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1、项冃编号：20060201东北农业大学大学生科技创新基金项目哈尔滨地区日光温室采光结构优化OptimizingofLightingStructureaboutSunlightGreenhouseinHarbin主持人：段亚东指导教师：于锡宏教授2008年3月摘要哈尔滨山地处北方寒冷地区，无緡期仅有140天左右，蔬菜生产季节短，从每年10月到翌年4月，有长达6个月的个供应淡季，日光温室的发展为改善北方冬春季节蔬菜供应状况做出亜大贡献，具有很好的可持续发展性。通过对哈尔滨市地区农户H光温室结构及使用状况进行调查，综合分析当地H光温室使用效果，总结当地日
2、光温室使用经验的基础上,因地制宜并川模型模拟的方法对现有温室的采光结构进行改进。试验设计模型A、模型B、模型C三种温室结构与东农20-1(CK)型温室模型对照，利川CAD分析拱高M尸0.5叭M2=0.6m、M3=0.65m>M4=0.7m四个处理的圆弧而采光结构，进行前屋面弧度的筛选。结合筛选结果将四种温室结构参数同比例缩小5倍，设置长2m的温室模型。试验通过对温室模型内温湿度变化的测定。结果表明室外条件下四种模型温室室内温度变化趋势相同，随着太阳髙度的增加室内气温升高，屮午12时均达到最人值，下午随着太阳高度的降低室内气温下降。其中模型温室BL模
3、型温室CK室内气温相对模型A、C升温较快，中午12时模型B室内气温达到53.7°C,CK为52」°C,模型A为50.5°C,模型C为48°Co从10时至15时时间段内模型B内气温高于CK,而模型A、C室内气温低于CK。室内光照强度减弱室内条件下模型温室A、B、C、CK室内温度变化趋势与室外条件下相比不同。其中上午时间模型B内气温升高较快,中午12时达到最高值35.6C,12时至14时气温变化平稳，14时以后气温急剧卜降与其它三种模型内气温基木接近，16时气温相同。从整个测试时间看，模型B在白天升温速度高于模型CK,而模型CK高于模型A、C,模型CK
4、12吋气温最高为34.1°C，模型A内14吋气温达到最高值为33.3°C,模型C最高值也出现在14时为30.7°Co通过测定温室内和外界的光强变化，在距前沿30cm、60cm、90cm处模型内光照强度都表现为模型B高于模型CK、A、C,在10时至11时间段内趋势明显。其中模型内光照强度最弱的为模型C。从整个模型光照强度比较趋势来看模型CK、模型A、模型C三个模型光照强度接近。试验中模型B温光性好于模型CK、模型A、模型C关键词：H光温室；采光结构；理论优化；模型设计1前言1.1引言设施农业是在农业生产过程中，以现代科学技术和装备的应用代替自然因素并
5、占据主导地位，为农业生产提供优化的、相对可控的环境条件，从而实现集约、高效、可持续发展的一种现代化生产方式。设施农业具有技术集约和资本集约的特点，可以大大提高农业资源的利川率、农产品的产量和质量，获得很高的产出率，乂能有有效的保护农业生态环境。它是解决农业发展、资源及环境三大基木问题的重要途径，因此受到世界各国的重视，得到迅速发展（毛罕平，2006）o设施园艺是我国20年來农业种植业中最具活力的产业。高效节能型日光温室是我国独创，是我国设施园艺的辉煌成就，是适合我国农村经济技术水平、具有我国口主知识产权的简易、节能、窩效的蔬菜保护牛产设施。H光节能
6、温宗使我国北方地区作物不能生长的冬季变成了生产季节，是充分利川光能的产业。面对发展的农业形势，屮国农业面临着从传统农业向现代农业，从粗放式向集约化经营方式转化的严峻挑战。日光温室具有高投入、高技术含量、高品质、高产量、高效益的特点，大力发展口光节能温室是我省农业增强国际竟争力的-条重要途径。1・2研究目的和意义近年来随着节能口光温室在我国北方高纬度地区得到了人面积的推广，到2003年底，设施园艺而积250余万hnf（含小拱棚），其中人型连栋温室有1000余万hnV,日光温室达60余万hm2,大棚面积70余万hm2,目前温室和大棚而积占世界设施园艺面
7、枳85%以上，我国已成为设施园艺大国，仅设施蔬菜牛产总暈就已超亿吨，许多省份设施园艺产值占种植业产值的30%以上，个别省份其至占种植业产值的50%以上，黑龙江省节能日光温室建设更是发展迅猛，侮年以15%的速度递增，到2003年黑龙江省节能口光温室面积已接近565公顷，对中国园艺业的发展起到了极为重要的作用。设施园艺的发展可以丰富城乡菜篮子，解决长期怵I扰我国北方地区冬春、南方地区夏秋淡季蔬菜产品的供应问题，可为市场周年提供蔬菜、花卉、水果等产品，还有部分可以出口创汇，提高了农民的收入，是调整农业产业结构的重要途径。H光温室为改善北方冬春季节蔬菜供应
8、状况做出車大贡献，具有很好的可持续发展性。哈尔滨市位于我国北部高寒地区，北纬（45°41z）,冬季气候寒冷，无霜期短,不利
