加溫日光溫室保溫層苯板厚度優化

許紅軍　秦勇　吳慧等

摘 要：為降低加溫日光溫室生產成本，提高經濟效益，對日光溫室保溫層苯板進行節能優化。研究在確定能夠滿足使用要求的保溫層苯板厚度基礎上，引入了核心經濟參數f，客觀反映節能效果與建造成本投入的的關系，提供了以烏魯木齊為例的詳細計算方法。結果表明，核心經濟參數f存在最大值，并且可以通過材料的性能與市場的關系確定，通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度最佳值為0.082 m。

關鍵詞：加溫溫室；節能優化；保溫層；墻體厚度

中圖分類號：S625.5+1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）06-0047-03

近年來，我國設施農業發展突飛猛進，據統計，到2011年設施溫室的面積達到350萬hm2，居世界首位，其中日光溫室面積約占總設施面積的21%。當室外溫度低于-20℃且出現連續陰天時，溫室內溫度已不能滿足植物生長的需要，只有增加采暖設施才能生產。據調查，我國傳統加溫溫室每年消耗標準煤達300～900 t/hm2，占到冬季生產成本費用的30%～70%[1]。所以，加溫日光溫室墻體節能優化對于降低生產成本、提高經濟效益尤為重要。

現階段，多層異質復合墻體日光溫室在我國應用廣泛，主要為0.5～0.7 m厚的磚墻，內填各種保溫材料，如聚苯板、爐渣、珍珠巖、巖棉等[2]，其中，聚苯板在生產中應用較為普遍。在主體確定的情況下，溫室的保溫效果取決于保溫層苯板的厚度。因此，保溫層苯板厚度的設計在溫室保溫節能技術中極其重要，它既要滿足溫室的使用要求，又要盡可能滿足經濟性要求。

李小芳等[3]通過研究不同墻體材料組合對日光溫室墻體保溫性能的影響指出，保溫材料厚度以0.1 m為宜；王曉冬等[4]針對新疆塔城地區認為復合墻體聚苯板厚度應不小于0.1 m；陳秋全等[5]認為夾心墻中間0.06～0.1 m聚苯板是北方高寒地區日光溫室的最佳墻體結構。本文擬從節能的角度建立日光溫室技術指標和經濟指標之間的關系，并結合烏魯木齊地區日光溫室以370磚墻作外保溫設計的復合墻體計算出保溫層苯板的最佳厚度，為復合墻體日光溫室推廣應用提供依據。

1 復合墻體保溫層苯板厚度設計

溫室墻體保溫效果主要取決于保溫層苯板的厚度，因此，保溫層苯板厚度的設計既要滿足使用要求，又要滿足經濟性要求，所以應從兩方面考慮其厚度的取值。

1.1 滿足使用要求的苯板厚度的設計

根據GB 19165-2003日光溫室和塑料大棚結構與性能要求、JB/T 10297-2001溫室加熱系統設計規范，加溫日光溫室墻體按照低限熱阻計算，烏魯木齊地區室外設計溫度為to=-26℃，室內應滿足喜溫果菜類生產ti=12℃。

要滿足墻體的保溫要求Rx=δ磚/λ磚+δ苯/λ苯 ①其中，Rx為日光溫室墻體的低限熱阻，烏魯木齊地區取2.1 m2·k/W；δ磚為磚墻厚度，取值為0.37 m； δ苯為苯板的厚度；λ磚為磚墻的導熱系數，不同地區取值不同，烏魯木齊地區按新疆地區節能規范取0.76 W/（m·k）；λ苯為聚苯板的導熱系數，取值 0.034 W/（m·k）。

計算得δ苯=0.055 m，即烏魯木齊地區日光溫室保溫層的厚度>0.055 m就可以滿足使用的要求。烏魯木齊地區冬季晝短夜長，溫室內生產困難，需要采暖設施輔助生產。溫室加溫成本高，能耗大，需要從節能角度進行保溫層厚度優化。

1.2 滿足經濟性要求的保溫層厚度優化

通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度在滿足低限熱阻要求的0.055 m基礎上，通過節能優化設計增加0.027 m為保溫層設計最佳值，即0.082 m。

3 結論

本文從節能優化降低成本的角度，對加溫日光溫室墻體保溫層苯板厚度進行優化分析，引入核心經濟參數，客觀反映節能效果與建造成本投入的關系。提供了以烏魯木齊為例詳細的計算方法，為我國加溫日光溫室建造提供理論依據。

通過計算可知核心經濟參數f存在最大值時，即以最小的成本達到了最大的溫室節能量，并且可以通過材料的性能與市場的關系確定，通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度最佳值為0.082 m。

本研究計算所采用材料屬性參數參考新疆民用建筑設計規范，采用的經濟分析數據參照烏魯木齊市場價格，對于其他地方計算結果難免會有影響。本文只是提供針對加溫日光溫室墻體保溫層設計優化的一種方法，其他地區設計需參照當地設計規范與市場價格。

參考文獻

[1] 馬承偉.農業設施設計與建造[M].北京：中國農業出版社，2008.

[2] 徐剛毅，周長吉.不同保溫墻體日光溫室的性能測試與分析[J].華中農業大學學報，2004，35（12）：62-66.

[3] 李小芳，陳青云.墻體材料及其組合對日光溫室墻體保溫性能的影響[J].中國生態農業學報，2006（4）：185-189.

[4] 王曉冬，馬彩雯，吳樂天，等.日光溫室墻體特性及性能優化研究[J].新疆農業科學，2009（5）：1 016-1 021.

[5] 陳秋全，楊光勇，劉及東.北方高寒地區高效節能型日光溫室優化設計[J].內蒙古民族大學學報：自然科學版，2003（3）：257-259.

摘 要：為降低加溫日光溫室生產成本，提高經濟效益，對日光溫室保溫層苯板進行節能優化。研究在確定能夠滿足使用要求的保溫層苯板厚度基礎上，引入了核心經濟參數f，客觀反映節能效果與建造成本投入的的關系，提供了以烏魯木齊為例的詳細計算方法。結果表明，核心經濟參數f存在最大值，并且可以通過材料的性能與市場的關系確定，通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度最佳值為0.082 m。

關鍵詞：加溫溫室；節能優化；保溫層；墻體厚度

中圖分類號：S625.5+1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）06-0047-03

近年來，我國設施農業發展突飛猛進，據統計，到2011年設施溫室的面積達到350萬hm2，居世界首位，其中日光溫室面積約占總設施面積的21%。當室外溫度低于-20℃且出現連續陰天時，溫室內溫度已不能滿足植物生長的需要，只有增加采暖設施才能生產。據調查，我國傳統加溫溫室每年消耗標準煤達300～900 t/hm2，占到冬季生產成本費用的30%～70%[1]。所以，加溫日光溫室墻體節能優化對于降低生產成本、提高經濟效益尤為重要。

現階段，多層異質復合墻體日光溫室在我國應用廣泛，主要為0.5～0.7 m厚的磚墻，內填各種保溫材料，如聚苯板、爐渣、珍珠巖、巖棉等[2]，其中，聚苯板在生產中應用較為普遍。在主體確定的情況下，溫室的保溫效果取決于保溫層苯板的厚度。因此，保溫層苯板厚度的設計在溫室保溫節能技術中極其重要，它既要滿足溫室的使用要求，又要盡可能滿足經濟性要求。

李小芳等[3]通過研究不同墻體材料組合對日光溫室墻體保溫性能的影響指出，保溫材料厚度以0.1 m為宜；王曉冬等[4]針對新疆塔城地區認為復合墻體聚苯板厚度應不小于0.1 m；陳秋全等[5]認為夾心墻中間0.06～0.1 m聚苯板是北方高寒地區日光溫室的最佳墻體結構。本文擬從節能的角度建立日光溫室技術指標和經濟指標之間的關系，并結合烏魯木齊地區日光溫室以370磚墻作外保溫設計的復合墻體計算出保溫層苯板的最佳厚度，為復合墻體日光溫室推廣應用提供依據。

1 復合墻體保溫層苯板厚度設計

溫室墻體保溫效果主要取決于保溫層苯板的厚度，因此，保溫層苯板厚度的設計既要滿足使用要求，又要滿足經濟性要求，所以應從兩方面考慮其厚度的取值。

1.1 滿足使用要求的苯板厚度的設計

根據GB 19165-2003日光溫室和塑料大棚結構與性能要求、JB/T 10297-2001溫室加熱系統設計規范，加溫日光溫室墻體按照低限熱阻計算，烏魯木齊地區室外設計溫度為to=-26℃，室內應滿足喜溫果菜類生產ti=12℃。

要滿足墻體的保溫要求Rx=δ磚/λ磚+δ苯/λ苯 ①其中，Rx為日光溫室墻體的低限熱阻，烏魯木齊地區取2.1 m2·k/W；δ磚為磚墻厚度，取值為0.37 m； δ苯為苯板的厚度；λ磚為磚墻的導熱系數，不同地區取值不同，烏魯木齊地區按新疆地區節能規范取0.76 W/（m·k）；λ苯為聚苯板的導熱系數，取值 0.034 W/（m·k）。

計算得δ苯=0.055 m，即烏魯木齊地區日光溫室保溫層的厚度>0.055 m就可以滿足使用的要求。烏魯木齊地區冬季晝短夜長，溫室內生產困難，需要采暖設施輔助生產。溫室加溫成本高，能耗大，需要從節能角度進行保溫層厚度優化。

1.2 滿足經濟性要求的保溫層厚度優化

通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度在滿足低限熱阻要求的0.055 m基礎上，通過節能優化設計增加0.027 m為保溫層設計最佳值，即0.082 m。

3 結論

本文從節能優化降低成本的角度，對加溫日光溫室墻體保溫層苯板厚度進行優化分析，引入核心經濟參數，客觀反映節能效果與建造成本投入的關系。提供了以烏魯木齊為例詳細的計算方法，為我國加溫日光溫室建造提供理論依據。

通過計算可知核心經濟參數f存在最大值時，即以最小的成本達到了最大的溫室節能量，并且可以通過材料的性能與市場的關系確定，通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度最佳值為0.082 m。

本研究計算所采用材料屬性參數參考新疆民用建筑設計規范，采用的經濟分析數據參照烏魯木齊市場價格，對于其他地方計算結果難免會有影響。本文只是提供針對加溫日光溫室墻體保溫層設計優化的一種方法，其他地區設計需參照當地設計規范與市場價格。

參考文獻

[1] 馬承偉.農業設施設計與建造[M].北京：中國農業出版社，2008.

[2] 徐剛毅，周長吉.不同保溫墻體日光溫室的性能測試與分析[J].華中農業大學學報，2004，35（12）：62-66.

[3] 李小芳，陳青云.墻體材料及其組合對日光溫室墻體保溫性能的影響[J].中國生態農業學報，2006（4）：185-189.

[4] 王曉冬，馬彩雯，吳樂天，等.日光溫室墻體特性及性能優化研究[J].新疆農業科學，2009（5）：1 016-1 021.

[5] 陳秋全，楊光勇，劉及東.北方高寒地區高效節能型日光溫室優化設計[J].內蒙古民族大學學報：自然科學版，2003（3）：257-259.

摘 要：為降低加溫日光溫室生產成本，提高經濟效益，對日光溫室保溫層苯板進行節能優化。研究在確定能夠滿足使用要求的保溫層苯板厚度基礎上，引入了核心經濟參數f，客觀反映節能效果與建造成本投入的的關系，提供了以烏魯木齊為例的詳細計算方法。結果表明，核心經濟參數f存在最大值，并且可以通過材料的性能與市場的關系確定，通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度最佳值為0.082 m。

關鍵詞：加溫溫室；節能優化；保溫層；墻體厚度

中圖分類號：S625.5+1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）06-0047-03

近年來，我國設施農業發展突飛猛進，據統計，到2011年設施溫室的面積達到350萬hm2，居世界首位，其中日光溫室面積約占總設施面積的21%。當室外溫度低于-20℃且出現連續陰天時，溫室內溫度已不能滿足植物生長的需要，只有增加采暖設施才能生產。據調查，我國傳統加溫溫室每年消耗標準煤達300～900 t/hm2，占到冬季生產成本費用的30%～70%[1]。所以，加溫日光溫室墻體節能優化對于降低生產成本、提高經濟效益尤為重要。

現階段，多層異質復合墻體日光溫室在我國應用廣泛，主要為0.5～0.7 m厚的磚墻，內填各種保溫材料，如聚苯板、爐渣、珍珠巖、巖棉等[2]，其中，聚苯板在生產中應用較為普遍。在主體確定的情況下，溫室的保溫效果取決于保溫層苯板的厚度。因此，保溫層苯板厚度的設計在溫室保溫節能技術中極其重要，它既要滿足溫室的使用要求，又要盡可能滿足經濟性要求。

李小芳等[3]通過研究不同墻體材料組合對日光溫室墻體保溫性能的影響指出，保溫材料厚度以0.1 m為宜；王曉冬等[4]針對新疆塔城地區認為復合墻體聚苯板厚度應不小于0.1 m；陳秋全等[5]認為夾心墻中間0.06～0.1 m聚苯板是北方高寒地區日光溫室的最佳墻體結構。本文擬從節能的角度建立日光溫室技術指標和經濟指標之間的關系，并結合烏魯木齊地區日光溫室以370磚墻作外保溫設計的復合墻體計算出保溫層苯板的最佳厚度，為復合墻體日光溫室推廣應用提供依據。

1 復合墻體保溫層苯板厚度設計

溫室墻體保溫效果主要取決于保溫層苯板的厚度，因此，保溫層苯板厚度的設計既要滿足使用要求，又要滿足經濟性要求，所以應從兩方面考慮其厚度的取值。

1.1 滿足使用要求的苯板厚度的設計

根據GB 19165-2003日光溫室和塑料大棚結構與性能要求、JB/T 10297-2001溫室加熱系統設計規范，加溫日光溫室墻體按照低限熱阻計算，烏魯木齊地區室外設計溫度為to=-26℃，室內應滿足喜溫果菜類生產ti=12℃。

要滿足墻體的保溫要求Rx=δ磚/λ磚+δ苯/λ苯 ①其中，Rx為日光溫室墻體的低限熱阻，烏魯木齊地區取2.1 m2·k/W；δ磚為磚墻厚度，取值為0.37 m； δ苯為苯板的厚度；λ磚為磚墻的導熱系數，不同地區取值不同，烏魯木齊地區按新疆地區節能規范取0.76 W/（m·k）；λ苯為聚苯板的導熱系數，取值 0.034 W/（m·k）。

計算得δ苯=0.055 m，即烏魯木齊地區日光溫室保溫層的厚度>0.055 m就可以滿足使用的要求。烏魯木齊地區冬季晝短夜長，溫室內生產困難，需要采暖設施輔助生產。溫室加溫成本高，能耗大，需要從節能角度進行保溫層厚度優化。

1.2 滿足經濟性要求的保溫層厚度優化

通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度在滿足低限熱阻要求的0.055 m基礎上，通過節能優化設計增加0.027 m為保溫層設計最佳值，即0.082 m。

3 結論

本文從節能優化降低成本的角度，對加溫日光溫室墻體保溫層苯板厚度進行優化分析，引入核心經濟參數，客觀反映節能效果與建造成本投入的關系。提供了以烏魯木齊為例詳細的計算方法，為我國加溫日光溫室建造提供理論依據。

通過計算可知核心經濟參數f存在最大值時，即以最小的成本達到了最大的溫室節能量，并且可以通過材料的性能與市場的關系確定，通過計算可知，烏魯木齊地區加溫日光溫室保溫層厚度最佳值為0.082 m。

本研究計算所采用材料屬性參數參考新疆民用建筑設計規范，采用的經濟分析數據參照烏魯木齊市場價格，對于其他地方計算結果難免會有影響。本文只是提供針對加溫日光溫室墻體保溫層設計優化的一種方法，其他地區設計需參照當地設計規范與市場價格。

參考文獻

[1] 馬承偉.農業設施設計與建造[M].北京：中國農業出版社，2008.

[2] 徐剛毅，周長吉.不同保溫墻體日光溫室的性能測試與分析[J].華中農業大學學報，2004，35（12）：62-66.

[3] 李小芳，陳青云.墻體材料及其組合對日光溫室墻體保溫性能的影響[J].中國生態農業學報，2006（4）：185-189.

[4] 王曉冬，馬彩雯，吳樂天，等.日光溫室墻體特性及性能優化研究[J].新疆農業科學，2009（5）：1 016-1 021.

[5] 陳秋全，楊光勇，劉及東.北方高寒地區高效節能型日光溫室優化設計[J].內蒙古民族大學學報：自然科學版，2003（3）：257-259.