現代溫室工程的覆蓋材料

董蔚

我國的溫室工程最早可追溯至秦始皇時期，《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。”漢代、唐代往后皆有關于溫室的文字記錄，但直到20世紀70年代末，我國的溫室生產才開始大范圍起步。通過國家政策專項扶持、引進國外先進技術、加強溫室專業技術研究、扶持溫室生產廠家、培養專業技術人才等措施，我國現代溫室工程在20世紀90年代中期進入快速發展階段，目前我國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結構，輔以溫度調節、通風換氣、自動灌溉、濕度調節等環境調控設施設備，以及苗床、灌溉、施肥、照明等栽培種植設施設備，在冬季培育喜溫植物或育苗的建筑。作為我國設施農業的重要組成部分，溫室有效提高了單位土地產出，增加了農民收入，促進了農業產業結構調整，增強了農業綜合生產能力和競爭力。

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境隔離，使作物處于一個相對封閉的、更適于生長的可控環境條件之中，通過覆蓋材料使作物生長的室內環境與外界環境之間不斷進行能量（光照、熱能）和物質（水分、氣體、肥料等）的流動和交換，二者相互影響、相互作用。伴隨科技的逐漸進步，溫室工程覆蓋材料也從古羅馬時期的半透明云母片到17世紀歐洲的普通玻璃，再到20世紀興起的塑料薄膜、陽光板等材料，品種日益豐富多樣，各個地區可以選擇最適宜本地氣候環境的覆蓋材料。舉例來說，我國和日本、韓國等亞洲國家塑料薄膜溫室應用最為廣泛，美國及以荷蘭為代表的北歐國家則多采用玻璃溫室，法國等南歐國家多采用塑料溫室。業界對于覆蓋材料的評價指標主要有保溫性、透光性、耐久性、防滴性、力學性能及單位成本等。目前，國內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。特點是價格便宜，安裝簡單，維護成本低，使用方便，品種多樣，因而廣泛用于日光溫室、塑料大棚及其他簡易結構溫室。傳統的塑料薄膜缺點比較明顯，包括使用壽命短、保溫能力差、透光率低等。隨著溫室行業的不斷進步和發展，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），及以三層共擠復合聚乙烯薄膜（PEP）為代表的復合功能膜，這類復合膜的內、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、耐候性和高強度方面表現優異。

玻璃。最常用的是浮法平板玻璃。其優點是透光性能極佳，在波長330nm～4000nm波段范圍內透光率可達90%；保溫性能好、表面親水性好、防霧滴能力強、熱脹冷縮系數低、結構系數可靠。同時由于對紫外線透過率低、耐老化性能好、使用壽命長，一般在25年以上。其缺點是自重大，骨架承受荷載高，導致骨架用量大、總體造價高。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，屬于硬質塑料覆蓋材料，有平板、波紋板和多層中空板等多個系列，是目前塑料應用中最先進的聚合物之一，常用于大型連棟溫室。其優點是透光性強、自重輕、抗沖擊強度高，隔熱、阻燃、使用壽命長，防霧滴性好、安裝方便，缺點是價格較高，需要投入的費用較大。

覆蓋材料的選擇直接影響溫室能耗的高低，決定作物的產量和質量，也在很大程度上影響溫室工程總造價、使用年限及后期維護成本。因此，在溫室工程的前期設計中，應統籌考慮溫室用途、外部環境、作物種類、建設投資等多方面因素，科學選用最適宜的覆蓋材料。