国家大宗蔬菜产业技术体系研究成果介绍（三）太阳能与土地资源高效利用节能日光温室

□ 孙周平

太阳能与土地资源高效利用节能日光温室技术的核心是通过对节能日光温室结构的优化与结构创新，提高太阳能和土地等资源的利用效率，增强日光温室的采光、保温和蓄热性能，提高日光温室蔬菜的生产能力， 缓解日光温室与粮争地矛盾，为日光温室蔬菜的优质高产高效栽培提高保障。单栋土墙日光温室适用我国北方地区平地或25°以下坡地；南北双连栋日光温室适合我国北方地区平地；多连栋日光温室适合我国北方地区3°～6°坡地。

1 技术要点

1.1 节能日光温室的优化参数 根据日光温室节能设计的“合理采光、合理保温和合理蓄热”理论，明确了北纬34°以北地区新型节能日光温室结构参数（表 1）。

表1 北纬34°以北地区新型节能日光温室结构参数

1.2 节能日光温室的设计建造

①设计建造的低成本节能土后墙日光温室（图1），钢筋混凝土柱和垛土墙共同作用，避免了垛土墙遇水易坍塌问题，可承受30 a（年）一遇的风雪荷载，最冷日夜间室内外温差33 ℃以上，性能优于辽沈Ⅰ型日光温室，建造成本降低1/3。

图1 土后墙低成本节能日光温室

② 设计建造的南北双连栋节能日光温室（图2），南侧可实现正常越冬生产；北侧反扣冷棚，可进行春提早、秋延后及越夏生产；冬季北侧反扣冷棚还可起到保温作用。土地利用率87.5%，较辽沈Ⅰ型提高40%以上,南向与北向温室的室内外温差分别达34.9 ℃和25.4 ℃。

③ 设计建造的坡地高效利用的多连栋节能日光温室，由多个单坡日光温室组合，采用南坡面采光，拥有永久的围护墙体结构和后坡，适合6%～10%（坡度角3°～6°）坡度，土地利用率达到90%以上。

④ 设计建造的新型全钢骨架装配式节能日光温室，温室骨架采用异形截面设计，用钢量为普通桁架结构用钢量的57%，承载能力0.3 kN·m-1，在辽宁可抵御15 a（年）一遇的风雪荷载。其结构件工厂预制，现场装配式安装，施工速度快，并减少了土墙和砖墙等对土地的破坏。

图2 南北双连栋节能日光温室

2 应用效果

新型节能日光温室采光量提高6%以上，冬季夜间室内外温差33～35 ℃，较国内其他类型日光温室提高8 ℃以上，较辽沈Ⅰ型日光温室提高5 ℃，建造成本降低30%以上。连栋日光温室较普通日光温室土地利用率提高40%以上，对于缓解我国日光温室与粮争地矛盾、促进我国日光温室产业的可持续健康发展提供了条件保障和技术支撑。