CN103988733B - 整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室，由前采光屋面、后采光屋面、两侧的山墙和后檐墙组成；前采光屋面和后采光屋面各由平行排列的拱杆构成的骨架及在其上铺设的采光面料组成。前采光屋面和后采光屋面均为圆弧拱形屋面。本发明的特点是：1)前采光屋面的仰角α在35°～50°之间；2)后采光屋面的仰角β在16.5°～31.5°之间；3)前采光屋面的前屋面拱杆弯曲半径÷前屋面拱杆的弦长等于0.8～1.2；4)后采光屋面的后屋面拱杆弯曲半径÷后屋面拱杆的弦长等于0.85～1.25。本发明冬季时前采光屋面太阳光线入射率高，有利于冬季日光温室内增温，夜间保温性能好；夏季时白天采集太阳能量少，利用温室内降温。

Description

整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室
技术领域
本发明属于农业设施领域，特别是一种日光温室。
背景技术
日光温室一般应用于北方，在我国适用于北纬35～50°地区。日光温室的应用，使我国绝大部分地区全年可以进行蔬菜、花卉生产，也可用于畜禽养殖。在上述绝大部分地区，仅依靠太阳辐射提供光和热即可实现温室内的越冬生产。
目前我国日光温室规格种类繁多，各地方自行设计建造的日光温室规格形式更是五花八门，无法统计。日光温室繁多的种类非常不利于建设的标准化建立，更不利于骨架加工的标准化、通用化、系列化，这使得日光温室的建设成本无法合理控制。更主要的是绝大多数已建成的日光温室难以达到建设方所预期的经济效益和社会效益。主要表现为冬季日光温室内夜间温度过低，夏季日光温室内白天温度又过高，很难实现全年四季正常生产。有些日光温室为了进行生产作业，增加安装了暖气和湿帘风机降温系统，这样增加了大量能耗，增加大量生产成本，同时增加了二氧化碳等有害气体排放。
我们经过多年的研究和实验，发现温室效率的高低，在温室墙体及室内结构大致相同的条件下，其保温效果基本是由其外形设计所决定的，特别是由其屋顶的形状所决定的。而目前我国各种各样的日光温室，在屋顶的形状设计上，都没有切实有效的考虑到屋顶形状及采光角度对温室温度所能取得的最佳效果的影响，这是一个缺憾。
发明内容
针对现有的日光温室存在的上述问题，本发明的目的是发明一种冬季和夏季都能够实现作物有效生产和畜禽有效养殖的日光温室。
本发明的技术方案为：
一种整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室，由前采光屋面、后采光屋面、两侧的山墙和后檐墙组成；前采光屋面面朝南，后采光屋面面朝北；前采光屋面由平行排列的前屋面拱杆构成的骨架及在其上铺设的采光面料组成；前采光屋面和后采光屋面在屋顶最高处密闭相接；前采光屋面为一从屋顶直到前方地面的圆弧拱形屋面，后采光屋面为向下倾斜的平顶；前采光屋面和后采光屋面的东西两侧设有山墙；
1)前采光屋面的仰角α在35°～50°之间；2)后采光屋面的仰角β在16.5°～31.5°之间；3)前采光屋面的前屋面拱杆弯曲半径÷前屋面拱杆的弦长等于0.8～1.2。
本日光温室与农业部行业规范推荐的标准规格日光温室相比较具有以下特点：
1、冬季时前采光屋面太阳光线入射率高，有利于冬季日光温室内增温。本日光温室用于北纬35°-50°之间，在冬至正午时，前采光屋面太阳光入射率为91.7％；农业部行业规范推荐的所有规格日光温室在北纬35°-50°之间，冬至正午时，前采光屋面太阳光平均入射率为62.1％-90.8％之间，纬度越高时太阳光线入射率越低，如：在北纬35°冬至正午时，前采光屋面太阳光线入射率为80.3％-90.8％之间；在北纬50°时，前采光屋面冬至正午时太阳光线入射率为62.1％-76.8％之间。
冬季时白天采集太阳能量多，夜间保温性能好。冬至日正午时，前采光屋面采集太阳光线的等效宽度为5.255m，后坡保温宽度在3.31m-4.32m之间；农业部行业规范推荐的8m跨日光温室在北纬35°-50°之间，冬至日正午时前采光屋面采集太阳光线的等效宽度为4.815m-6.372m之间，后坡保温宽度在1.04m-2m之间。
2、夏季时前采光屋面太阳光线入射率低，有利于日光温室内降温。夏至正午时，前采光屋面太阳光线入射率为89.5％；农业部行业规范推荐的所有规格日光温室在北纬35°-50°之间，夏至正午时前采光屋面太阳光线平均入射率为90.5％-100％之间。在炎热的夏季，本发明日光温室的科学采光面仰角设计与目前广泛推广的日光温室相比较，可明显降低太阳辐射进入温室内的热量，从而有效降低室内地面和空气温度，有利于种植或养殖业生产。
夏季时白天采集太阳能量少，利用温室内降温。日光温室前屋面为采光屋面。在北纬35°--50°之间，夏至日正午时，前采光屋面采集太阳光线的等效宽度为5.128m；农业部行业规范推荐的8m跨日光温室在北纬35°--50°之间，夏至日正午时，前采光屋面采集太阳光线的等效宽度为6.282m—7.579m之间。
3、东山墙和西山墙墙面采用透光材料做墙体，避免了墙体投影遮光，可以有效延长日光温室内的光照时间，特别是东山墙可以透光，有利于冬季早晨太阳光提早入射日光温室，这对蔬菜、花卉生长都有好处。
4、本日光温室与农业部行业规范推荐的8m跨日光温室，在北纬35°--50°之间，在保证冬至日正午时，前栋日光温室阴影北边缘与后栋日光温室前边缘距离为1.5m的同一前提下，在北纬45°以南地区本日光温室每栋需占地宽度为农业部行业规范推荐的8m跨日光温室占地宽度的84.3％--98.5％之间，在北纬45°--50°之间，两种日光温室占地宽度基本相当。
附图说明
图1是本发明日光温室的立体示意图，
图2是本日光温室的侧面示意图(图1的左侧面)，
图3是本日光温室的背面示意图。
图中：
1、前采光屋面，2、后采光屋面，3、山墙，4、后檐墙，5、前屋面拱杆，6、采光面料，7、门，8、实体山墙，9、后屋面拱杆。
具体实施方式
参见图1-图3，本发明整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室，由前采光屋面1、后采光屋面2、两侧的山墙3和后檐墙4组成。前采光屋面1面朝南，后采光屋面2面朝北。前采光屋面1和后采光屋面2在屋顶最高处密闭相接。前采光屋面1和后采光屋面2均为圆弧拱形屋面。前采光屋面1由平行排列的前屋面拱杆5构成的骨架及在其上铺设的采光面料6组成；后采光屋面2由后屋面拱杆9构成的骨架及在其上铺设的采光面料6组成。在前屋面拱杆5上铺设的采光面料6和在后屋面拱杆9上铺设的采光面料6可以是整张面料。前采光屋面1为一从屋顶直到前方地面的圆弧拱形屋面；后屋面拱杆9下缘由后檐墙4支撑，为一从屋顶直到后檐墙4的圆弧拱形屋面。前采光屋面1和后采光屋面2的东西两侧设有山墙3，在其中一侧山墙3的北边部分设为实体山墙8，在实体山墙8上设有门7，实体山墙8内可以设置有操作间，为简便也可以不设操作间，这按需要而定。
由于本发明的上述结构与目前现有的一些日光温室的结构相近似，本说明书对此不再详述。而本发明日光温室的设计要点在于:①前采光屋面1的仰角α在35°～50°之间；②后采光屋面2的仰角β在16.5°～31.5°之间；③前采光屋面1的前屋面拱杆5弯曲半径÷前屋面拱杆5的弦长等于0.8～1.2；④后采光屋面2的后屋面拱杆9弯曲半径÷后屋面拱杆9的弦长等于0.85～1.25；⑤山墙3采用透光材料。
本发明使用的材料为：所述的采光面料6可以是透明PC板，也可以是透明塑料膜。山墙3采用透光材料(玻璃、PC板、塑料膜等)做墙体。实体山墙8和后檐墙4可由建筑材料，如砖土砂石、混凝土等建成，也可用板材等构成。
本发明的安装施工：材料为异地加工或采购后运到日光温室建设工地进行安装施工。此部分材料包括：前屋面拱杆和后屋面拱杆组成的骨架、采光面料及安装辅料、保温被及卷被机械等，以及根据日光温室建设地点气候条件和功能要求所选择的其它配套温室资材。前屋面拱杆组成的骨架和后屋面拱杆组成的骨架采用螺栓组合方式或铆接安装、焊接方式均可，但必须杜绝一切可能造成采光面料(PC板、塑料膜等)损坏的金属毛刺、焊渣等，并应做好防腐保护。PC板或塑料膜拼缝要严密可靠。

Claims (6)

1.一种整体采光屋面为圆弧拱形的日光温室，由前采光屋面(1)、后采光屋面(2)、两侧的山墙(3)和后檐墙(4)组成；前采光屋面(1)面朝南，后采光屋面(2)面朝北；前采光屋面（1）和后采光屋面（2）在屋顶最高处密闭相接，其特征在于：前采光屋面（1）和后采光屋面（2）均为圆弧拱形屋面；前采光屋面(1)由平行排列的前屋面拱杆(5)构成的骨架及在其上铺设的采光面料(6)组成；后采光屋面(2)由后屋面拱杆(9)构成的骨架及在其上铺设的采光面料(6)组成；前采光屋面(1)为一从屋顶直到前方地面的圆弧拱形屋面；后采光屋面(2)下缘由后檐墙(4)支撑，后采光屋面(2)为一从屋顶直到后檐墙(4)的圆弧拱形屋面；前采光屋面(1)和后采光屋面(2)的东西两侧设有山墙(3)；
前采光屋面(1)的仰角α在35°～50°之间；后采光屋面(2)的仰角β在16.5°～31.5°之间；前采光屋面(1)的前屋面拱杆(5)弯曲半径÷前屋面拱杆(5)的弦长等于0.8～1.2；后采光屋面(2)的后屋面拱杆(9)弯曲半径÷后屋面拱杆(9)的弦长等于0.85～1.25。
2.根据权利要求1所述的日光温室，其特征在于：在其中一侧山墙(3)的北边部分设为实体山墙(8)，在实体山墙(8)上设有门(7)，实体山墙(8)内设置有操作间。
3.根据权利要求1所述的日光温室，其特征在于：在前屋面拱杆(5)上铺设的采光面料(6)和在后屋面拱杆(9)上铺设的采光面料(6)是整张面料。
4.根据权利要求1所述的日光温室，其特征在于：所述的采光面料(6)是透明PC板或透明塑料膜。
5.根据权利要求1或2所述的日光温室，其特征在于：山墙(3)采用透光材料——玻璃、PC板或塑料膜做墙体。
6.根据权利要求2所述的日光温室，其特征在于：实体山墙(8)和后檐墙(4)由建筑材料——砖土砂石、混凝土或板材构成。
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