设施内的光强度，决定于室外太阳光照度和设施用覆盖材料的透光率。塑料温室与塑料棚的透光率变化较大，干洁薄膜的透光损失为20％，水滴和尘染一般透光损失为20％，塑料表面反射损失10％，构件遮荫损失约5.3％。即室内光照度为室外光照度的参考值多采用50％。而玻璃温室透光率较塑料温室透光率为强，其参考值为70％左右。自然光照度是一个气候因素，随地理纬度、季节、天气条件而变化。 1．温室结构与透光率 就温室结构屋面上太阳直射光的入射角，与温室的方位和屋面坡度有很大关系。 (1)温室屋面上直射光的入射角对透光率的影响 在温室屋面上太阳直射光的入射角不同，对玻璃的吸收率影响不大。当玻璃上太阳光的入射角为0°～40°时，玻璃表面的反射率只有8.81％左右，当入射角增加时，玻璃表面的反射率明显增加(表10-22)。 表10-22 直射光在玻璃上的入射角与透光率的关系 入 射 角 透光率 ( ％ ) 反射率 ( ％ ) 吸收率 ( ％ ) 5 20 40 50 60 70 80 87.69 87.54 86.28 83.84 78.04 64.38 35.00 7.82 7.86 8.81 10.87 16.08 28.09 52.00 4.48 4.58 4.95 5.27 5.87 6.30 6.50 (2)方位与温室透光率 在中高纬度地区，如果为了适应冬季生产的需要，温室的方位以东西延长(东西栋)为好。这样，在一天中太阳照射的主要时间，朝南温室内可以得到较强的太阳光。东西栋和南北栋两种连跨温室对比，根据计算机进行数学模拟计算的结果如表10-23。随着纬度的增高而使东西栋与南北栋温室的透光率差值增大。但栽培床上的光分布，南北栋比东西栋均匀。 表10-23 不同方位温室透光率差值比较 纬 度 地 点 温室最佳屋面倾角 ( 东西栋 ) 东西栋与南北栋 透光率之差 ( ％ ) 31 ° 12 ′ 36 ° 01 ′ 39 ° 57 ′ 45 ° 45 ′ 50 ° 12 ′ 上 海 兰 州 北 京 哈尔滨 黑 河 35 ° 30 ° 26 ° 34 ′ 20 ° 16 ° 5.48 6.79 7.40 9.71 11.10 温室内各部位的光照度因各部位的透光率不同而有差异，东西栋的双屋面温室，南部透光率优于北部。室内平均透光率南部比北部增加20％以上。 (3)屋面坡度与透光率 在北京(39°57′)地区，冬季东西栋连跨温室的透光率比南北栋高7％左右，所以东西栋连跨温室屋面坡度a=26°34′的较为合适(表10-24)。 在太阳光入射角Q和屋面坡度凸时及太阳高度角丸的关系如公式：Q+a+h=90° 式中 Q为日光入射角；a为屋面坡度；h为太阳高度角。 表10-24 北京改良温室屋面坡度a的选择 栽培季节 中午时刻 8--16 时平均状态 最优 ( 入射角 =0 ° ) 较优 ( 入射角 <45 ° ) 最优 ( 同左 ) 较优 ( 同左 ) 冬季 春季 a=63 ° 21 ′ a=39 ° 54 ′ a<18 ° 21 ′ a>0 ° a=74 ° a=53 ° 30 ′ a<29 ° a<8 ° 30 ′ 以北京改良温室为例，根据冬、春不同季节生产的要求，考虑选择温室屋面最优和较优入射角(表10-25)[5]、[9]。表10-25 北京地区斜面日射量[4.1868J／(cm2•d))
角度 方向 季节
0 °
5 °
10 °
15 °
20 °
30 °
40 °
50 ° 北 西北 ( 东北 ) 西 ( 东 ) 冬 西南 ( 东南 ) 至 南
北 西北 ( 东北 )
春 西 ( 东 ) 秋 西南 ( 东南 ) 分 南 北 西北 ( 东北 ) 夏 西 ( 东 ) 至 西南 ( 东南 ) 北 160 160 160 160 352
352 352
352 352 352 528 528 528 528 528 124 134 161 186 196
324 333
352 369 376 528 528 527 526 525 88 112 162 210 231
296 313
351 385 401 524 523 524 523 524 55 90 163 232 264
263 292
350 398 416 516 515 520 517 511 24 72 164 253 294
230 271
348 410 432 503 503 513 509 499 0 44 167 289 348
157 228
343 425 452 467 469 497 487 466 0 29 168 316 392
80 193
335 429 459 417 427 474 456 421 0 20 167 338 425
13 162
322 423 452 465 486 446 420 367 从最大透光率来说，要求屋面角度大，但在其他条件相同的情况下，a越大则栽培床面积相对越小。如果要加大栽培床的面积，就要加高温室高度，增加材料设备，容积加大冬季燃料消耗也加大，因此在入射角Q<45°的情况下，a应尽量选小。2．温室的采光 (1)高跨比与采光 在相同脊高和侧高条件下，双屋面偏脊式温室的栽培床面上强光带与弱光带之比要比中脊式等屋面温室大。对冬季栽培喜光的蔬菜来说，以东西栋偏脊式的温室为宜。 (2)结构比与采光 在太阳高度角低的情况下，东西栋温室不透光的构件在栽培床面上形成白天位置移动不大的密集阴影，使温室床面平均透光率减少。因此，为了减少其遮光面积，应设计结构比小而强度大的温室结构。但在用材上注意，如一般木结构的温室屋面结构比为0.25，侧墙为0.50，平均为0.375。而大型金属结构温室屋面结构比为2.0，侧墙为0.18，平均0.19。一般钢架玻璃温室骨架的遮光率在20％左右，大型塑料温室在 15％，金属管架塑料温室为5％。 (3)温室间距与遮光 以北京改良温室为例，欲使南排温室不遮挡北排温室的受光则要求满足以下条件：P=ab≥ctgho·cb=tg(90—h)·H。 冬至日北京太阳南中时的高度角h0=26°34′，代入上式P≥tg63°26′×H，即P≥ 2H。实际上，午前午后太阳高度角均比h0小，因此，要求户值必须大于2H，纬度越高，则户值越大，即相邻温室的南北间距也要越大。    |
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