CN103749210B - 复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其包括连栋设置的多组温室单元；每一组温室单元包括前墙、中墙和后墙，阳棚设置在前墙和中墙之间，阴棚设置在中墙和后墙之间；所述阳棚内设置阳棚钢拱架，其跨度9-11m，脊高5-6m，脊距离前墙北侧边缘7.5-8.5m，距离中墙南侧边缘1.5-2.5m；脊与前墙之间的棚面形成前棚面，与中墙之间的棚面形成后棚面，后棚面与地平面夹角小于45°并大于当地冬至日的阳光入射角；所述阳棚的前棚面覆盖五层共挤多功能膜，阳棚的后棚面及和阴棚棚面采用PE双层中空膜覆盖。本发明提供了一种阳光利用率和土地利用率大幅提高、温度控制性能完备周全、可实现周年化生产的生态日光温室设施。

Description

复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室

技术领域

本发明涉及现代生态农业技术领域，尤其是一种作为现代生态农业理念下的基础性平台技术的生态节能日光温室。

背景技术

日光温室是我国科技人员、农民的创造发明，其坐北朝南，有三面围护墙，向南前屋受光曲面及保温覆盖；其优点是：节能保温，冬季不加温可生产喜温瓜果蔬菜；缺点是：规模狭小，使用年限短，土地利用率低，其保温性还不能完全保证反季喜温蔬菜安全生产，易遭受极端气象灾害（连续高温、低温、大风大雨雪等），设施利用率低，不能一年四季周年生产等，急待改造升级。

目前日光温室墙体多为土墙、砖墙或复合砖墙，且土墙有越来越加厚的趋势，以山东寿光市机筑厚土墙为例，后墙、东西山墙上宽2-3米，下宽4-6米，突出优点是，就地取材、建设成本低、蓄热保温性好，也有突出缺点，一是墙基太厚，庸余量多，占地面积大，二是土墙强度差，不耐雨水冲刷，使用寿命短，三是固定骨架、棚膜须加设水泥支柱和圈梁，四是土墙不能加设立体层架进行立体种植；砖墙多为粘土砖加保温材料（发泡苯板），突出优点是，土墙墙体强度高，使用寿命长，外形整齐美观，突出缺点是，粘土砖破坏耕地、消耗能源，是国家明令禁止或限制使用的建材，二是粘土砖、苯板价格高，施工繁琐、用工多、建设成本高，三是粘土砖加苯板墙体整体蓄热保温性不如厚土墙。

近年日光温室的跨度有逐步增大的趋势，在大跨度条件下，骨架多为有支柱钢管加钢丝琴弦式或者无支柱双龙骨钢管骨架，后脊为“短后坡”（45度角、长1.5m左右），有厚重保温覆盖，棚膜多为单层普通农膜，外铺盖草苫或无纺布保温被，形成典型的整体“两层外保温”覆盖结构；这种骨架覆盖材料方式，骨架安装繁琐，在大跨度条件下仍然沿用大仰角，短后坡，不利于解决“脊高”与“前屋受光曲面优化”之间的矛盾。覆盖棚膜保温性差，强度低，不耐风吹雪压，需要年年更换，外盖草苫或无纺布保温被笨重，收放管理不便，只能用于冬季保温，不能用于夏季遮阳降温。从全面提高日光温室冬季保温夏季降温及周年利用考量，骨架——棚膜——保温覆盖的轻简、多功能性及其形成的整体结构，都有待于改造升级。

传统日光温室一般没有升降温设施，严寒酷暑易发生低温高温“障碍”（作物生长发育停滞），仅能进行“反季”“短季”蔬菜生产，尚不能进行“长季”喜温性瓜果蔬菜生产，不能一年四季周年进行瓜果叶芽菜及食用菌的生产；采用热风炉加温，可避免冬季低温障碍，但存在消耗不可再生能源及热效率不高的问题；夏季设置遮阳网仅能遮阳降温，不能在降温的同时进行光合作用，尚不能解决夏季“歇棚”问题，影响温室全年利用率。

连栋温室，从西方发达国家引进，优点1是：覆盖双层透光保温长寿命阳光板，内置可移动折叠多层复合保温遮阳幕，内保温多层覆盖“冠层”整体形成多层膜与多层封闭空气隔离层相间的复合结构，保温性优于外保温式覆盖结构；优点2是：增温、降温、温湿光风（二氧化碳）调控设施完善，可优化环境要素配置，可进行“长季”“立体”、多茬次、多园艺作物组合周年工厂化生产；但是也有突出缺点：1是连栋温室屋面（受光面）为南北向尖顶或圆拱顶，远不如日光温室坐北朝南圆弧形受光曲面透光性好；2是连栋温室没有围护墙体结构，远不如日光温室有围护墙，特别是厚土墙蓄热保温性好；3是连栋温室建设投资巨大，环境调控消耗能源多，且为不可再生能源，建设运营成本比日光温室高十倍至几十倍，仅适用于高档花卉、生态观光旅游等少数高附加值项目，不适用于大面积设施园艺作物生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种现代生态农业理念下的基础性平台技术，构建一种阳光利用率和土地利用率大幅提高、温度控制设施较完备又节能环保、可实现周年化生产的生态日光温室设施。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，作为现代生态农业理念下的基础性平台技术，其结构中包括连栋设置的多组温室单元；每一组温室单元包括呈东西走向的前墙、中墙和后墙，此前墙、中墙、后墙从南到北依次排列，阳棚设置在前墙和中墙之间，阴棚设置在中墙和后墙之间，阳棚跨度9-11米，阴棚跨度7-9米，长度均为100米左右；大棚东西两侧分别还设置呈南北走向的东山墙和西山墙；

所述前墙、后墙、中墙均为半地下式，地面以下高均为60-70cm；所述前墙、后墙是前后两个相邻温室单元的前后共用墙，即南侧的温室单元的后墙为北侧温室单元的前墙；此前墙、后墙墙体整高90-110cm，其中地平面以上高30-40㎝；所述中墙整高3.5-4m；所述东山墙、西山墙的高度走势与温室棚面走势一致；所述前墙、中墙、后墙、东山墙和西山墙均为适度厚土墙，由发泡或加气混凝土预制板衬砌保护适度厚土墙，形成复合土墙。

作为本发明的一种优选技术方案：

所述前墙、后墙、中墙、东山墙、西山墙均为适度厚土墙，用挖掘机在温室内下挖60-70cm深，挖出的土方用碾压机一层一层压实构筑厚土墙（温室内下挖土方量与地上构筑厚土墙土方量应基本平衡）；所述前墙、后墙上宽2-2.5m，下宽2.3-2.8m；所述中墙上宽2-2.5m，下宽2.5-3m，长80-120m；所述东山墙、西山墙顶宽0.8-1.2m，下宽3-4m；东山墙、西山墙起伏形状与几字形钢拱架一致，阳棚东西山墙内侧面南端各向东向西“敞开”1m。

作为本发明的一种优选技术方案：

所述前墙、中墙、后墙的两侧壁以及东山墙、西山墙的内侧壁用8-10㎝厚发泡或加气混凝土预制板衬砌保护；

所述前墙、中墙、后墙、东山墙、西山墙的墙顶用10-12cm厚发泡或加气混凝土预制板衬砌保护；前后共用墙的墙体顶面设置排水沟槽，此排水沟槽沿南北向看中间低两边高形成8-12cm的落差，沿东西向看中间高两头低形成15-20㎝的落差，以利排水；中墙的墙体顶面设置排水沟槽，此排水沟槽沿南北向看中间低两边高形成8-12cm的落差，沿东西向看中间高两头低形成10-20㎝的落差，以利排水；东山墙、西山墙顶面内高外低形成落差，以利排水；

所述发泡或加气混凝土预制板的规格为：长宽=60×30cm或长宽=100×50㎝；

所述中墙两侧及东山墙内侧、西山墙内侧挂设有立体栽培层架。

作为本发明的一种优选技术方案：

所述中墙上设置通风孔，此通风孔内安装温差动力通风器；通风孔距离墙顶40-60㎝，直径45-55㎝，内衬长圆工程塑料管保护；

所述中墙上设置有用于通风和运输的门洞，门洞两侧吊装门帘；门洞高宽规格为160×60cm—190×90㎝，门洞顶部呈半圆拱形，门洞内侧及顶部用发泡或加气混凝土板衬砌保护；

所述主动通风孔和门洞相隔18-22m设置一个，二者上下两排呈相间分布。

作为本发明的一种优选技术方案：

所述阳棚内设置阳棚钢拱架，阳棚棚面搭设在此阳棚钢拱架上，阳棚钢拱架由沿南北方向布设的多根几字形镀锌钢骨架组成，几字形镀锌钢骨架之间通过东西向设置的镀锌钢拉杆连接加固，阳棚钢拱架两端分别固设在前墙顶北侧和中墙墙顶南侧，用紧固件螺栓固定在发泡或加气混凝土预制板上，阳棚钢拱架跨度9-11m，阳棚钢拱架的脊高5-6m，阳棚钢拱架的脊距离前墙北侧边缘垂直投影距离7.5-8.5m，阳棚钢拱架的脊距离中墙南侧边缘垂直投影距离1.5-2.5m；脊与前墙之间的棚面形成前棚面，脊与中墙之间的棚面形成后棚面，后棚面与地平面夹角小于45°并大于当地冬至日的阳光入射角；所述阴棚内设置阴棚钢拱架，阴棚棚面搭设在此阴棚钢拱架上，阴棚钢拱架的两端分别固设在中墙顶北侧和后墙顶南侧，用紧固件螺栓固定在发泡或加气混凝土预制板上，形成一个跨度7-9m的无脊式弧形阴棚棚面。

作为本发明的一种优选技术方案：

所述阳棚的前棚面覆盖五层共挤多功能膜（以色列吉尼嘉牌），阳棚的后棚面及和阴棚棚面采用PE双层中空膜（广东东莞富怡塑胶实业有限公司，厚度≥3mm）覆盖；前墙、中墙、后墙、东山墙和西山墙的顶面和外露侧面亦用PE双层中空膜进行全覆盖，并内垫一层无纺布；

在阳棚和阴棚的几字形镀锌钢骨架下方悬挂设置多层保温遮阳幕（上海斯文森牌）形成窗帘式滑动开合结构；所述内保温式多层保温遮阳幕与所述五层共挤多功能膜和PE双层中空膜共同构成温室的复合式多功能冠层结构。

作为本发明的一种优选技术方案：在阳棚的脊前和前棚面距离前墙顶20-30cm处分别设置卷膜通风装置，并配设防虫网；在阴棚棚面距离后墙顶0.8-1.2m处设置通风窗或卷膜通风装置，并配设防虫网。

作为本发明的一种优选技术方案：所述日光温室的阳棚内设置畜禽养殖舍和沼气池系统。

作为本发明的一种优选技术方案：所述每组温室单元的阳棚内设置一个畜禽养殖舍，每个畜禽养殖舍下建10m³以上沼气池，阳棚内间隔设置若干沼气灯分别与沼气池连通，冬季温度低于适温下限时点燃沼气灯增温、补光、补二氧化碳。

作为本发明的一种优选技术方案：在大中型连片温室群基地内整体设置一个大中型沼气池，沼气通过净化输送设施输送至每个温室单元，阳棚内间隔设置若干沼气灯或设置沼气热风炉，冬季温度低于适温下限时启用。

上述温室的温度控制方法包括：⑴、生态节能升温措施，在每个温室阳棚一端建小型猪舍，猪舍下建10m³以上沼气池，阳棚间隔5m安装一只沼气灯，冬季温室气温超过适宜温度下限时点燃沼气灯增温、同时补光、补充二氧化碳；或是在大中型温室群基地设置大中型沼气池，沼气通过净化输送设施输送至每个温室，在温室中设置沼气灯或沼气热封炉，温室气温低于适宜温度下限时启用；⑵、生态节能降温措施，夏季在棚膜上喷涂“利凉”遮阳降温涂料（纳米材料，北京瑞雪环球科技有限公司生产），反射产生热量的红外光，透过散射紫、橙、红光，使降温与利于光合作用“兼得”；再就是配合内置的可开合遮阳降温幕和通风设施进行降温；调节降温顺序是：先是阴阳棚通风换气降温（同时交换氧气和二氧化碳）；二是利用“利凉”涂膜降温；三是利用内置遮阳降温幕降温；四是利用通风设施与温室外通风换气降温。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

①本发明特有的阳棚钢拱架棚面“长后脊”结构，即在阳棚大跨度9-11m情况下，阳棚钢拱架的脊高5-6m，阳棚钢拱架的脊距离中墙南侧边缘垂直投影距离1.5-2.5m，脊与前墙之间的棚面形成前棚面，脊与中墙之间的棚面形成后棚面，后棚面与地平面夹角小于45°并大于当地冬至日的阳光入射角——这样就形成一个新的阳棚骨架棚面结构，即后棚面形成了“长后脊”结构，（参见附图1），后脊长≥2m，整体上看，阳棚几型钢拱架的“脊”平行前移，后脊仰角由45°角适度降到不小于当地冬至阳光入射角，在不增加脊高、不降低保温性的前提下，相应增加前屋面阳光入射角度，冬春季可更多更好透射利用太阳光能，加之“长后脊”没有厚重不透明覆盖，一年四季都可更好利用散射光能。申请人在我国北纬34°到44°地域，地下水位1m以下的粘土、埌土、沙埌土条件下进行对比试验显示，采用本发明的温室结构较改进前阳光利用率提高10％以上，冬季室温提高2℃以上。

②本发明的温室前墙、后墙整高90-110cm，其中地平面以上高30-40㎝，地面以下高60-70cm——现有的半地下温室的前后墙均完全沉入地下，本发明的温室大棚较现有技术有所抬高，虽然冬季外漏面积增加，不利于保温，但由于对阳光的利用率明显增高，因此整体上冬季室温有所增高；另一方面，前墙、后墙比地平面高30-40㎝，既通过地面下沉提高了保温性，又有效的避免了夏季雨水倒灌进入温室形成内涝，一举两得。

③本发明温室的前墙、中墙、后墙、东山墙和西山墙均由发泡或加气混凝土预制板衬砌保护适度厚土墙，形成复合土墙，施工方便快捷，墙体强度提高，使用寿命延长，并使厚土墙具有了围护支撑承重、蓄放热调节温度、承载立体层架种植叶芽菜、固定钢骨架、棚膜等多种功能，性价比大幅度提高；此技术创新在保持较高蓄放热、调节温度水平、提高墙体强度和使用寿命的前提下，适度调减墙体厚度、特别是调减中墙（传统日光温室的后墙）墙基厚度，较现有技术减少50％左右，减少了墙基占地面积，加之本发明还在中墙两侧及东山墙内侧、西山墙内侧挂设立体栽培层架，进行立体种植，都大幅提高了温室土地利用率。

④本发明的前墙、后墙、中墙墙体顶面均设置排水沟槽，此排水沟槽南北向中间低两边高形成8-12cm的落差，东西向中间高两头低形成15-20㎝的落差；这样的设置能够实现迅速排水，应对雨季连续降雨和冬季连降大雪融化雪水的考验。

⑤本发明在阳棚和阴棚几字形镀锌钢骨架下方悬挂设置多层保温遮阳幕（上海斯文森牌），冬季低温季节白天拉开、晚上闭合，夏季酷暑季节白天全闭合或部分闭合，这样的结构实现了冬季保温与夏季遮阳降温的有机结合，冬季复合保温层从北纬34°-44°可从一层增加到2-3层，夏季遮阳降温可根据阳棚阴棚蔬菜食用菌遮阳降温需要不同，选择不同遮阳率的遮阳降温幕（常规市售产品）。内保温式多层保温遮阳降温幕与覆盖于几型钢拱架上的五层共挤多功能膜和PE双层中空多功能膜构成轻质多层异质膜与多层封闭空气隔离层集成的“冠层”，与过去的日光温室单层普通膜外覆盖草苫或无纺布保温被“冠层”结构比，在进一步提高冬季保温性的同时，可实现冬季保温与夏季遮阳降温的双向调节，整体结构轻简、高效、易操作管理、使用寿命延长；这样，温室种植瓜果菜可“短季”变“长季”，夏季“歇棚”变为四季周年种植，大幅度提高了温室周年利用效率。

⑥本发明通过五层共挤多功能膜和PE双层透光保温中空膜对温室屋面及墙体全覆盖，使多栋日光温室基地形成“连栋”下沉阴阳型“温室群”，减少“边际”外部环境影响，提高温室群体的保温性和适温稳定性，并从根本上改变了温室群体的“景观”效果。

⑦本发明具有较好的温度调控性能：在温室环境温湿光风（氧气、二氧化碳）诸要素调控中，温度调控是冬夏环境调控的主要矛盾，温度调控是温室环境调控的主导优先调控要素，并且温度在温室环境调控中也是消耗能源最多的；本发明比中式半地下温室、阴阳棚温室及西式连栋温室，都可更加充分合理的利用太阳光能和土地资源，节省温度调控投入；A、温室内建有畜禽舍和沼气池，冬季温室气温超过适温下限时点燃沼气灯增温、同时补光、补充二氧化碳；B、夏季可在棚膜上喷涂“利凉”遮阳降温涂料（纳米材料，北京瑞雪环球科技有限公司），反射产生热量的红外光，透过散射紫、橙、红光，使降温与利于光合作用“兼得”；再就是配合内置的可开合遮阳降温幕和通风设施进行降温；调节降温顺序是：先是阴阳棚通风换气降温（同时交换氧气和二氧化碳）；其次利用“利凉”涂膜降温；再次利用内置遮阳降温幕降温；最后利用通风设施与温室外通风换气降温。可见本发明的升降温控制都不消耗石化能源，生态、节能、环保，可大幅度降低温室建设运营成本。

附图说明

图1是本发明日光温室的侧面示意图，图中包括一个温室单元。

图2显示日光温室的钢拱架结构，图中包括两个温室单元。

图3显示日光温室的棚面结构。

图4显示日光温室内的畜禽养殖舍。

图中：1、前墙；2、中墙；3、后墙；4、排水沟槽；5、地平面；11、阳棚；12、阳棚钢拱架；13、几字形镀锌钢架；14、连接拉杆；15、脊；16、立体栽培层架；17、五层共挤多功能膜；18、PE双层中空膜；19、多层保温遮阳幕；22、阴棚；23、阴棚钢拱架；111、前棚面；112、后棚面；222、阴棚棚面；30、畜禽养殖舍；31、沼气灯；32、沼气池（32）。

具体实施方式

以下实施例详细说明了本发明。本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市场销售产品，均能够通过市场购买直接获得。

参看附图，本发明一个具体实施例的结构中包括连栋设置的多组温室单元；每一组温室单元包括呈东西走向的前墙1、中墙2和后墙3，此前墙1、中墙2、后墙3从南到北依次排列，阳棚11设置在前墙1和中墙2之间，阴棚22设置在中墙2和后墙3之间；大棚东西两侧分别还设置呈南北走向的东山墙和西山墙；前墙1、后墙3是前后两个相邻温室单元的前后共用墙，即南侧的温室单元的后墙3为北侧温室单元的前墙1；此前墙1、后墙3为半地下型，墙体整高100cm，其中地平面5以上高35㎝，地面以下高65cm；中墙2高3.8m，其中地平面以下高65cm；东山墙、西山墙的高度走势与大棚棚面走势一致；前墙、中墙、后墙及东山墙、西山墙均为适度厚土墙，用挖掘机在温室内地平面下下挖60-70cm，挖出土方用碾压机一层一层压实构筑，（温室内地平面下下挖土方量应与温室地平面上构建墙体土方量平衡），墙体碾轧宽度可适当加宽，达到设计高度后用挖掘机按设计规格将前后共用墙两侧壁、中墙两侧壁、东山墙内侧壁、西山墙内侧壁切削平整；前墙1、中墙2、后墙3的两侧壁以及东山墙、西山墙的内侧壁用10㎝厚发泡或加气混凝土预制板衬砌保护；前墙1、中墙2、后墙3、东山墙、西山墙的墙顶及东山墙、西山墙的外侧壁用12cm厚发泡或加气混凝土预制板衬砌保护；发泡或加气混凝土预制板的规格为：长宽=100×50㎝；前墙1、后墙3上宽2.0m，下宽2.3m，墙体顶面设置排水沟槽4，此排水沟槽4南北向中间低两边高形成10cm的落差，东西向中间高两头低形成15㎝的落差，以利排水；中墙2上宽2.0m，下宽2.5m，长100m，墙体顶面设置排水沟槽4，此排水沟槽4南北向中间低两边高形成10cm的落差，东西向中间高两头低形成18㎝的落差，以利排水；东山墙、西山墙顶宽1m，下宽3-4m，东山墙、西山墙顶面内高外低形成落差，起伏形状与几字形钢拱架一致，阳棚东西山墙内侧面南端各向东向西“敞开”1m；中墙2上设置通风孔，此通风孔内安装温差自动通风器；通风孔距离墙顶50㎝，直径50㎝，内衬长圆工程塑料管保护；中墙2下设有用于通风和运输的门洞，门洞两侧吊装门帘；门洞高宽规格为175×75cm，门洞顶部呈半圆拱形，门洞内侧及顶部用发泡或加气混凝土板衬砌保护；主动通风孔和门洞相隔20m设置一个，二者上下两排呈相间分布；在阳棚11的脊前和前棚面111距离前墙顶25cm处分别设置卷膜通风装置，并配设防虫网；在阴棚22棚面距离后墙顶1m处设置通风窗或卷膜通风装置，并配设防虫网；中墙2两侧及东山墙内侧、西山墙内侧挂设立体栽培层架16；阳棚11内设置阳棚钢拱架12，阳棚棚面搭设在此阳棚钢拱架12上，阳棚钢拱架12由沿南北方向布设的几字形镀锌钢架13组成，每隔1米设1架，几字形镀锌钢架13之间通过东西向设置的连接拉杆14连接加固，阳棚钢拱架12两端分别用紧固件螺栓固定在前墙1北侧和中墙2南侧的发泡或加气混凝土预制板上，阳棚钢拱架12跨度10m，阳棚钢拱架12的脊15高5.8m，阳棚钢拱架12的脊15距离中墙2南侧边缘垂直投影距离为2m；脊15与前墙1之间的棚面形成前棚面111，脊15与中墙2之间的棚面形成后棚面112，后棚面112与地平面5夹角小于45°并大于当地冬至日的阳光入射角；阴棚22内设置阴棚钢拱架23，阴棚棚面搭设在此阴棚钢拱架23上，阴棚钢拱架23的两端分别用紧固件螺栓固定在中墙2北侧和后墙3南侧的发泡或加气混凝土预制板上，整体形成一个跨度8m的无脊式弧形阴棚棚面222；阳棚11的前棚面111覆盖五层共挤多功能膜17，阳棚11的后棚面112及和阴棚棚面222采用PE双层中空膜覆盖；前墙1、中墙2、后墙3、东山墙和西山墙的顶面和外露侧面亦用PE双层中空膜18进行全覆盖，并内垫一层无纺布；在阳棚钢拱架12和阴棚钢拱架23的几字形镀锌钢架13下方悬挂设置多层保温遮阳幕19形成可折叠移动开合结构；内保温式多层保温遮阳幕19与五层共挤多功能膜17和PE双层中空膜18共同构成大棚的复合式多功能冠层；日光温室的阳棚11内设置猪舍30和沼气池系统；在每个温室阳棚一端建小型猪舍，猪舍下建10m³以上沼气池，阳棚间隔5m安装一只沼气灯，冬季温室气温超过适宜温度下限时点燃沼气灯增温、同时补光、补充二氧化碳；或是在温室群基地设置大中型沼气池，沼气通过净化输送设施输送至每个温室，在温室中设置沼气灯或沼气热风炉，温室气温低于适宜温度下限时启用；另外，夏季在棚膜上喷涂“利凉”遮阳降温涂料（纳米材料，北京瑞雪环球科技有限公司生产），反射产生热量的红外光，透过散射紫、橙、红光，使降温与利于光合作用“兼得”；同时配合内置的可开合遮阳降温幕和通风设施进行降温；调节降温顺序是：先是阴阳棚通风换气降温（同时交换氧气和二氧化碳）；其次利用“利凉”涂膜降温；再次利用内置遮阳降温幕；降温最后利用通风设施与温室外通风换气降温。

本发明申请人作为享受国务院政府津贴的研究员，通过综合创新研发出了本发明的“复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室”，可充分利用当地太阳光能和土地等自然资源，从根本上改善一年四季特别是冬夏温室环境条件，实现一年四季周年生产，为设施园艺业高质生态栽培提供基础生态节能日光温室；配合应用“生态土埌栽培袋（箱、盘）”（同时申报发明专利）、“多功能营养生态调理液”（同时申报发明专利）等技术，温室阳棚可长季生态栽培瓜果蔬菜，中墙、东西墙可周年立体层架生态栽培叶芽菜，阴棚可四季多批次立体生态栽培食用菌，中墙周年立体层架生态栽培芽菜，并可猪-沼-菜-菇、猪-沼-花-菇、猪-沼-药-菇、猪-沼-藻-菇等多种生态种养组合搭配，可大幅提高日光温室生态种养产品质量、产量和效益；与传统日光温室、半地下温室、阴阳棚温室相比，建设成本增加不多，使用使用寿命延长，从长周期多年分摊成本看，从温室单位种植面积分摊建设运营成本看，温室成本并无增加，但温室质量，温室环境条件大幅度改善，温室土地利用率、温室空间、周年利用率大幅度提高，产品安全质量升级（从无公害、绿色食品级提升到有机食品级），产品线丰富，产品结构优化（“荤-素-菇”符合世界卫生组织推荐的健康平衡膳食结构），产量和经济效益都可成倍增加；与连栋温室比，可大幅度降低建设运营成本（仅相当于连栋温室成本的十分之一至几十分之一），基本不消耗石化能源，经济、实用、环保、经济和生态效益高，可大面积推广应用；阳棚除可进行猪、沼、菜、花、药、藻生态种养外，还可进行生态育苗，生物肥料、生物饲料有益菌发酵，食用菌栽培料有益菌发酵，以及生态土埌栽培袋和食用菌生态栽培菌包周年工厂化制作生产；阴棚除可进行食用菌、芽菜生态栽培外，还可进行生物肥料菌种、生物饲料菌种、食用菌液体菌种扩繁生产，进行猪鸡等中小畜禽发酵床生态养殖；通过复合型土墙-冠层结构中西结合式生态节能日光温室——阳棚生态种植瓜果叶菜（也可种植其他园艺作物）、阴棚生态栽培食用菌、发酵床生态养殖中小畜禽，把生态有益菌转化、生态养殖和生态园艺栽培紧密结合起来，形成“融合-共生-循环”低投入、高安全、高质量、高产量、高效益、高质高值生态发展模式，为发展现代生态农业，实现资源节约型、环境友好型、绿色低碳循环、可持续协调发展，提供适应国情、适度规模、集成模块化生态节能日光温室设施。

上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (10)

1.复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：该日光温室包括连栋设置的多组温室单元；每一组温室单元包括呈东西走向的前墙（1）、中墙（2）和后墙（3），此前墙（1）、中墙（2）、后墙（3）从南到北依次排列，阳棚（11）设置在前墙（1）和中墙（2）之间，阴棚（22）设置在中墙（2）和后墙（3）之间；大棚东西两侧分别还设置呈南北走向的东山墙和西山墙；

所述前墙（1）、后墙（3）是前后两个相邻温室单元的前后共用墙，即南侧的温室单元的后墙（3）为北侧温室单元的前墙（1）；此前墙（1）、后墙（3）为半地下型，墙体整高90-110cm，其中地平面（5）以上高30-40㎝，地面以下高60-70cm；所述中墙（2）整高3.5-4m；所述东山墙、西山墙的高度走势与大棚棚面走势一致；所述前墙（1）、中墙（2）、后墙（3）、东山墙和西山墙均由发泡或加气混凝土预制板衬砌保护土墙，形成复合土墙；

所述阳棚（11）内设置阳棚钢拱架（12），阳棚棚面搭设在此阳棚钢拱架（12）上，阳棚钢拱架（12）由沿南北方向布设的多根几字形镀锌钢架（13）组成，几字形镀锌钢架（13）之间通过东西向设置的连接拉杆（14）焊接加固，阳棚钢拱架（12）两端分别固设在前墙（1）北侧边缘和中墙（2）南侧边缘处，阳棚钢拱架（12）跨度9-11m，阳棚钢拱架（12）的脊（15）高5-6m，阳棚钢拱架（12）的脊（15）距离前墙（1）北侧边缘7.5-8.5m，阳棚钢拱架（12）的脊（15）距离中墙（2）南侧边缘1.5-2.5m；脊（15）与前墙（1）之间的棚面形成前棚面（111），脊（15）与中墙（2）之间的棚面形成后棚面（112），后棚面（112）与地平面（5）夹角小于45°并大于当地冬至日的阳光入射角；

所述阴棚（22）内设置阴棚钢拱架（23），阴棚棚面搭设在此阴棚钢拱架（23）上，阴棚钢拱架（23）的两端分别固设在中墙（2）北侧边缘和后墙（3）南侧边缘处，整体形成一个跨度7-9m的无脊式弧形阴棚棚面（222）。

2.根据权利要求1所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：

所述前墙（1）、后墙（3）上宽2-2.5m，下宽2.3-2.8m，墙体顶面设置排水沟槽（4），此排水沟槽（4）沿南北向看中间低两边高形成8-12cm的落差，沿东西向看中间高两头低形成10-20㎝的落差，以利排水；

所述中墙（2）上宽2-2.5m，下宽2.5-3m，长80-100m，墙体顶面设置排水沟槽（4），此排水沟槽（4）沿南北向看中间低两边高形成8-12cm的落差，沿东西向看中间高两头低形成15-20㎝的落差，以利排水；

所述东山墙、西山墙顶宽0.8-1.2m，下宽3-4m。

3.根据权利要求1所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：

所述前墙（1）、中墙（2）、后墙（3）的两侧壁以及东山墙、西山墙的内侧壁用8-10㎝厚发泡或加气混凝土预制板衬砌保护；

所述前墙（1）、中墙（2）、后墙（3）、东山墙、西山墙的顶盖用10-12cm厚发泡或加气混凝土预制板衬砌保护；

所述发泡或加气混凝土预制板的规格为：长宽=60cm×30cm或长宽=100cm×50㎝。

4. 根据权利要求1所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：

所述中墙（2）上设置通风孔，此通风孔内安装温差自动通风器；通风孔距离墙顶40-60㎝，直径45-55㎝，内衬长圆工程塑料管保护；

所述中墙（2）上设置有用于通风和运输的门洞，门洞两侧吊装门帘；门洞高宽规格为160cm×60cm—190cm×90㎝，门洞顶部呈半圆拱形，门洞内侧及顶部用发泡或加气混凝土板衬砌保护；

其中，通风孔和门洞相隔18-22m设置一个，二者上下两排呈相间分布。

5.根据权利要求１-4任一项所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：

所述阳棚（11）的前棚面（111）覆盖五层共挤多功能膜（17），阳棚（11）的后棚面（112）及和阴棚棚面（222）采用PE双层中空膜覆盖；前墙（1）、中墙（2）、后墙（3）、东山墙和西山墙的顶面和外露侧面亦用PE双层中空膜（18）进行全覆盖，并内垫一层无纺布；

在阳棚钢拱架（12）和阴棚钢拱架（23）上的每两组几字形镀锌钢架（13）下方悬挂设置多层保温遮阳幕（19）形成窗帘式滑动开合结构；所述多层保温遮阳幕（19）与所述五层共挤多功能膜（17）和PE双层中空膜（18）共同构成大棚的复合式多功能冠层。

6.根据权利要求2所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：在阳棚（11）的脊前和前棚面（111）上距离前墙顶20-30cm处分别设置通风孔或卷膜通风装置，并配设防虫网；在阴棚（22）棚面距离后墙顶0.8-1.2m处设置通风孔或卷膜通风装置。

7.根据权利要求１-4任一项所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：所述日光温室的阳棚（11）内设置畜禽养殖舍（30）和沼气池（32）系统。

8.根据权利要求7所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：所述每组温室单元的阳棚（11）内设置一个畜禽养殖舍，每个畜禽养殖舍下建10m3以上沼气池（32），阳棚（11）内间隔设置若干沼气灯（31）分别与沼气池（32）连通，冬季温度低于适温下限时点燃沼气灯增温、补光、补二氧化碳。

9.根据权利要求7所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：所述日光温室外部整体设置一个大中型沼气池（32），沼气通过净化输送设施输送至每个温室单元，阳棚内间隔设置若干沼气灯或设置沼气热风炉，冬季温度低于适温下限时启用。

10.根据权利要求1所述的复合型土墙-冠层结构生态节能日光温室，其特征在于：所述中墙（2）两侧及东山墙内侧、西山墙内侧挂设有立体栽培层架（16）。