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　　隨著石化原料日益枯竭、能源價格不斷攀升以及全球氣候變暖對CO2等溫室氣體限排規定的執行，節能已成為世界普遍關注的話題。溫室是一個高能耗產業，全世界每年農業生產能耗量的35%用于溫室加溫，能耗約占溫室生產總費用的15%至40%。對于溫室建設與使用來說，節約能源、提高能源利用率，是降低溫室成本和提高溫室生產效益的重要途徑。因此，節能是溫室建造的核心研究課題。

　　規劃階段的節能意識

　　建設單位在溫室規劃初期，要慎重考慮場區的位置、地勢、局部氣象條件和地熱資源等情況，分析溫室建設的可行性，避免盲目建設而導致項目失敗。

　　溫室規劃方案的設計，要充分利用地勢、采光、避風和地熱等自然條件，降低溫室建造成本和運行費用。在場區內溫室與輔助設施的布置中，盡量合理安排各功能建筑設施的位置，在滿足整體流程的要求下，減少外管線的長度，減小建筑的體量，并合理考慮操作間與溫室的位置，如溫室北墻盡量利用操作間來提高北側保溫性能，減少熱量損失。

　　由于國內溫室建設投資人不一定是溫室真正使用者。溫室建設之初，用戶應根據溫室的用途合理規劃溫室規模與配套設備，避免溫室規模過大，配套設備過多，造成初始建造成本的浪費。例如，目前溫室行業盲目追求高大溫室，就連普通的育苗溫室柱高也在4米至6米，高度增加，導致溫室側墻散熱面積增加，增大了溫室的后期運行成本。

　　另外，從各地現在溫室建造狀況來看，投資人更多選擇壓縮溫室建設資金，導致溫室交付使用后配套設備少、質量差，不能滿足正常情況下溫室節能運行的需要。例如，為了壓縮建設資金，溫室不設置頂部開窗系統，或減小頂部開窗面積，導致溫室使用時過多依賴風機進行強制通風，從而增大了溫室的運行能耗和成本。

　　設計階段的節能技術

　　溫室的方位

　　溫室建筑方位通常影響溫室內光照環境的優劣，而光照環境的優劣會影響溫室保溫性能、作物產量以及總的經濟效益。

　　對于溫室的方位，不少專家進行了大量研究與實驗，基本結論都認為，在中高緯度地區，屋脊南北方向的溫室室內光照環境均勻性好，適合作物早期生長；東西方位溫室冬季耗能少，保溫性好，但由于太陽入射角的原因，室內會形成較固定的弱光帶，室內光線分布不均勻。因此，溫室方位的選擇應根據當地生產需要和氣候條件，盡量考慮采光充足、降低能耗的方位來建造。

　　溫室屋面形式

　　溫室屋面的形狀不同，對太陽直射光的透過率不同，造成進入溫室內的太陽輻射存在差異，進而影響室內光照及地面、墻體對太陽輻射的吸收，導致溫室保溫性能的差異。有研究表明，雙坡面溫室在寒冷季節，其直射光透過率比圓拱形溫室提高約10%。中國農業大學的專家發明了一種階梯型連棟玻璃溫室，屋面為雙坡面不對稱形狀，屋面透光高，遮陽率較低，光照均勻性好。在實際項目中，北京航天華陽環境有限公司建造的北大荒農業觀光園玻璃溫室也采用了雙坡面不對稱屋面，溫室東側屋面適當增大，西側屋面適當減小，以利于增加溫室上午的透光率，提高作物的光合作用水平。

　　近幾年，荷蘭等國家憑借其獨特的氣候條件，開始逐漸推廣屋面全開啟式溫室，該項技術主要通過專用傳動機構，以天溝為轉軸實現溫室兩屋面同時張開或閉合。屋面全部開啟，排除了覆蓋材料對光波的濾波損失，改善溫室內部的光環境，使植物完全享受自然光的照射，提高了作物品質，可實現溫室100%通風，快速排濕、降溫，降低能耗。此類型溫室適合于冬季溫暖、風力不大的地區應用，因此，在我國北方地區屋面全開啟式溫室的應用較少。但對于我國中低緯度地區，或以春夏秋季種植為主的用戶而言，此類型溫室可顯著降低通風、排濕和降溫的運行能耗，提高效益。

　　溫室尺寸與聯體方式

　　溫室的降溫方式大多采用風機-濕簾系統，一般采取負壓縱向通風的方式。濕簾安裝在溫室北側墻上，風機安裝在南側墻上。受濕簾降溫效果的影響，南北側墻之間的距離不宜過大，通常情況下不超過70米，否則會影響降溫效果。

　　對于既要在夏季充分利用自然通風系統降溫，又強調冬季保溫節能的溫室設計來說，可以把溫室設計成具有靈活使用功能的可變單元。例如，各單棟溫室采用8米跨三連跨形式，單棟溫室間設有連接間，夏季運行時連接間頂部去掉覆蓋材料，有利于各單體間的通風降溫；冬季運行時連接間頂部覆蓋塑料膜，將各單棟溫室通過連接間組成一個大溫室聯體使用，減少外圍護的總面積，降低溫室的采暖能耗，降低運行費用。

　　材料的節能設計與選用

　　覆蓋材料的節能考慮

　　覆蓋材料是溫室的重要組成部分，其性能的好壞決定著溫室整體的采光性能和保溫性能。從節能角度來說，覆蓋材料的保溫性能越好，其節能潛力越大；透光性能越好，利用自然光的效率越高。

　　覆蓋材料的透光性能和保溫性能常有矛盾，往往是透光性能好的材料，保溫性能則差。目前常用的覆蓋材料有聚乙烯薄膜、玻璃、聚碳酸酯波浪板和PC板。

　　其中，薄膜透光性能好，但是保溫性能較差；中空玻璃的保溫性能好，但對溫室鋼結構要求高。塑料薄膜和PC板的透光率還會隨著使用時間的增加而降低，溫室設計時應根據作物對光照的要求，合理選擇適宜的材料，既保證作物的品質和產量，又兼顧節能運行的要求。

　　PC板的優點是質量輕、保溫性能好，且易于安裝。由于我國北方地區冬季較寒冷，PC板的應用較為普遍。目前國內專業生產廠家也如雨后春筍般涌現出來，市場競爭激烈，導致不少廠家都推出低于標準質量的廉價產品，除了使板材抗沖擊性能降低外，更重要的是板材保溫性能也隨之降低，造成溫室設計時采用的傳熱系數數據與實際不符，運行時供暖和降溫能耗增加，成本增大。因此，采用標準板材對于溫室節能意義重大。

　　玻璃是溫室覆蓋材料中最傳統、至今仍在廣泛應用的材料。目前，大多數文洛型玻璃溫室均采用4毫米至5毫米浮法玻璃作為覆蓋維護材料。對于頂部玻璃而言，可以采用單側玻璃+遮陽保溫雙層幕，以減少冬季夜間頂部熱量損失；對于四周側墻來說，可以采用雙層中空或真空玻璃作為覆蓋材料，以減少熱量損失。

　　墻體的節能措施

　　墻體是溫室外圍護結構的主體，其功能主要是防水、隔熱、保溫。溫室的墻體應盡可能做到高保溫。提高墻體保溫節能的措施主要有以下幾點：增加四周土建維護墻的高度，并在維護墻外側貼類如聚苯板的保溫材料，提高墻體的保溫性能。墻體的高度以不超過苗床高度為宜。

　　對于較寒冷地區，北側墻體宜采用高熱阻的材料，通常使用高密度的聚苯夾芯彩鋼保溫板作為墻體材料，可以極大提高整個溫室的保溫性能。

　　對于北方地區普通的日光溫室，北側墻除采用高熱阻的墻體結構外，還可以從增加后墻蓄熱面積著手，采用凹凸結構的墻體或相變材料，提高溫室的蓄熱保溫性能。

　　門窗材料的節能技術

　　窗戶在溫室中的主要作用是通風，但大面積的開窗是溫室熱耗的薄弱環節。據統計，在建筑中，普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物冬季保溫或夏季降溫能耗的50%以上，改善其絕熱性能是節能的重點。目前，溫室的窗框材料均為溫室廠家設計的鋁合金型材。由于溫室廠家技術水平的差異，相關溫室門窗的設計標準不健全，窗框型材存在材質單一、結構不合理、空氣滲漏嚴重等問題。因此，針對溫室開窗型材的研究與開發，也是溫室實現節能設計的重要方向。

　　PVC塑料異型材在結構上采用中空多腔室，內部被隔成數個充滿空氣的密閉小空間，使熱傳導率相對降低，具有優良的隔熱保溫性能。相同面積、相同玻璃層數的PVC塑鋼窗的隔熱保溫性能比金屬窗優越。從經濟性考慮，PVC塑鋼型材應是溫室窗戶材料推廣的重點。

　　天溝的防漏和節能考慮

　　近幾年，荷蘭的溫室廠家推出一種新型中空鋁合金天溝，有效解決了溫室覆蓋材料與天溝連接處“漏”的難題。鋁合金型材加工精度高，在安裝時連接部位同樣使用鋁合金型材連接板，并配有防水墊片，雨水從上層天溝排出，結露水被收集到下層天溝后，集中排出室外或回收利用，確保所有匯集到天溝的排水都不會滴漏到溫室內部。由于其截面尺寸較小，比同樣排水能力的鋼制天溝可以減小遮光面積，增加溫室采光，對于光照不足的地區，具有明顯的推廣優勢。但由于鋁合金的熱傳導系數約是鋼板的3.5倍，傳熱快、能耗大，不利于溫室的保溫節能。因此，在我國北方寒冷地區使用這種鋁合金天溝需要作保溫處理。