优型日光温室结构设计的参数

日光温室发展的适宜地区及优型结构参数

日光温室需要在适宜环境地区发展。这些适宜环境主要包括：年日照时数大于2200小时，其中冬半年日照时数大于1000小时；年辐射总量5000 MJ·m-2·a-1以上，其中冬半年辐射总量2300 MJ·m-2以上。年积温在2000～5500℃，年平均温度5.5～15.0℃。空气相对湿度为50%～70%、年降水量低于1000mm、尤其冬季降雪少。风速低于8m·s-1，特别是冬季风速低于3m·s-1。土壤、水、空气无污染；地下水位低；水源充足；空气中含氧量在15%以上。地形平坦或向阳坡地，交通便利又不在交通干线两侧，核心市场供应半径在500公里，辐射市场供应半径在1000公里。日光温室的结构参数应依据不同地理纬度及其环境而确定。

根据我国不同纬度地区的环境特点，可确定我国适宜日光温室发展的地区及主要结构参数如下。

一、我国适宜日光温室发展的主要区域

按照适宜日光温室发展的环境要求，我国适宜日光温室发展的区域被认为在北纬32°以北地区。按照建筑气候区划，属于严寒地区和寒冷地区的18个省、市、自治区（表1），其核心区被认为在北纬34～43°地区。具体可划分为东北温带、黄淮海及环渤海暖温带、西北温带干旱及青藏高寒3个日光温室蔬菜重点区的9个亚区（表2）。其中最适宜地区是黄淮海及环渤海地区，特别是山东北部、华北中北部（除大城市周边）、东北西南部、西北的东北部地区冬半年日照百分率在60%左右，最低温度在-10～-25℃，空气湿度较低，是我国北方最好的冬季日光温室蔬菜生产基地。

表1 按建筑热工气候分区的日光温室蔬菜重点分布区 分区 主要指标 辅助指标 地区分布 严寒最冷月均温 日平均温度≤5℃的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、河地区 ≤ -10℃ 日数≥145d 北、北京、天津、陕西、新疆、甘肃 寒冷最冷月均温-日平均温度≤5℃的宁夏、河南、山东、安徽中北部、 地区 10℃～0℃ 设施蔬菜区域布局 冬季日照 重点区域划分 亚区划分 百分率 （%） 东北温带亚区 东北温带日光温室蔬菜东北冷温带区 亚区 东北寒温带亚区 环渤海温带亚区 黄淮海及环渤海暖温带黄河中下游日光温室蔬菜区 暖温带亚区 淮河流域暖温带亚区 青藏高原寒西北温带干旱及青藏高温带亚区 寒日光温室蔬菜区 新疆冷温带亚区 五年一遇极端低温 （℃） 辽宁北部、吉林东南部和内蒙古东南部 内蒙古东中部、吉林西北部和黑龙江南部 内蒙古东北部和黑龙江中部 辽宁西南部、北京、天津、河北中北部 河北南部、山东、河南北部、山西 河南中南部、苏北、安徽中北部 西藏中部、青海东部 主要地域 日数90～145d 江苏北部、青海、西藏 表2 按气候类型分区的日光温室蔬菜重点分布区

56～80 ≥-30 65～82 ≥-35 60～68 ≥-40 55～65 ≥-25 50～60 ≥-20 45～55 ≥-12 70～90 -20～-25 68～92 -20～-30 新疆中南部 黄土高原温

二、优型日光温室结构参数

带亚区 55～75 -20～-25 陕西、甘肃、宁夏、内蒙古中部 按照日光温室合理采光、保温和蓄热的理论与方法，可确定不同地理纬度地区优型日光温室的跨度、脊高、后墙高、后坡长、后墙和后坡保温厚度、后墙的蓄热厚度等参数指标。其中，按照冬至日采光区段合理透光率设计日光温室合理屋面角度，形成了第二代节能型日光温室；按照冬至日合理太阳能截获设计日光温室合理屋面角度，形成了第三代节能型日光温室。

新建日光温室应按第三代节能日光温室结构参数建造；原有日光温室符合第二代节能日光温室结构参数的可继续保留应用；原有日光温室屋面角度小于第二代节能日光温室的应逐步改造。

（一）第三代节能日光温室

按照合理太阳能截获的优型日光温室结构设计理论与方法，计算出了北纬34～46°地区优型日光温室断面结构参数（表3）。这种温室在寒冷地区冬季夜间可实现室内外温差35℃，在最低气温-28℃地区冬季不加温可进行果菜类蔬菜生产。

表3 第三代节能日光温室断面结构参数 地理纬度 后墙高 后屋面 冬至日太阳能合理截获的最小前跨度 脊高 墙体、后坡、前屋面 保温厚度 （m） （m） 水平（°） （m） 屋面角（°） 投影 （m） 6.0 3.9～4.2 4.5～4.8 5.2～5.5 5.8～6.1 4.3～4.5 5.0～5.2 5.5～5.8 6.1～6.4 4.1～4.3 4.8～5.0 5.3～5.5 5.9～6.1 3.9～4.1 2.6 1.4～1.6 1.7～2.0 40.4～43.6 3.2 2.0～2.3 2.3～2.6 1.5～1.7 1.7～2.0 38.7～40.4 3.5 2.0～2.3 2.3～2.6 1.4～1.5 1.5～1.7 37.0～38.7 3.5 1.8～2.0 2.1～2.3 1.4～1.4 35.4～37.0 1. 墙体:370mm粘土砖+外侧贴110～120mm聚苯板；或土墙基部墙宽3～4m，顶部墙宽1.5～2.0m。 2. 后坡：一层板材，上加100～120mm聚苯板，上用炉渣和水泥砂浆抹好，做好防水。 3. 前屋面保温厚度：5cm厚稻草苫覆盖两层 1. 墙体:490mm粘土砖+外侧贴120～150mm聚苯板；或土墙基部墙宽4～5m，顶部墙宽2.0～3.0m。 2. 后坡：一层板材，上加1207.0 2.8 ～150mm聚苯板，上用炉渣和水泥砂浆抹好，做好防水。 3. 前屋面保温厚度：6cm厚稻草苫覆盖两层 7.0 44～46 8.0 2.9 9.0 3.5 8.0 42～44 9.0 3.2 10.0 3.8 7.0 2.7 8.0 40～42 9.0 3.3 10.0 3.8 38～40 7.0 2.6 8.0 4.6～4.8 5.2～5.3 5.8～5.9 6.8～7.0 4.5～4.6 5.0～5.2 5.6～5.8 6.6～6.8 4.9～5.0 5.4～5.6 6.4～6.6 3.1 1.5～1.5 1.6～1.8 1.8～2.1 2.3～2.6 1.1～1.5 1.4～1.6 33.4～35.4 1.5～1.7 2.0～2.3 1.3～1.4 1.4～1.5 1.8～2.0 32.5～33.4 1. 墙体:370mm粘土砖+外侧贴80～100mm聚苯板；或土墙基部墙宽3m，顶部墙宽1.5～1.8m。 2. 后坡：一层板材，上加80～100mm聚苯板，上用炉渣和水泥砂浆抹好，做好防水。 3. 前屋面保温厚度：6cm厚稻草苫覆盖一层 9.0 3.6 10.0 3.9 12.0 4.2 8.0 3.2 9.0 36～38 10.0 3.3 3.9 12.0 4.0 9.0 3.2 34～36 10.0 3.5 12.0 3.8 （二）第二代节能日光温室

按照冬至日合理采光区段的优型日光温室结构设计理论与方法，计算出了北纬34～44°地区优型日光温室断面结构参数（表4）。这种温室自1996年以来一直推广应用，在寒冷地区冬季夜间可实现室内外温差30℃，在最低气温-25℃地区可进行蔬菜生产。

表4 第二代节能日光温室断面结构参数 后屋面水平投冬至日10:00合理透光（入射角为45°） 墙体厚度 地理纬度 跨度 脊高 后墙高 （m） （m） 影 （°） （m） 的最小前屋面（m） 角（°） 7.0 3.5～3.7 3.7～3.9 4.0～4.2 4.5～4.7 5.0～5.2 6.0～6.2 3.3～3.5 3.5～3.7 2.2 1.4～1.6 1.5～1.7 1.6～1.8 30.6～32.7 3.1 1.8～2.0 2.0～2.2 2.4～2.6 1.2～1.4 28.5～30.6 2.3 1.3～1.5 7.5 2.4 1. 墙体:370mm粘土砖+外侧贴120mm聚苯板；或土墙基部墙宽4～5m，顶部墙宽2.0～2.5m。 2. 后坡：一层板材，上加120mm聚苯板，上用炉渣和水泥砂浆抹好，做好防水。 3. 前屋面保温厚度：6cm厚稻草苫覆盖两层 8.0 42～44 9.0 2.8 10.0 3.4 12.0 3.7 7.0 40～42 7.5 2.0 1. 墙体:370mm粘土砖+外侧贴100～120mm聚苯板；或土墙基部墙宽3～4m，顶部墙宽1.5～2.0m。 8.0 3.8～4.0 4.3～4.5 4.8～5.0 5.8～6.0 3.3～3.5 3.6～3.8 4.1～4.3 4.6～4.8 5.6～5.8 3.4～3.6 3.9～4.1 4.4～4.6 5.4～5.6 2.6 1.4～1.6 1.6～1.8 1.8～2.0 2.2～2.4 1.1～1.3 1.2～1.4 1.4～1.6 1.6～1.8 2.0～2.2 1.0～1.2 1.2～1.4 24.3～26.4 1.4～1.6 1.8～2.0 22.3～24.3 26.4～28.5 2. 后坡：一层板材，上加100～120mm聚苯板，上用炉渣和水泥砂浆抹好，做好防水。 3. 前屋面保温厚度：5cm厚稻草苫覆盖两层 9.0 2.9 10.0 3.2 12.0 3.8 7.5 2.1 8.0 2.3 38～40 9.0 2.6 10.0 2.9 12.0 3.5 8.0 2.0 1. 砖墙:370mm粘土砖+外侧贴80～100mm聚苯板；或土墙 基部墙宽3m，顶部墙宽1.5～1.8m。 2. 后坡：一层板材，上加80～100mm聚苯板，上用炉渣和水泥砂浆抹好，做好防水。 3. 前屋面保温厚度：6cm厚稻草苫覆盖一层 9.0 36～38 10.0 2.3 2.6 12.0 2.9 34～36 9.0 3.7～2.1 1.0～3.9 10.0 4.2～4.4 5.2～5.4 2.5 1.2 1.2～1.4 1.6～1.8 12.0

2.8