拆裝式黃麻纖維后墻溫室設計及室內(nèi)熱環(huán)境測試.pdf

1、我國設施園藝發(fā)展迅速，現(xiàn)有農(nóng)業(yè)設施類型主要包括單棟塑料大棚、連棟溫室以及日光溫室等。農(nóng)業(yè)設施保溫蓄熱能力的強弱往往決定于圍護結(jié)構材料的選擇。對溫室而言，后墻的使用可有效提高冬季室內(nèi)溫度，然而現(xiàn)有溫室墻體還普遍存在占地面積大、單位生產(chǎn)能耗高、施工工藝復雜等一系列問題;此外，由于溫室墻體多為固定砌筑結(jié)構，墻體的蓄熱及隔熱導致夏季溫室內(nèi)部溫度過高，影響作物正常生長。因此，對現(xiàn)有溫室墻體結(jié)構進行改良與優(yōu)化，對于改善溫室內(nèi)部熱環(huán)境，促進高效生產(chǎn)意

2、義重大。
　　為此，本研究結(jié)合黃麻纖維具有的質(zhì)輕、保溫、環(huán)保等優(yōu)點，通過對黃麻纖維熱濕性能的研究，以黃麻纖維為主要墻體材料，設計了兩種新型拆裝后墻，構建了半拆式后墻溫室和全拆式后墻溫室;并通過以傳統(tǒng)溫室（塑料大棚）為對照，分析比較了兩新型溫室內(nèi)部全年熱環(huán)境特點及生產(chǎn)應用效果。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　1.在相同濕度條件下，與小麥秸稈相比，黃麻纖維吸濕性較低，解吸性能較好。采用黃麻纖維材料制作的黃麻板材與粘土磚、土壤

3、、混凝土砌塊、秸稈塊等傳統(tǒng)溫室墻體建筑材料相比密度較小，且隔熱效果較好。
　　2.依據(jù)現(xiàn)有墻體類型，以黃麻纖維板為主要墻體材料，提出了兩種拆裝后墻式（半拆裝后墻和全拆裝后墻）溫室構型的設計思路。兩新型溫室長度50m、外跨度9.4 m、脊高3.6 m、后墻高2.6 m、墻體厚度為0.4 m。半拆式墻體主要包括固定墻體、拆裝墻體和立柱支撐結(jié)構，固定墻體由混凝土空心砌塊砌筑而成，拆裝墻體由黃麻板拼裝于固定墻體之上;全拆式墻體只由黃麻墻體

4、及立柱支撐結(jié)構組成。冬季及早春季節(jié)安裝黃麻墻體利于溫室保溫，夏秋季拆除墻體以加強溫室通風降溫。
　　3.對新型溫室全年室內(nèi)熱量傳遞變化進行了測試分析。結(jié)果表明，在冬季夜間保溫時段(17:00-07:00 h)，半拆溫室、全拆溫室以及塑料大棚內(nèi)部的土壤在晴天夜間散熱量分別為0.54 MJ m-2、0.55 MJ m-2、1.07 MJ m-2，陰天夜間散熱量分別為0.73 MJ m-2、0.64 MJ m-2、1.11 MJ m-2

5、,室內(nèi)土壤為所有試驗溫室夜間主要熱源;與其他圍護結(jié)構相比，通過覆蓋層薄膜損失的熱量是室內(nèi)夜間氣溫降低的主要原因。溫室墻體內(nèi)表面溫度受太陽輻射及室內(nèi)氣溫共同影響，并呈現(xiàn)與室內(nèi)氣溫相同的日變化規(guī)律，墻體內(nèi)部各深度溫度的總體變化趨勢是由內(nèi)而外沿厚度方向遞減。與混凝土空心砌塊墻體相比，黃麻墻體蓄熱效果較差，但隔熱效果較好。兩新型溫室冬季室內(nèi)夜間經(jīng)圍護結(jié)構傳遞的總熱量無顯著差異。夏季，頂通風窗開啟對溫室散熱降溫效果顯著，兩新型溫室墻體拆除后通風面

6、積加大，室內(nèi)熱量可經(jīng)通風口快速散失。
　　4.試驗結(jié)果表明，冬季兩新型拆裝后墻溫室內(nèi)部氣溫均可維持在8.2℃以上，隔熱保溫效果較好，而對照塑料大棚內(nèi)部最低氣溫接近0℃;夏季墻體拆除后，兩新型溫室內(nèi)部最高氣溫在39.0℃以下，均顯示出較好的通風降溫性能，而對照塑料大棚內(nèi)部最高氣溫可達45℃。在全年作物栽培生產(chǎn)中，半拆溫室和全拆溫室冬季室內(nèi)番茄產(chǎn)量分別比對照塑料大棚提高34.7％和36.7％，夏季櫻桃番茄產(chǎn)量分別提高21.9％和24.