國家大宗蔬菜產業技術體系研究成果介紹（三）太陽能與土地資源高效利用節能日光溫室

□ 孫周平

太陽能與土地資源高效利用節能日光溫室技術的核心是通過對節能日光溫室結構的優化與結構創新，提高太陽能和土地等資源的利用效率，增強日光溫室的采光、保溫和蓄熱性能，提高日光溫室蔬菜的生產能力， 緩解日光溫室與糧爭地矛盾，為日光溫室蔬菜的優質高產高效栽培提高保障。單棟土墻日光溫室適用我國北方地區平地或25°以下坡地；南北雙連棟日光溫室適合我國北方地區平地；多連棟日光溫室適合我國北方地區3°～6°坡地。

1 技術要點

1.1 節能日光溫室的優化參數 根據日光溫室節能設計的“合理采光、合理保溫和合理蓄熱”理論，明確了北緯34°以北地區新型節能日光溫室結構參數（表 1）。

表1 北緯34°以北地區新型節能日光溫室結構參數

1.2 節能日光溫室的設計建造

①設計建造的低成本節能土后墻日光溫室（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）一遇的風雪荷載，最冷日夜間室內外溫差33 ℃以上，性能優于遼沈Ⅰ型日光溫室，建造成本降低1/3。

圖1 土后墻低成本節能日光溫室

② 設計建造的南北雙連棟節能日光溫室（圖2），南側可實現正常越冬生產；北側反扣冷棚，可進行春提早、秋延后及越夏生產；冬季北側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外溫差分別達34.9 ℃和25.4 ℃。

③ 設計建造的坡地高效利用的多連棟節能日光溫室，由多個單坡日光溫室組合，采用南坡面采光，擁有永久的圍護墻體結構和后坡，適合6%～10%（坡度角3°～6°）坡度，土地利用率達到90%以上。

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

圖2 南北雙連棟節能日光溫室

2 應用效果

新型節能日光溫室采光量提高6%以上，冬季夜間室內外溫差33～35 ℃，較國內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、促進我國日光溫室產業的可持續健康發展提供了條件保障和技術支撐。