新型日光溫室模式發(fā)展現(xiàn)狀與展望

王騰

（濰坊科技學(xué)院建筑工程學(xué)院，山東濰坊262700）

新型日光溫室模式發(fā)展現(xiàn)狀與展望

王騰

（濰坊科技學(xué)院建筑工程學(xué)院，山東濰坊262700）

日光溫室作為具有典型特色、規(guī)模巨大的設(shè)施類型，一直是我國(guó)溫室園藝裝備升級(jí)的重點(diǎn)。本文通過對(duì)我國(guó)日光溫室的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向進(jìn)行綜述，總結(jié)了連棟式及滑蓋式新型日光溫室的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)對(duì)節(jié)能日光溫室的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

設(shè)施農(nóng)業(yè)；日光溫室；連棟日光溫室；滑蓋式新型日光溫室；發(fā)展方向

設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過自動(dòng)化手段將環(huán)境設(shè)為相對(duì)可控的條件，通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段提高動(dòng)植物產(chǎn)量的一種集成現(xiàn)代自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)方式。設(shè)施農(nóng)業(yè)這一概念是從歐洲、日本等地區(qū)和國(guó)家引入而來的，美國(guó)等通常使用“可控環(huán)境農(nóng)業(yè)”一詞。截至2016年，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)面積已占世界總面積90%以上，技術(shù)水平也越來越接近世界先進(jìn)水平，由最初的“一坡一立式”發(fā)展到“一面坡式”，又發(fā)展弧形屋面、雙向雙坡屋面和雙層屋面等；骨架結(jié)構(gòu)也由早期的竹木結(jié)構(gòu)到鋼木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，再發(fā)展到鋼架結(jié)構(gòu)、鋼管結(jié)構(gòu)等[1]。屋面形式和結(jié)構(gòu)形式的改變，使日光溫室得到逐步發(fā)展和完善。

1 新型溫室

1.1 連棟日光溫室

連棟溫室是指跨度不小于兩跨，通過天溝連接中間無隔墻的溫室，因此連棟溫室也稱為連跨溫室[2-3]?，F(xiàn)代溫室的骨架主要為鋼和鋁合金，覆蓋材料可采用軟質(zhì)材料和硬質(zhì)材料。連棟溫室從屋面采光面來看屬于雙屋面溫室，屋脊兩側(cè)均為采光面，因此又稱全光溫室。根據(jù)屋面形式不同，連棟溫室可分為人字形屋頂、拱圓頂形、鋸齒形、平屋頂形、造型屋面形等。

1.2 滑蓋式現(xiàn)代節(jié)能日光溫室

凌源市虹圓設(shè)施農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司與李天來教授率領(lǐng)的設(shè)施園藝團(tuán)隊(duì)于2010年～2012年共同研制開發(fā)了新一代的滑蓋式節(jié)能日光溫室。這種滑蓋式節(jié)能日光溫室開創(chuàng)了我國(guó)日光溫室發(fā)展的里程碑，是我國(guó)日光溫室發(fā)展過程中的一場(chǎng)革命性的變化與進(jìn)步[4]。中國(guó)“三面墻一面坡，保溫被+卷簾機(jī)”的傳統(tǒng)溫室大棚結(jié)構(gòu)，就此改變[5-6]。這種新式日光溫室不僅集成了大型連棟溫室的優(yōu)點(diǎn)，具有溫光分布均勻和日光溫室蓄熱保溫好的特點(diǎn)，而且其總體性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于當(dāng)?shù)赝翂θ展鉁厥摇？梢詫⑵淇醋鳛橹袊?guó)日光溫室的更新?lián)Q代和現(xiàn)代化發(fā)展提供了新的平臺(tái)與發(fā)展途徑。

2 新型溫室的優(yōu)點(diǎn)和性能

溫室骨架以鋼結(jié)構(gòu)為主，其跨度可以達(dá)到12～14米，脊高5.5～6.0米，長(zhǎng)度達(dá)65米左右，這樣就使得有效栽培空間性增大，不僅地面的使用面積增大，而且垂直空間的使用率大大增加、栽培空間增加，垂直空間的使用不僅對(duì)蔬菜可以進(jìn)行立體栽培，同時(shí)可以進(jìn)行食用菌或高大果樹栽培，也適宜養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。

溫室結(jié)構(gòu)以半圓弧形為主，同時(shí)以巖棉彩鋼板等輕型結(jié)構(gòu)進(jìn)行滑動(dòng)覆蓋。這樣形成的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性較好，集成的自動(dòng)化程度高、實(shí)用性好。

新型溫室創(chuàng)新性的墻體的蓄放熱問題，通過水循環(huán)蓄熱系統(tǒng)和空氣——地中熱交換蓄熱系統(tǒng)，在冬季夜晚可以比土墻日光溫室溫度提高4℃左右，相對(duì)于傳統(tǒng)日光溫室依靠土墻和磚墻進(jìn)行蓄熱，不僅提高了效率，而且做到了節(jié)能環(huán)保。新型溫室中巖棉采鋼板等輕型材料的使用，也使得溫室的整體保溫效果好（測(cè)試顯示，夜間室內(nèi)外溫差可達(dá)39℃），室內(nèi)溫度縱向和橫向分布均勻，作物長(zhǎng)勢(shì)整齊。

自動(dòng)化裝置的實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)保溫覆蓋件的精準(zhǔn)運(yùn)行和自動(dòng)化控制，相對(duì)于傳統(tǒng)日光溫室可以更為方便的實(shí)現(xiàn)日光的照射與遮擋。同時(shí)，屋面坡腳使得采光效果更好。

3 存在的問題及發(fā)展方向

目前，我國(guó)的日光溫室在科研創(chuàng)新方面，主要存在科研投入不足，技術(shù)創(chuàng)新不夠等問題，在溫室設(shè)計(jì)和制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和創(chuàng)新技術(shù)。同時(shí)，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)目前仍存在土地利用率低、設(shè)施結(jié)構(gòu)不合理、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、勞動(dòng)生產(chǎn)率低及單位面積產(chǎn)量低等諸多問題。相當(dāng)一部分已建成的現(xiàn)代化溫室是由政府建設(shè)和經(jīng)營(yíng)管理，立項(xiàng)帶有盲目性，缺乏科學(xué)論證，有些現(xiàn)代化溫室甚至成了“政績(jī)工程”和“形象工程”使企業(yè)化生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的本質(zhì)發(fā)生了變化，造成資源浪費(fèi)。

日光溫室的發(fā)展離不開政府的支持和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，目前設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要有兩條道路：一是引進(jìn)國(guó)外具有自動(dòng)化、智能化、機(jī)械化并具備人工升溫、光照、通風(fēng)和噴灌設(shè)施，可進(jìn)行立體種植等優(yōu)點(diǎn)的現(xiàn)代化大型溫室。該項(xiàng)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要政府的大力扶持，因其成本較高，普及較難，甚至難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)；二是我國(guó)農(nóng)技推廣部門推動(dòng)農(nóng)膜生產(chǎn)企業(yè)與農(nóng)民聯(lián)手，將塑料大棚和拱棚逐漸發(fā)展為日光溫室和連棟溫室，快速發(fā)展，不斷提高日光溫室的總面積。

[1]李虎崗,王雙喜.節(jié)能日光溫室研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2015(13):241-243.

[2]魏曉明,周長(zhǎng)吉,曹楠,盛寶永,陳松云,魯少尉.中國(guó)日光溫室結(jié)構(gòu)及性能的演變[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012(04):855-860.

[3]韓太利,魏家鵬.壽光新型日光溫室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與推廣應(yīng)用[J].中國(guó)蔬菜,2010(13):7-9.

[4]呂艷.新一代滑蓋式現(xiàn)代節(jié)能日光溫室[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝),2013(12):26-27.

[5]李天來.遼寧省日光溫室發(fā)展現(xiàn)狀和今后研究方向(上)[J].農(nóng)村實(shí)用工程技術(shù)(溫室園藝),2005(06):11-13.

[6]李天來.我國(guó)日光溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005(02):131-138.

F326.13；S625

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.23.013

王騰，博士，講師，研究方向：土木工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)以及農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)研究。