現(xiàn)代溫室工程的覆蓋材料

董蔚

我國(guó)的溫室工程最早可追溯至秦始皇時(shí)期，《詔定古文官書序》中有言：“秦即焚書，恐天下不從所改更法，而諸生到者拜為郎，前后七百人，乃密種瓜于驪山陵谷中溫處?！睗h代、唐代往后皆有關(guān)于溫室的文字記錄，但直到20世紀(jì)70年代末，我國(guó)的溫室生產(chǎn)才開始大范圍起步。通過國(guó)家政策專項(xiàng)扶持、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、加強(qiáng)溫室專業(yè)技術(shù)研究、扶持溫室生產(chǎn)廠家、培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才等措施，我國(guó)現(xiàn)代溫室工程在20世紀(jì)90年代中期進(jìn)入快速發(fā)展階段，目前我國(guó)溫室建造面積已位居世界第一。

溫室是以采光覆蓋材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，輔以溫度調(diào)節(jié)、通風(fēng)換氣、自動(dòng)灌溉、濕度調(diào)節(jié)等環(huán)境調(diào)控設(shè)施設(shè)備，以及苗床、灌溉、施肥、照明等栽培種植設(shè)施設(shè)備，在冬季培育喜溫植物或育苗的建筑。作為我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，溫室有效提高了單位土地產(chǎn)出，增加了農(nóng)民收入，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和競(jìng)爭(zhēng)力。

作為溫室工程的重要配件之一，覆蓋材料的主要作用是將作物與外界環(huán)境隔離，使作物處于一個(gè)相對(duì)封閉的、更適于生長(zhǎng)的可控環(huán)境條件之中，通過覆蓋材料使作物生長(zhǎng)的室內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間不斷進(jìn)行能量（光照、熱能）和物質(zhì)（水分、氣體、肥料等）的流動(dòng)和交換，二者相互影響、相互作用。伴隨科技的逐漸進(jìn)步，溫室工程覆蓋材料也從古羅馬時(shí)期的半透明云母片到17世紀(jì)歐洲的普通玻璃，再到20世紀(jì)興起的塑料薄膜、陽光板等材料，品種日益豐富多樣，各個(gè)地區(qū)可以選擇最適宜本地氣候環(huán)境的覆蓋材料。舉例來說，我國(guó)和日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家塑料薄膜溫室應(yīng)用最為廣泛，美國(guó)及以荷蘭為代表的北歐國(guó)家則多采用玻璃溫室，法國(guó)等南歐國(guó)家多采用塑料溫室。業(yè)界對(duì)于覆蓋材料的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有保溫性、透光性、耐久性、防滴性、力學(xué)性能及單位成本等。目前，國(guó)內(nèi)溫室常用的覆蓋材料主要有塑料薄膜、玻璃和陽光板三大類。

塑料薄膜。特點(diǎn)是價(jià)格便宜，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低，使用方便，品種多樣，因而廣泛用于日光溫室、塑料大棚及其他簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)溫室。傳統(tǒng)的塑料薄膜缺點(diǎn)比較明顯，包括使用壽命短、保溫能力差、透光率低等。隨著溫室行業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，各類新型、組合型薄膜層出不窮。常見的有聚乙烯膜（PE）、聚氯乙烯膜（PVC），及以三層共擠復(fù)合聚乙烯薄膜（PEP）為代表的復(fù)合功能膜，這類復(fù)合膜的內(nèi)、外表層為聚乙烯（PE），中間層為酸酯乙烯樹脂（EVA），在高保溫、防霧滴、抗紫外線、耐候性和高強(qiáng)度方面表現(xiàn)優(yōu)異。

玻璃。最常用的是浮法平板玻璃。其優(yōu)點(diǎn)是透光性能極佳，在波長(zhǎng)330nm～4000nm波段范圍內(nèi)透光率可達(dá)90%；保溫性能好、表面親水性好、防霧滴能力強(qiáng)、熱脹冷縮系數(shù)低、結(jié)構(gòu)系數(shù)可靠。同時(shí)由于對(duì)紫外線透過率低、耐老化性能好、使用壽命長(zhǎng)，一般在25年以上。其缺點(diǎn)是自重大，骨架承受荷載高，導(dǎo)致骨架用量大、總體造價(jià)高。另外，玻璃抗沖擊性差，易碎，需視情況采用鋼化玻璃，并搭配柔性鑲嵌材料使用。

陽光板。又稱為聚碳酸酯（PC）板，屬于硬質(zhì)塑料覆蓋材料，有平板、波紋板和多層中空板等多個(gè)系列，是目前塑料應(yīng)用中最先進(jìn)的聚合物之一，常用于大型連棟溫室。其優(yōu)點(diǎn)是透光性強(qiáng)、自重輕、抗沖擊強(qiáng)度高，隔熱、阻燃、使用壽命長(zhǎng)，防霧滴性好、安裝方便，缺點(diǎn)是價(jià)格較高，需要投入的費(fèi)用較大。

覆蓋材料的選擇直接影響溫室能耗的高低，決定作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，也在很大程度上影響溫室工程總造價(jià)、使用年限及后期維護(hù)成本。因此，在溫室工程的前期設(shè)計(jì)中，應(yīng)統(tǒng)籌考慮溫室用途、外部環(huán)境、作物種類、建設(shè)投資等多方面因素，科學(xué)選用最適宜的覆蓋材料。