第三章 高效节能日光温室的设计与建造

温室设计

加温系统

温室方位

前后排的距离

供水设计

通风系统

保温性能

温室角度

一 场地选择 避风向阳的地方，地势平坦； 水资源充足且水质好，排水畅通； 电力充沛； 土壤肥沃适于种植，避开盐碱地和夏湿地； 避开有毒的工厂、化肥厂、化工厂、水泥厂等

污染严重的厂区，注意环境中水、土壤、空气的污染

交通便利，有销售市场。

温室的角度：就是温室斜面与地面的夹角。 依据“合理采光时段”理论选择好合理温室

角度（冬至日中午温室的采光角）。所谓合理温室角度就是这个角度能在冬至日 10 ︰ 0

0 ～ 14 ︰ 00 太阳在温室采光面上投射角都能达到 50° 以上。拱圆型温室的角度：以主要进光面决定。

二 温室角度的设计

H

h

α

β

A

B

L1 L2

L

b

合理角度 = 23.5+ （当地纬度 - 40 ） ×0.618

+α1+α2+α3

α1 ：纬度调节系数。 + 或 -1 ，小于 35° 时加 1 ，大于 50° 时减 1 ，在 35° ～ 50° 之间不加不减；

α2 ：海拔调节系数。海拔每升高 1000m 加上 1 ；

α3 ：冬季生产为主加 1 ，以生产喜温性蔬菜为主。

温室方位角 ： 是指其长方向的法线与正南方向的夹角。一般采用偏西 5 ～ 8° ，可以延长下午的光照时间。

后屋面角：温室后屋面与后墙顶部水平线的夹角。一般认为后坡仰角以比当地冬至太阳高度角大 7 ～ 8° 为宜。生产中以 40 ～ 50° 为好，其原因是： 第一、后坡仰角大，冬季反射光好，能增加温室后部光照； 第二、后坡内侧因多得阳光辐射热，有利于夜间保温； 第三、能增加钢架水平推力，增加温室的稳固性； 第四、避免夏天遮荫严重的现象。

前后排温室的距离 查冬至 9 ︰ 00 太阳高度角和温室脊高，确定前后排温室距离。以往计算温室前后距离多以冬至中午太阳高度角为依据，结果上下午还有还有很长一段时间遮光，其原因是冬季太阳遮光的轨迹走向南凹，成弧形，约离开中越长。为使上午 9 ︰ 00 就不遮光，那就应该以上午 9 ︰ 00 太阳高度角和前栋温室脊高为依据，计算前后栋温室的 最佳距离。计算公式：

温室间距 = tg （ H9 ） ×COS （ A9 ）

脊高 + 0.5 －（后颇投影长＋后墙宽）

式中 H9 为冬至 9 ︰ 00 太阳高度角； A9 为冬至 9 ︰ 00 太阳时角，是 45° 。

2-6 图 温室间距与阴影的关系

三 保温设计 3.1 最重要的是墙体 3.2 后坡 3.3 密封 3.4 透明覆盖物——膜 3.5 保温覆盖物——帘子 3.6 地下的保温设施

3.1 墙体的不同设计方式

普通墙体

夯实土墙

中空墙体

完全中空 填充麦秸等填充聚苯板

根据填充物的不同

普通墙 体

填充聚苯板

中空墙体并加土 被

夯实土墙

3.2 后坡的设计 ①根据当地现有的农作物副产品作为保温 材料。如从内到外依次是：

ⅰ：椽子或木板或石棉瓦，用椽子是必须排密，留得间隙越小越好；用木板或石棉瓦就可去掉柳巴；用石棉瓦一定要用加厚的；

ⅱ：柳巴； ⅲ：炉渣：—用炉渣时一定要打实，不能虚虚的。如果加一 层高密度聚苯板就可以不用炉渣，

ⅳ：塑料膜； ⅴ：水泥。 如图

②可以直接利用保温板 ③还可以由炉渣加上水泥、空 心砖、充气砖等这种材料轻质保温 材料，但是价格高不适合普通农户用于生产。

3.3 密封 首先，是膜和后墙的 连接，也最重要的密封接口。 其次，东西山墙与膜的连接处。如温室俯视图所示

3.4 透明覆盖物—膜常用膜的性能：

①国内多用聚乙烯膜（ PE ）：一般 1亩地用 100kg 。该膜的特点是比重小（重量轻）、价格低。缺点是透光性差、耐老性差。

②聚氯乙烯膜（ PVC ）：该膜的重量大、透光性好、 耐老化性好、 弹性强、保温性能好，一般多 作为冬季生产用膜。这种膜价格高、易产生静电吸尘被污染。

③醋酸乙烯膜复合膜（ EVA ）：这种膜有三层结构，依次是防尘层、保温 层、防滴层，并且加了阻挡长波辐射的材料，保温性能 被进一步加强。

覆盖材料 普通农膜 多功能膜 多功能膜 玻璃 中空玻璃 聚碳酸酯

厚 度 0.08 ㎜厚 0.15 ㎜厚 双层 4 ㎜厚3+6

（空气层）+3 ㎜

板中空

导热系数/

[KJ/（㎡ ·

℃·h ） ]

29307.6 ～33494.4

16747.2 ～18840.6

14653.8 ～16747.2

23027.4 ～25120.8

12562.4 ～13397.8

10467 ～12562.4

透光率 /% 85 ～ 90 85 ～ 90 75 ～ 80 90 ～ 95 80 ～ 85 85 ～ 90

表 3-1 不同温室覆盖材料性能比 较

保温覆盖物—帘子

草帘是内蒙地区常用的芦苇、蒲编成帘子作为保温覆盖物，其中芦苇具有结实、但保温的能效，相反蒲保温但不结实。草帘的保温性能与帘子的密度、厚度有关。

3.5

把棉帘的表层用防雨布代替，能够避免帘子发霉、沤烂。可以因地制宜，产棉花的地方用棉帘、产羊毛的地区用废旧的羊、驼毛，在养鸡、鸭的地方还可以用 羽毛代替棉花制作保温 帘子。

3.6 地下的保温设施 温室前面 作物生长相对于内部来说，长势必定差于内部的作物，是地温低造成的。在温室的前面 挖防寒沟，内部填充粪肥，来保证温室前面的地温和气温，这是比 较早期的作法，现在是在温室内挖防寒沟，再填充聚苯板。

四、通风设计1. 后墙放风2. 围裙 3. 最好的方式是在屋顶放风，但是操作不方

便，而且放风之后不容易密封。4. 后坡放风：这是曾经使用过，现在已经不

适用。主要是效果不好，不容易保温，而且操作不方便。

5. 强制通风

通风 口

后墙的通风 孔与前面形成气 流，可以穿过温室。这里必须注意通风 孔的位置和面积。具体要求如下：

首先是操作方便； 其次通风 孔的大小通常是 0.3 ～ 0.4×0.3 ～ 0.4㎡； 通风 口的高度至 少在１米左右高的地方，一般在 1.5m 的地方，可使

气流畅通，在气 流流动的同时把热量带走，而且不伤及苗子。

温室顶部通风

温室围裙放风

强制通风效果明显，但是耗能量大成本高。

五、供水设计水管从中间进入温室，打井最好也在中

间。对于滴灌系统， 需要有水压，而且水流应均匀，避免一处水大一 处水小，那 么中间设水箱能够减少水压的差异。在缺水的地区，每个温室外需配备水池。

下图是滴灌示意图：

1 、设施高效节水灌溉技术的基本要求

保证设施内植物实现定额灌水。保证依其需水要求，遵循灌溉制度，按计划灌水定额灌水。

田间水的有效利用系数高，一般不应低于 0.90 。灌溉水有效利用系数，滴灌不应低于 0.90 ，微喷灌不应低于 0.85 。

保证设施内植物获得优质、高效、高产和稳产。 设施灌水劳动生产率高，灌水所用工日少。 设施灌水方法、灌水技术应简单经济、易于实施，便于推

广。 设施内灌溉系统及装置应投资小，管理运行费用低。

2 、滴灌系统设计示意图

1— 水泵 ; 2— 供水管； 3— 蓄水池； 4— 逆止阀； 5— 压力表； 6— 施肥罐； 7— 过滤器 8— 排污管； 9— 阀门；10— 水表； 11— 干管； 12— 支管； 13— 毛管； 14— 灌水器； 15— 冲洗阀门

首部枢纽 输配水管网水源

3 、滴灌具有以下优点 (1)降低室内室气湿度。(2) 地温降幅很小。(3) 适时适量补充营养成分。(4) 减少病虫害的发生 .

(5) 减少肥料用量。(6) 便于农作管理。(7)提高农作物产量 .

(8)提早供应市场。(9) 延长市场供应 期。(10) 增加收入。

六 加温系统 水暖加热 热风炉加热

A

B

D800-1000mm

E

400-500mm

F G

C

α

O

I H

30-50mm

七 温室图的绘制

首先找出 A点； 画出水平线； 确定温室角度； 画斜线，该斜线是温室的主要受光面； 从 A点向下找到距离 80cm 的位置 B点； 从 B点向前量 0.4 ～ 0.5m,找出温室的前面的 基点 C点； 从 C点向后量 7.5 ～ 6.5m ，即温室的跨度，确定为 D点； 以温室的后端向回量 1m （即从温室的后面向前 量），以这点向上画虚线与斜

线交于 E点； 找出 E 、 A两点的中心点 F点； 以 F点为垂足向上量 30 ～ 50cm ，并确定端点为 G点。这段距离 直接影响温

室的拱高，一般情况 6.5m跨度的温室这段高度是 30cm 、 7.5m跨度的温室这段高度是 50cm ；

连接 AG 、 FG ，并画出这两条线段的垂直平分线，使其交于点 O ； 以 O 为圆心作圆，连接 G 、 E 、 A点； 同时画出另一弧，两条弧相距 15cm ； 以 E点画斜线与后墙 相交，即后坡。后坡的长度不 超过 1.5m ，后坡的 垂直阴

影不超过 1m 。因为后坡 立，对后墙的 压力大，对拱架的推力小，整个设施稳固；而后坡平 缓，则对后墙的 压力小，对拱架的推力大，拱架容易变形，结构不稳固。后仰角的角度 必须大于当地冬至时太阳的高度角（ 呼市地区是 26.5° ），一般情况下后仰角都比 较大，在 35 ～ 45° 之间。

说明：温室的方位。钢架的间距，一般是 1m ，畦子正好与钢架的

间距相等，压膜线的位置在畦埂上。若是 1.2m 、1.5m 在操作上不方便，比 如 1.2m畦子的宽度不好控制， 1.5m 的畦子一般是做成大小两个畦子。

温室的间距。

九 土建施工 基础打好、打结实。 墙体施工中应注意事项：砖和砖之间不留有空隙；

土打墙一定要实；中空墙的两层墙之间在一定间隔处有砖相连，以确保墙 体的坚固性。