第三节　日光温室

因日光温室不仅白天的光和热来自于太阳辐射，而且夜间的热量也基本上是依靠白天贮存的太阳辐射热量来供给，所以又叫不加温温室，目前日光温室已成为我国温室的主要类型。

一、辽沈Ⅰ型日光温室

辽沈Ⅰ型日光温室是沈阳农业大学“九五”期间设计的高效节能日光温室，也是我国第二代节能型日光温室的样板温室，目前已在我国北方地区推广应用。这种温室的跨度7.5米，脊高3.5米，后墙高2.2米，后坡水平投影1.5米；采用拱形钢桁架结构，上弦为4分厚壁钢管，下弦和腹杆分别为直径14毫米、8毫米钢筋，纵向设6道系杆，室内无支柱，墙体为24厘米厚砖墙、加12厘米厚苯板、再加24厘米砖墙构成，总厚度60厘米。后坡为木板或轻体预制板、加15厘米厚苯板、再加炉渣和水泥砂浆及防水等构成。设计风、雪荷载均为30年一遇，耐久年限20年。适合辽宁省广大地区应用，在使用时可以根据不同地区适当调整温室的脊高和后坡水平投影长度，南部地区脊高可以适当降低、减小后坡水平投影长度。

（一）结构设计

辽沈Ⅰ型日光温室见图2-5。

（二）施工要点

温室骨架通常采用平面桁架结构，并在骨架的两端设置固定支座，以便将骨架固定在前基础和后墙上，来保证骨架在竖向和横向的稳定。骨架结构必须满足强度、变形以及平面内外稳定的要求。一般骨架上弦采用4分厚壁管，下弦采用直径14毫米钢筋；腹杆采用直径8毫米钢筋。除温室骨架的选材要特别注意外，在施工质量、结构构造做法等方面应注意以下几点。

1.骨架的施工质量

制作骨架的模具要保持水平；当采用钢管作骨架上弦时，各桁骨架应避免在同一位置进行焊接；节点焊缝长度不小于25毫米，采用双面焊，焊缝饱满；骨架安装就位必须准确，并与墙体垂直；温室两山墙处应各放一排骨架。

2.建筑施工质量

前底脚处设置50厘米以上深的基础，并设圈梁，尺寸不应小于24厘米×24厘米；后墙顶部也要设置压顶，压顶与墙等宽，厚6厘米。温室桁架两端分别用直角卡筋卡在圈梁和压顶上，防止骨架前移或后移；纵向用6道系杆，系杆为直径21.25毫米、壁厚2.75毫米的钢管，系杆固定在下弦上，并用10毫米钢筋在骨架两侧与骨架上弦钢管焊接成三角形支撑，焊缝要饱满。系杆深入山墙内至少12厘米；钢筋骨架焊接时，上弦钢管的接头不应在同一位置上，且要保证焊缝的质量。骨架前底脚卡在圈梁上后，在向上砌两皮砖，把骨架夹紧；后坡骨架卡在压顶上，再向上砌筑两皮砖，把骨架夹紧，增加稳定性；两侧山墙处必须安装骨架，以保证系杆与山墙连接牢固，且使山墙砌筑形状准确；钢材必须认真除锈，刷防锈底漆一道、银粉一道，有条件时最好采用镀锌钢管或钢筋；墙体的基础埋深应达到当地冻土层深度，基础为M5水泥砂浆砌筑，墙体用M5混合砂浆砌筑，红砖采用MU10。墙体水平及竖向每50厘米设置一道6毫米拉结钢筋，连接内外砖墙和中间苯板。

二、钢混型日光温室

采用钢骨架与钢筋混凝土柱组合式结构，跨度7.5米，脊高3.5米，后墙高2.2米，后坡水平投影1.5米；钢骨架与辽沈Ⅰ型日光温室完全相同。与辽沈Ⅰ型日光温室不同之处在于后墙采用垛土墙，土墙顶砌三皮砖，山墙采用砖墙，后墙内侧与骨架等间距设置钢筋混凝土柱用于支撑钢骨架，后坡木板上面放一层塑料膜，塑料膜上面铺一层秸秆，秸秆的厚度不小于30厘米，用直径10厘米的秸秆捆铺3层，最上面铺5厘米草泥防水；该温室可以抵御30年一遇风雪荷载，耐久年限可达10年以上。适合于辽宁省广大地区，在使用时可以根据不同地区适当调整温室的脊高和后坡水平投影，南部地区可以适当降低脊高、减小后坡水平投影。

（一）结构设计

钢混型日光温室结构见图2-6。

（二）施工要点

1.骨架的施工质量

这种温室的骨架也是钢制桁架结构，制作骨架方法与辽沈Ⅰ型日光温室相同，只是由于后墙采用土墙，因此在后墙内侧与骨架等间距设置10厘米×10厘米钢筋混凝土立柱，用于支撑骨架，骨架焊于柱顶预埋件上。其他与辽沈Ⅰ型日光温室相同。

2.建筑施工质量

这种日光温室骨架前底脚处理、后墙内立柱、各骨架间的连接，同辽沈Ⅰ型日光温室。但是，土后墙的厚度应在1.5～2.0米，并夯实；立柱底部要有基础，埋深不小于50厘米，避免立柱承重后下沉；混凝土柱截面采用10厘米×10厘米，内配4根6毫米钢筋，且每隔30厘米配置4毫米粗箍筋。其他同辽沈Ⅰ型日光温室。

三、日光温室优型结构

日光温室发源于20世纪80年代初的辽宁海城，是一种以太阳辐射能为主要热源，具有优良的保温和蓄热构造的单屋面塑料节能温室。20世纪80年代末期经瓦房店传往山东、河北等地，后在东北、华北、西北等高寒、干旱地区广泛应用。

（一）日光温室优型结构的特点

①具有良好的采光屋面，能最大限度地透过阳光；②保温和蓄热能力强，能够在温室密闭的条件下，最大限度地减少温室散热，温室效应显著；③温室的长、宽、脊高和后墙高、前坡屋面和后坡屋面等规格尺寸及温室规模要适当；④温室结构抗风压、雪载能力强，温室骨架要求既坚固耐用，又尽量减少其阴影遮光；⑤具备易于通风换气、排湿降温等环境调控功能；⑥整体结构有利于作物生育和人工作业；⑦温室结构要求充分合理地利用土地，尽量节省非生产部分占地面积；⑧在满足上述各项要求的基础上，建造时应因地制宜，就地取材，注重实效，降低成本。

（二）日光温室优型结构的参数确定

主要结构参数——“五度”，包括温室跨度、高度、前后屋面角度、墙体和后屋面厚度、后屋面水平投影长度，根据日光温室优型结构应具备的特点，日光温室优型结构的参数确定应重点考虑采光、保温、作物生育和人工作业空间等问题。

1.温室跨度

温室跨度指从温室北墙内侧到南向透明屋面底角间的距离。温室跨度的大小，对于温室的采光、保温、作物的生育以及人工作业等都有很大影响，在温室高度及后屋面长度不变的情况下，加大温室跨度，会导致温室前屋面角度和温室相对空间的减小，从而不利于采光、保温、作物生育及人工作业。

目前认为日光温室的跨度以6～8米为宜，若生产喜温的园艺作物，北纬40°～41°以北地区以6～7米跨度为宜，北纬40°以南地区可适当加宽。

2.温室高度

温室高度是指温室屋脊到地面的垂直高度。跨度相等的温室，降低高度会减小温室透明屋面角度和比表面积以及温室空间，不利于采光和作物生育；增加高度会增加温室透明屋面角度和比表面积以及温室空间，有利于温室的采光和作物生育。据计算，在温室跨度为6米，温室高度为2.4～3米范围之内，高度每降低10厘米，其透明屋面角度大体降低1°，这样，2.4米高温室与3米高温室相比，其太阳辐射能减少7%～9%。但如果温室过高，不仅会增加温室建造成本，而且还会影响保温。因此，一般认为：6～7米跨度的日光温室，在北纬40°以北地区，如生产喜温作物，高度以2.8～3.0米为宜；北纬40°以南地区，高度以3.0～3.2米为宜。若跨度>7米，高度也相应再增加。

3.温室前、后屋面角度

前屋面（又称前坡）角度指温室前屋面底部与地平面的夹角，这个角度对透光率影响很大，在一定范围内，增大前屋面与地面交角会增加温室的透光率。对于北纬32°～43°地区来说，要保证“冬至”（太阳高度角最小日）日光温室内有较大的透光率，其温室前屋面角度（屋脊至透明屋面与地面交角处的连线）应确保为20.5°～31.5°以上。当然，确定温室前屋面角度还应考虑温室整体结构、造型及使用面积和作业空间等是否合理，所以优型日光温室前屋面底角地面处的切线角度应在60°～68°。

此外，温室前屋面的形状以采用自前底角向后至采光屋面的2/3处为圆拱形坡面，后部1/3部分采用抛物线形屋面为宜。这样，6米跨度、3米高的温室可保证前屋面底角处切线角达到65°以上，距前底角1米处切线角达40°以上，距前底角2米处切线角达25°左右。冬季温室内大部分光线是靠距温室前底角2米范围内进入温室中的，因此争取这一段有较大的角度对提高透光率有利。

日光温室后屋面（又称后坡）角度是指温室后坡面与后墙水平线的夹角。后坡角度以大于当地冬至中午时刻太阳高度角5°～8°为宜。在北纬32°～43°地区，后坡角度应在30°～40°及其以上，温室屋脊与后墙高度差应在80厘米以上。这样的后坡可使冬至寒冷季节有更多的直射光照射到后坡面上，使后坡面既可吸收贮存热量，避免霜冻和凝聚水滴，又可向温室后部地面和作物上反射光线，增加后部光照度。

4.温室墙体和后屋面的厚度

日光温室的墙体和后屋面（又称后坡）既可起到承重作用，又可起到保温蓄热作用。通常墙体最好是温室内层采用蓄热系数大、外层采用导热率小的复合材料，如内侧石头或砖墙、外侧培土或堆积秸秆柴草等，有条件的可采用空心墙或珍珠岩、炉渣等夹心墙。如果是土墙、石墙或砖墙，其总厚度以当地冻土层厚度加50厘米为宜；如果是空心墙或夹心墙，则以12厘米砖墙+12厘米珍珠岩（或炉渣）或6厘米空心+24厘米砖墙为宜。后坡宜采用秸秆、稻草等导热率低的材料，厚度以40～70厘米为宜。

5.后屋面水平投影长度

由于温室后屋面（又称后坡）常采用导热率低的不透明材料，而且较厚，因此其传热系数远比前坡小。这样，后坡越长，晚间保温效果越好。但后坡过长，春夏秋太阳高度角度较大时，就会出现后坡遮光现象，而使温室后部出现大面积阴影，影响作物的生长发育。后坡过长也会造成前坡采光面减小，使白天温室内升温过慢。根据计算认为，在北纬38°～43°地区，温室后坡水平投影长度以1.0～1.4米为宜。