可敞開(kāi)屋面溫室產(chǎn)生的背景及其特點(diǎn)
建設(shè)溫室的目的是為了形成一種與室外隔離的空間,通過(guò)人為環(huán)境調(diào)控,在室外條件不適合作物露地生長(zhǎng)的季節(jié)生產(chǎn)各種作物。如冬季室外冰天雪地,溫室內(nèi)卻是春意盎然,白雪皚皚的大地上,棟棟日光溫室內(nèi)瓜果梨桃掛滿枝梢,五彩花朵競(jìng)相綻放,為作物在寒冷的冬季里平添了夏季的溫暖,也使人們?cè)?ldquo;不適時(shí)宜”的季節(jié)能夠享受到各種時(shí)令菜肴,欣賞到七彩斑斕的世界;而到了夏季臺(tái)風(fēng)、暴雨季節(jié),露地種植作物大都難逃澇災(zāi)的厄運(yùn),但溫室內(nèi)生產(chǎn)的瓜果蔬菜卻能源源不斷地供應(yīng)市場(chǎng)需要。這正是人們利用了溫室有利的一面,即溫室與外界的隔離;但另一方面,也正是由于溫室的隔離結(jié)構(gòu),在炎熱的夏季,造成溫室內(nèi)大量多余熱量的積聚,給溫室的降溫帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān),可以說(shuō),大面積連棟溫室夏季降溫的主要障礙是溫室的封閉結(jié)構(gòu)。
開(kāi)窗在一定程度上減小了夏季溫室的降溫負(fù)荷,也有利于溫室冬季的保溫,在大量溫室設(shè)計(jì)中被廣泛采納。但一般溫室開(kāi)窗面積都較小,開(kāi)窗面積占溫室地面積的比例多為15%~30%,實(shí)際通風(fēng)口凈面積占溫室地面積的比例更小,在能夠利用到側(cè)墻窗進(jìn)排風(fēng)的條件下,溫室通風(fēng)方向距離在30m以內(nèi)。溫室室外自然通風(fēng)條件較好時(shí),開(kāi)窗自然通風(fēng)在我國(guó)局部地區(qū)氣候條件下一般能夠滿足溫室夏季的降溫需要,但對(duì)大面積連棟溫室單靠傳統(tǒng)的屋頂開(kāi)窗,炎熱的夏季,在我國(guó)的大部分地區(qū)溫室生產(chǎn)作物基本都不能安全生產(chǎn),為此,不得不安裝風(fēng)機(jī)濕簾等降溫設(shè)施。這在很大程度上增加了溫室建設(shè)的一次性投資和溫室的運(yùn)行費(fèi)用,降低了溫室生產(chǎn)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
可敞開(kāi)屋面溫室能夠?qū)厥椅菝娴?0%以上打開(kāi),實(shí)上溫室的封閉作用基本消失,室內(nèi)外環(huán)境變化達(dá)到同步,如果在溫室上增加室內(nèi)(外)遮陽(yáng)幕,溫室敞開(kāi)屋面后事實(shí)上形成了一個(gè)遮陽(yáng)棚,溫室基本沒(méi)有了降溫的需要,從而使溫室的運(yùn)行成本降低到了最大限度,而且在滿足作物光照要求的前提下,遮陽(yáng)網(wǎng)下作物的綜合溫度實(shí)際上要比露地太陽(yáng)直接照射下的溫度還低。
當(dāng)室外環(huán)境條件不適合作物正常生長(zhǎng)要求時(shí),將溫室屋面合攏,繼續(xù)形成與外界的隔離,發(fā)揮溫室的作用。尤其是在刮風(fēng)的條件下,將溫室屋面合攏,其對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的調(diào)節(jié)比在單純的遮陽(yáng)棚下要優(yōu)越得多;在下雨條件下它可以完全避免室外降雨對(duì)溫室作物形成澇災(zāi)的威脅,對(duì)溫室營(yíng)養(yǎng)液灌溉也不會(huì)因?yàn)槭彝獾慕涤甓艿接绊?。所以,這種溫室兼?zhèn)淞藴厥?、遮?yáng)棚和露地生產(chǎn)的功能,合理利用和管理溫室能夠使溫室降溫的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最小??沙ㄩ_(kāi)屋面溫室除了在夏季降溫方面有突出的優(yōu)點(diǎn)外,在室外光照強(qiáng)度不足的季節(jié)或時(shí)刻,完全敞開(kāi)屋面還可以接受更多的陽(yáng)光,有利于增強(qiáng)作物的光合作用。
溫室透光覆蓋材料總是或多或少地遮擋一部分太陽(yáng)光照進(jìn)入溫室,如4mm厚浮法玻璃透光率為87%,8mm厚中空PC板的透光率為78%,普通塑料薄膜的透光率在90%左右,上述透光率指標(biāo)是新材料在實(shí)驗(yàn)室條件下光線垂直入射時(shí)的透光率,而實(shí)際上,這些材料安裝到溫室后,由于光線不能垂直入射,致使溫室材料實(shí)際的透光率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述實(shí)驗(yàn)室數(shù)值。這種對(duì)太陽(yáng)光的遮擋在室外光照充足的時(shí)刻它能夠部分地阻擋太陽(yáng)輻射進(jìn)入溫室,有利于降低溫室的降溫?zé)嶝?fù)荷,但在室外光照不足的季節(jié),這種對(duì)太陽(yáng)光的阻擋將可能直接影響到溫室作物的光合作用。事實(shí)上,不論是夏季還是冬季,充分利用自然光照的曙暮光,對(duì)延長(zhǎng)作物的光照時(shí)間、增強(qiáng)作物光合作用能力,尤其是搶得早晨的曙光對(duì)經(jīng)過(guò)一夜光合物質(zhì)轉(zhuǎn)移的作物此時(shí)正是光合作用最旺盛的時(shí)刻,有效的光照輻射強(qiáng)度將直接影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,抓緊每分鐘的光合時(shí)間都是對(duì)形成作物產(chǎn)量的最大貢獻(xiàn)。可敞開(kāi)屋面溫室恰巧能在這方面發(fā)揮作用。在室外溫度條件允許的條件下,適時(shí)將溫室屋面敞開(kāi),作物可獲得比常規(guī)封閉溫室中多至少20%的有效光合輻射,在1%光照影響1%產(chǎn)量的條件下,這種光照量的獲得對(duì)溫室的生產(chǎn)效益將有極大的影響。
開(kāi)窗在一定程度上減小了夏季溫室的降溫負(fù)荷,也有利于溫室冬季的保溫,在大量溫室設(shè)計(jì)中被廣泛采納。但一般溫室開(kāi)窗面積都較小,開(kāi)窗面積占溫室地面積的比例多為15%~30%,實(shí)際通風(fēng)口凈面積占溫室地面積的比例更小,在能夠利用到側(cè)墻窗進(jìn)排風(fēng)的條件下,溫室通風(fēng)方向距離在30m以內(nèi)。溫室室外自然通風(fēng)條件較好時(shí),開(kāi)窗自然通風(fēng)在我國(guó)局部地區(qū)氣候條件下一般能夠滿足溫室夏季的降溫需要,但對(duì)大面積連棟溫室單靠傳統(tǒng)的屋頂開(kāi)窗,炎熱的夏季,在我國(guó)的大部分地區(qū)溫室生產(chǎn)作物基本都不能安全生產(chǎn),為此,不得不安裝風(fēng)機(jī)濕簾等降溫設(shè)施。這在很大程度上增加了溫室建設(shè)的一次性投資和溫室的運(yùn)行費(fèi)用,降低了溫室生產(chǎn)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
可敞開(kāi)屋面溫室能夠?qū)厥椅菝娴?0%以上打開(kāi),實(shí)上溫室的封閉作用基本消失,室內(nèi)外環(huán)境變化達(dá)到同步,如果在溫室上增加室內(nèi)(外)遮陽(yáng)幕,溫室敞開(kāi)屋面后事實(shí)上形成了一個(gè)遮陽(yáng)棚,溫室基本沒(méi)有了降溫的需要,從而使溫室的運(yùn)行成本降低到了最大限度,而且在滿足作物光照要求的前提下,遮陽(yáng)網(wǎng)下作物的綜合溫度實(shí)際上要比露地太陽(yáng)直接照射下的溫度還低。
當(dāng)室外環(huán)境條件不適合作物正常生長(zhǎng)要求時(shí),將溫室屋面合攏,繼續(xù)形成與外界的隔離,發(fā)揮溫室的作用。尤其是在刮風(fēng)的條件下,將溫室屋面合攏,其對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的調(diào)節(jié)比在單純的遮陽(yáng)棚下要優(yōu)越得多;在下雨條件下它可以完全避免室外降雨對(duì)溫室作物形成澇災(zāi)的威脅,對(duì)溫室營(yíng)養(yǎng)液灌溉也不會(huì)因?yàn)槭彝獾慕涤甓艿接绊?。所以,這種溫室兼?zhèn)淞藴厥?、遮?yáng)棚和露地生產(chǎn)的功能,合理利用和管理溫室能夠使溫室降溫的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最小??沙ㄩ_(kāi)屋面溫室除了在夏季降溫方面有突出的優(yōu)點(diǎn)外,在室外光照強(qiáng)度不足的季節(jié)或時(shí)刻,完全敞開(kāi)屋面還可以接受更多的陽(yáng)光,有利于增強(qiáng)作物的光合作用。
溫室透光覆蓋材料總是或多或少地遮擋一部分太陽(yáng)光照進(jìn)入溫室,如4mm厚浮法玻璃透光率為87%,8mm厚中空PC板的透光率為78%,普通塑料薄膜的透光率在90%左右,上述透光率指標(biāo)是新材料在實(shí)驗(yàn)室條件下光線垂直入射時(shí)的透光率,而實(shí)際上,這些材料安裝到溫室后,由于光線不能垂直入射,致使溫室材料實(shí)際的透光率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述實(shí)驗(yàn)室數(shù)值。這種對(duì)太陽(yáng)光的遮擋在室外光照充足的時(shí)刻它能夠部分地阻擋太陽(yáng)輻射進(jìn)入溫室,有利于降低溫室的降溫?zé)嶝?fù)荷,但在室外光照不足的季節(jié),這種對(duì)太陽(yáng)光的阻擋將可能直接影響到溫室作物的光合作用。事實(shí)上,不論是夏季還是冬季,充分利用自然光照的曙暮光,對(duì)延長(zhǎng)作物的光照時(shí)間、增強(qiáng)作物光合作用能力,尤其是搶得早晨的曙光對(duì)經(jīng)過(guò)一夜光合物質(zhì)轉(zhuǎn)移的作物此時(shí)正是光合作用最旺盛的時(shí)刻,有效的光照輻射強(qiáng)度將直接影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,抓緊每分鐘的光合時(shí)間都是對(duì)形成作物產(chǎn)量的最大貢獻(xiàn)。可敞開(kāi)屋面溫室恰巧能在這方面發(fā)揮作用。在室外溫度條件允許的條件下,適時(shí)將溫室屋面敞開(kāi),作物可獲得比常規(guī)封閉溫室中多至少20%的有效光合輻射,在1%光照影響1%產(chǎn)量的條件下,這種光照量的獲得對(duì)溫室的生產(chǎn)效益將有極大的影響。