温室效应形成的原理篇（1）

引言

随着人们对建筑工程施工质量要求不断提高，尤其是对影响建筑使用功能的建筑屋面、厨房卫生间、外墙门窗以及地下室渗漏等问题要求越来越高，其反应也更为强烈，尤其是地下室结露问题其处理措施难度较大，因此分析地下室结露的形成原因并针对性的提出解决措施对提高建筑使用功能延长使用寿命具有重要意义。

1 结露现象概述

结露即在温差较大、空气湿度较大的季节，当空气内饱和的水汽遇到冷热温差，室内壁表面温度低于室内露点温度或接近墙壁表面温度，则空气内水蒸气则达到饱和状态并液化为水，水凝结后在墙体表面出现水滴附着的现象，水蒸气开始液化时的温度成为露点温度，简称露点，一旦环境温度继续下降到露点以下，则空气中超饱和的水蒸气将在地下室墙壁或其他物体表面凝结成为水滴。该种现象尤其在地下室内墙壁、地面，特别是当地下室通风不畅并且与地下室外土壤直接接触的地下室内阴角部位表现更为突出，该现象如长期存在则会导致内墙面长霉而影响使用，该现象在北方多发生在秋冬季节，在南方则多发生在梅雨季节【1】。

2 地下室结露原因分析

2.1 外墙裂缝渗漏

若地下室外墙裂缝或渗漏则易造成地下室积水，湿度过大最终导致墙体潮湿、结露，该种原因导致的结露往往在裂缝部位存在明显积水、渗水，且地下室外墙内侧普遍结露，同样不存在裂缝的房间内也存在结露现象，若通过对墙面裂缝部位混凝土进行剔凿其内部含水率应从内到外均偏高；

2.2 墙体孔隙渗水

该种现象形成原因主要是由于外墙内存在孔隙，或施工过程中混凝土振捣不密实，采用商品混凝土为掺加抗渗剂或抗渗剂效果较差，但若由于该种现象导致则其外墙防水也已经失效，若由于该种原因导致渗水结露则对墙体任何部位进行剔凿则内部均为湿润状态。

2.3 地下室湿度偏大

在夏季高温季节，根据热传导规律，在地下室外侧土壤温度、室内温度以及地下室墙体温度间存在以下关系：土壤温度低于墙面温度及室内温度，墙面温度低于室内温度。而结露现象的发生与空气湿度、温度密切相关，当高温雨季空气湿度加大，且该时段地下室内空气流通不畅，并且由于地下室地势较低，内部重的空气流向低处而加大了地下室的空气湿度，并且室内长期不见阳光，导致室内空气湿度接近甚至超过饱和状态，而地下室外墙外侧与周围土壤直接接触，且期间温差较大，尤其当室外地下水位偏高，外墙温度偏低，内外温差大，加上混凝土的导热系数较高，因此湿热空气接触到较冷的内墙面时则易形成结露现象，该种现象在新建或刚刚装修过的地下室尤为严重，由于该阶段地下室尚未完全干透，墙体或装修过的砂浆、涂料内的水分水温度上升而逐步挥发出来，因此在很大程度上增加了空气的湿度，即增加了结露的诱因，因此更易出现结露【2】。

3 防治措施

3.1 设计要素

设计过程中应充分考虑地下室排湿、通风措施，避免由于排湿及通风不良导致室内外湿度偏差大，而混凝土的导热系数偏高，因此宜形成结露现象，因此应在设计过程中应充分考虑通风及排湿措施；而一旦发生结露现象则首先可采用碘钨灯在室内连续进行烘烤以改变室内空气环境装填，加速墙面潮气消失，将墙面进行干燥；处理后则可在地下室外墙内表面做保温处理，利用保温层的隔热作用阻止周围土壤低温不能传递到外墙内表面，从而破坏结露形成的条件，使地下室内环境空气内的水汽不能在外墙内表面凝结为露珠。

3.2 施工要素

在地下室外墙、地面及顶板混凝土施工时应严格按照施工防水抗渗要求进行，切实做好防止室外水体渗漏现象，并可通过增加混凝土内钢筋的保护层厚度来免除水分对钢筋锈蚀；在进行地下室内墙装修时应尽量将表面做成麻面状，并应保证所有的电气、线路等有良好的绝缘和防潮功能，对外露金属部件应做好防锈处理；地下室内墙壁应喷涂或滚涂防结露涂料，该种材料由超强吸水高分子材料制成，其防结露的机理是其吸湿性，涂料所形成的涂抹具有一定厚度且其本身为多孔性，其内部性成的具有联通的孔隙可容纳表面吸附的凝结水，该种情况下空气中的水分由于温差在涂抹表面形成结露则结露水被吸收在涂膜内，从而可防止表面露珠的出现以防止结露的出现，并且涂料涂膜的吸附性越强则单位体积内所能容纳的水分越多，其防结露的效果也越好，并且贮存于涂膜内的水分在空气调价发生变化时则会从涂膜内通过蒸发现象而进入空气中，涂膜则逐步恢复干燥状态，而当水分过多导致结露现象再次出现则涂抹又可吸附凝结水而防止结露。该种涂料施工时应先按照一般涂料采用涂刷或喷涂方法进行，使用前必须将其搅拌均匀，若才搅拌过程中其粘度过大则可加入不超过5%的水分进行稀释，该种涂料的用量一般不超过3kg/m2，在容易发生结露的部位则应加大用量或增加涂刷遍数，在两次涂刷的间隔时间不应少于8h，在涂刷前应将基层表面清理干净并应保持表面干燥，整个涂刷过程应在结露现象生成前完成；对具有商业功能的地下室则应通过调节室内温度和湿度的措施来避免结露现象【3】。

3.3 结露收集、疏导

对于功能单一、观感要求不高的地下室可通过设置排水沟将结露水收集并排放，过程中为避免收集过程中墙面涂料面层脱落或霉变，可在观感和造价指标要求下选择低标号混合砂浆，并可采用环氧树脂防水涂料墙面，并沿墙面设置截水沟并将其通入集水井内；由于顶面温度变化较墙面变化幅度较大且其影响实际散热效果，因此应根据理论计算的热量与实测散失热量进行比较后决定截排水沟槽。

4 结语

在预防地下室结露现象时为预防地下室湿度过大可采取加强室内通风，通风措施可采用机械通风或自然通风，同时应结合混凝土导热系数偏大的现实可采取地下室外墙内保温或外墙外保温，并选用传热系数小的材料等措施来降低室内外温差，并可采用专用涂料以降低结露现象，最终保证地下室的使用功能，充分实现其经济效益。

参考文献：

温室效应形成的原理篇（2）

中图分类号：TU8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0248-01

近年来，随着国民经济不断发展，社会用电量激增，电气设备用电负荷明显增大。企业和城市变电站变压器室的散热通风不良是一个普遍存在的问题。有些变电站夏季高峰负荷期间，部分变压器等电气设备长期满负荷运行。由于通风不畅，造成变压器运行环境温度和变压器铁芯温度过高，影响供电的可靠性和降低变压器的使用寿命。

为此，积极研究探讨与改进箱变内变配电设备的散热通风装置，对降低箱变的故障率和提高供电可靠性有着积极的意义。

1 技术研究背景

在夏季高温高峰负荷的时段内，变压器本身消耗的电能是以热量的表征形式散发在变压器室内的空气中，源源不断地对变压器室内的空气进行加热。因配变室顶部和底部所安装的小排量风机不能将室内热量迅速排出，使箱体内外的空气没有大量进行有效交换，造成热量在变压器室内大量聚集，引起箱体内环境温度不断升高，形成恶性循环，最终将导致配电变压器温升超过运行极限，造成供电可靠性降低。

一方面采用自然通风散热和外加辅助轴流风机强制排风，通过冷、热空气之间的热交换降低室内温度是箱变运行中降低箱体内部热量的主要手段，另一方面安装利用空调机制冷降温。但据大量工程应用实例表明，上述两种综合方式其散热效果均不理想。

2 箱变变压器室散热装置研制

2.1 工作原理及结构特征

结合工程实际，在对变压器通风及散热能力进行调查与测试基础上，分析了影响主变散热的原因，并提出了解决散热能力不足的应对办法和改进建议。

该技术利用循环通风原理，空气受热后体积膨胀，比重变得比周围的冷空气轻，周围比重大的冷空气流过来补充，把比重轻的热空气浮到上边去。用轴流式通风机将室外冷空气吸入、室内热空气排出。通过空气流动将主变运行中产生的热量，经风道不断排出室外。

该箱式变电站变压器室的通风散热装置，包括集风罩、通风道、轴流风机（电机功率为0.6KW，排风量1200m3/h）。 附图1。

进出风口分别在箱体的底部和顶部，利用电缆沟作为冷风来源，可以保证进入箱体的都是冷风；使用时启动风机，在集风罩下的进风口区域形成一定负压区，使气流能有效地对准变压器热量集中的箱体中上部，其周边的热气受负压吸引到达集风罩内，然后进入排风通道，在风机作用下，顺着风管排出室外。箱体外的空气通过箱体下的电缆通道进入箱体内，从而使电缆通道、集风罩、排气管道和风机以及箱体外界之间形成循环通路，便于加快变压器室内热气的排出速率，进而便于变压器室的散热。

在室内的合适部位，增设温湿度传感器。温湿度控制显示器内置有单片机，温度控制显示器通过其内的单片机电连接温度传感器和风机。同时装设嵌入式数字式温度、湿度控制显示器，组成温度测控、显示装置。使用时，温度传感器实时检测箱体内的温度，并将检测值传给温度控制显示器，通过温度控制显示器进行显示，便于工作人员直观地监测箱体内的温度，从而对风机进行启动与停止的自动化控制。

2.2 安装及材质要求

安装位置：安装在箱体内的变压器顶部以上300-400mm处，保证安全距离。四周分别超出箱体宽度、厚度300mm左右，以完全罩住整个箱体为原则。轴流风机安装在箱体上。

材质：有多种材料选择，可以为玻璃钢、PVC板、橡胶等绝缘材料，要求里边应当光滑、无毛刺，外边无尖锐棱角。

3 应用效果

与空调制冷降温相比，该方法改变思路将室内强制制冷变为引导疏通，合理利用室外低温空气给主变降温，在夏季高温高峰负荷时段内，满足了变压器运行时的环境要求。提高了变压器室的散热速率，进而提升了变压器的使用寿命，也提高了供电的可靠性。该装置安装后停用了两台3匹空调，更换为一台0.6KW风机，每月可节省电量1227Kwh，与空调制冷降温相比室内温度下降了19℃，说明降温散热效果良好。

安装后运行效果表明，箱变运行可靠、性能稳定。当满负荷运行且温度传感器测得变压器室温度达到35℃及以上时，排风机自动投入运行。当变压器室温度低于35℃以下时，排风扇自动停止运行。变压器室的散热速率，进而提升了变压器的使用寿命，也提高了供电的可靠性。能适时实时在线监测变压器室和低压室内温度及温升变化情况，自动控制通风装置和防凝露装置的启停，有效提高供电可靠性和供电服务质量。社会效益明显。

参考文献

[1]黄伦，武兴民，张燕涛. 风冷式电力变压器散热计算的探讨 陕西电力，2007（1）

温室效应形成的原理篇（3）

在给水处理中，低温低浊水在各种水质中是一种比较难处理的水质。大庆石化公司水气厂的工业水车间地处黑龙江省大庆，水源地为红旗泡水库，每年到冬季外界气温低到-30摄氏度，水温2—4摄氏度左右，浊度在5—30NTU。低温低浊期在四五个月左右，采取措施，提高低温低浊期出水水质显得尤为重要。

工业水车间水处理工艺采用的是机械搅拌澄清池+虹吸滤池的处理工艺，混凝药剂采用聚合氯化铝铁液体药剂。

一、低温低浊水水质特点

低温低浊水中的胶体杂质，主要是以细的胶体分散体系溶于水中，而且胶体颗粒比较均匀，胶体微粒具有很强的聚集稳定性和动力学稳定性。因此形成的絮凝体少、细、轻，很难沉淀，易于穿透过滤池滤层。由于浊度较低，胶体颗粒数目相对较少，颗粒相互碰撞而发生聚集的机会就会降低。由于水温低，胶体颗粒的Zeta电位较高，胶体颗粒间的排斥势能较大，而且此时由于温度低微粒布朗运动不明显，粘滞系数增大，更不利于颗粒碰撞，而使胶体颗粒脱稳困难。胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出，妨碍其凝聚。水的粘度变大而使沉降速度减小，加之低温时气体的溶解度大，使形成的絮凝体密度降低，也不利于其沉淀。低温低浊水很难净化的另一个原因是混凝剂水解产物的形态不好，因为胶体颗粒具有稳定性，且颗粒碰撞次数减少，所以更需要混凝剂水解稳产物有一定的链长，形成具有高聚合度低电荷的多核络离子，充分发挥吸附架桥作用。但是由于水温低.聚合反应速度降低，水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度，因此，不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥【1】。

总之，低温低浊水很难处理的原因有：1、由于水温度低，颗粒碰撞机率由于布朗运动不明显而变得很小，而使胶体颗粒脱稳变的很困难，胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出，妨碍其凝聚，混凝剂水解形态很差。2、由于浊度低，水中形成固体颗粒的量比较小，难以形成颗粒碰撞的规模。加药量难以控制，低温低浊期的澄清池清水区总是发白，容易使工人误认为加药量不足，从而加大混凝药剂的投加量，而除浊效果不明显，还加大水中Cl-的浓度，对下游用户产生影响。

二、低温低浊水的处理措施

（一）严格控制混凝剂的投加量

在低温低浊水的混凝沉淀处理过程中，混凝剂水解产物和脱稳的胶体颗粒相互接触、碰撞的机率大为减小，从而影响凝聚效果。为加强凝聚反应，要提高原水水温是不现实的。只有通过选择恰当的混凝剂才能明显改善处理后水质，这对提高水的水质、降低成本和改善操作条件都有着十分重要的意义。

经过多年经验在入冬后10月中旬到11月底，水温在4摄氏度，原水浊度在5mg/L至20mg/L时是水处理最困难的阶段，加药量最难控制，澄清池出水水质超标最容易发生。做五分钟沉降比时，清水层只有一点点，满量筒都是不沉淀的胶体。经过多年的试验对比，在这一阶段采用少量加药，适量排泥，必要时在二反应室添加适量黄土，可以破坏水中胶体加速沉淀。

（二）加大机械搅拌澄清池泥渣回流，合理排泥控制二反应室泥渣浓度

在生产运行中，我们都知道活性泥渣对机械搅拌澄清池的运行效果具有十分重要的意义。正确的排泥，对低温低浊期保证澄清池出水水质正常是十分重要的。因此，在澄清池运行中应注意及时排泥，将澄清池内变质的泥渣和多余的泥渣及时排除，使池内泥渣保持动态平衡。但是排泥历时又不能过长，因澄清池二反应室内泥渣过多或过少都会影响澄清池出水水质。二反应室内泥渣过多，会产生拥挤沉淀，泥渣层在分离室向上移动，导致一部分泥渣随上升水流到清水区.使出水水质变坏；活性泥渣过少，不能与原水中的悬浮物和胶体物质充分接触，影响吸附架桥和卷扫作用，使混凝效果很差，从而影响出水水质。

低温低浊期的水浊度低、杂质少，加药后形成的泥渣少，这种情况下可以利用机械搅拌澄清池的泥渣回流特点来增加原水浊度，以弥补原水浊度低杂质少的不足，从而提高水中的胶体颗粒浓度，增大颗粒杂质的碰撞机率，提高混凝反应效率。除此之外，还能够充分利用分离区活性污泥的剩余吸附能力，进一步提高除浊效果。同时也应该控制二反应室的泥渣浓度，既不能使其浓度过高造成澄清池翻池子，也不能由于排泥频率过高造成活性泥渣太少影响处理效果。在实际工作中，一般通过五分钟沉降比来了解二反应室的泥渣情况。但是在低温低浊期，五分钟沉降比并不能反映澄清池二反应室的泥渣浓度多少（本文认为低温低浊期不能以五分钟沉降比的大小作为是否排泥的依据）。在低温低浊期，工人采取降低排泥频率，通过实际工作经验表明每四天排泥一次效果最好，既保证了二反应室泥渣浓度，也保证了澄清池出水水质。

（三）加强滤池管理，提高低温低浊期滤池出水水质

在以往的研究中，有研究人员使用微絮凝之后直接过滤的处理方法取得的效果也很好。微絮凝是指在含有悬浮颗粒的原水中，通过加入絮凝剂形成微小的聚集体的絮凝过程。而直接过滤是指加入絮凝剂后，在滤前设置适当的絮凝反应池，即将絮凝反应部分在反应池内进行另一部分移至滤池中进行过滤的过程微絮凝形成的聚集体通过絮凝反应，产生的絮凝物被滤料层吸附截留去除。从而实现除低浊的目的【2】。

在实际工作中，工作人员在低温低浊期采取多投运滤池格数降低滤池过滤速度，增加反洗频率降低运行周期，减少滤层中的杂质，可以在运行中保证滤池出水水质合格。

三、结语

低温低浊水的处理一直是水处理中的一个难点，一直困扰着净水界。研究人员并没有一个完善的理论对其进行系统研究和透彻分析，也没能找到其特定的规律和十分有效的处理方法。本文分析了低温低浊水的特点以及难以净化的原因，将实际工作中对低温低浊水处理方法介绍给各位读者以借鉴。

温室效应形成的原理篇（4）

中图分类号： TU74文献标识码： A

随着人类人口的增加、资源的减少、环境的破坏，节能环保的概念已经深入人心。在传统的建筑外墙装饰施工中所用的玻璃虽有一定的节能装饰作用，但随着科技的发展它们已经不能满足市场和人们的需要了。为了适应新的时代新的变化，产生了呼吸式双层玻璃幕墙。呼吸式双层玻璃幕墙具有保温、节能、防噪、防尘的特点，它还能随着天气的变化自动的改变自身的特性，有很好的装饰效果。所以要根据呼吸式双层玻璃幕墙的特点，加强其在建筑外墙装饰施工中的应用。

1呼吸式双层玻璃幕墙工作原理

玻璃幕墙（Glazed Curtain Wall），是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。呼吸式双层玻璃幕墙又称双层幕墙，是由内外两层立面构造组成，形成一个室内外之间的空气缓冲层。外层可由明框、隐框或点支式幕墙构成。内层可由明框、隐框幕墙、或具有开启扇和检修通道的门窗组成。也可以在一个独立支承结构的两侧设置玻璃面层，形成空间距离较小的双层立面构造。内外幕墙之间形成的空气缓冲层是一个通风间层，在这个空间中空气处于流动的状态，热量在这个空间中流动，形成热量缓冲层，从而调节室内的温度。

2呼吸式双层玻璃幕墙的形式分类

2.1 按气流的组织形式分类

(1)在水平方向上以幕墙柱间为单位，在垂直方向上以一层为单位。从楼板面进风，在顶棚下面排风，直上直下，每个单位单独进行排风和进风。这种组织形式有利于气流便捷的流通；(2)在每一个幕墙柱间的竖直方向都打通，形成排风竖井，相邻柱间各层要隔开，从一层的下部进风口进风，从这一层的上部排风口排风。但这种形式的双层玻璃幕墙不适宜高层建筑，柱间隔太小，不方便清洁；(3)排风口和进风口错开，以便气流转向相邻柱间排风口的形式是一个便于清洁幕墙的形式；(4)设置一个总的排风口，把各层进风都收集到总的排风口排出，借助房屋的高压差形成强烈的通风气流。

2.2 按构造原理分类

2.2.1 封闭式内循环体系式

按照双层幕墙的构造原理可以把双层幕墙分为外循环式双层幕墙和内循环式双层幕墙。在内循环式双层幕墙中，外层幕墙采用中空玻璃、隔热型材形成封闭状态。内层幕墙采用单层玻璃或单层铝合金门窗，成可开启状态。利用机械通风，空气从楼板或地下的风口进入通道，经上部排风口进入顶棚流动。由于进风为室内空气，所以通道内空气温度与室内温度基本相同，因此可节省采暖与制冷的能源，对采暖地区更为有利。这种形式的幕墙适合冬季寒冷的北方建筑。利用内循环式双层幕墙的通风间层和建筑物的排风管相连，形成一个空气可以自由流动的循环系统。夏季可以利用此循环系统将室内的空气排出室外，冬季则可以把利用玻璃幕墙产生的温室效应积蓄的热量传到室内，节约能源。

2.2.2 敞开式外循环体系式

敞开式外循环体系式也就是外循环式双层幕墙。在外循环式双层幕墙中，外层幕墙采用单层玻璃，在其下部有进风口， 上部有排风口。内层幕墙采用中空玻璃、隔热型材，且设有可开启的窗或门。它无需专用机械设备，完全靠自然通风将太阳辐射热，经通道上排风口排出室外。从而节约能源和机械运行维修费用。夏季开启上下通风口，进行自然排风降温。冬季关闭上下通风口，利用太阳辐射热经开启的门或窗进入室内，可利用热能和减少室内热能的损失。

3呼吸式双层玻璃幕墙的应用优势

(1)节能。呼吸式双层玻璃幕墙又称双层幕墙，是由内外两层立面构造组成，形成一个室内外之间的空气缓冲层，这个空气缓冲层是一个通风间层，在这个空间中空气处于流动的状态，热量在这个空间中流动，形成热量缓冲层，从而调节室内的温度。呼吸式双层玻璃幕墙可以通过温室效应和烟囱效应的原理进行节能。

(2)通风。双层玻璃幕墙中间是一个通风间层，换气层，可以自动的将室外的自然风输送到室内，给室内提供源源不断的新鲜空气。

(3)隔热。幕墙中间的空气缓冲层可以把外界的热辐射挡在缓冲层之外，起到隔热的作用。

(4)防噪。呼吸式双层玻璃幕墙是双层的幕墙，具有很好的隔音效果。

(5)美观。幕墙能随着天气的变化自动的改变自身的特性，在外观上给人以大方、亮丽的感觉。具有很好的观赏性和装饰性。

4呼吸式双层玻璃幕墙在建筑外墙装饰施工中的应用

4.1 箱式双层玻璃幕墙

箱体式双层皮玻璃幕墙又称单元式双层皮玻璃幕墙,它是对幕墙空间进行水平和垂直方向上的划分,以特定幕墙分隔为单位,形成不同箱体,每个箱体都设置开启窗,由底部进风口引入室内回风,在幕墙内产生由下向上的空气流动,通过热交换从上部排风口排出热量。在建筑外墙装饰施工中应用箱式双层玻璃幕墙可以阻止噪音和废气，保持屋内的空气新鲜。

4.2 井箱式双层玻璃幕墙

井箱式双层玻璃幕墙就是利用比较深的竖井和箱式单位做成的幕墙。竖井比较深，温差比较大，可以加速空气的循环流动，提高通风的效率。这种形式的玻璃幕墙适用于较低的，多层的建筑。

4.3 走廊式双层玻璃幕墙

利用通风间层形成的形成的外挂式走廊的走廊式双层玻璃幕墙具有保温和通风的功能。这种幕墙的进气口和排气口位于每层的楼板上，利用通风调节盖板控制通风，利用缓冲层阻挡高温热量，保持室内温度。

4.4 多层式双层玻璃幕墙

多层式双层玻璃幕墙主要是在水平方向设置通风层，外层幕墙设置很少的开口。在冬天的时候。可以把外层幕墙的通风口关闭，利用通风间层形成的温室效应保持室内的温度。由于外层幕墙的来口少，因此可以有效的防止噪音，适合外部噪音较大的环境。

4.5 可开启式双层玻璃幕墙

一般来说，可开启式双层玻璃幕墙指的是可以完全开启的幕墙。在夏季，开启的外层幕墙可以作为遮阳装置。在冬季，关闭的外层幕墙和内层幕墙之间形成缓冲层，可以有效的保持室内的温度。

5结语

综上所述，呼吸式双层玻璃幕墙又称双层幕墙，是由内外两层立面构造组成，形成一个室内外之间的空气缓冲层。这个空气缓冲层是一个通风间层，在这个空间中空气处于流动的状态，热量在这个空间中流动，形成热量缓冲层，从而调节室内的温度。总的来说，呼吸式双层玻璃幕墙具有保温、节能、防噪、防尘的特点，它还能随着天气的变化自动的改变自身的特性，有很好的装饰效果，所以要充分的利用呼吸式双层玻璃幕墙的优点，更好的运用在建筑外墙装饰的施工中。

参考文献

温室效应形成的原理篇（5）

良好的通风可以把新鲜空气带入室内，带走进入室内的热量，还可以促进人体的汗液蒸发降温，使人感到舒适。目前大多数建筑物温度控制及通风设施都是依赖于空调及机械通风设备。空调的使用让人们可以主动地控制居住环境，而不是被动地适应自然，也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。然而随着社会的进步和建筑业的发展，人们对建筑的实用性、经济性、节能性及舒适性等都提出了较高的要求。自然通风技术作为一项改善建筑热环境、节约空调能耗的生态建筑技术，被广泛应用于建筑建设之中，以降低建筑能耗，改善室内热环境质量，尤其在住宅建筑中起着举足轻重的作用。在这样的背景下，把自然通风这项建筑生态技术重新引回现代住宅建筑中，有着比以往更为重要的意义。

一、建筑设计中的自然通风原理

（一）风压作用下的自然通风

根据流体力学原理，当风吹向房屋时，迎风面墙壁空气流动受阻，风速降低，使风的动能变为静压，作用在建筑物的迎风面上，因而使迎风面上所受到的压力大于大气压，从而在迎风面形成正压区。风受到迎风面阻挡后，从建筑物的屋顶及两侧快速绕流过去。绕流作用增加的风速使建筑物屋顶、两侧及背风面受到的压力小于大气压，形成负压区，从而实现自然通风（见图1）。建筑物四周的风压分布不同，迎风面和背风面的压力差也随之不同，它与建筑物的几何形状和建筑与风向的夹角等因素有关。一般来说，迎风面几何中心正压最大，屋脊与犀角处负压最大。人们常说的穿堂风就是利用风压来实现建筑的通风换气。

图1 风压作用下的自然通风

（二）热压作用下的自然通风

自然通风的另一基本动力是建筑物内部的热压。热压是由于室内和室外空气的温度差而形成空气密度差，进而产生压差造成热气向上冷气向下的空气流动现象。在建筑设计中，利用热压原理将进气口和排气口问的落差加大，可以有效改善室内自然通风的效果，然后再结合建筑的削面设计来组织室内通风。从而实现自然通风（见图2）。一般利用热压原理形成的室内自然通风被称作“烟囱效应”，即室内外温差越大，上下进出风口之间的高差越大，则产生的热压就越大。对于高温车间利用热压进行通风是防暑降温最有效的措施，它不消耗电能又可获得巨大的换气量。

图2 热压作用下的自然通风

（三）利用热压与风压实现自然通风

建筑中的自然通风往往是热压与风压共同作用的结果，只是各自作用的程度不同，对建筑物整体自然通风的贡献不同热压作用相对稳定，烟囱效应拔风的产生条件较容易实现；而风压作用常常受到大气环流、地方风、建筑形状、周围环境等因素的影响，具有不稳定性。所以当风压与热压同时作用的时候，还可能出现减弱通风效果的情况。当风向与热压作用的流线方向相同时，会相互促进；反之，则会相互阻碍，从而影响自然通风的效果。利用风压和热压进行自然通风往往是相互补充的，在实际情况中他们是共同作用的。一般来说，在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风，而在进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。

（四）机械辅助式自然通风

在一些大型建筑中，由于通风路径较长，流动阻力较大，单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市，直接的自然通风还会将室外污浊的空气和噪声带入室内，不利于人体健康。在这种情况下，常常采用一种机械辅助式的自然通风系统。

二、应用自然通风需考虑的因素

（一）室内的热量

为了减小屋内的气温，使用自然通风有一个必要的条件，就是外界的温度要比室内的低一些，确保外界的流入屋内。非常明显，当里面和外界的温度差非常大的话，降温取得的功效就会更加的显著。对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑，其使用效果则取决于很多因素，建筑的得热量是其中的一个重要因素，热量越大，通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。

（二）室内空气湿度

应用自然通风对降低室内空气温度效果明显，但对调节或控制室内空气的湿度，效果甚微。因此，自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。但对于室外环境中空气温、湿度比较温和适宜的地区（如英国），该技术被广泛应用而且非常成熟。

（三）建筑环境的要求

采用自然通风之后，室内的环境大部分都得靠外在的条件来调整，除空气自身的湿度以及温度等要素之外，建筑中的空气的质量以及声音的控制也会受到外在环境的影响。根据目前的一些标准要求，采用自然通风的建筑，其建筑外的噪音应小于70dB。在一些大中型城市，自然通风环境噪音水平和空气污染物浓度是目前城市环境治理中的难点，从而成为自然通风技术在城市建筑中应用的主要障碍。

（四）建筑方位

为了防止发生噪音以及空气污染等问题，通常规定，物体的立面要和交通主线之间有20m左右的间隔。地区的主导风向与风速根据当地的主导风向与风速确定自然通风系统的设计，特别注意建筑是否处于周围污染空气的下游。因为城市和农村的环境本身有着非常大的差异，其对通风体系带来的作用也是有着显著地区别的，尤其是建筑附近的一些物体会对其附近风向以及光线等产生一定的作用。

（五）建筑形状及朝向

通常建筑自身的宽数会对自然通风有一定的影响。通常其宽度小于10m时可用一侧通风的措施。当该数值小于15m的时候可用双向的措施。如果不这样的话，就要使用别的一些方法进行搭配，例如烟囱结构或机械通风与自然通风的混合模式等。系统的进风口应该面对建筑周围的主导风向，以便充分利用风压作用。

三、自然通风在住宅建筑设计中的运用

（一）建筑群布局的合理设计

现代住宅小区是高层住宅与多层住宅混合搭配建造的形式，住宅布局及群体组合是否合理，直接关系到小区室外风环境质量的好坏。在总图设计中，应结合实际情况，对建筑单体的面宽，高度，间距等指标进行分析，以合适的布局和体量获得最佳的整体自然通风效果。其次是对项目用地的环境分析，如地势是否有高差，其高差是处于迎风面还是背风面，地表是否有显著的障碍物等因素都是需要纳入考虑的范畴。对环境分析的结果是建筑设计的基本依据，建筑师可通过采取竖向设计，景观设计以及单体设计等方面，减弱不利因素，为实现自然通风改善条件。

（二）建筑室内空间的布置

在设计套型的平面风路时，尽量让进出风口对位，如客厅和餐厅的门窗位置，减少气流迂回路程，减小阻力。由于厨房厕所在夏季是热、湿源，为了直接排走湿热空气，防止倒流，通风路径应与室内活动空间分离。可在卧室和其他适当位置设活动门、活动格栅或者高侧窗，夏季打开形成风路，冬季关闭，减少通风，可以在满足一定的私密性的同时保证风路的畅通。为了避免风吹进房间后，斜向成为“交角风”跑掉，尽量避免在进风口窗户的侧墙上设计开口。为了保证风路畅通，套型平面风路设计应避免出现锐角的转折，在平面转折处，宜圆角处理、放大空间或设导流构件。点式住宅中，尤其是一梯8～10户的住宅，多数住户较难组织有效的穿堂风，室内通风的条件会比较差，这种情况下就要尽可能多的利用天井、过厅、楼梯间等空间增加室内开VI面积。留出适当的出风口，为室内形成对流创造条件，组织自然通风。进入室内的风会与室内墙体、家具等物体发生摩擦，从而减小风的势能使风速越来越小，直至消失，因此，平面沿风路进深应小于14m。

（三）建筑窗设计

①窗户的方位。建筑物的自然通风受窗户与风向之间的位置关系影响最为直接，当窗户朝向与主导风向偏斜45°角左右时，可在室内引起空气紊流沿着房间四周作环行运动，从而增加了侧墙及墙角处的气流量，提高通风效果。因此，在建筑设计中，房间进风窗宜与建筑所在地主导风呈45°角为宜。②窗户位置。在水平方向上的窗户，加大进、出口间距离可有效增加洞口间的风压差，在室内会形成紊流，空气沿房间四周墙面作环形流动，可避免室内形成通风死角，有效改善室内自然通风状况。同时，窗口的高度也是影响室内流场分布和气流速度的重要因素，一般高窗能够促进气流流动，同时采光效果较好；而低窗虽然通风效果不好，但是能够使地瞬反射的太阳光线比较均匀。因此在建筑设计中可以根据实际需要来设计窗的高度。③窗的大小。建筑设计中窗的大小最基本的是应该满足通风、日照、视野等的需要。一般在气候比较干热的地区适合小窗，以此来达到遮阳的目的，为了便于更好的通风，在气候湿热的地区则要使用大窗。④窗户选型及开启方式。目前我国大多建筑的窗户在采光而积不断加大的同时，可开启窗面积在逐步减小，这对室内通风产生不利影响。因此，基于改善建筑通风效率的原因，在建筑设计中，并必须对外窗选型及开启方式加以关注。如单侧向外开启的平开窗，可引导室外风进入室内；外推旋转窗可改变进入室内风的方向；推拉窗的引风、导风效果不明显而且开启面积小。因此，为了有效地改善建筑室内通风效果，尽量选用具有良好导风性能的窗如平开窗、上旋窗等。

（四）屋顶的自然通风

屋顶除了作为整个建筑自然通风系统的一个组成部分，利用天窗、烟囱、风斗等构造为气流提供进出口外，本身也可以成为一个独立的通风系统。这种通风屋顶内部一般有一个空气间层，利用热压通风的原理使气流在空气间层中流动，以提高或降低屋顶内表面的温度，进而影响到室内空气温度。另外，屋顶的形状会影响室外风压，从而影响自然通风效果，在设计中可采用翼形屋顶以便形成高压区和低压区。

（五）“烟囱”空间的利用

“烟囱”由垂直竖井和几个风口组成，在房间的排风口末端安装太阳能空气加热器以对从风塔顶部进入的空气产生抽吸作用。该系统类似于风管供风系统。风塔由垂直竖井和风斗组成。在通风不畅的地区，可以利用高出屋面的风斗，把上部的气流引入建筑内部，来加速建筑内部的空气流通。风斗的开口应该朝向主导风向。在主导风向不固定的地区，则可以设计多个朝向的风斗，或者设计成可以随风向转动。

结束语

总之，自然通风已经成为生态建筑中的一项重要内容，越来越受到人们的重视。建筑设计者应该综合考虑自然通风的原理及应用自然通风需考虑的因素，从总体布局，室内空间的布置，窗、屋面等方面的设计，有效地利用自然通风解决住宅中热舒适性和空气质量问题，以提升建筑品质、价值，满足人们的舒适与健康，实现健康舒适的建筑。

参考文献：

【1】苏滨.如何实现建筑设计中的自然通风【J】.赤子，2012（12）.

温室效应形成的原理篇（6）

二、落实政策完善配套设施，夯实基础推动产业持续发展多年来，市在日光温室的打建及基础设施的配套建设上，始终坚持高标准、严要求、高效益的原则，采取市、乡、村补贴贷款利息、定棚补助资金、统一规划设计、统一采购建设物资、统一架设灌溉设施等方式，先后投入资金1200多万元，对全市集中连片的4000多座日光温室进行了田间道路、水、电及生活管理用房等配套设施建设。同时，为了进一步提升日光温室生产效益和科技含量，从年开始推广应用日光温室有机质无土栽培技术，坚持每年为每座机质改造温室补助800元扶持资金，并固定专门的技术人员，常年坚持在基地划片包棚开展技术服务，逐棚指导改造建设和种植，目前全市已建成有机质无土栽培温室677座、880亩，2004年亩效益达到9439元。建成了4个有机质栽培日光温室蔬菜示范小区，在新老市区市场设立了无公害蔬菜销售专柜，组织开展了日光温室蔬菜产地认证和产品论证，使全市日光温室蔬菜产业向无公害方向发展。今年，我们将继续落实相关扶持政策，计划再改造机质栽培温室154座、200亩。

三、加强科技指导服务，稳步提升产业整体效益

近年来，市不断地加强对农村重点产业的科技研究与开发的投入力度，在草畜、日光温室蔬菜、啤酒原料等产业的发展上，聘请省内外有关院所的专家组成农业专家咨询团，探索建立农业科技推广服务新体系。在日光温室蔬菜产业的发展上，市设立了专门的扶持资金，用于日光温室先进实用技术和适用新品种的引进推广工作，先后引进日光温室种植技术43项，成功地嫁接改造了18项新技术。截止目前，全市大部分种植户对日光温室的茬口安排技术、扣膜技术、调控措施及全程化病虫害防治技术等常规技术都能全面掌握，并娴熟应用，常规技术普及率达到了90%以上，初步探索形成了一整套适合我市日光温室蔬菜生产的模式和技术措施。特别是有机质无土栽培技术的引进推广，带动了穴盘育苗、节水滴灌等新技术的推广应用，新技术的应用普及率达到了60%。

同时，全市先后引进推广了34个日光温室新品种，使日光温室的种植由叶菜向果菜等多品种方向发展，全市的日光温室蔬菜品种增加到了60多个，在传统的叶菜、果菜种植品种扩大的基础上，西甜瓜、樱桃西红柿、食用菌等特色蔬菜和花卉园艺都有了较快的发展，丰富了城乡居民的菜篮子。在种植品种结构的布局上，全市已初步形成了以镇、赤金镇为主产地，以跃进为主的茄辣种植区,以湖、沙地为主的韭菜种植区,以为主的西瓜、甜瓜种植区，日光温室蔬菜区域化、规模化和专业化生产布局初步形成。通过各项技术措施的推广普及，有效提升了全市日光温室的整体效益，到年底，全市日光温室亩均效益达到了8219元，年均递增500多元，打建改造日光温室已经成为广大种植农户的自觉行动，农户的种植经营观念发生了实质性的转变。

四、树立精品品牌意识，积极开拓外部销售市场。

从年起，市紧紧依托本地的优势特色产品和龙头企业，提出了创优创名“草王”饲草、“绿峰春柳”酒花、“参乐”南瓜粉、“沁馨”甜玉米、“雅丹”红花油、“花季”孜然等农产品六大品牌，先后在兰州、酒泉等地举办了多次新闻会和产品宣传推介活动，并先后成功策划组织了酒泉市农产品“质量、品牌、效益”主题活动和全国啤酒原料产业发展技术研讨会，极大地提高了特色农产品的市场知名度和竞争力。通过近几年狠抓规范管理、资源整合、品牌打造等工作，不仅强化了品牌意识，更为重要的是把龙头企业和各个专业协会推到了创市场的主体地位。从年起，市先后指导8种农产品及其加工产品执行国家质量标准，以日光温室蔬菜为主的17种农产品制订并实施标准化栽培技术规程，对全市日光温室蔬菜和啤酒大麦进行无公害产地认证，积极推行农业标准化生产。

品牌农业的发展，引领了全市日光温室蔬菜产业向无公害、标准化、专业化方向发展，市先后对5大类23个蔬菜品种，推广执行了无公害蔬菜生产的国家标准和行业标准；对暂无标准的17个蔬菜品种，制定出了地方暂行标准进行推广应用；统一注册了“沁馨”、“花季”蔬菜品牌，积极地进行市场运作，把品牌温室蔬菜逐步推向了市场。目前，市日光温室蔬菜以其无公害、品质好远销新疆、青海、、内蒙古等地市场，年外销量达2万多吨。日光温室蔬菜产业的发展，带动了全市大田蔬菜、脱水蔬菜、制种蔬菜的快速发展，全市每年的大田蔬菜落实面积都在2.5万亩以上，已在赤金镇、镇、下西号、黄闸湾等乡镇建成大田蔬菜、制种蔬菜和脱水蔬菜专业生产小区19个，建成脱水蔬菜龙头加工企业9家，年加工生产各类脱水蔬菜3000多吨。

温室效应形成的原理篇（7）

1、概 述

我国自1979年至1994年先后从荷兰、日本、美国、保加利亚、罗马尼亚引进大型连栋温室21.2hm2，但由于种种原因，特别是能耗过大，运行费用高，管理不善，仅个别勉强维持生产，绝大部分不得不宣告失败。90年代中，由于我国经济形势进一步好转，设施农业的发展又掀起了新的热潮，以北京中以农场引进以色列大型塑料温室为标志，又开始了新一轮较大规模地引进国外先进的大型连栋温室，与以前不同的是这一次引进的不仅是温室的主体骨架，同时引进了成套设备和栽培技术。据有关资料，1995年至1997年已签订引进合同达80hm2，价值3亿元，主要集中在经济发达地区，如北京、上海和广州等地，突出地反应了国内对先进的设施栽培成套设备和技术的迫切需要。与此同时，国外温室厂家亦蜂涌而来，他们采取压低主体结构价格，提高内部设施价格的措施，试图占领市场。

总之，当前我国设施农业的发展，已面临新的形势，在设施规模不断扩大的同时，设施规格也在相应提高;在大力发展日光温室生产的同时，也在较大规模地引进国外成套设施与栽培技术;设施园艺生产多样化，不仅生产蔬菜，包括大宗菜和特菜，也生产花卉水果，但也暴露出在宏观管理上无序状态的问题。各地在纷纷上马，纷纷引进的同时，也不乏盲目性，缺乏总体规划、规范化和标准化。因此有必要在深入调查研究我国设施农业现状、发展趋势的基础上，提出加强管理的意见和措施，以便为主管部门制订规范化的管理办法和宏观管理的政策性文件提供依据，从而在市场经济条件下，加强宏观决策，疏通信息渠道，规范管理职能，提高企业素质实行名牌战略，为发展具有中国特色的设施农业创造条件。

我国温室中95％以上为日光温室，普通加温温室和大型现代化温室，因能源问题，运行效果不经济而难以大面积发展。全自控现代化温室自改革开放的80年代初，开始逐步引进至今。估计将近100hm2。日光温室中约有60％为高效节能型日光温室。塑料大棚中90％为简易的竹木结构塑料大棚，只有在大城市郊区发展装配式镀锌钢管大棚，目前随着规模化、产业化经营的发展，有些地区，特别是南方一些地区，原有单栋大棚也向连栋大棚发展。据全国农技推广总站1996年底统计资料，我国设施栽培面积最大的省份是:山东、河北、河南、辽宁、江苏和新疆。而高效节能日光温室面积最大的省份为：河北、山东、辽宁等省。

现代化大型温室，主要是引进温室，从1985年至今，我国大约引进了近100 hm2。主要分布在经济发达的东部、东南沿海省份的大城市郊区。在1979~1994年期间，引进了21.2 hm2，分布在北京、上海、哈尔滨、大庆、广州、深圳、乌鲁木齐等地，由于能源消耗大，管理不善，入不敷出，最终不能维持，有的被拆除，有的另作它用，基本上是失败了。如1979年北京的四季青园艺场最早从日本引进的3 hm2现代化大型温室，现已改作贸易市场。1995年北京中以农场率先引进以色列温室1.2 hm2，开始了新的引进高潮。1996年引进面积最大的为上海，达l5 hm2，分别从荷兰、以色列引进，分5处进行试验，取得了一些重要经验;深圳市1997年从法国引进6 hm2薄膜温室，现已投入使用。还有很多省城如广州、石家庄、郑州、济南、南京、北京、重庆和银川等都有新引进温室，或正在洽谈引进事宜。这次引进的特点是：引进成套技术设备，除主体骨架外，包括环境调控设备、灌溉设备、全套栽培技术措施(从种子到肥水管理、病虫害防治甚至授粉技术等)，并有引进国派驻专家指导，即不单纯引进硬件，也引进软件。但大多是政府行为，也有部分是企业行为。

2、面临的形势和问题及应采取的对策

2．1设施农业发展的数量和质量

目前设施农业发展的主要问题是数量增长很快而质量水平较低。以设施栽培86万hm2计，城乡人均占有面积已达7.l7 m2，比80年代中期增长了19倍，所以发展方向应由扩大规模转向提高质量。同时产业结构要转型，单一生产蔬菜转变成以生产蔬菜为主，辅以生产花卉、瓜和果。从单一生产大宗菜，转变成生产大宗菜为主，辅以生产经济效益高的特菜，有条件的地区应积极发展名、特、优、新、稀产品，出口创汇。其次是提高现有设施水平。现在设施质量普遍较低，日光温室中绝大多数为80年代中期形成的普通类型，结构较简单，以竹木、水泥杆为骨架，厚厚的土坯墙体降低了土地利用率，可利用面积仅40%~50％;作业空间小，不便于机械操作，只能靠手工作业;保温、采光性能差，每年雨季过后，必须投入大量的人力、物力维修结构;抗灾能力差，易被大雪压塌、大雨冲垮，如1997年12月一场大雪，江苏、山东不少普通型日光温室因承受不住雪压而倒塌;灌溉技术，仍以大水漫灌，有些地方每667 m2日光温室灌水量达500 m3/年。并且在多年使用后温室内病虫害严重而不得不依靠经常性打药来维持生产，这与发展绿色农业的趋势很不协调。所以山东省率先提出了设施农业的二次创业，不仅要选育优良品种，而且要改进设施结构及栽培管理技术，在提高产品品质上下功夫。

对于塑料大棚的发展，同样存在结构和栽培技术两方面有待提高的问题。

所有新建的设施，应该具备更高的质量水平，不应再停留在较原始的水平上，应能够生产高品质产品，借鉴引进温室的一些经验，逐步向现代化、自动化方向发展。

温室效应形成的原理篇（8）

标准化是现代农业的一个重要特征，也是加速农业发展的重要手段。2012年中央一号文件中明确指出：抓好菜篮子，必须建好菜园子，要加快推进标准化生产，大力发展设施农业。这也明确了在蔬菜产业发展中实现标准化的必要性。对于温室蔬菜生产的标准化来说，应该包括温室建设标准化和生产管理标准化两个方面。温室建设标准化作为其中一个重要方面，应该处于基础地位，其决定着生产管理标准化的实现。因此，实现温室建设的标准化是温室蔬菜产业发展的必然选择，对加快蔬菜产业发展、推进现代农业进程具有重要的意义。

蔬菜产业初步成为山西经济发展的一个活跃点，2011年，全省蔬菜种植面积达24.4万公顷，蔬菜产业促进人均增收达656元。其中，设施蔬菜面积达11.62万公顷。据《山西省设施蔬菜生产发展规划》，预计到2013年全省设施蔬菜面积达13.33万公顷。日光温室蔬菜在设施蔬菜产业发展中地位突出，但日光温室蔬菜在生产过程中普遍存在着病害严重、产品品质不高、生产效益不佳等问题，并且存在建设施工不规范等问题，进而导致了温室蔬菜生产问题较多、效益不高的现象。因此，对全省温室存在类型及利用现状的调查及进一步的研究，及时规范日光温室建设，对于设施蔬菜产业发展具有重要意义。

山西省日光温室存在问题与分析

日光温室采光屋面的设计与合理性分析

通过对山西全省日光温室类型的调查，我们发现日光温室采光屋面结构主要存在以下两个方面的问题。

第一，屋面拱架类型多样。主要类型有钢管拉花拱架、钢管拉花拱架与竹木混合组成的琴弦式结构。其中，琴弦式结构多见于寿光型日光温室，钢管拉花拱架常见于新型日光温室和新建的寿光型温室，这也可以看出，后者是日光温室建设的发展倾向。对比两种类型的优缺点可以看出，琴弦式结构投资低于纯钢管拱架结构，但是遮阳率高于后者，结构的承载能力也低于后者，从结构的使用年限与维护上分析，后者也有很大优势。对于钢管拉花拱架使用间距一般为1m，琴弦式结构间距为3m，为了增加结构的安全性，琴弦式结构一般会增加立柱支撑，这是造成二者以上差距的重要原因。

第二，屋面的形状设计多样。日光温室屋面的形状主要取决于温室的高跨比，屋面的形状可以用抛物线、椭圆、圆形、圆形+抛物线组合型、幂函数、三次样条函数曲线、双曲线等…来描述。不同形状采光屋面的室内光分布情况有一定差异，圆形+抛物线组合型具有良好的透光性，但采光面的形状不同对采光效果的影响最大相差不到3%。对于其受力情况分析表明，抛物线形的最大应力值最小、力学性能最好。那么在协调进光量与承载能力的最佳屋面，王朝栋分析指出三次样条函数曲线形屋面最佳。

山西省日光温室采光屋面形状，如图1所示，多为抛物线、椭圆等形状。在设计建造中，主要以屋面角度为约束条件设计，未能考虑室内光照分布与结构承载能力上选择最佳形状。室内光照分布一般呈现出南强北弱的情况，部分温室相差可达20%，原因在于温室屋面顶部的角度较小，这同时也带来顶部积水的问题。因此，在设计与建设中一定充分考虑采光与承载能力，在满足荷载要求下尽量优化拱架性状、增加温室采光性能，减少拱架使用、节约温室建设成本。

日光温室下挖深度的现状与合理性分析

寿光型日光温室蔬菜生产在山西省蔬菜产业发展中占有重要的地位。寿光型日光温室结构上最大的特点是栽培面下挖和机筑厚土墙，突出的优点是具有良好的保温性能。其良好的保温性能在于室内热容量较大、可以降低后墙和山墙的传热，缝隙放热和土壤横向传热的热量损耗也大大减少，還可避风储热。因此，适当下挖可显著提高日光温室作物产量，且外界气温越低，效果越明显。

通过对全省重要蔬菜产区寿光型日光温室的调查发现，不同地区日光温室下挖深度在0.4～1.5m不等，如图2，下挖深度的设计缺少区域标准指导。下挖式日光温室室内温度变化比较稳定，夜间温度较高，但同时也存在室内湿度较大的共性问题，部分地区還出现雨水倒灌、地下水上涌（图3）等问题，严重影响着该类温室的使用效果。因此，下挖深度的合理性和标准设计也就成为亟需解决的重要问题。我们认为解决该问题应该考虑以下几个方面：

首先，下挖深度对室内遮光的影响。下挖深度的遮阳宽度主要与太阳高度角、方位角、温室方位角、温室所在地的经纬度等有关。张峰等构建了下挖深度设计的模型，并将遮阳率不超过种植面积的15%作为约束条件，根据此方法计算山西省下挖适宜深度为0.7～0.9m（10m跨度的温室），且纬度越高，适宜下挖深度越小。

温室效应形成的原理篇（9）

目前，各地利用节能日光温室栽培秋冬茬、越冬一大茬、冬春茬茄果类喜温蔬菜的反季节生产模式日渐普及，但从秋末到早春温室内温度低是这一阶段高产高效栽培的主要障碍因素，轻者影响产量效益，重则导致栽培失败，所以通过各种措施改善日光温室的温度状况在这一时期显得尤为重要。

首先，从建造日光温室的规划、设计和施工人手，改善日光温室的温度状况。（1）规划选址。在水源条件具备的情况下，日光温室选址规划时应选在地势高燥，东、西、南三面无高大挡光物，背风向阳的缓坡地、梯田地及地势开阔的沟谷平川地，使温室充分利用秋末至早春季节的太阳光能来保证温室的温度需求。（2）温室方位。为了最大限度延长温室日照时数，充分利用太阳光能，日光温室根据采光面座北向南、东西延长的建造原则，方位一般为南偏西3-7度，但在丘陵山区由于地形复杂，应根据选址的实际情况，方位偏西最大不能超过10度，最小为正南方向；不可偏东。（3）温室结构。为了增加采光面充分利用太阳光，日光温室最好设计成拱形钢架无支柱型，屋面弦高比以8-9：1为宜。拱形日光温室可形成前坡底脚65度以上，中上部30-20度的采光角，后坡斜度形成25度以上的受光角，可最大限度地接收太阳光，并且无支柱结构既减，少支柱挡光又便于作业。（4）温室脊高和跨度。从保温防寒角度考虑，以北方地区为例，月光温室跨度一般为6-7米，脊高与跨度的比例1：2.1左右为宜。实践证明6-7米的跨度较7-10米的大跨度温室在深冬时节平均夜温高代。（5）温室间距。在地形开阔的平坦地建造温室，其间距应掌握的原则为：前排温室的地坪至最高点的垂直高度（包括草帘卷高度）乘以当地冬至正午1米杆投影的长度。在晋西北这一系数一般为2。（6）后坡屋面。为加强保温性能，在施工时后坡屋面水平长度应为温室跨度的四分之一，过长影响温室透光率，过短保温性能降低。后屋面覆盖材料以糜谷、稻草、玉米等秸秆为主，厚度80-100厘米，然后用棚膜包严秸杆，固定四边使其密不透风。（7）墙体。为提高温室保温性能，以土筑墙为主，一般后墙高2.2-2.5米，厚度2.5-3米；东西山墙以1.5-2米厚为宜。（8）防寒沟。在温室前屋脚外设置防寒沟或夹埋聚苯板等硬质泡沫塑料，可阻止温室内热量向外传导。在实际施工时温室室内地坪低于室外0.3-0.5米，可代替伤寒沟起到保温效果。

其次，通过对日光温室的管理维护来改善温室的温度状况。（1）为防止热量损失及冷空气进入影响室内温度，温室要搞好密封措施，包括棚膜在东西墙体及前屋脚。后坡的压实固定，在不放风的时间段风口要关闭严实，及时修补棚膜上的破损漏洞。（2）及时清理棚膜采光面上的尘土污垢，提高棚膜透光率，增加室内热量。（3）后坡以秸杆为填充覆盖材料的温室，每年在扣棚时应剔除腐烂潮湿秸杆更换新秸杆，以保持后坡秸杆的保温贮温性能。（4）缓冲室进入温室的过道口里外都要挂棉帘，防止冷空气进入降低棚内温度。（5）温室棚膜最好使用三层共挤复合EVA功能膜，即高保温高透光耐老化流滴消雾膜。最好每年更新棚膜。如果所使用的棚膜没有消雾功能，应采取消雾措施，最简单的方法是豆浆水消雾法：将1斤黄豆（最好是小黑豆）磨成面，然后用1-1.5千克水搅匀浸泡12小时，取其过滤液加水量5千克，从风口处开始向下均匀的喷雾即可消雾，此法可重复使用。（6）在生产过程中，根据栽培需要适时增减草帘、棉被等覆盖物，北方地区深冬季节生产黄瓜，需3厘米厚的稻草帘两层或一层草帘一层棉帘（均为3公分厚）才能达到所需温度进行安全生产。

第三，通过改进栽培管理措施来改善温室的温室状况。（1）在冬春季节不降低室温的前提下，应早揭晚盖草帘、棉被等覆盖物。尽可能延长温室受光时数。（2）为减轻栽培作物相互遮阴，充分利用光照，应采取宽行密植或者先密后稀的种植方式。（3）深冬或冬春季节为了保持地温，在浇水方式上很有讲究，定植前一星期将地浇透，然后深翻，地温稳定后定植；定植后尽量少浇水，并且采用点浇的方式，待生根后需浇水时也只浇定植幼苗的小行，在生长期间如遇连续阴天，室温不高又需要浇水的时候，点浇或膜下暗沟浇水是保持地温最好的措施。如果大水漫灌，地温降低快升温慢，根系生长迟缓且湿度大，易烂根、坏根。（4）锄地松土也是提高地温的一项管理措施，实践证明，锄疏松的地温比奉锄松（光板地）的地温高2-3℃。（5）种植行覆盖地膜可有效提高地温及室温，由于地膜覆盖不仅保温而且能减少土壤水分蒸发，所以既降低了室内空气湿度，又减少了浇水次数，相应地也提高了室内温度：（6）冬季温室内育苗，为了提高苗床温度，可在苗床上加扣小弓棚，晚上在弓棚上加盖草帘、纸被等覆盖物，为培育壮苗创造适宜的温度条件。

温室效应形成的原理篇（10）

日光温室保温效果的影响因素

影响日光温室温度变化的主要因素包括外界气象环境、日光温室的保温和蓄热性能、日光温室的采光性能及日光温室内加温措施与空气流动情况。日光温室保温与前屋面、后坡、后墙及地面的热学特性有关。日光温室的前屋面主要向外放热而不是向温室内放热，日光温室内的热量主要从前屋面散失。日光温室保温性能受保温比、不同围护材料热阻和温室缝隙大小的影响。

日光温室保温比影响温室内的温度，一般是指温室内土地面积与围护结构面积之比。单位土地面积的覆盖面积越大，散热越多；单位土地面积的覆盖面积越小，散热越少。即温室越低，保温比越大，保温性能越好；温室越高，保温比越小，保温性能越差。因此，从保温角度看，温室不能太高。另外，日光温室的后墙均采用加厚土墙或蓄热材料加保温材料制成，保温和蓄热能力不低于地面。日光温室的后坡均采用保温材料制成，保温能力不低于地面。因此后墙和后坡均可看作与地面具有相同的保温性能，所以如果温室加高后的保温比不变，保温性能就不会改变。如果日光温室后墙和后坡保温能力差，达不到土地保温能力，会导致散热较多，温室内温度会较低。从保温角度看，日光温室保温比和热阻越大、缝隙越小，保温性能就越好。保温比增大，需要加大等同于地面保温性能的围护结构面积，这样就会减少采光面积，影响采光，影响白天温室接收的太阳辐射。这样的话，即使温室保温，也会因白天热量吸收不足而不能保证室内温度；热阻增大，就需要使用热导率低的材料并加厚材料，增加成本；减小温室缝隙，就需要有高质量的材料、标准的构件和施工，这也会增加成本。因此，日光温室要确定合理的保温设计，应考虑3个方面：① 合理的保温比设计；② 不同围护材料合理的热阻设计；③ 最大换气放热界限的设计。

日光温室保温被与内保温技术

日光温室保温被技术

日光温室的传统保温覆盖材料包括草苫、蒲席、纸被和棉被等，其共同缺点是笨重、卷放费时费工。被雨雪浸湿后，重量增大，保温性能下降。而且这些保温覆盖材料对薄膜污染严重，容易降低温室的透光率。保温被是我国当前温室大棚采用最为广泛的保温装备。近几年，各地区陆续开发应用一些日光温室新型保温被，目前使用的保温被主要包括针刺毡保温被、复合型保温被、锦纶棉保温被、棉毡保温被、泡沫保温被等几种。从保温被的内芯材料、性能上可以将其分为：① 原棉保温被：以原棉为内芯原料制作而成的，保温效果很好，可以进行卷放。但是原棉保温被具有吸潮性，容易发生霉变。② 棉毡保温被：是将旧的纺织物进行加工，使其形成絮状、毡状，然后将其作为保温被的内芯。该保温被的保温效果好，可以进行卷放，而且价格低廉。但是棉毡保乇缓苋菀仔纬赏抛矗不透光，容易发霉沤烂。③ 涤纶保温被：内芯是由聚乙烯经过发泡处理后形成的涤纶短纤维，质量很轻，而且涤纶保温被半透光、不吸水、不沤烂。④ 稻草保温被（图1）：是将稻草麦秆等扎在一起，使用寿命短，还会对温室大棚上的薄膜造成污染，极易发生沤烂。涤纶保温被的质量很重，在新型保温不断出现的过程中逐渐被淘汰。

目前，日光温室生产中使用较多的自走式卷帘机有两种，分别是以山东为代表的电机、减速机分体式卷帘机和以上海申江牌减速机为代表的电机、减速机一体式卷帘机（图2）。与顶卷式卷帘机相比，自走式卷帘机的优点是：① 适用范围广，适合跨度10 m以内、长度100 m以内的所有日光温室；② 不受温室采光角度影响，正反转收卷自如；③ 安装简单，大大降低卷帘机及外保温材料安装的劳动强度；④ 操作安全，可停放在任何位置；⑤ 性能稳定，草帘或保温被等材料不偏移。缺点是：① 一次性投资大于顶卷式卷帘机；② 卷帘机下面的帘子需要手动卷放；③ 使用过程中会对温室骨架产生一定的压力，所以不适合竹木结构温室；④ 对外保温材料具有一定的拉扯力。虽然自走式卷帘机的一次性投入要大于顶卷式卷帘机，但因其安装方便，使用安全等特点，自走式卷帘机在设施农业效益不断提升的形势下已逐步被接受。

日光温室可开闭式内保温系统设计

作为一种便于安装，易于操作的保温节能装置，日光温室的内保温幕在温室生产中受到了广泛的关注[1]。针对日光温室特有的曲面结构和长季节生产植物茎秆悬吊在骨架上等问题，本课题组提出了在大跨度日光温室内设计可开闭式内保温系统，为优化日光温室保温设计，提高夜间保温能力提供了一种方便可行的方法[2-3]（图3、图4）。日光温室内保温系统的具体安装方法如下：

系统骨架的固定

设置门字形骨架支柱，通过焊接钢筋拉向前底角，水平方向的横梁钢管有数条钢丝斜拉，间距40～50 cm，立柱在垂直方向不会因植株吊重而发生倾斜。托幕线与吊蔓线采用直径3 mm的镀塑钢丝，托幕线上部固定在后坡中间的骨架上，在前水平钢管上绕一周向下拉至前底角焊好的钢筋上，两头用卡头固定，再用紧线器适度拉紧。托幕线及吊蔓线的密度与外骨架对应，每间两空设1根，高度要高出前水平骨架10～20 cm，以适应吊蔓后钢丝形变下坠。吊幕线前部绕钢管下拉至前底角固定，后部固定在后墙钢筋上，最后用紧线器拉紧。

保温幕的安装

选用无纺布（40 g/cm2）作保温幕，除保温外还具有吸湿作用，可以调节夜间室温。安装前先将驱动轴接好置于托幕线与外骨架之间的前底角，以备保温幕固定好后安装前驱动轴。安装时从温室的中间，将保温幕在托幕线与外骨架之间向两侧展开，再沿一个边将保温幕顺着托幕线向上拉到后坡，将保温幕用卡簧卡在事先焊好的卡槽内，最好将这个边多折两层，便于卡牢。后坡固定好后将保温幕的前边缘与驱动轴固定，固定时要将保温幕向下扯平，且前底角与钢管固定后距地面的高度要保持一定。

系统密封处理

系统密闭性不良是导致内保温效果差的主要原因，因此系y密封处理非常重要。前底角内侧加一层1 m高的透明塑料膜以阻止前底角缝隙放热，上边用卡头水平固定在托幕线上，下边埋入土中。

传动系统

传动系统主要由传动轴和减速电机组成。传动轴由4分管（内径为12.7 mm）组装而成，将保温幕用卡箍卡在4分管上，由温室西侧的电机带动4分管转动，卷起内保温幕实现幕的开闭。电机具有正反转开关，自锁功能。在设计上托幕线的角度应增大。因为坡度增大后，幕布会因重力原因而更加平整，上卷时更为紧实，避免了由于幕布松弛造成弯曲所带来不良影响。幕布缝合线最好是南北走向，在幕的东西两边做加厚处理，以防止幕布破裂。另外，为提高前底角的保温性能，可将前底裙可做成双层膜，或采取提高底裙的高度，增大重合面积。

结束语

随着我国社会对节能型农业发展需求的不断增强，日光温室的能耗问题受到越来越多的关注，尤其是高纬度地区日光温室保温与节能效果对冬季设施生产的实际意义。提高日光温室的保温性能是温室有效的节能措施之一。在实际操作中，不同材料的保温装备和不同方法的保温技术不断的被开发出来，但是最终实际生产中的保温效果仍然是日光温室工程界所关注的问题。

参考文献

[1] 张义，马承伟，柴立龙，等.几种温室内保温幕保温效果的测试

研究[c].2008中国设施园艺工程学术年会论文集， 30-35.

[2] 高原，须晖，马健.日光温室可开闭式内保温系统设计[J].新农

业，2009（5）：60-61.

[3] 高原，须晖，马健，李天来，等.日光温室内保温承力桁架设计[J].