國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研究成果介紹（三）太陽能與土地資源高效利用節(jié)能日光溫室

□ 孫周平

太陽能與土地資源高效利用節(jié)能日光溫室技術(shù)的核心是通過對節(jié)能日光溫室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，提高太陽能和土地等資源的利用效率，增強(qiáng)日光溫室的采光、保溫和蓄熱性能，提高日光溫室蔬菜的生產(chǎn)能力， 緩解日光溫室與糧爭地矛盾，為日光溫室蔬菜的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培提高保障。單棟土墻日光溫室適用我國北方地區(qū)平地或25°以下坡地；南北雙連棟日光溫室適合我國北方地區(qū)平地；多連棟日光溫室適合我國北方地區(qū)3°～6°坡地。

1 技術(shù)要點(diǎn)

1.1 節(jié)能日光溫室的優(yōu)化參數(shù) 根據(jù)日光溫室節(jié)能設(shè)計(jì)的“合理采光、合理保溫和合理蓄熱”理論，明確了北緯34°以北地區(qū)新型節(jié)能日光溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)（表 1）。

表1 北緯34°以北地區(qū)新型節(jié)能日光溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)

1.2 節(jié)能日光溫室的設(shè)計(jì)建造

①設(shè)計(jì)建造的低成本節(jié)能土后墻日光溫室（圖1），鋼筋混凝土柱和垛土墻共同作用，避免了垛土墻遇水易坍塌問題，可承受30 a（年）一遇的風(fēng)雪荷載，最冷日夜間室內(nèi)外溫差33 ℃以上，性能優(yōu)于遼沈Ⅰ型日光溫室，建造成本降低1/3。

圖1 土后墻低成本節(jié)能日光溫室

② 設(shè)計(jì)建造的南北雙連棟節(jié)能日光溫室（圖2），南側(cè)可實(shí)現(xiàn)正常越冬生產(chǎn)；北側(cè)反扣冷棚，可進(jìn)行春提早、秋延后及越夏生產(chǎn)；冬季北側(cè)反扣冷棚還可起到保溫作用。土地利用率87.5%，較遼沈Ⅰ型提高40%以上,南向與北向溫室的室內(nèi)外溫差分別達(dá)34.9 ℃和25.4 ℃。

③ 設(shè)計(jì)建造的坡地高效利用的多連棟節(jié)能日光溫室，由多個(gè)單坡日光溫室組合，采用南坡面采光，擁有永久的圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)和后坡，適合6%～10%（坡度角3°～6°）坡度，土地利用率達(dá)到90%以上。

④ 設(shè)計(jì)建造的新型全鋼骨架裝配式節(jié)能日光溫室，溫室骨架采用異形截面設(shè)計(jì)，用鋼量為普通桁架結(jié)構(gòu)用鋼量的57%，承載能力0.3 kN·m-1，在遼寧可抵御15 a（年）一遇的風(fēng)雪荷載。其結(jié)構(gòu)件工廠預(yù)制，現(xiàn)場裝配式安裝，施工速度快，并減少了土墻和磚墻等對土地的破壞。

圖2 南北雙連棟節(jié)能日光溫室

2 應(yīng)用效果

新型節(jié)能日光溫室采光量提高6%以上，冬季夜間室內(nèi)外溫差33～35 ℃，較國內(nèi)其他類型日光溫室提高8 ℃以上，較遼沈Ⅰ型日光溫室提高5 ℃，建造成本降低30%以上。連棟日光溫室較普通日光溫室土地利用率提高40%以上，對于緩解我國日光溫室與糧爭地矛盾、促進(jìn)我國日光溫室產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展提供了條件保障和技術(shù)支撐。