温室跨度对日光温室光照环境的影响模拟研究

《温室跨度对日光温室光照环境的影响模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2015年9月农机化研究第9期温室跨度对日光温室光照环境的影响模拟研究1，2，31，2杨文雄，马承伟(1．中国农业大学，北京100083;2．农业部设施农业生物环境工程重点开放实验室，北京100083;3．北京农业职业学院，北京102206)摘要:借助中国农业大学首次研发的日光温室光环境模拟预测软件，模拟研究了一定跨度(6m)和不同跨度(6、8、10m)下，指定时刻温室内各点的光照度分布，以及不同跨度、指定时间段，温室内各表面的累积光辐射能量的分布规律及温室的透光率。结果表明:随着温室跨度的增加，温室地面和墙面的累积光辐射能量是增加的，而两者的光照度却呈下降的

2、趋势;考虑到温室内作物吸收能量的效率与种植规模的因素，温室跨度以8m为宜。温室的平均透光率在温室跨度为8m时达到最大值63．6%。这一结论，与日光温室实际建造的普遍做法相符。关键词:温室跨度;光照;能量;模拟+中图分类号:S652．1文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)09－0070－03DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.09.015型，使模型更加系统、完整、准确和接近实际。本文以0引言该模型为基础，编制模拟软件，重点展开日光温室跨日光温室设计首先要考虑的问题是最大限度地合度对温室内光照环境影响的模拟研究。理利用自然

3、光。温室内的光照状况取决于温室建设1)室内任意一点P的直接辐射照度为m地区的地理方位、室外光照、温室朝向和建筑参数、屋(1－p)I02ωIzP=sinhcos·面形状和覆盖材料等多种因素。2(1－1．4lnp)2为了确定温室建筑参数对温室内光照环境的影(1－CC/10)·τzT·(1－Haze)响，国内许多学者对此展开了富有成效的研究:轩维式中I0—大气层外边界处法向太阳辐射照度;艳、李晓豁、佟国红、孙忠富等都提出了日光温室光照p—大气透明度。与地理位置和天气情况有关;度计算模型或模拟方法;但由于光照在温室内传播规m—大气质量;律的复杂性以及影响因素众多，研究

4、者提出的模型很h—太阳高度角;难动态反映出温室内各表面的光照分布变化。ω—计算平面与水平面间的夹角;本文特色主要有两点:一是系统研究了日光温室CC—云量;跨度对温室内光照环境的影响，特别是温室内各表面Haze—雾度;各点的光照分布变化，而以往这样的研究非常少;二τzT—覆盖材料对直接辐射的透光率。是本文以光合有效辐射光子照度作为计量单位，更加2)室内任意一点P的散射辐射照度为科学合理，而以往研究者多以辐射总量来评价光辐λmI=p·I(1－p)2ωm·sPτs{0[sinhcos+pcos]射。1802(1－1．4lnp)2IzPHaze1理论依据与条件设定C

5、CF－}+1－Haze·IzPτzT(1－Haze)1．1日光温室光辐射环境模型的构建式中λp—可见视角;中国农业大学农业部重点实验室将各种模型和模τs—干洁新覆盖材料对散射辐射透过率;拟方法综合集成，创造性地提出采用光线逆向回溯的φ—太阳光线与计算平面的法线间的夹角;方法和天空等辉度假设，构建日光温室光辐射环境模CCF—云遮系数。3)室内任意一点P的总辐射照度为收稿日期:2014－08－30I=I+IPzPsP基金项目:“十二五”农村领域国家科技计划项目(2013AA102407)1．2用光合有效辐射光子照度计量光辐射的理论依作者简介:杨文雄(1978－)，

6、男，湖北天门人，讲师，博士研究生，(E－mail)yangwenxiongy88@sohu．com。据·70·2015年9月农机化研究第9期光化学定律指出:吸收一个量子，只能激活一个120°，屋脊高度3．94m;屋面类型为:多点圆滑曲线，温分子或原子。因此，在研究光电效应或光化学反应如室覆盖材料为聚氯乙烯膜(PVC);干洁新材料的透光光合作用与光照关系时，应以光合有效辐射光子照度率为85%，结构材料遮光导致的光照损失率为10%，作为计量光辐射的单位更为合理，因为光合作用的强覆盖材料老化程度导致的光照损失率为8%，覆盖材度与植物吸收的光合有效光量子数量成正比。料

7、污染程度导致的光照损失率为8%，覆盖材料的雾光合有效辐射光子照度(PPFD)即为单位时间、单度(透明覆盖材料对直射光的散射作用)为10%。位面积上到达或通过的光合有效辐射的光量子数，单2温室跨度对光照环境的影响研究2位为μmol/m·s。1．3温室条件设定2．1一定跨度，指定时刻温室内各点的光照度分布为了研究清楚日光温室跨度对温室内光照环境的设定温室跨度为8m，默认的指定时刻为12月22影响，将与温室相关的其他一些条件固定下来。日(冬至)真太阳时正午12时。温室内地面、墙面、后设定当日云量为1，当地北纬纬度40°，经度屋面各点的光照度分布如图1所示。图1指定时

8、刻温室内各点的光照度分布图Fig1Li