但草苫制作一定要紧密，并且有一定厚度，质量好的草苫覆盖在采光面上后，室内应见不到光亮。一块宽1.5米、长5.5米的稻草苫，质量至少应有30千克以上。纸被多由4～6层牛皮纸缝合而成，并在外面罩上一层塑料薄膜或无纺布，防止雨雪侵蚀。在寒冷地区，常在草苫下铺垫一层纸被，可使室内最低气温提高3.0～5.0℃。保温被的保温效果与草苫大体相当，但由于保温被结构致密，减少了缝隙散热，实际保温效果略好于草苫。

除在保温设计中主要注意以上几个方面外，还要设置防寒沟、温室缓冲间以及进行地面覆盖，来增强温室的保温效果。

温室设计应注意哪些问题

除注意合理选择地块外还应注意以下方面问题：

（1）坐向温室应坐北朝南，并偏西（阴）3°～5°为好。这样的方向，接受阳光时间长，光能利用率高。方法如下：在11：40～12：30，在地面插一根垂直标杆，通过观察，选取其最短投影，然后做其垂直线，再以该垂直线为准，偏西5°划直线，所画直线，即为温室后墙方向基准线。

（2）设施大小日光温室，其东西长50～70米比较适宜。若长度短于40米，则温室体积偏小，保温性能降低，遇到严寒天气，室内易发生冷害或冻害（表8-1）。若长度超过80米，则拉盖草苫的时间长，管理不方便。

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“role=”table（3）温室的高度与南北跨度高度与南北跨度应根据当地的纬度来定。高度与跨度决定着温室采光面的角度（图8-1），采光面角度左右着阳光入射角（阳光射线与采光面垂直线的夹角）的大小。研究得知，太阳光的投射率与光线入射角关系密切。其入射角在0°～40°范围内，光线的入射率变化不明显，当入射角大于40°以后，随入射角的增大，其透光率急剧下降。

“role=”figure图8-1中表明，温室采光面的角度=90°-太阳高度角（阳光射线与地平面的夹角）-阳光入射角（40°）。太阳高度角，在一天之中，中午最大（表8-2），早晨出太阳和傍晚落日时为零，随着太阳的升高角度增大，中午后又慢慢下降。

温室采光面的角度，应根据当地太阳高度角来决定。例如，在北纬35°左右地区，其冬至中午时的太阳高度角为31.6°，建温室具体计算其采光面角度时，太阳高度角应采用比中午时的太阳高度角适当减少5°～6°为宜。计算如下：

“role=”table从表8-2得知，温室所在地的地理纬度与太阳高度角的变化规律为：纬度每提高1°，太阳高度角就减少1°，采光面角度就需增加1°。北纬38°地带建温室，采光面角度需比35°地带的温室增加3°，应大于26°（23°+3°=26°）为宜。北纬40°地带应大于28°，北纬42°地带，应大于30°。

根据上面所述，高度与南北宽度应根据温室所在地最合理的采光面的角度而定，可根据所在地所处纬度计算出采光面最小角度，再结合温室后坡与后墙综合高度，用公式算出：温室宽度等于温室最高点高度×cotα（α为采光面最小角度）+后坡面的投影长度。例如，在北纬35°地段，其日光温室设计最高点处高度若为3米，后坡面的投影长度为1米，则采光面的角度为23°，cot23°=2.36。计算如下：3×2.36+1=8。则在北纬35°地区，设计日光温室最高点为3米、后坡投影为1米时，其南北跨度应为8米。

（4）采光面形状应采用大弓圆形，这种形式，一是采光面呈拱形，结构坚固，抗压力强；二是坡面凸起，便于用压膜绳压膜，薄膜会被压成波浪形，可增加采光面积20%以上，透光性能好，阳光利用率高，特别是9：00以前，温室增温快；三是采光面薄膜压得紧，大风时较少扇动，防风性能好，保温效果好；四是拉揭草帘便利，且下雪时采光面上积雪少，便于清扫采光面上的积雪；五是夜晚覆盖草帘后，薄膜与草帘之间有较大的空隙，形成一个三角带的不流通空气，可显著提高温室的保温性能。

（5）墙体建造墙体是温室的最主要构件，它不但能支撑封闭温室，起到保温作用，而且它还具有白天蓄积热量，夜晚释放热量，稳定温室夜间温度的作用。墙体分为实心墙与空心墙两种类型，空心墙又可分为有保温填充材料和无保温填充材料两种类型。单纯从保温效果而言，只要封闭严密，空心墙体比实心墙体保温效果好，填充保温材料的墙体又优于无填充材料的墙体。但是墙体的作用不仅仅只是保温，它还担负着高温时贮存热量，低温时释放热量稳定室温的重大作用。若温室遇到连续阴冷天气，空心墙体因其蓄积热量较少，热量释放得少，其室内夜间温度会明显低于相同厚度实心墙体建造的温室。因此不应建造空心墙体，应建造成内有散热穴的适宜厚度的实心墙体，并在墙体外面，覆以保温层，其综合保温效果最好。

具体建造时，最好用泥土掺麦草砌土墙，后在墙内壁用铁制水管向墙内斜上方打洞，每间隔40厘米高打1排，每排相距40厘米打1个。或内有12厘米的孔穴砖体墙，墙外砌100厘米左右厚的泥土实心墙体，墙体的内壁均匀密布有直径5～6厘米的孔穴（图8-2），孔穴深入墙内80～100厘米。

“role=”figure这样的墙体，用砖量少，投资较少而墙体结实牢固，不怕风吹雨淋，使用寿命长。墙外包有泥土，泥土是仅次于水的贮热材料，白天可以蓄积贮存较多的热量，夜晚释放热量多，有利于提高设施内的夜间温度。墙体的内壁密布有孔穴，白天高温时，热空气可通过孔穴进入墙体内部，加热墙体，提高温度，蓄积热量，夜晚墙体降温，又可通过散热穴经空气对流向室内释放更多的热量，稳定、提高室内温度。

实践证明，一般情况下，两种不同墙体温室，夜温可相差2℃左右，若遇2～3天连续阴冷天气，其夜温相差幅度可达3℃左右。

（6）增设保温层如前所述，温室墙体贮存的热量绝大部分都向室外散放，为减少热量散失，提高室内夜间和连续阴冷天的温度，墙体建成后，还需在墙体外面增设保温层，杜绝热量外传。方法：用普通农膜，或用温室换下的旧薄膜将后墙、山墙包裹严密。然后在墙与薄膜之间的缝隙内填满碎草，碎草厚度20厘米左右，再用泥土把薄膜上下边缘埋压于温室后坡上和地面泥土中，并绑缚1～2道铁丝，加固薄膜。

墙体外面增设保温层后，墙体热量不再向外散发，夜晚寒冷时，墙体贮存热量只向室内释放，可显著提高室内夜温，比不设保温层的温室夜温提高3～5℃。对稳定严寒时期的室内夜温，效果甚佳。如此建造，100厘米左右厚度的墙体的温室，其保温效果，相当于甚至高于5米厚度墙体的温室。

（7）日光温室后坡面角度与投影长度日光温室设有后坡面，可显著提高温室的保温效果；并能适当提高温室的高度，增大采光面角度，利于太阳光的射入；还能方便摆放与揭盖采光面的保温覆盖层（草苫、纸被等）。为保障严寒时期温室的室内温度，设立后坡面是必要的。但是，后坡面又能阻挡温室北边空中散射光的射入，恶化温室后部的光照条件，造成温室后部辣（甜）椒生长发育状况、产品的产量与质量，都明显劣于前部辣（甜）椒。平衡利弊，并为便于摆放和揭盖保温覆盖物，应设立后坡面，但后坡面宽度不可过于宽大，其投影长度应维持在1米左右，以尽量减少遮光。如有条件，后坡面建成半活动型为好，上半部为透光型，夜晚备有保温覆盖设施，以提高温室保温效果，白天撤去保温设施，增加散射光的射入，以改善温室后部光照条件，下半部为保温性能良好的永久性坡面，利于保温、摆放与揭盖保温覆盖物。再者，后坡面的仰角应合理，在北纬36°左右地区，应维持在38°以上，以便于在最为严寒的季节（冬至前后2个月），太阳光可以直射后坡面的内壁，利于提高室温和改善温室后部光照条件。

（8）设置防寒沟防寒沟应在室内4个边沿设置。其中南边沿的一条，应改建成贮水蓄热防寒沟，即在前沿开挖一条深40厘米、宽30～40厘米的东西向条沟，沟的南部边缘、紧靠温室的外沿处，站立埋设一排厚2厘米的泡沫塑料板，也可用旧薄膜包裹碎干草代替。沟底铺设一层碎草，再用旧薄膜将沟底、沟沿全部覆盖严密，后在沟内铺设一条直径为50厘米左右的塑料薄膜管（90厘米宽的双面塑料筒），长度同温室长。塑料管的一端开口封闭，使其高于地面，从另一端开口灌满井水，后将开口垫高封闭。

其他3条边沿，各挖掘宽20厘米、深30厘米的窄沟，沟内填入碎草，草要填满、踏实。沟内填入的碎干草，一能吸收设施内空气中的水蒸气，降低空气湿度，利于防病；二是比较全面地防止土壤热量的外传，提高室内土壤温度；三是沟内的碎草吸收水分后，被土壤微生物分解发酵，既可释放热量，提高室内温度，又可释放二氧化碳，为叶片的光合作用提供原料，可显著提高室内辣（甜）椒产量。前沿的泡沫板能防止温室热量外传，具有良好的保温效果；塑料管内的井水，白天吸收和蓄积热量，夜晚释放热量稳定室温，改变温室前沿部位夜间温度偏低、白天温度偏高的弊病，管内的井水还可用于灌溉室内辣（甜）椒，解决冬季灌溉用水温度低，灌溉后降低地温的难题。

（9）采光面透明覆盖材料要采用透光、无滴、防尘、保温性能良好，且具有抗拉力强、长寿的多功能复合膜。比较好的有聚乙烯长寿无滴膜、三层共挤复合膜、聚乙烯无滴转光膜、乙烯—醋酸乙烯三层共挤无滴保温防老化膜等。

（10）通风口的设置目前温室通风口多数仅设置1道风口，并且不在温室的顶部。这样设置，通风不畅，高温时降温难，只有扒开温室底口通风，结果冷空气直吹秧苗，引起冷害发生。

通风口最好设置2～3道，设3道时，1道在后坡的最上部，宽20～30厘米；1道在前坡采光面的最高处（草帘卷的前面），宽80～100厘米；1道在采光面前部120～140厘米高处，宽10厘米左右。设置2道的只保留后二者。如此设置通风方便，例如调节温度，高温时不需扒开温室底口，不会发生冷空气直吹秧苗现象。后坡风口，利于夜间通风排湿。

温室是怎样设计的？

温室多由砖木或钢筋水泥结构、覆盖物、加热设备等构成，具有较完备的供暖、通风、透光设施。加热设备多以煤火、暖气为主。先进温室的光、温、湿调节已采用各种仪器、仪表等现代化手段进行调控。覆盖物有玻璃、塑料薄膜等。玻璃温室采用钢材构架，寿命较长，可做永久性设备，但造价较高；塑料温室采用轻质构造覆以薄膜，造价较低，但需每年更新薄膜。温室的形式有改良式、三折式和连接式等多种，走向也以东西向为好。

日光温室采光设计中应注意哪些要点？

日光温室生产主要在秋—冬—春季进行，此时外界条件是低温弱光，因此对建筑结构上的要求是：充分采光，严密保温，以满足作物生育，获得一定产量的需要。所谓充分采光，就是要求在室内能截获到最大的光量，从建筑结构上讲主要有以下几个方面：

（1）方位

一般是座北朝南。在冬季严寒，早晨雾多雾大的地区，可以偏西5°～10°；而在冬季早晨不太严寒、雾少的地区可以偏东5°～10°，以利用上午较好的光质。

（2）采光屋面的坡度和形状

必须保持采光屋面有一定的角度，使得采光屋面与太阳光线所构成的入射角尽量小。当然入射角为0°时，太阳光线与采光面垂直最为理想，这时采光屋面对阳光的反射率等于0，射到采光面上的阳光几乎可以全部透进温室中。但这是做不到的，因为冬季太阳高度很小，如果要使采光面与冬至正午时阳光垂直，采光面必须很陡，如在北京这样的采光面与地面夹角要达到63°，而要满足这一点后墙必须很高。同时太阳位置也是在时刻移动着的，要做到时刻与太阳光线垂直显然是不可能的。笔者认为，必须从总体优化角度出发，考虑到温室生产季节，充分采光，建议优化的温室采光屋面的坡度如表10所列：

表10 各地区各时段优化屋面坡度（°）

由表10可以看出：太阳位置冬季偏低，春季升高，在温室前沿底脚附近，角度应保持在60°～70°，腰部30°～40°，上部近屋脊处10°左右。

关于采光屋面的形状，笔者曾研究过几种典型的采光屋面形状与温室直射光透过率的关系，发现在相同的跨度、高度下，圆—拋物面组合式屋面透光率最高，一坡一立式和椭圆形最差，圆和抛物面居中，鞍山园艺所研究的结果与此类似，同是跨度为7米，中脊高为3米的温室，冬季一坡一立式透光率为56%，圆弧形的透光率为60%。

（3）后屋面的仰角和宽度

后屋面应保持一定的仰角（后屋面与地面的夹角），仰角小势必遮荫太多，后屋面的仰角应视使用季节而定，但至少应略大于当地冬至正午时的太阳高度角，以保证冬季阳光能照满后墙，增加后墙的蓄热量。后屋面应保持适当宽度，以利保温。但后屋面太宽，春秋季室内遮荫面积大，影响后排作物的生育和产量。后屋面的宽度要兼顾采光和保温两个方面，南方后屋面投影（中脊至地面垂线到后墙根的距离）可短些；北方可长些，关于这个问题，我们在下面还要进一步分析。

（4）相邻温室的间距

南北相邻两栋温室间距，应当保持一定距离，在一天之中的大部分时间里不致相互遮荫。考虑到揭、盖帘的时间，两温室间距应使在当地冬至上午9时至下午3时的时段内，南面的温室对北面的温室不致造成遮荫。设两温室的间距为L，当地冬至上午的太阳高度角为h，太阳方位角为A，温室方位角为B，温室脊高为H1，白天外覆盖保温材料卷起时的高度为H2，后屋面投影长度为L1，后墙厚度为L2，则如图15：

图15 求算南北两温室间距方法

（5）温室长度

温室适当长一些可减少两山墙遮荫面积比例，降低造价，但如温室过长，影响通风，一般温室长以50～60米为宜。

在温室采光设计中还有采光材料的选择，将在下面专门讨论。这里强调选择用于日光温室的塑料薄膜时，应特别强调防雾、防滴性能和保温性能。此外缩小温室建材的尺寸，减少立柱等都是提高室内光照水平的措施。