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温室效应的后果赏析八篇

时间:2024-01-04 15:14:38

温室效应的后果

温室效应的后果第1篇

【关键词】日光温室;尖椒;软管微灌技术;应用

在设施农业的发展中,由于水资源缺乏和长期大水漫灌,其不利影响也日益严重。软管微灌技术的推广应用,不但充分合理地利用了有限的自然资源,而且调节了温室内环境、减少了病虫害的发生、减少了农药的使用,有效保障了农产品安全,增加了经济效益。

1 应用技术和成本

1.1 整地做台

在温室内安装软管微灌前,先进行整地施肥,每667m2施用充分腐熟农家肥5000kg、过磷酸钙150kg、硫酸钾20kg,将以上肥料混合均匀后平铺地面,然后深翻30cm,整平耙细后按150cm做台,做成底宽100cm、面宽80cm、高15~20cm的台,步道沟为50cm。

1.2 铺设软管

台做好后,将滴灌管的主管道顺着日光温室的前底脚从日光温室有水井的一端向另一端铺设,一头与水井的水泵相连,另一头封死,拉直铺好后,在对应台面的主管道处安装支管(微灌带)。由于每个台栽两行尖椒,两行尖椒之间的小行距是50cm,所以每个台放一个支管(微灌带),将一个支管(微灌带)放在台中间,然后覆地膜准备定植。

1.3 软管滴灌应用设备

日光温室内应用软管微灌技术,主要设备除了井和配套的水泵外,还有软管输水主管道、滴灌管道(微灌带)、软管接头。软管微灌产品在放置时,一定放在干燥并低于40℃的库房内储存,严防重压抛摔晒雨淋。以跨度6.5m为例,667m2日光温室需要软管输水主管道102m、滴灌管道(微灌带)387.6m、软管接头68个,总计需要成本400元左右。

2 应用效果

2.1 节水

经对比试验,与普通灌水比较,在灌水次数相同时,应用软管微灌技术灌溉一茬尖椒每667可节水500m3以上,平均节水可达60%~80%。

2.2 做到了适时适量追肥

应用软管微灌技术,肥料随灌溉水施入,直接送达作物根部,易被作物吸收,减少了肥料的挥发和随水深层渗漏,做到了适时适量追肥,对作物生长极其有利,减少了浪费,降低了成本,可省肥40%~60%。

2.3 不破坏土壤结构

应用该技术可使灌水均匀度高达90%以上。土壤受水的重力作用小,因而比较疏松、容重小,地表面不板结,土壤团粒结构不被破坏,孔隙比不应用多,有利于通气透水和日光温室内作物的生长。而大水灌溉的土壤相对坚硬板结,植株相对矮,生长势弱。

2.4 有利于日光温室的越冬栽培

应用软管喷灌技术,早春室内气温比外界气温相对高2℃,室内地温比外界地温相对高3℃,因此,地温相对高而稳定,这对于日光温室的冬季生产极为重要。所以,应用软管微灌技术对北方日光温室越冬栽培作物具有广阔的应用前景。

2.5 温室内湿度小,病虫害轻

软管微灌技术用水少,且全部滴在作物的根部,再加上地膜覆盖阻止了水分蒸发,因而温室内湿度较小。经对比试验,应用软管微灌技术的日光温室空气相对湿度为60%,而应用沟灌的日光温室相对湿度为80%,有的甚至达到90%以上,因此,应用沟灌的日光温室尖椒植株果实和叶片结露多,有利于病虫害的发生;而应用软管微灌技术的日光温室尖椒植株果实和叶片结露少或不结露,减轻和延缓了各种病虫害的发生。

2.6 省工省时,易于自动化管理

应用软管微灌不需要水渠、人员看管拨水,节省了人力和时间,有利于自动化管理。

2.7 产品商品性好,产量高

应用该技术生产的尖椒,品质优、果实整齐、三类果少、下果集中、色泽好,因而市场行情也好,比不应用软管微灌技术的产量提高了10%。

3 其他管理

除应用软管微灌技术外,尖椒其他栽培管理技术与不应用的完全相同。另外,早春过后,随着外界温度的逐渐升高,一定要逐渐延长软管微灌给水的灌水时间,以防止灌水不足而造成落花、落果。特别是到高温季节,如果用软管微喷灌给水不足,我们还要隔行浇大垄沟,以起到降温的作用,从而促进甜椒生长发育和提高坐果率。在整个生长期一定要注意防治病虫害,力争达到高产、高效。

温室效应的后果第2篇

1建高标准日光温室

建设具有优良的保温和蓄热构造,能够在温室密闭的条件下,防止棚室内外土壤和气体热量交换,最大限度地减少温室散热的高标准日光温室。如采用墙体加苯板,前底角埋苯板,后墙培土等措施。

2保持塑料棚膜的清洁

一定要采用无滴水、质优、保温和透光率高的棚膜,由于透光率高,使更多光能转化为热能,提高室内温度。经试验可选用PO棚膜,PO棚膜透光率高,能够改善温室内光照条件,促进了温室内蔬菜的生长发育,提高了蔬菜的产量,对番茄增产可达15.6%,应用效果显著。最主要的是保持棚膜清洁,要及时清扫棚膜,清扫棚膜可采取刀条布清洁棚膜技术,清洁布条是以帆布或亚麻为主要材质,布条的一侧为齐边,一侧为毛边,宽5cm左右,长度可根据温室的跨度自行裁剪,一般要长于温室跨度5m左右,按温室2~3排骨架一根清洁布条,可将布条固定在压膜线上,当有风的时候,布条随风摆动,达到清洁温室棚膜的目的,每100m温室需布条10kg左右。

3密闭温室、适时防风

为防止日光温室内热量损失,一定要将温室封闭好,防治棚膜有窟窿,墙体通风,同时再扣棚时,一定要拉紧棚膜,拽进压膜线,使棚膜在风天不进行上下摆动,使棚室热量迅速损失。进入冬季,随着外温降低,应按着作物生育适温上限,逐渐提高2~4℃温度后在进行通风,室外温度高时,早上揭帘后,马上防风,降低湿度,湿度降低后,关闭防风口增温,增加温室热量的蓄积。

4温室采用前开门

以前的日光温室门都是在东西两侧的一侧开门,我地区冬季北风较多,这种开门容易使冷空气进入棚室,特别是在冬天寒冷季节,靠近门的一侧蔬菜植株生长明显比里面的缓慢,植株变矮。温室前开门是在温室的东西靠近山墙的前部,在两个铁架子之间的温室塑料膜上做一个门,温室里面用塑料膜与棚膜沾好,塑料膜一直到地面用土压严,这样在靠近山墙形成一个小的过道,温室前开门有效的减少了冷空气进入棚室,起到了良好的防寒效果。

5温室应用保温性能好的覆盖物

草帘子的保温性能不如棉被,有条件的要应用棉被。无论棉被或草帘子厚度要在5cm以上。应用棉被加一层草苫,应用草苫要双层覆盖。草苫下加盖三层牛皮纸被,为防止雨雪弄湿草帘,可在草苫上加盖一层普通农膜或往年的旧棚膜,效果很好。覆盖物外面加盖一层塑料薄膜,一方面保温;另一方面在雨雪天又防止覆盖物吸水造成棚室骨架的毁塌。

6采用大垄双行台作地膜覆盖栽培

在温室内,采用大垄双行台作地膜覆盖栽培,由于总结了台的两个层面,台的两侧增加了土壤吸收太阳辐射量,提高了低温。采用白色地膜进行全膜覆盖,既可降低棚内湿度,又有利于透光增热,又起到很好的保温作用。

7利用加温提高温室温度

在冬季,要经常注意天气的变化,注意收听天气预报,遇到强寒流袭击,温室内夜间温度低于6℃时,采取临时加温措施,预防冷害、冻害,在确保安全的前提下,采取的措施较多。如采用安装暖气、燃烧专用增温块、应用电炉子、电暖风、红外线灯、点燃沼气灯和前底角附近每1.5m点燃一个蜡烛的做法,确保蔬菜作物免受了低温冷害的危害。

8在温室后墙挂反光幕

在日光温室后墙上悬挂反光幕,由于聚酯膜镀铝后形成光亮镜面,平面照射在温室后墙上的太阳短波辐射被反射到温室弱光区,射到蔬菜植物体和地表上,使温室内弱光区的光照强度大大提高。调节了温室后部的光照条件,促进了光合作用,提高了产量,提高了温室的效益。反光幕与对照相比,5cm地温比对照高0.3℃,10cm地温比对照高0.4℃,15cm地温比对照高0.5℃,20cm地温比对照高0.3℃。增设反光幕地面光照度比对照高1461LX,植株顶部光照度比对照高1756LX。

9防病虫应用烟雾剂

日光温室内,由于空气湿度较大,易发生各类真菌病害。如果水剂喷雾防治,效果往往不佳,同时由于增加了空气湿度,而降低了温室内的温度。而采用烟雾剂进行防治,由于不会增加棚内湿度,且药剂分布均匀,因此,防治效果较理想。

10温室前底角挂防寒围裙

冬季外界温度较低时,在温室内前沿张挂1m左右高的防寒围裙进行防寒,起到了很好的保温防寒效果.温室前底角挂防寒围裙的前沿平均气温为16.8℃,温室前底角不挂防寒围裙的前沿平均气温为15.6℃,温室前底角挂防寒围裙的比不挂防寒围裙的前沿平均气温高1.2℃。另外,在阴雪天温室前底角挂防寒围裙的比不挂防寒围裙的前沿平均气温高0.9℃。

11合理灌水,适时喷施农药或叶面肥

温室效应的后果第3篇

光照

是影响作物生长发育的重要环境因子之一,根据荷兰温室种植者的经验,1%的光照意味着1%的产量,由此可见光照在作物生产中的重要程度。各种原因带来温室内的光照不足都会影响温室作物的生长、发育及其产量和品质,光照已成为温室作物生产的重要限制性因素,人工补光将是必然的选择。

根据温室作物生产的特点和要求,理想的温室补光人工光源应具备低散热、低耗能、高光电转换效率、具有最适光谱、坚固耐用、使用寿命长、适合温室环境、具有一定的调控性等特点。LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的绿色节能光源,应用于温室生产,具有白炽灯、荧光灯和高压钠灯等传统人工光源不可比拟的优点。

作为一家具有120多年历史的照明领军企业,飞利浦率先将LED应用于温室园艺补光。基于大量的研究和应用,飞利浦开发了专为设施园艺领域应用而设计的LED产品和技术。除了选择适合植物生长的光谱,秉承LED节能、低散热和使用寿命长等特点外,还充分考虑到设施园艺生产中的特殊环境,提高了LED产品自身的防水防尘等级。经过前期的试验和研发,飞利浦在2008年向市场推出了第一代园艺GreenPower LED解决方案。经过10年的持续应用实践,飞利浦园艺LED已经扩展为一系列的包含多种照明模组的解决方案,不仅质量稳定可靠,还具有寿命长、光衰低、防水防尘等级高等特性。除了过硬的产品本身,在应用层面,飞利浦还首次提出了LED“光配方”的概念,即在某种生长环境下、某种作物的某个生长阶段所需的理想光照条件,包含了3个方面的含义:①光强、光质、光均匀度、光照位置和时间;②在此“光配方”下最适宜的其它环境因子;③可以期待的使用效果(含节能效果)。光配方的理念现已被广为接受,基于光配方的指导,飞利浦园艺LED在遍布世界的温室种植中有了大量的应用。并且,飞利浦园艺LED照明团队专门设置了植物专员角色,更好地进行光配方开发以及与用户开展深度交流,这也是飞利浦园艺LED照明团队的优势和特色,是确保用户成功的重要因素之一。该文着重以各种应用为例,介绍飞利浦园艺LED在温室领域的应用实践及其效果,以期为中国设施园艺生产的补光应用提供有价值的参考。

温室果菜补光

冬季的温室果菜(番茄、黄瓜)生产光照不足,需要提供人工补光。同时,玻璃温室生产中采用高架栽培,植株高度可达4~5 m,由于植株叶片相互遮阳,导致中下部叶片缺少足够的光照,影响其光合性能的发挥,进而影响了最终产量和经济效益。在这种情况下,采用LED顶光模组和LED植株间照明模组相结合进行温室果菜栽培是优化的照明解决方案,称之为全LED补光方案(图1)。植株的顶部是LED顶光模组,替代传统的高压钠灯(HPS)。每行植株之间平行吊有2行LED植株间照明模组,2组模组在高度上保持一定的间距,消除上部叶片因遮阳对中下部叶片的影响,使得植物的中下部叶片获得更多光照,将LED模组放置在作物之间,进行植株间照明,这正是充分利用了LED低散热的特点。

采用飞利浦全LED补光方案进行温室番茄生产,提供番茄生长所需要的光照,在节能的同时,植物能更有效地利用光照,提高番茄的产量。在温度比较高并且需要补光的季节,也能够开启植株间照明模组,补充中下部叶片光合作用所需光照。反应在作物管理中,中下部叶片可以保留在植株上更久,提供更多的光合贡献。综合应用效果可以看出,采用全LED补光方案使植物生长更健壮、叶片更浓绿,成花率和坐果率得以提高。比利时Greet Biesbrouck番茄种植公司的应用结果表明,稳定的光照带来了比之前更稳定的产量,与不补光或仅仅采用高压钠灯补光相比,产量提高了20%~25%。在荷兰Delphy公司进行周年生产的试验中,更是获得了100.6 kg/m2的高产记录。在品质方面,冬季生长的番茄,果实大小、形状、色泽更均一,品质提高、风味更佳(图2)。荷兰瓦赫宁根大学的研究测试表明,番茄果实的VC、VE含量均有增加。在温室环境调控方面,也带来显著的积极效果。LED的低散热,可以更好地控制热量和光照,避免给温室内带来过剩的热量,温室不需要通过开窗而降温,进而维持了较高的CO2浓度,促进光合生产,提高产量。与顶部使用高压钠灯配合植株间补光的温室平行对比,仅使用2/3的能耗。有案例表明,在暖冬地区或暖冬年份,高压钠灯种植区的温度控制成为种植者最为头痛的问题,而LED种植区则不存在这个问题。

温室叶菜种植及育苗补光

目前,在温室内种植叶类蔬菜(以生菜为例)越来越多。同样,冬季光照不足,尤其是在冬春季节的低温寡照甚至空气严重污染的地区,补光显得尤其重要。不少生菜种植者之前选用高压钠灯作为温室生产种植的补光方案,随着植物对光照需求的提高以及种植者对节约能耗的需求增加,越来越多的温室种植者趋向于尝试LED补光方案。基利浦园艺LED在温室蔬菜种植补光的专业性,许多生菜种植者选择了飞利浦园艺LED作为温室生菜补光的优选方案。

前期的试验以及大量的应用实例表明,飞利浦LED顶光模组提供的补光方案具有以下几方面优势。首先,表现在补光时段上,在早春或者晚秋,甚至一些暖冬地区,在需要补光的时节需要开启高压钠灯补光。由于高压钠灯的高散热量,种植者在温室环境控制上有2种选择:一是在不开窗通风的情况下补光,让植物处于较高的温度中;二是开窗通风降温,但CO2浓度会急剧降低,继续加大CO2的使用量,会导致CO2的浪M。然而,这2种选择都是得不偿失的生产管理措施。于是,种植者不得不放弃补光,生产受到影响,而LED补光没有这方面的问题。其次,表现在植物生长方面,在飞利浦LED补光下种植的生菜,生长更好、生育期更短、单株生菜更重。生长过程中,使用高压钠灯时会带来的烧尖(tip burn)现象也不再发生(比利时Desmet公司)。在品质表现方面,飞利浦特有的光配方使植物的叶片更厚实,口感更佳。株型更紧凑饱满,更好的株型意味着更长的货架期,适合于产品的长途运输。并且,红叶生菜的红色着色效果更好、更快(图3)。另外,飞利浦LED顶光模组开发了特有的vision产品,使用在芬兰Nurmitarhat Oy温室种植的采收区,不仅可以补光,而且可以很好的用于采收时观察植株的长势、颜色和品质等外观是否达到采收标准。据拜耳蔬菜种子公司的种植结果,在使用飞利浦LED补光方案后,种植一茬生菜的时间缩短为未使用飞利浦LED补光时所需种植时间的一半,并且其所育成的红叶生菜品种,着色品质表现得更突出,这也使得他们的品种在市场上具有更大的竞争力。

在冬季的温室育苗中,如果连阴雨天气突袭,温室内的光照水平会更低,严重影响作物的生长发育,此关键时期的光照如果不足,蔬菜幼苗会生长欠佳,易产生徒长苗。飞利浦LED生产模组在温室内提供理想的光照环境进行温室蔬菜的育苗(图4),育成的苗子会更健壮,品质更好。

在植物的生长、发育、产量、品质取得用户满意效果的同时,种植者还发现,飞利浦LED补光方案更节能、更高效,能够节省约一半的电费,意味着生产单株生菜(单位重量)的成本更低,获益更高。

温室花卉补光

光照对于是温室切花、盆花的生产至关重要。根据温室花卉补光的目的,将温室花卉补光分为2个方面:一是光周期补光,即通过改变光照时间、调节光周期从而达到花卉的花期调控,这种方法提供的光照强度较弱,植物只需感受到光信号即可;二是生长补光,即通过对植物生长阶段提供生L所需的光照,从而促进植物更好的生长,进而形成产量和品质,这里提供的光照一般较强。

对日长比较敏感的植物,在特定时期会根据需要进行人工补光,提供长日照条件或者在夜间进行人工补光打破其暗夜,来达到调节开花期的目的。是一种短日照植物,在其开花前,必须达到一定的营养生长;或者在育种过程中为了保持母本的营养生长,必须抑制花芽分化。为了达到维持营养生长的目的,使用飞利浦LED花期灯来补光,提供长日照条件,从而达到花期调控的目的。比利时Gediflora公司应用结果表明,飞利浦LED花期灯在达到抑制花芽分化效果的同时,与原有的白炽灯相比,LED的应用节能达到60%(图5)。花期灯也可以应用在草莓生产中进行人工补光,明显促进草莓茎的抽生,提早收获期,提高果品质量,并且大大减少畸形果的数量。同时,比白炽灯节能88%(荷兰Brookberries公司,图6)。在石竹、珍珠菜属等花卉的花期调节上也有很好的应用。

花卉补光的另一方面是生长补光。众所周知,营养生长是生殖生长的物质基础,充足的光照带来充分的营养生长,能够保证开花的进行,使花朵的花型、花色有所改观。比利时Scheers Rose Nursery公司专业生产大花型切花玫瑰。出于高品质玫瑰的生产需求,近期他们温室中更新了补光方案,采用70%飞利浦LED和30%高压钠灯的组合方案。与原有高压钠灯方案相比,新方案补光强度提升至原光强的1.5倍,且产热降低了50%。如此就不需要对整个温室的供电设施进行改造。消耗相同的电量,可以提供同样的光照强度,并且可以每年多提供500~750 h的光照。温室内的CO2浓度和温度控制都更加稳定,生产出了高品质的切花玫瑰(图7)。飞利浦全LED补光方案在温室非洲菊、蝴蝶兰等花卉生产中的应用,在植物生产和经济上也取得了令人满意的效果(图8)。

现代玻璃温室的天沟高度越来越高,温室内垂直空间越来越大,使在温室内进行多层种植成为可能,而多层种植的关键条件就是光照。飞利浦LED提供了很好的解决方案。De Hoog Orchids是一家专门从事石斛兰温室生产的专业种植公司。先前采用高压钠灯种植,每年植株能够开花1次。开花前需要一段低温诱导,使用空调进行降温,产生了高额电费。为了扩大石斛兰的生产规模并实行周年种植,该公司采用了多层种植,每层均采用飞利浦LED提供生长所需的光照(图9)。“光照稳定,易于控制,使得我们很容易做到控制植物的某些性状,比如花芽分化的进程、花芽诱导数目以及一簇花的数目,这对于我们来说至关重要。稳定理想的光照也让我们能够提前进行生产的计划来更好地满足客户的要求,同时也节省了电费。最终提高了空间利用率,提高了整个温室生产的效率”。由飞利浦LED提供的光照解决方案同样应用于郁金香、长寿花。

国内在高档花卉的温室种植中也对飞利浦LED补光方案做了试验,在小玫瑰和姜荷花的试验中均取得了很好的效果,补光后的植物长势更好、叶片更绿、分枝增加、发花更多、花苞更大(图10)。

温室效应的后果第4篇

但在我国一些严寒地区,如黑龙江、内蒙古和新疆的一些高纬度地区,冬季室外温度可能达到-30℃以下,这种条件下,单纯依靠温室的保温就难以满足室内种植作物的正常生长温度要求。此外,就是在低纬度的华北和西北地区,因为日光温室是一种被动式太阳能建筑,在遇到连续3天以上的阴天或雨雪天气后,由于自身储能不足,温室内温度也难以满足作物的正常生长温度;对于温室内种植一些特殊品种的作物,如南方水果、高温果菜,或育苗等,对室内温度的低限要求提高,日光温室若不加温也难以满足其生长要求。

日光温室冬季作物生长受到抑制,不仅是因为室内空气温度的影响,地温不高更是影响温室内作物正常生长的重要因素。

所以,我们倡导高效节能日光温室一般不用加温,但对于特殊品种和特殊条件,日光温室的加温还是必要的,而且也是必须的。

但高效节能日光温室的加温主要是应对恶劣的低温严寒和短期连阴天等灾害性天气条件,从节省投资的角度讲,一般不宜安装永久性的加温设备。为保障生产,宣设计安装简易的临时加温系统。

这里介绍一种简易的日光温室加温系统。

如图1所示,散热器采用了柔性塑料软管,分两层架设在木桩上。尽管其导热性能较金属结构散热器(如光管散热器、圃翼散热器、铸铁散热器等)差,但它安装灵活、柔韧性好、质量轻,对于不太讲究热效率的临时加温系统而言,仍然是一种比较好的选择。越冬生产结束后,可以方便地将散热器收起贮藏,等待来年使用。也不影响其他季节温室的生产作业。

此外,这种散热器还能方便地埋入地下,进行土壤加温,不存在硬质钢管热胀冷缩造成散热器损伤的问题。

温室效应的后果第5篇

新疆博尔塔拉蒙古自治州,简称博州,地处亚欧大陆腹地,位于新疆维吾尔自治区西北部,准噶尔盆地西缘,地理位置为东经79°53′~83°53′,北纬44°02′~45°23′。博州地处内陆,属温带大陆性气候,生长季日照时间长,昼夜温差大,极端最高气温44℃,极端最低气温-37℃,年平均气温3.7毫~7.4℃,≥10℃的积温3271℃,无霜期153天~195天,平均冻土层深度1.38m,较适于发展反季节温室大棚蔬菜生产。

博州地区温室建设主要技术参数

温室方位角

博州地区属于高纬度地区,太阳升起时间较内地晚2h,太阳落山时间较内地晚2h。因此,博州地区日光温室方位以东西走向,坐北朝南,南偏西5°~8°为宜,以最大限度地增加温室的采光时间。在温室建设中可用罗盘仪确定温室方位角。

温室高度(脊高)

脊高指温室最高透光点(屋脊)到水平地面的垂直高度。有资料介绍,温室内大部分热量是从棚面散失的,而棚面大小和温室高度直接相关,所以较低的温室高度,室内空间小,有利于保温。但脊高过低会影响生产者的温室内作业,尤其种植果蔬类蔬菜的温室,脊高不能低于3m。较高的温室脊高,可以使温室采光效果好,但前屋面倾斜度增大,生产者的生产管理不便,同时棚面散热量增加,还浪费建筑材料。

博州地区日光温室适宜的脊高一般为32m~38m,依据温室跨度和后屋面仰角来确定温室的脊高。

温室长度和跨度

温室的长度,即东西延长米,一般为60m~80m。温室长度低于50m时,东西两面山墙遮阳面积相对增大,设施内有效受光面积相对较小:温室过长,增温保温效果明显降低。温室跨度,即南北宽度,根据博州两县市纬度,博州日光温室建设的跨度一般以7.5m~8.0m为宜,跨度不宜过大,否则会影响到温室的安全性。实践证明,跨度每增加1m,脊高相应要增加0.2m,后坡宽度要增加0.5m。温室高跨比,即温室高度与跨度的比值,不同纬度地区要求的高跨比也不相同。纬度越高,高跨比越大,一般温室的高跨比为1:2左右。

温室屋面角

温室屋面角度是高效节能日光温室的重要参数。

前屋面地角

前屋面地角即温室南面棚膜与地面之间的夹角,即图1中∠1。温室前屋面地角不能太小,否则温室前方高度过低,田间操作和管理不方便,同时使温室棚面延长和跨度增加。根据多年实践和调查,博州地区适合果蔬栽培的日光温室前屋面地角应在60°~70°之间,最小也不低于60°。

前屋面角

温室前屋面角是温室主棚面与地平线之间的夹角,即图1中∠2。温室前屋面是温室接受阳光的主要部分,前屋面角度大小决定着进入温室的太阳辐射总量。理论上讲,光线入射角为0°时,阳光直接射向棚膜,膜面受光量最大。但实际上,温室棚面不可能与阳光投射方向垂直。根据测定,当入射角为40°时,温室进光量与0°差异不甚显著,因此温室建造时,只要保证在冬至日时太阳光线与温室棚面入射角达到40°,即可较好地接受日光辐射能量。不同纬度地区太阳高度角不同,各地温室前屋面角的大小也不一致,纬度越高,前屋面角越大。在实际中,可以用下列公式求得

前屋面角=当地纬度-16.33°。

根据上述公式即可计算出博州地区的精河县、博乐市和温泉县3个县(市)温室建设的前屋面角度,分别为28.04°、28.21°和28.25°。

仰角

也称温室后屋面仰角即图1∠8。中温室后屋面仰角直接影响温室后墙受光状况。仰角太小时,后墙遮阳太多,后檐上部也见不到阳光。但仰角太大时,后屋面上部水平部分相对较小,造成草苫放置和其他人工操作均不便。博州地区温室建设合理的后屋面仰角为40°~45°。

温室间距

温室间距即前后两栋温室之间的距离。为了防止相互遮阳,温室与温室之间的间距应是脊高的2.5倍。博州地区温室建设适宜的温室间距在6.0m~6.5m之间。

在日光温室建设时,一定要正确掌握以上参数,同时要考虑所用材料的承重性能和性价比,这样才能建成经济实惠、牢固耐用、效果显著的日光温室。

温室墙体厚度的确定

温室墙体厚度即温室山墙和后墙的厚度。博州属于高纬度地区,冬季寒冷,在温室建设中,为最大程度提高温室蓄热性能,进行深冬越冬生产,一般夯实土后墙和山墙厚度(底宽)都在3m~4m之间为宜,顶宽厚度在1.5m~2.0m之间为宜。

温室效应的后果第6篇

关键词:温室;秸秆生物反应堆;利用

秸秆作为地球一大可再生资源,如何科学利用,是中国乃至世界的一大难题。十一届三中全会后,中国农业连年丰收,秸秆数量猛增。因没有成熟的秸秆消耗转化技术,农民把秸秆乱堆乱放甚至乱烧,既浪费资源,又污染环境,同时给国家和人民生命财产带来了严重威胁。

据估算,目前中国每年有30亿t生物秸秆不能有效利用[1]。虽然秸秆作为生物质能源可进行发电,但中国尚处在研究试验阶段,还未能推广应用[2]。中国每年化肥施用量近5 000万t,已占世界总量的1/3,成为世界化肥消费第一大国,但同时化肥的有效利用率不到35%,且逐年下降。秸秆焚烧、过量施用化肥,不仅增加了农业生产成本,降低了农产品质量,还给城乡环境带来了严重污染。如何将秸秆合理利用,变废为宝是当前要解决的重要课题[3]。为此,国家提出把推进秸秆综合利用与农业增效结合起来,进一步发挥市场机制作用和加大政策扶持力度,加快提高秸秆综合利用,促进资源节约型、环境友好型社会建设[4-6]。

1 国内研究现状

2 技术优越性及利用价值

在温室水果蔬菜栽培上,连续运用秸秆生物反应堆技术可减少农药、化肥用量,降低生产成本,可使水果蔬菜作物增产20%~30%,增加着色,果实大小均匀,提高产品品质,并能提前10~15 d上市。

2.1 技术的优越性

2.1.2 释放热能,提高地温与气温

据测量,北方地区在三九天(1月上中旬)的温室20 cm地温很少有达到12 ℃的,一般就是8~10 ℃,甚至更低。应用内置式秸秆生物反应堆技术,使冬季20 cm地温提高4~6 ℃,温室内温度增加2~3 ℃。从而有效地缓解了地温与气温不协调的矛盾。

2.1.3 生物防治病虫害,生产无公害产品

温室栽培中随着许多病害的不断出现,导致用药量加大,农药残留严重影响食品安全,同时造成生产成本上升,有的甚至绝产绝收,给棚户造成严重损失。秸秆生物反应堆所用的专用菌种中有16种有益微生物,它们在分解秸秆的同时,能繁殖产生大量抗病微生物及孢子,这些微生物及其孢子分布在土壤中、叶片上,有的能抑制病菌生长,有的能杀灭病菌,防治效果在60%以上。采用了这项技术,有的温室能达到基本不打农药,产品完全为无公害产品,不同程度地解决了病虫害和食品安全问题。

2.1.4 消化秸秆,改良土壤

在一些地区,温室栽培使用的化肥量大大超过了作物实际需要,个别温室甚至是作物实际需要的几倍。这些超出作物实际需要的化肥,残留在土壤里,造成土壤板结盐渍化。应用此技术,秸秆分解后残渣里面含有大量的有机质,这些有机质留在温室的土壤中,会使土壤变得肥沃而且松软,为根系生长创造了优良的环境[13]。除此之外,还含有大量抗病微生物和矿质营养,这些矿质营养又是植物生长所必需的,而且比例分配得很好,这样很好地改善了土壤的营养状况。应用秸秆生物反应堆技术后,第1年可减少化肥用量50%以上,第2年减少化肥用量80%以上,第3年可不施用化肥,根本上解决了土壤板结盐渍化的难题。

2.2 技术的利用价值

秸秆生物反应堆技术是在微生物菌种、催化剂和净化剂的作用下,将秸秆定向、快捷地转化为作物生长所需的二氧化碳、热量、抗病微生物、孢子和有机无机养料。每667 m2温室应用秸秆4 000~5 000 kg,室内CO2浓度可提高4~6倍,光合效率提高50%以上,植物免疫力增强,可有效防治线虫病等。农药用量减少70%,化肥用量减少50%以上。据统计,温室应用秸秆生物反应堆技术,每667 m2可降低生产成本50%,瓜果菜平均每667 m2增产30%以上,增收40%以上,可显著地提高瓜果蔬菜产品的经济效益。

2.2.1 作物长势好

蔬菜作物苗期早发、生长快、根系发达,茎秆粗壮,节间缩短,叶片肥厚,病虫害少;生长势强壮,开花结果早,坐果率高,载果率提高,果实膨大快、成熟早;连续结果能力强,比常规种植瓜菜收获期延长30~45 d,果树晚落叶20 d左右,显著提高温室作物的单产水平。

2.2.2 产品提前上市

应用这项技术后,一般瓜果类蔬菜能提前7~15 d上市。这对于草莓、樱桃等温室时令果菜来说,价格可提高1倍甚至几倍。

2.2.3 改善产品品质

温室应用秸秆生物反应堆技术,化肥、农药用量少,甚至不用,化肥、农药残留必然减少,产品品质也就必然提高;另外,从产品内在品质讲,含糖的瓜果菜可以提高2个百分点的含糖量,吃起来香甜可口;不含糖的瓜果菜,如黄瓜、甜椒、西葫芦的味道也好很多。因此,这类产品价格即使相对高一些,也深受消费者的欢迎。

综上所述,秸秆生物反应堆技术在温室水果蔬菜越冬生产上具有较高的应用价值。它的开发利用能够使中国农村大量剩余秸秆得到合理利用,提高秸秆利用效率,产生良好的经济效益,并能有效解决焚烧秸秆造成的环境污染等问题[14]。为大力开发利用秸秆、改善环境、实现农业可持续发展开辟了新的道路,它必将成为中国农业的一场新的革命[15]。

参考文献

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[4] 石红.秸秆生物反应堆技术在温室甜瓜上的应用试验[J].蔬菜,2012(5):55-56.

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[13] 赵晓艳.不同生物有机肥应用效果及机理的比较研究[D].北京:中国农业大学,2003.

温室效应的后果第7篇

关键词:温室环境;模糊算法;PID控制器;自适应

DOIDOI:10.11907/rjdk.171197

中图分类号:TP319

文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2017)006-0100-04

0 引言

随着计算机和网络技术的快速发展,温室环境的控制正在向智能化、自动化的方向迈进,利用物联网技术对温室环境进行有效调控可以改善农业生态,提高农作物质量和产量。但温室环境是一个多变量、强耦合、大滞后且时变的被控对象[1],且江浙地区四季气候变化明显,夏季炎热湿润,冬季寒冷干燥,昼夜温差及湿度差较大,常规控制方法难以取得理想效果,而现有控制系统控制模式固定,不能适应环境变化,因此建立一套适应性强、响应快、稳定性好的智能温室测控系统是现代精细农业的迫切需求。

目前,已有的控制方案中采用传统PID控制来实现,但PID参数恒定,无法适应非线性系统的控制需求。因此,本文将模糊理论与PID控制相结合,运用模糊推理对PID控制器的3个参数进行调整,提高了系统的自适应性和灵活性,改善了系统动态性能。

1 模糊PID控制器原理

1.1 模糊控制原理

在传统控制领域里,对系统的动态信息描述越精确,控制效果越好,然而对于复杂系统,由于变量太多,往往无法精确表示系统的动态信息,这时可以考虑使用模糊控制来解决。模糊控制是一种非线性控制方法,其不依赖于被控对象的精确数学模型,而是通过大量的实际操作数据及专家经验总结出控制规则,用自然语言描述控制策略,模拟人对事物的决策实现对系统的控制。温室环境复杂多变且干扰因子众多,常规方法难以取得理想的控制效果,所以使用模糊控制实现对温室环境的调控比较合适。

在模糊控制系统中,模糊控制器设计是其核心部分,控制器结构如图1所示,主要由4个部分构成:模糊化处理、规则库、模糊推理及解模糊[2]。

1.2 PID控制器原理

在工程实际中,PID控制因其简单、可靠性高及鲁棒性好等特点被广泛应用于工业及设施农业的过程控制中,并取得较理想的控制效果。所谓PID控制即:比例(P)-积分(I)-微分(D)控制[3],结构图如图2所示,其控制算式如下:

u(t)=Kp[e(t)+1/Ki∫t0e(t)dt+Kd*de(t)/dt](1)

式(1)中,Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分系数,e(t) = r(t) - c(t),r(t)为设定值,c(t)为实际测量值,e(t)为控制器的输入,它是设定值与实际测量值的偏差,u(t)为控制器输出。PID控制器中Kp、Ki和Kd的调节会对系统的动静态性能产生较大影响,3个参数的作用具体如下:(1)比例控制Kp:使系统反应灵敏,可以迅速调节系统误差;(2)积分控制Ki:系统在进入稳态后存在稳态误差,Ki用来消除稳态误差;(3)微分控制Kd:提前预测系统误差变化的趋势,使误差提前为零,Kd是一种超前调节。

2 温室测控系统分析与设计

2.1 叶菜温室环境因子分析

叶菜温室环境包含因子众多,包括环境温度、光照强度、空气湿度、CO2浓度、土壤水分和肥力等,这些环境因子在温室环境中相互联系、相互耦合,一同作用于温室这个小气候环境[4]。各个因子对叶菜生长的影响及调控如下:

2.1.1 温度

环境温度是影响叶菜干物质分配及叶片生长最重要的环境因子。若环境温度偏低会导致叶菜生长缓慢甚至停滞,长时间低温更容易引起低温危害。若温度偏高会导致呼吸消耗增加,叶菜植株积累的干物质减少,所富含的能量减少。对温室内温度的调控主要包括:升乜刂萍敖滴驴刂啤

(1)升温控制。当对温室进行升温控制时,首先关闭天窗及侧窗,然后开启内保温膜和内循环促进温室内空气的流通,之后开启暖气、空调等设备进行升温。

(2)降温控制。温室温度调控中常用的降温措施有:自然通风(侧窗和天窗等)、人工强制通风(排风机)、开启遮阳网(内遮阳和外遮阳)、湿帘冷风机降温等。

2.1.2 湿度

空气相对湿度对叶菜生长的蒸腾作用有较大影响。若空气湿度过高,叶菜根部呼吸困难,不仅影响正常生长发育,而且容易诱发病害;若空气湿度过低,土壤湿度也会随之降低,可能会导致作物缺水而出现萎蔫现象。对于叶菜而言,长期处于空气湿度较低的环境中生长时,容易导致叶菜的叶片小而厚,阻碍了叶菜的生长。对湿度的调控包括:加湿和除湿。温室内常用加湿方法有喷雾加湿和湿帘加湿;温室内除湿控制可以采用自然通风或强制通风,在温室内空气含量一定的情况下,也可采用加温除湿来降低温室内的空气湿度。

2.1.3 光照

光照是作物进行光合作用的能量来源,它影响到幼苗的素质、植株的生长和产量高低。光照太强会灼伤作物,光照不足时光合作用会减弱,对温室内光照的控制包括遮光和补光。

其中,遮光控制可以通过开启内外遮阳网来减弱温室内部的光照强度;补光控制在连续阴雨或者光照不足的情况下,为了促进作物生长,可以通过开启补光灯的方式增加温室内的光照强度。

2.1.4 CO2

CO2浓度是作物进行光合作用不可缺少的条件,它直接影响着有机物的合成。CO2浓度的控制可以通过通风换气或者CO2发生器。

此外,环境温湿度在一定条件下是相互耦合的,当温度上升时湿度呈下降趋势,温度下降时湿度呈上升趋势,同时空气湿度变化又会影响环境温度[5],而光照变化也会对温湿度产生影响,如当光照增强时,温度会上升等,所以设计温室测控系统的输出需要考虑环境因素间的耦合作用。

2.2 模糊PID控制器设计

PID控制器在过程控制中被广泛应用,但其参数整定是控制器设计的核心内容。常规的PID控制器使用工程整定方式,参数设定后一般固定不变,对系统运行变化的适应能力、抗干扰能力不足,所以本文采用模糊控制对PID控制器的参数Kp、Ki和Kd进行在线整定[6],使控制器能够及时响应系统环境的实时变化,使系统具有更强的灵活性。

温室测控系统是一个多变量间相互耦合且时变的复杂系统,理论上来说,如果一个模糊控制系统能够做到将所有影响温室内环境指标的因素作为控制器的输入,那么该控制器的输出一定非常准确,但事实上这样做是不现实的,因为将越多的环境变量作为输入,环境因子之间的相互耦合关系就越多,控制系统就越复杂,控制器的规则库就无法定义。从上文对温室环境的分析中可看出,在众多的环境因子中,温度和湿度两大因子对温室环境的影响最为明显,光照其次,其它如CO2等因素的控制相对单一,且耦合作用相对较小。因此,本系统在设计时综合考虑温室内光温湿的测量与调控,其它因子暂不考虑。

模糊PID控制器的结构图如图3所示,在设计系统的输出时,充分考虑湿度和光照的耦合作用进行综合调控。当环境因子的调控发送冲突时,以温度调控为先,湿度其次。

其中,r(t)为温度设定值,c(t)为温度实际测量值,u(t)为PID控制器的输出,为控制温湿度相关执行机构的变量[7],控制器的输入为温度偏差e和偏差变化率ec,控制器可根据系统实际运行情况模糊推理出Kp、Ki和Kd的增量ΔKp、ΔKi和ΔKd。

根据温室测控系统的实际情况,将e、ec、ΔKp、ΔKi和ΔKd的模糊论域划分为5个等级:{NB、NS、ZO、PS、PB},其含义分别为:{负大、负小、零、正小、正大},论域范围为[-4, 4]。两个输入变量e、ec及3个输出变量ΔKp、ΔKi和ΔKd的隶属度函数均为三角形隶属度函数。控制规则采用“if A and B then C”的条件句式,依据模糊推理原则,总结出模糊控制规则表如表1所示。

控制器将系统运行时的温度偏差和偏差变化率进行模糊处理后得到e和ec的模糊度,通过查询模糊规则表得出ΔKp、ΔKi和ΔKd的模糊度,再对照模糊论域将3个参数的模糊度解模糊成具体数值,从而计算出新的Kp、Ki和Kd,最后将计算结果代入PID控制算式,计算出系统输出量,则该输出量即为控制温湿度相关执行机构的变量,由该变量推导出当前的控制组合。

2.3 系统总体结构

根据系统需求,本文所设计的叶菜温室测控系统总体结构图如图4所示。

系统层次结构从左至右可以分为3个部分:①传感器、风机等硬件设备;②嵌入式网关;③上层应用(云服务与温室管理平台)。其中,嵌入式网关为温室测控系统的核心部分,是连接上层软件和底层硬件的中枢[8]。网关通过RS485串口通信采集现场传感器、气象站的实时数据,控制风机、水泵等现场执行设备,对环境数据进行分析过滤之后,首先在本地嵌入式数据库sqlite中存储,之后将数据上传至云服务器存储到sqlserver中。用户也能够通过PC或手机登录温室管理平台进行实时环境数据查询、设备控制、现场实时视频查看及自动运行设定等。

3 系统功能模块设计

3.1 嵌入式模块硬件选择

叶菜温室环境复杂多变,干扰因子众多,尤其夏季很可能长期处于高温高湿的环境之中,而嵌入式网关作为温室测控系统的核心部分,必须选择工业级的产品保证其稳定性和可靠性。

本系统选择基于Linux内核的GT6502嵌入式工业计算机作为嵌入式核心控制模块。该模块CPU采用成熟的高性能工业处理器ARM926EJ,且为了保证能达到工业设备需要的稳定性,整板设计采用全工业布线,在材质上选用高品质的PCB板材,稳定的硬件设计能保证系统长时间正常运行。此外,模块具备多重电源保护,抗静电、过流、防反接等保护能有效保证在野外等恶劣环境下的可靠运行。

3.2 嵌入式模块软件设计

在叶菜温室测控系统中,嵌入式模块软件的主要功能是:①采集实时环境数据,分析过滤后存储;②实时响应用户的数据查询、设备控制等需求;③根据用户设置和当前环境数据进行自动调控温室环境。根据嵌入式模块软件的功能设计,其程序实现流程如图5所示。主线程负责子线程的创建与线程资源的回收,所创建的3个子线程分别为:监听线程、断线检测线程及自动控制线程。

(1)监听线程:接收用户设备控制、实时数据查询、配置信息查询等指令,作出响应后向用户反馈执行结果;

(2)断线检测:检测设备与云服务器的长连接,若检测到当前设备断线,则执行重连操作保证设备一直与服务器保持长连接;

(3)自动控制:收集实时环境数据,分析过滤后存储,并将当前环境数据输入到模糊PID控制器中,根据控制的输出进行温室环境调控。

3.3 服务器模块设计

基于高内聚低耦合的软件设计思想[9],本系统将服务器模块按照功能分为通信服务器与数据服务器。通信服务器负责与嵌入式网关、温室管理平台的通信。当前服务器应用在农业示范基地,考虑到应用场景可能被拓展,用户数及设备数可能会增加,通信实现需能够响应弹性的用户数及并发需求,实现资源自动分配,所以通信服务器是基于Linux下的C++开发,选用多路I/O复用模型epoll实现通信并发,通过创建线程池的方式实现连接的负载均衡。数据服务器负责环境信息的存储和历史数据的查询,使用HTTP协议实现数据查询与响应。两个模块分开设计,独立开发,保证通信服务与数据服务互不影响,模块间的通信使用进程间通信现。

4 温室测控系统的效果验证与分析

为了验证系统实际运行效果,课题以江苏省农科院六合农业示范基地为试验对象进行测试,选取该示范基地中一个连栋生菜温室为实施地点。该生菜温室包含4个区域,每个区域包含2个光温湿三合一传感器,整个温室内共有8个三合一传感器,且具有侧窗、内外遮阳、环流风机、水泵等多种执行设备,温室内还接入了4个高清网络摄像机便于查看实时视频。温室外安装一个包含光、温、湿、风速、风向、雨量6种传感器的气象站,用于感知室外环境信息。本测试时间为2016年12月12日,选取温室内环境温湿度为测试对象,对9:00-16:00的温湿度调控状况进行测试。由于当前生菜处于莲座期,生长最佳的温度范围为18~22℃,湿度为70%~80%,因此设定温度值为20℃,湿度值为75%。将温湿度设定值输入系统之后启动系统的自动控制,由测试数据生成的变化曲线图如下:

如图6所示,温室内温度变化范围为17.5~22.3℃,湿度为73.2%~83.1%,由数据可见,系统运行正常并且能够根据设定值及时响应,保持温湿度在合理的范围内,达到了预期的控制效果。

5 结语

构建了基于模糊PID控制器的叶菜温室测控系统。通过对叶菜生长环境的研究,利用模糊推理对PID控制器的参数进行调整,提升了系统的动态性能,实现了叶菜温室环境的自动调控。试验表明,系统运行稳定、响应迅速,具有很强的鲁棒性。

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[7]候涛.基于改进多目标进化算法的温室环境PID控制的仿真研究[D].哈尔滨:东北林业大 学,2014.

温室效应的后果第8篇

关键词:阳台,现状,比较提出,新概念

 

本人从事房地产开发多年,目睹了滕州市房地产开发的历程,住宅设计越来越受到人们的重视,功能分区越来越适合现代人的生活模式。下面就阳台封闭问题谈一谈我的粗略看法。

1、阳台设计和使用现状

众所周知,我国早期住宅的阳台都是由楼空的栏杆围合而成,整个阳台暴露在外,通常被利用来晾晒衣服、种植花草或休憩远眺,由于完全受到自然界的影响使得阳台的使用价值受到极大影响,从而出现了后来遍及大江南北的“封阳台”现象。众多阳台在经过改造后,成为了房间的一个部分。在我国人均住宅面积还较小的时代,阳台面积得到了充分的利用。阳台封闭后从外观上看起来大同小异,但内部的处理上却不完全相同。有的人仅仅把阳台封闭起来,使其成为一个附属房间,而有的人不仅把阳台封闭起来,还将房间和阳台之间的分隔体拆除,使其成为了起居室的扩大部分。这两种情况所产生的空间效果和生态效应是截然相反的。

1.1阳台作为阳光室的优缺点

第一种情况封闭阳台后,阳台空间成为了一个阳光室。该空间介于室内与室外之间,具有中介效应。中介效应是指其成为室外和室内两者之间的缓冲区和过渡带,充当着中间协调者的角色,使自然界的冷热变化不会直接作用于居室内部,这样经过阳光室间接传递后的环境作用力大大降低了,从而改善了居室的热舒适环境。由于直接获得太阳的热能,阳光室成为温度波动较大的空间,加热的空气可以立即为相邻的房间提供采暖,或者贮存起来留待没有太阳照射的夜间时使用。毕业论文,新概念。。在冬天晴朗的日子,阳光室内部的温度要比室外高,这一较高的温度使其作为缓冲区减少了建筑的热损失;而夏天阳光室则成为了一个“隔热层”,将凉爽的居室和炎热的外界隔离开来。

如果说阳台空间的中介效应是被动产生作用的话,那么它还同时具备主动意义上的“呼吸作用”。平常人们所说的“呼吸作用”是指动物体排出废气和二氧化碳,吸入新鲜的氧气,以维持自身的新陈代谢,在这里我们用它指代通过气流的导入和导出来带动热量的转移。如LOGID设计的位于瑞士的某多层住宅有一个两层高的阳光室,并在阳光室大玻璃面的上下方分别设置了进、出风口,夏天气流的自然流动形成了空气循环,可以带走部分热量,使其内部不会过热。

此封阳台的方式形成的阳光室可以充分发挥它的中介效应,并有一定程度的呼吸作用。但是这种改造方式使得中间的分隔体显得有些累赘,因为此分隔体的设计标准是按外墙的标准来设计的,被围在房间中显得笨重且占据了一定的使用面积。同时,阳台封闭后居室内的光线受到一些影响,居室内的视野也不再开敞、宽阔。

1.2阳台作为居室的延伸部分的优缺点

第二种封阳台方式的优缺点和第一种截然相反,它的目的是形成一个大房间,中间的分隔体被拆除后居室面积得到扩大,满足了人们对现代生活空间的追求。在扩大内部空间的同时,也使得居室的采光和景观得到改善。

但是该方式带来的问题是由于封阳台材料(窗框、窗扇等)的气密性差和保温性不良使房间内部更易受到外界冷热变化的影响,并且失去了第一种方式所具备的中介效应。

1.3改进后封阳台的方式

比较两种封阳台方式的效果可见:为了创造更好的居住环境,应结合两者的优点,使阳台空间既保持它的特殊作用,又能改善居室的环境效果。

目前新设计的住宅大多数都将阳台封好,只留两个墙垛口。住户在装修时可以用移门将阳台隔出形成阳光室,有时什么也不做,使其成为一个通长的起居室。

2.阳台设计新概念

阳台空间是住宅中的一个比较特殊的部位,也是最富有自然情趣的场所。利用它来改善居室的生活品质,创造人与自然的和谐环境,达到节约能源的目的,是每一个居住者都应关注的问题。所以无论在阳台空间的设计中,还是居住者的使用中都应考虑既创造宽敞舒适的生活空间,又能发挥它的中介效应和呼吸作用,创造良好的生态效应。

2.1强化阳光室的概念

进一步强化阳光室的概念,放低窗台的高度,形成大面积的玻璃窗,这样可以更多地利用太阳能和自然通风。由于目前玻璃窗的保温、密封性能的提高,甚至可以取消窗台,做成落地大玻璃。这样可以开低窗,使空气流经居住者的高度,产生良好的通风致凉效果。阳光室和室内宜用玻璃移门隔开,既起到分隔作用,又具有通透、开敞的效果。如果是跃层住宅,还可以将此空间扩大到两层的高度,使其具有更积极的环境控制作用。

2.2加强阳台空间的保温性能

加强阳台空间的保温性能,由于玻璃本身保温性能相对较差,因此除了采用保温性能较好的双层或多层玻璃外,还可以设置保温窗帘。在夏天,白天用来遮挡直射阳光,减少热辐射,晚上拉开以利于凉气的引入;冬天则相反,白天拉开让太阳照射到室内,晚上则拉上形成厚厚的“棉被”,防止热量向外流失。

加设窗帘后,冬天其内表面的温度会比末安设前高得多,与人体的热辐射交换会大大减少,使人体感觉更为舒适。

某些特殊窗帘如热反射窗帘更能加强其冬季保温、夏季隔热的作用,使居室内冬暖夏凉,能耗减少。

2.3增加阳台空间的贮热容量

增加阳台空间的贮热容量,减小其温度波动,以确保室内环境的热稳定性和舒适性。阳台空间的地板是最具有贮热作用的部位,因此宜采用石材、地砖等铺装材料,这些材料较之于木地板具有更大的蓄热系数。毕业论文,新概念。。有些家庭为了追求某种格调,甚至在这一区域铺设了鹅卵石也是一种非常好的蓄热体。

阳台空间的墙体特别是和房间之间的横向墙体,是贮存热量的好位置,这些墙体冬季可以充分接受太阳辐射,并将其热量的一部分传给房间,其余的热量加热阳光室。

2.4挖掘阳光室的造型和功能

多层住宅的底层或顶层单元可以充分挖掘阳光室的造型和功能。毕业论文,新概念。。当然这些阳光室的建造应当在统一规划设计的前提下进行,否则就会杂乱无章,产生适得其反的效果。

顶层的阳光室可以形成开敞的居室空间,具有良好的景观效果;底层的阳光室可部分延伸到院子里,既扩大了底层的生活空间,也没有影响采光效果。阳光室的屋顶如果做成倾斜玻璃,集热使用量将大大增加,但应保证其有足够的强度,以确保安全。

2.5改善阳台空间的生态环境

在阳光室中种植花草,不仅可以美化环境,使人心旷神怡,产生回归自然的感觉,而且还可以净化室内空气,增加含氧量。进入室内的空气经过这一层“加工”后,其空气洁净度得到了改善,大大提高了生活空间的空气品质。

3.结语

阳台空间是住宅中的重要组成部分,它不能简单地成为居室扩大部分,其所具有的中介效应和呼吸作用应引起足够的重视,并且要充分挖掘这些特性结合到建筑设计中来,进一步提高人们的居住环境品质。