日光温室升级换代的“四步曲” 园林资讯

中国园林资材网11月8日消息：日光温室是一种我国自主研发的设施类型，在我国北方地区得到广泛应用，是设施园艺产业突破资源环境瓶颈制约的重要手段，也是我国温室园艺装备升级的重点，近年来引起国际设施园艺研究人员的高度重视。

本文回顾了日光温室近80年的发展历程，将日光温室结构的演变划分为：雏形时期、改良时期、发展时期、升级时期4个阶段，并选取各阶段具有代表性的日光温室结构进行研究，分析其各自的优缺点。在此基础上，展望了未来日光温室结构的发展方向，从而为更加科学的指导我国日光温室产业的优化升级，提供参考借鉴。

雏形时期（20世纪30年代） 该时期日光温室的结构类型主要是“一坡一立式”，即一面坡加立窗。后墙外夹防风障，夜间采光屋面外侧覆盖草毡，温室覆盖材料为玻璃。该类型温室由于脊高较矮，并且后屋面较长，保温性能较好，但由于采光面倾角、后屋面坡角均过小，因此采光性能不佳。

改良时期（20世纪50年代） 针对“一坡一立式”日光温室存在的缺点，上世纪50年代，我国科研工作者对其进行了改进：采光面由原来的“一坡一立”改成“一面坡”，取消了前立窗，采光角增至30°，增加太阳光透射率，同时对后墙和外围进行改良，提高保温能力。经改造后的温室定名为“鞍山式日光温室”，优点是保温性能好，缺点是由于室内空间较小，温度变化大，劳动作业不方便。

发展时期（20世纪70～90年代）　自上世纪70年代起，由于塑料薄膜作为温室覆盖材料的广泛应用，直接推进了日光温室结构的发展和升级：一是将前屋面由折线形改为拱圆形，坡度为多种倾角；二是将脊高提高，跨度加大，增加了温室空间。

该时期典型结构类型有“感王式”和“鞍山I型”。两种温室结构类似，骨架为竹木结构，由柁、檩、中柱、竹片等组成。该两种类型温室保温性较好，建设成本低，但也存在后屋面过长影响采光，室内多柱不利于机械化作业、遮阳等问题。

80年代，日光温室结构向少柱、提高后墙高度、缩短后屋面投影长度的方向发展，去掉室内的立柱结构，改为悬索结构、悬梁吊柱结构或焊成拱架结构。代表性的日光温室结构有“琴弦式”、“悬梁吊柱式”、“鞍山Ⅱ型”。

悬梁吊柱式日光温室采用竹木结构骨架，优点是减少室内支柱的布置数量，缺点是施工、维护较为复杂。

“琴弦式”日光温室外形与传统早期的“一坡一立式”温室类似，优点是取消了前屋面下的支柱，建材截面小，桁架数量不多，遮阳面小，采光效果好，作业方便。缺点是固定薄膜要穿透很多孔洞，不但增加了缝隙放热量，薄膜也容易从穿孔处破损。

80年代中期，通过对日光温室采光设计理论的研究，确定了不同纬度地区优化的采光屋面角度和采光面形状，提出了相应的高（中脊高）跨（跨度）比，在此基础上确定温室的建筑参数，其中具有代表性的为“鞍山Ⅱ型”，该类型温室不仅结构稳定，透光性能也得到大大提高。

“九五”期间，沈阳农业大学承担国家科技部重大产业工程项目“工厂化高效农业示范工程项目”，研制出“辽沈I型”日光温室，室内无柱，透光率较“鞍山Ⅱ型”温室提高7%至10%；增温快、保温好，冬季可保持室内外温差25℃至30℃；空间大，便于空间利用和机械化作业；但也存在投资较大的问题。

为降低投资造价，在沿袭“辽沈I型”建筑参数的基础上，开发出了建筑造价降低约25%的“辽沈Ⅱ型”。

升级时期（21世纪初至今） 本世纪前10年，是我国日光温室产业发展的“黄金十年”，全国日光温室面积由2000年的40万公顷，增长到2010年的87余万公顷，发展速度空前，特别是在华北、华东、西北区域，日光温室规模快速膨胀。各地结合区域、资源特点，因地制宜的对日光温室结构进行优化升级，开发出一系列具有鲜明特征的结构类型。

“寿光5代”是目前推广较为广泛的日光温室类型，早期土墙结构温室多采用人工干打垒的方法施工建造，“寿光5代”均使用挖掘机进行建造，从而加快了施工速度。该类型温室的优点是建设投资低、蓄热保温性能好、室内空间大；缺点是土墙过厚，土地利用率低，后屋面短，夜间保温性差，土壤破坏大，复耕困难，室内下沉影响温室前端采光，不适宜在地下水位较高、土地资源稀缺的地区进行建设。

与此同时，东北地区推出了“辽沈IV型”日光温室，在跨度、土地利用率及空间上实现了较大的突破。

考虑采光效果，日光温室前后栋之间需预留充足的空间，这也是导致日光温室土地利用率低的主要原因。因此，合理利用前后栋的空间，是提高土地利用率的关键。

阴阳型日光温室是在传统日光温室的北侧，增加一个采光面朝北的单屋面温室，两温室共用一堵后墙。采光面向阳的温室称为阳棚，采光面背阳的温室称为阴棚，本类型温室的优点是阴棚正好利用了传统日光温室栋与栋间的空地进行生产，提高土地利用率；阴棚覆盖外保温材料后，减小了阳棚后墙的传热温差，起到保温作用。缺点是在寒冷地区，阴棚内温度过低，无法进行生产。

日光温室-塑料大棚组合型温室是依托日光温室的后墙修筑了一个塑料大棚。优点也是提高了土地利用率，缺点是增加总体高度，并且塑料内空间高度不同，不易生产操作。

“蓟春型”日光温室是采用双层屋面结构，即在传统日光温室内部又增加了一套前屋面结构。该类型温室的核心优点是将温室的保温层由传统的2层增加至4层，增强了保温效果，缺点是增加了骨架的投资。

展望与结语

在未来很长一段时间，日光温室将是中国温室园艺装备优化升级的重点。随着新的生产要求、新的建筑材料的出现，日光温室结构也会不断升级优化，将曾现如下发展趋势：1.推广适合非耕地生产的日光温室结构。我国西北地区地域广阔、光照资源丰富但耕地资源贫瘠，拥有大量的戈壁、沙漠等非耕地，开发适宜非耕地生产的日光温室结构类型，以及基于当地资源特征的墙体结构，将是日光温室发展的热点。

2.开发与可再生能源生产相结合的日光温室结构。能源消耗量大是制约温室产业可持续发展的重要因素，将日光温室生产与太阳能、风能发电结合起来，也将是日光温室未来的发展选择。

3.装配式日光温室结构成趋势。日光温室的标准化、快速化建设将是未来的主流，开发装配式的日光温室骨架结构，具有较好的应用前景。

4.发展储热型日光温室。土壤和墙体的蓄热功能是日光温室节能效果好的关键。随着相变储热材料、热泵-水罐储热、地下空间储热等技术的运用，会对日光温室的结构提出新的要求。

“寿光5代”日光温室结构