提高日光溫室保溫儲熱性能的措施與方法

于 瑛

(建平縣農(nóng)村經(jīng)濟局,遼寧 建平 122400）

建平縣是一個以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)大縣，土地廣闊，耕地較多，全縣276萬畝耕地，主要以傳統(tǒng)的旱作農(nóng)業(yè)為主，產(chǎn)量低，抗災(zāi)能力差，影響建平縣農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增收。要想改變建平農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，建平縣委、縣政府都把設(shè)施農(nóng)業(yè)作為發(fā)展重點，進行強力推進。全縣200多處大規(guī)模設(shè)施農(nóng)業(yè)小區(qū)，分布在28個鄉(xiāng)鎮(zhèn)場街，使全縣設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積突破16萬畝（含暖棚、冷棚、拱棚等）。

為了提高全縣設(shè)施農(nóng)業(yè)的抗御自然災(zāi)害能力，按照預(yù)防與應(yīng)急并重，應(yīng)急管理預(yù)防為主的原則，對鞏固全縣設(shè)施農(nóng)業(yè)成果，提高農(nóng)民經(jīng)濟效益，研究探索提高建平縣日光溫室保溫儲熱性能的措施與方法以抵御低溫冷凍害的能力。

1 科學(xué)設(shè)計大棚的向口與間距

1.1 建平縣日光溫室大棚的向口應(yīng)為正南偏西5～10°。

1.2 日光溫室的棚前間距為大棚矢高 （含草簾棉被高度）的 2.5～3 倍。

1.3 日光溫室的棚架跨度以7～8 m為宜，不提倡建設(shè)9～10 m以上的大跨度溫室（造價高，散熱面大）。

1.4 日光溫室前采光角達到65～66°。

2 增加主墻體厚度

墻體是大棚保溫儲熱的主體，根據(jù)溫室墻體保溫儲熱的要求，墻體厚度必須超過當(dāng)?shù)貎鐾翆拥?0%以上。建平縣冬季凍土層在1.6 m，日光溫室的墻體厚度要達到2.4 m以上，才能達到保溫儲熱要求（見表1）。以上墻體施工均含山墻，所有墻體保溫系數(shù)均在2.4 m以上，具有較好的儲熱性能。從各類型墻體看，土壓墻體保溫儲熱性能最佳，造價最低。

表1 墻體厚度建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

3 增強大棚后屋面（后坡）的保溫性能

大棚的后屋面（后坡）雖然只占大棚整體散熱面積的12.3%，但是由于它處于北側(cè)迎風(fēng)面，散熱強度比較大，實際散熱系數(shù)高達總散熱面積的20%以上。所以必須引起重視，切實提高其保溫性。

說明：在后坡施工前，要在后坡增設(shè)三條橫拉筋，均勻地焊接在后坡鋼架的上弦上。以增加后坡的整體承重力。只要達到上述建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，基本上能達到保溫要求。

4 實行多層覆蓋，增強前屋面的保溫性能

大棚的前屋面是大棚保溫的關(guān)鍵區(qū)域，因為大棚的前屋面占大棚整體散熱面積的60%，如果大棚前屋面保溫措施不到位，就會使大棚溫度降低，造成嚴(yán)重減產(chǎn)。

大棚前屋面保溫，一般采用草簾、棉被、紙被、塑料組合體等作為棚前保溫材料。從北方地區(qū)生產(chǎn)實踐看，棉被+草簾模式的保溫效果優(yōu)于雙層草簾。也可采用一層塑料，兩層草簾或兩層塑料兩層草簾的多層覆蓋模式，保溫效果更好。

5 增設(shè)棚前底角地下保溫板，提高棚前地溫

大棚前底角地下與棚外凍土層相連接，棚前地下溫度易被棚外凍土層吸收，造成棚前50～100 cm地段地溫比棚中地溫低3～6℃。棚前作物減產(chǎn)20%以上。

在大棚內(nèi)前底角地下，增設(shè)苯板保溫層，可提高棚前地溫2～3℃，使棚前作物增產(chǎn)15%～20%。具體施工方法是：在大棚前基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)開挖一條寬30 cm×深60 cm的溝槽，溝槽內(nèi)放入120 cm寬的6道厚塑料或120 cm寬舊棚膜，將溝槽底部和兩側(cè)用塑料包住，再將5cm厚50cm寬的苯板依次緊密地放入溝槽內(nèi)塑料中間，苯板安裝完后，頂部用塑料包住，然后填土踩實即可。前底角地下苯板不但起到減少散熱，提高地溫的作用，還能防止棚外雨水浸入棚內(nèi)，降低棚內(nèi)濕度。增設(shè)棚前底角地下保溫板，投資成本并不高，每延長米投入成本為7.00元左右（苯板5.75元/m，塑料1.25元/m）。

6 選擇保溫性較好的棚膜

建平縣無霜期短，冬季時間長，溫度低，特別是建平北部溫度更低，選擇質(zhì)量優(yōu)，保溫性好的棚膜十分重要。我縣選擇大棚膜的標(biāo)準(zhǔn)是：透光性好，透光率達到90%以上；保溫性好，厚度不低于0.11～0.12 mm（11～12道）；無滴消霧性能優(yōu)良，無滴消霧功能達5～6個月以上；防老化性好，使用壽命在12個月以上；強度大，易修補；企業(yè)可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，口碑好。

7 實行棚內(nèi)地膜覆蓋

實行棚內(nèi)地膜覆蓋的好處非常多，可以保持土壤墑情，有效提高地溫，增加底部光照，降低棚內(nèi)濕度，減少病害發(fā)生。

冬季大棚地膜覆蓋的主要目的是，保溫升溫，增光保墑，降低濕度。全縣大部分棚戶認為冬季采用黑色地膜最好，理由是黑膜吸熱，能夠提高地溫，還能抑制雜草生長。所以全縣60%的棚戶都采用黑色地膜。棚戶的想法正好弄反了，黑膜不但不能提高地溫，反而還有降低地溫的作用，而且還沒有增光功能。因為黑色地膜透光率僅為1%～3%，熱輻射只有30%～40%，黑膜幾乎不透光。黑膜在陽光照射下，其本身增溫快，但傳給土壤的熱量卻很少，在棚溫16～20℃時，膜內(nèi)溫度與裸地溫度相近或僅高1～2℃；在棚溫大于20℃時，膜內(nèi)溫度下降，低于裸地溫度。所以黑色地膜具有降低地溫，抑制雜草的作用，適用于夏秋季節(jié)使用（冬季雜草很少）。冬季大棚采用透明地膜較好。

8 采取密封措施，減少縫隙散熱

8.1 大棚入棚門口要設(shè)置緩沖間和多道門簾、小門，防止冷風(fēng)進入棚內(nèi)，阻止棚內(nèi)溫度向外散失。

8.2 大棚后墻通風(fēng)口要嚴(yán)格密封，防止冷風(fēng)進入或散熱。

8.3 棚膜四周要認真密封，棚膜破損及時修補。

8.4 草簾、棉被的頂部與底部要用袋子裝土壓嚴(yán)，防止進風(fēng)和散熱。

8.5 科學(xué)調(diào)整簾子起降時間，為了保溫，在確保光照的前提下，上午適當(dāng)晚打簾子，下午適當(dāng)早放簾子，以增加棚內(nèi)溫度。

8.6 安裝自動控溫放風(fēng)器，科學(xué)調(diào)整放風(fēng)口寬度，及時關(guān)閉放風(fēng)口，確保棚內(nèi)溫度不降低。

9 采取棚內(nèi)增溫措施

冬季自然災(zāi)害性天氣主要是陰雪降溫，霧霾多發(fā)，雪后連陰天等極端天氣，需采取棚內(nèi)增溫措施。

9.1 懸掛反光幕：在溫室后墻懸掛使用鍍鋁膜反光幕，不但提高光能利用率25.2%，同時可提高地溫1～2.5℃。在懸掛反光幕時不能整個后墻全部懸掛，全部懸掛會影響后墻對熱量的吸收和釋放。

9.2 增設(shè)熱風(fēng)爐：在溫室內(nèi)增設(shè)熱風(fēng)爐，以應(yīng)對極端性低溫天氣和連陰天氣，用于進行臨時性人工增溫，避免遭受凍害損失。

9.3 火盆加溫：用火盆裝入燒透的木炭、煤炭等進行臨時性加溫，每5～6 m擺放一盆。

9.4 沼氣燈增溫：建有沼氣池的棚戶，在低溫天氣，可利用沼氣燈進行增溫。在大棚內(nèi)每10 m設(shè)置一盞沼氣燈，點燃時間為晚上10點至第二天上午7點，具有一定的增溫增光作用，還可補充二氧化碳。