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日光溫室由于其基本能源來自太陽,又需要在嚴寒冬天使用,因此特別要強調充分采光,嚴密保溫,白天讓盡可能多的太陽光能進入室內(nèi),并蓄積起來;夜間盡可能減少室內(nèi)熱量逸出溫室,使室內(nèi)維持一定的溫度水平。因此除了堅固以外,充分采光和嚴密保溫是日光溫室設計的基本要求,同時也應考慮作物生育和人工作業(yè)空間等問題。
日光溫室建筑設計中包括場地的選擇、場地的布局以及溫室各部位的尺寸、選材等。日光溫室各部位的尺寸即是日光溫室建筑設計參數(shù),主要包括溫室方位、溫室跨度、高度、前后屋面角度、墻體和后屋面厚度、后屋面水平投影、防寒溝尺寸和溫室長度等。在確定日光溫室建筑參數(shù)時應重點考慮采光、保溫、作物生育和作業(yè)空間等問題
一、方位
溫室的方位是指溫室屋脊的走向。日光溫室僅靠向陽面采光,東西山墻和后墻都不透光,所以一般都是坐北朝南,東西延長,采光面朝向正南以充分采光。在生產(chǎn)實踐中,某些地區(qū)如東北、西北早晨比傍晚寒冷得多,或早晨多霧的地區(qū),方位可偏西5度-10度,以便更充分地利用下午的光照,這叫“搶陰”。在冬季并不嚴寒,且大霧不多的地區(qū),如北京,溫室方位可以偏東5度-10度,以充分利用上午的陽光,又避免西北寒風的襲擊,上午的光質比午后的好,有利于作物的光合作用,這叫“搶陽”。
二、跨度
溫室的跨度是指溫室后墻內(nèi)側至采光面底腳間的距離。溫室跨度的大小,對于溫室采光、保溫、作物生長發(fā)育和作業(yè)都有很大的影響。在溫室高度和后屋面高度一定的情況下,溫室跨度大其采光面的角度勢必減小,因而不利于白天采光增溫;同時又增加了散熱面積,不利于夜間保溫。但跨度小,土地利用率低。因此應兼顧上述幾個方面來確定。一般來說首先要滿足采光和保溫的要求,根據(jù)當?shù)厥彝庠O定的最低溫度(表1)來確定溫室的跨度。
當室外設定溫度為-12℃時,選擇跨度7.0-8.0m;當室外設定溫度為-15℃--18℃時,選擇跨度6.5-7.5m;當室外設定溫度為-18℃時,選擇跨度5.5-6.5m。目前一般認為日光溫室的跨度以6-8
m為宜,若生產(chǎn)喜溫的園藝作物,北緯40-41度以北地區(qū)7-8m,40度以南地區(qū)8m為宜。
三、脊高
溫室的脊高也稱溫室高度,是指溫室屋脊至地面的垂直距離。跨度相同的溫室,降低溫室的脊高,溫室過于低矮,會減小溫室的采光屋面的角度、吸熱面積和溫室空間,不利于采光、增溫和作物生育;適當增加脊高,有利于溫室采光、增溫、作物生育和人工操作;但如若脊過高溫室過高,會增加建筑溫室的成本,而且還會因散熱面積過大而影響保溫。因此溫室的脊高和溫室的跨度應有一個適當?shù)谋壤梢愿鶕?jù)跨度來確定脊高。表2為不同跨度下可選擇的脊高,供讀者參考。
四、溫室長度
溫室適當長一些,可減少兩山墻遮光面積的比例。但如溫室過長,影響通風,一般溫室長以50-60m為宜。
五、相鄰溫室的間距
相鄰溫室的間距指南北兩棟溫室的間距,自南棟溫室后墻根至北棟溫室采光面底腳應不小于當?shù)囟燎昂笳鐣r陰影距離。例如在北京地區(qū),南北兩排溫室間距,應不小于溫室屋脊高加卷起草苫高的兩倍。