阿克苏地区两种不同结构日光温室冬季保温性能研究

叶新华，钟 军，魏玉强，龙朝宇，蒋丽煌，刘正兴

阿克苏地区农业技术推广中心，新疆阿克苏 843000

2020 年以来，随着南疆设施蔬菜产业三年 发展行动方案的实施，阿克苏地区建造了一大批不同结构的日光温室。截止目前，已累计新建日光温室10 700 座，主要结构以新型土墙体、新型柔性材料墙体为主，且构造空间均表现出“大跨度、大高度、大长度”，便于棚内机械化作业的同时，大幅度提高了种植面积生产利用率，全面提升了阿克苏地区设施蔬菜种植生产能力。为了解阿克苏地区新型土墙体、新型柔性材料墙体两种结构日光温室特点和深冬期的增温保温性能，于冬季深冬生产期，通过使用远程温湿度采集仪对阿克苏市与新和县不同结构日光温室进行温度监测，以此对比分析比较新型土墙体、新型柔性材料墙体两种结构日光温室在阿克苏地区冬季保温性能，为阿克苏地区今后新建日光温室深冬生产提供参考意见。

1 材料与方法

1.1 两种结构日光温室特点

1.1.1 新型柔性材料日光温室

新型柔性材料建造的日光温室主要以新和县万亩设施农业生产基地为例，该温室跨度14 m、长度128 m、后墙高4.1 m、后坡长1.8 m、脊高5.6 m；后墙、山墙墙体为多层结构，由防潮薄膜、无纺布、珍珠棉、黑色土工无纺布、真丝太空棉、无纺布、PVC 柔性材料组成，舒展厚度10 cm。两种日光温室骨架均采用整体组装式框架结构，前屋面采光面大、中脊高、跨度较大、后墙高度适中、后坡短、墙体薄。

1.1.2 新型土墙结构日光温室

该类温室采用下挖模式、高脊高、厚土墙体、后坡长，温室骨架为镀锌单管立柱结构和桁架梁无立柱结构。以潍坊郭牌农业科技有限公司在新和县依其艾日克镇设施基地建造的新型土墙结构日光温室为例，该温室脊高6 m、跨度16 m、长度155 m、后墙高度2.5 m，墙体上宽2 m、下宽9 m；温室骨架为镀锌圆管焊接而成，拱架上部沿温室长度方向按50～60 cm 间距铺设纵向钢丝，有效防止了棚面兜水；墙体外围包裹一层防水薄膜和无纺布，减轻了风蚀雨淋对墙体的损伤。主要结构参数如表1 所示。

数据由远程温度计导出，Excel 计算平均值并作图。

表1 日光温室基本结构参数

1.2 调查方法

从监测变化图可以看到，在早上11：00 左右揭开保温被后，室内温度开始上升，升至13:30时两种结构温室变化曲线图出现重叠，室内温度达到一致16.46℃，11:00-13:30 此时间段，土墙温室与新型材料温室升温速率分别为4.23℃/h、6.23℃/h；之后温室内温度继续升高，且新型材料温室内温度高于土墙温室，15:00-16：00 两种结构温室变化曲线图又出现重叠，16:00 左右达到当日最高温度,。从早上11:00 揭开保温被到16:00 温室内温度达到最高，此时间段土墙温室与新型材料温室升温速率分别为3.12℃/h、3.79℃/h，两个时段升温速率数据表明，新型材料温室升温速率快于土墙温室。

在17:00 放下保温被后，两种结构温室内温度开始下降，且从曲线图中看到，土墙温室内温度一直高于新型材料，到次日保温被升起之前土墙温室与新型材料温室降温速率分别为0.99℃/h、1.21℃/h，土墙温室降温速度比新型材料慢，由此也表明，土墙温室的蓄热性能好[2]，故表现出较好的保温性能。

（7）全面性。主要是对储量评估师的要求。一个优秀的储量评估师一定具有专业背景和丰富经验，而仅具有专业知识与技能不一定是优秀的评估师。储量评估需要各专业专家的技能协同进行，包括地球物理学家、地质师、测井分析师、采油工程师、油藏工程师、统计学专家和经济学专家，评估师应该拥有足够的知识，能够将各专家的贡献融合为一个统一的整体，由此得出完整且合理的储量评估结果。

FUJAIRAN BUSINESS CENTRE PROJECT位于中东阿拉伯联合酋长国富吉拉市，该幕墙工程施工总工期为365日历日。施工项目的性质为商业、酒店、办公写字楼。施工对象是一座酒店楼，一座办公楼，建筑物的总高度为89.15m，楼层高3.7m。两栋塔楼共20层（含裙房层数）。幕墙总面积为3.5万m2。幕墙结构为框架式幕墙结构。使用的幕墙系统为GULF系统。外立面包括玻璃幕墙、铝塑板幕墙、铝门窗以及铝百叶窗等等。

2 结果与分析

2.1 两种结构日光温室夜间温度变化情况

从图1 可以看出，温室内外的温度变化趋势一致，两种结构温室夜间温度随着室外温度的降低而降低，于次日保温被揭开之前整体呈现下降趋势，但均高于室外温度。同时也可以看出，早上10:00 左右室外温度降至当日气温最低-18℃时，土墙温室、新型材料温室内温度也降到最低，分别为7.76℃、3.54℃，此时棚内外温差分别达到25.76℃、21.54℃。土墙温室夜间20:00-10:00 温度在7.76～15.23℃之间，新型材料温室夜间22:00-10:00 温度在3.54～10.19℃之间，土墙温室夜间温度比新型材料夜间温度高4.22～5.04℃。数据结果表明，土墙结构温室内夜间温度整体高于新型材料，土墙温室保温性能相对较好。

2.2 两种结构日光温室白天温度变化情况

上官星雨说：“如果一定要变成一个弯着腰拄着柺杖上摘星居看月亮的老奶奶，我觉得死得稍微早一点也没有关系啊，但我还是希望能看到大唐战乱平息，洛阳城里牡丹重新开放的一天。”

图2 两种结构日光温室白天温度变化情况

调查方法：将型号为S10A 远程温湿度采集仪悬挂安装于2 种结构日光温室内，外置探头加遮阳罩，避免阳光直射导致探头外壳升温影响监测结果。温湿度采集仪悬挂距离地面高度80 cm 处于作物生长高度平均水平，室内温湿度变化数据每隔30 min 自动记录一次，上传至云端进行保存。

调查时间：本次调查的时间是从2023 年1月-2 月，该时间为阿克苏地区冬季气温最低时期。

从图2 可以看出，两种结构日光温室白天温度整体变化趋势表现为先升高后下降，即随着室外温度的升高而升高，直至中午16:00 升至当日最高，随后保温被放下后，温度开始下降。

3 结论

3.1 新型土墙温室保温性能较好

从以上数据分析可以看出，两种结构日光温室在冬季足够光照条件下，白天温室内温度均能升到30℃左右，完全满足了作物白天生长需求，但温室性能好与不好，关键看夜间的保温能力，从监测数据得出，土墙夜间最低温7.76℃、平均温度10.34℃，新型材料夜间最低温3.54℃、平均温度5.65℃，土墙温室夜间平均温度高出新型材料4.69℃，两种结构温室夜间的保温效果表现出较大差异。分析差异原因为土墙温室内采取了下挖模式，长后坡结构增加了温室吸收热量时间且土墙体介质热容大，温室夜间散热速率相对较缓，故相比之下，新型土墙结构温室保温性能相对较好。

3.2 新型柔性材料温室白天升温速率快

从两种结构温室白天室内的监测温度数据对比分析得出，新型柔性材料温室日升温速率较快，分析原因为其墙体材料吸热快、温室结构为短后坡，揭开保温被后，后墙体吸收到光照后可迅速产生大量热量，使其室内温度快速得到上升。

这是受到急剧气候变暖影响的一个的典型例子。据估计，PETM期间释放的碳总量大约相当于人类耗尽地球上所有化石燃料储备释放的碳总量。然而，一个重要的区别是火山和水合物释放的碳比我们目前消耗化石燃料的速度慢得多。因此，除非我们停止碳排放，否则气候和生态系统将发生更剧烈的变化。

3.3 两种结构温室均需要加温才可保障越冬茬作物正常生长

当前阿克苏地区冬季大面积生产的主要设施蔬菜种类为茄果类，其中辣椒、茄子、黄瓜、西红柿越冬生长所需最低温度分别为15℃、13℃、12℃、8℃，叶菜类、葫芦瓜、豇豆越冬生长所需最低温度为10℃、12℃、15℃，从监测数据看，土墙夜间平均温度10.34℃、新型材料夜间平均温度5.65℃，土墙温室基本能保障西红柿、少部分叶菜类蔬菜正常生长，但无法满足其他类蔬菜生长，新型材料夜间平均温度更低，故想要保障越冬茬作物深冬正常生产，需要在作物关键生长节点上给予加温，才可保障越冬茬作物正常生长。