[科普中国]-北方地区高效节能日光温室设施结构分析

1 旱垣温室 旱垣温室的特点：本温室设计于上世纪80年代；依靠向南山坡建设，背风向阳，因此采光好；后墙依托强大的山坡，蓄热量大、保温好；由于借用了山坡地做温室后墙，也有效降低了温室建设成本；现在山西阳泉、太谷等地大量建设。2 非对称连跨式节能温室（山西晋城泽州） 2.1 结构特点连拱形非对称性屋面受光角度好，可以保证在主要生产季节（日长10小时以上）理论进光率达95%以上，而且直接受光面积大，占到透明物面的3/4左右，能得到更多的太阳能，室温高，利于光合作用，作物产量高品质优；保留了日光温室墙体结构的蓄热隔热功能，研制出优良的内保温系统，大幅度减少了散热面积和加热容积，节能效果达65%～70%；适宜的作物生长环境，充足的生长空间，利于长季节生产，达到增产增收的目的；自然通风面积达30～40%，远高于荷兰的17%；温室结构为组装式，安装便利，美观结实，抗性强。2.2 建设特色科技含量高：温室的结构设计独特，综合了我国的国情、国力、投资能力、气候特点、劳动力状况、消费水平、运输条件等多种因素，适用于个体、集体、企业经营；运行成本低，形成与引进温室的根本区别：通过对温室结构、规模的优化设计，太阳能利用率高，耗能少，同时使得机械、降温设备使用量及运转费用大幅度降低；提高了劳动生产率，低成本高效率运行成为可能；建造成本低：建筑材料全部国产化，使温室造价大幅降低，仅是国外温室造价1/3～1/4；土地浪费少，墙体占地面积减少66%，温室土地有效利用面积达95%，显著高于普通温室（约30%～45%）；适合于华北地区及三北地区，平地、坡地、梯田均可建设。3 梯田连跨式节能温室（山西阳泉平定） 3.1 温室建设特点要在阳坡地进行，平均坡度要求低于30度，对地堰的宽窄高低没有特别要求！温室屋面结构与非对称连跨日光温室相类同；温室单间跨度根据地堰设计为5～7m之间，6m开间，3～6连跨，温室长度在73～150m以内，单栋规模在2000～7500㎡温室建设减少了北侧墙体费用及柱高费用建设成本更低；利用梯田或坡地（北坡或阳坡）的自然地势，能够将更多的光能转化成温室能源，吸储热多，温室保温容易，热稳定性高，更加节能；温室内部遮光很少，光照分布均匀，作物生长良好。3.2 集雨栽培山区很多情况下也很缺水，利用温室屋面、沟壑收集雨水，进行集雨栽培（俗称旱井）是解决山区缺水的最佳方案，一般可在温室下端或内部设计500～800m³的集雨池1～2个，在雨季收集雨水、洪水，用于温室生产。4 高光效连跨式节能温室 结构特点：温室南北向，东西延长；单跨4～8m，总跨度在40m以内，长度60～160m之间，单座规模1600～8000㎡；柱高相等，屋面不对称，见光面大，可多连跨；三侧面墙体，可设置自然通风窗，提高通风效果；有多种环境控制设备进行配套；适合企业经营温室。5 大型阴阳型温室 5.1 结构特征该类型温室为组装式钢管结构，南北向东西延长；阴面温室跨度7～8m，阳面温室跨度在13～16m之间，总跨度在20～24m之间，温室长度在80～180m之间；单栋温室面积在2000～4500㎡之间。5.2 结构特点科学的屋面设计使光能利用率很高，保证主要生产季节进光率达95%，实现以太阳能为主要能源的构思；完善的保温蓄热系统是其他任何类型温室难以企及的—外保温、内保温、墙体保温蓄热、周边保温体系完善，能够实现节能、环保、低碳；设计科学，抗风雪等自然灾害能力强；生长空间大，气场大，环境稳定，有利于单产水平的提高；土地利用率可高达92～94%，是下凹式温室的三倍；同时不破坏土壤结构；设施设备配套完善，能够很好地进行温室环境控制，为作物提供更加适宜的生长环境，发挥其增产优势；建设费用低廉、运行费用极低；能够实现规模化、效率化、专业化生产，6 双保温大棚 6.1 结构特征是温祥珍教授最新设计的低成本现代化生产设施；南北向东西延长，南侧屋面角度保持了节能温室的高受光角度，偏中部有柱体支撑；外侧双向电动保温被保温，内部3米高度设计活动式内保温结构体系；跨度在20～25m之间，长度在60～180m之间，单栋规模在2000～4500㎡之间。6.2 结构特点设计科学，光能利用率高，主要生产季节进光率可达95%；保温体系完善；采用组装式钢架结构，结构牢固，抗自然灾害能力强；东西两侧为砖墙墙体，保温并承受卷被设备及固定农膜；土地利用率高达95%以上；建设费用低，使用时间长，性价比高。7 循环式生态农业生产体系 7.1 系统构成该生产体系是温祥珍教授设计的高新农业生产系统，2008年在山西潞城建成。它集农产品加工、养殖业、种植业、食用菌生产、沼气、农家乐于一体，形成资源循环利用，物质相互生成的产业链。7.2 系统配置具体是有豆制品生产车间300㎡，日生产豆制品500公斤，食用菌年生产规模在30000公斤，豆浆、豆渣、菌糠等作为猪饲料，猪场单独设计，年出栏150头猪，设计大型沼气池2座（75立方/座），处理猪粪及温室作物枝叶、菌糠等，沼气作为温室能源、肥源被利用，系统中设计温室大棚等设施面积12000㎡，用于蔬菜、食用菌的生产。7.3 系统运行山西省晋东南黄豆种植面积大，利用它制作豆制品，实现产值提升，豆浆、豆渣与菌糠配合作为良好的猪饲料，为发展生猪产业提供了便利，猪粪和植物枝叶作为沼气原料再次被利用，成为清洁能源，用于温室加温补光，沼渣、沼液用于温室大棚蔬菜生产，生产出无公害蔬菜。 编辑：武莹审核专家：山西省农业厅研究员 石建国