CN107278699A - 农业用大棚的施工方法 - Google Patents

Abstract

使具有双层透光薄膜的大棚的建造方向为东西梁，由此光线入射角比南北梁小，所以菲涅尔反射率降低而能够提高双层透光薄膜整体的光透过率。具有形成空气隔热层的双层透光薄膜或者双层透光板，在透光薄膜或者透光板之中，大棚内侧面以及大棚外侧面的至少任一方的透光薄膜或者透光板为使得光扩散的光扩散透光薄膜(4、5)或者光扩散透光板，以屋顶的棱线方向为大致东西方向的东西梁的方式进行施工。

Description

农业用大棚的施工方法

技术领域

本发明涉及为了在农业用塑料大棚中提高保温性而使用的双层透光薄膜或者透光板的包覆结构。所谓的薄膜或者板仅厚度与硬度存在不同，在隔绝空气而能够使光大概透过的功能方面没有区别，在本说明书中，在使用“薄膜”这样的表达时，也包含所谓的“板”的情况。

背景技术

农业用塑料大棚虽然是指通过使透明的塑料薄膜(乙烯薄膜)在由金属等构成的框架上展开，困住太阳热从而对大棚内部进行保温，促进作物的生长，或错开收获时期，由此实现高价交易，但是在仅有一片薄膜的情况下，由于薄膜的热传导，导致夜间大棚内的气温降低至与外部气温几乎相同，无法充分地实现这些目标。因此进行如下操作：将两片薄膜重叠展开，并使它们之间具有一定程度的厚度的空气层，由此将两片薄膜之间的空气作为隔热层从而构筑保温性良好的塑料大棚。作为其以往技术，包括：如专利文献1那样地，为了拉开双层薄膜，而双层地设置薄膜固定部件，分别地拉开薄膜而形成隔热层的方法；此外，如专利文献2那样地，在双层薄膜之间通过电动风扇送风，由此形成隔热层的方式；将预先在具有一定厚度的框架上展开双层薄膜而得到的面板安装在农业用大棚的屋顶表面的专利文献3等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2008－5798号公报

专利文献2：日本国特开2012－75405号公报

专利文献3：日本国特开2014－217377号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

使用这些的双层透光薄膜的农业用大棚，虽然保温性非常良好，但是因为被取入到大棚内的光量降低，所以存在作物的光合作用量减少，即便能够确保温度收获量也会减少，或者徒长而抗害虫能力变弱这样的问题。

其主要原因是，由于2片透光薄膜、合计4个折射面中的菲涅尔反射光，光线透过率会降低。特别是在冬季太阳高度较低的季节里，因为光向透光薄膜入射的入射角变大，所以菲涅尔反射率变高，光线透过率显著下降。使用折射率n＝1.52的透光薄膜(农业用聚烯烃类特殊薄膜)，在假设冬季的光线入射角θ1＝75°时，双层薄膜的光线透过率低于40％(图4)。

此处，从以往就公知以下内容：作为大棚的建造方向，通过将屋顶的棱线方向设为东西方向(之后称为东西梁)，能够使向薄膜入射的光线入射角变得在所有的季节中都比屋顶的棱线方向为南北方向(之后称为南北梁)的大棚的光线入射角小，所以菲涅尔反射率降低，能够提高大棚整体的平均光透过率(图5)。

但是，在该方法中，虽然南面屋顶的投影部分较亮，但是北面屋顶的投影部分变暗，即存在大棚内的亮度不均匀而出现生长不均这样的问题。

用于解决上述技术问题的手段

通过将东西梁作为具有双层透光薄膜的大棚的建造方向，入射角变得比以南北梁作为大棚的建造方向时的入射角小，所以菲涅尔发射率降低，能够提高双层透光薄膜整体的光透过率。另一方面，为了解决由于东西梁产生的大棚内的亮度不均匀而出现生长不均这样的问题，使用光扩散薄膜，由此能够降低大棚内的亮度不均匀，所述光扩散薄膜具有如下的扩散角：透过南面屋顶的光对应地覆盖北面屋顶的投影部分。

发明效果

若使用本发明，因为能够在冬季提高双层透光薄膜的保温性，并且大棚内的光强度也较高且均匀地被维持，所以能够利用无加温或者小型的取暖机或者少量的燃料实现各种作物的最优生长环境，较高地维持收获量，因此非常有益于农业经营，并且能够经营从全球变暖等的地球环境的观点来看也很有意义的设施园艺。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的农业用大棚即在金属框架上平面状地展开薄膜的平张型大棚的图。

图2是并排设置在该农业用大棚的屋顶表面上的面板部件的立体图。

图3是该面板部件的要部侧视图。

图4是大棚内采入的采光量因光线的入射角不同而产生的变化(PO薄膜的情况)。

图5是屋顶的棱线方向为南北方向的大棚(南北梁)与东西方向的大棚(东西梁)的图。

图6是大棚的各建造方向的各自的单层以及多层薄膜的光线透过率随季节而变化的图。

图7是本发明的多层薄膜东西梁的南面屋顶与北面屋顶，在每个季节的中天附近的时刻中的光线透过率的图。

图8是示出建造为东西梁的大棚中的冬季的亮暗分布的图。

图9是示出建造为东西梁的大棚中的夏季的亮暗分布的图。

图10是建造为东西梁的大棚中的、南面屋顶与北面屋顶各自的透过率与投影面积加权平均透过率的值。

图11是示出因薄膜而散射的光的前进方向的图。

图12是示出本发明的实施方式2的帘子的收纳与展开的2种关系的图。

图13是示出该帘子的收纳位置的图。

图14是示出相对于图13对比来说帘子的收纳位置的图。

具体实施方式

(实施方式1)。

图1示出被称为平张型大棚、在金属框架上平面状地展开薄膜的类型的农业用大棚。图2是并排设置在该农业用大棚的屋顶表面上的面板部件的立体图，图3是该面板部件的要部侧视图。

如图1所示，在农业用大棚(以下称为大棚)的屋顶表面上，并排设置有多个屋顶面板部件1。屋顶面板部件1由农业大棚结构部件2支承。

如图2所示，屋顶面板部件1具有形成外框的长方形的框架部件3。在框架部件3的内部，根据需要设置木条作为加强部件。在框架部件3的两面，展开有如图3所示的光扩散透光薄膜4、5。

在配置于框架部件3的一侧的表面的光扩散透光薄膜4与配置于框架部件3的另一侧的表面的光扩散透光薄膜5之间，形成有空气隔热层。

另外，在以下的实施方式中，虽然使用光扩散透光薄膜4、5进行说明，但是也可以使用双层的光扩散透光板代替光扩散透光薄膜4、5。

此外，也可以在框架部件3的一侧的表面使用光扩散透光薄膜4，在另一侧的表面使用透光薄膜，或者在框架部件3的一侧的表面使用透光薄膜，在另一侧的表面使用光扩散透光薄膜5。

在光扩散透光薄膜4、5中，能够使用光扩散角度的半值角为5度到50度的梨皮薄膜。

在使用折射率n＝1.52的农业用聚烯烃类特殊薄膜，屋顶的倾斜为一般的27°的情况下，能够得到如图6那样的每个季节的光线透过率的计算值。图6中纵轴的透过率是指南面屋顶的透过率×地面投影面积与北面屋顶的透过率×地面投影面积的平均值，能够考虑到取入到大棚内的光的总量。根据图6，虽然若将保温性较高的多层薄膜建造在南北梁上，则冬季的光线透过率低于40％，但是若将保温性较高的多层薄膜建造在东西梁上，则冬季的光线透过率为56％，高于南北梁的单层薄膜的大棚的光线透过率。

另一方面，若将保温性较高的多层薄膜建造在东西梁上，则南面屋顶的透过率与北面屋顶的透过率不同，在大棚内产生明亮处与阴暗处的不均。虽然在图7中示出每个季节的南面屋顶与北面屋顶的透过率的差，但是特别是在冬季北面屋顶的透过率大幅度地降低，明暗(亮暗)之差变得明显。但是，经实验证明通过使用梨皮薄膜能够大幅度地减轻该问题。

图8以及图9示出其原理。如图8相对于图9所示，冬季太阳高度较低，因为在北面屋顶的倾斜角度中，光线是以非常大的入射角入射至薄膜中，所以北面屋顶的透过率大幅度地降低，同时北面屋顶的投影面积也减少，在南面屋顶的梨皮薄膜中扩散的光(图中2’、2”、3’、3”的光线)能够充分地到达北面屋顶的投影部分，因此明暗之差被减轻。

该理论也被实验验证了。图10中分别地示出，北纬31度的地点中的、11月25日上午11点前后，使用透明薄膜的情况下，较亮部分的光量与较暗部分的光量的计算值与实测值的各自值。根据图10，关于亮度偏差，透明薄膜的情况下的计算值为亮部：暗部＝84：20，与之相对，在梨皮薄膜的情况下实测值大幅度地减轻为58：54，可知通过使用梨皮薄膜，能够大幅度地减轻亮度的不均。

另一方面，虽然在夏季，原本北面屋顶的透过率与南面屋顶的透过率相比几乎没有改变，但是在南面屋顶的梨皮薄膜中扩散的光(图中2’、2”、3’、3”的光线)还是能够充分地到达北面屋顶的投影部分，所以通过使用梨皮薄膜能够进一步减轻明暗之差。

此处，即便是在冬季～夏季的任意的太阳高度下，具有以下这样的薄膜也极为重要，所述薄膜具有使得南面屋顶的扩散光充分地到达北面屋顶的投影部分的光线扩散角度，虽然光扩散角度因大棚的屋顶的高度或者开口的大小而不同，但是优选是半值角为5度到50度，更优选是10度到50度。若半值角过小，则扩散光会因季节而不能充分地到达暗部，或者扩散光(图11的3’的光线)不能到达具有一定高度的作物上方的叶子上。此外，若半值角过大，则出现在大棚外部的光会增加，大棚整体的光利用效力降低。(图11的1’、1”、4’、4”的光线)。像这样地，使南面屋顶的光扩散角度在所有的季节都比到达北面屋顶的投影部分的角度大。

此处，使用光扩散薄膜而对一般的作物群落具有效果，即防止光饱和点以上强度的光照射在直射日光照射的叶子上，当然也通过光照射在叶影的叶上，而兼具增加作物群落的受光量的效果。

(实施方式2)

接着示出组合了用于遮光或者保温的帘子的例子。

在图12A、12B中示出遮光以及保温用帘子的配置(在收纳状态下的位置与展开方向)的两个例子。图12A是大棚的屋顶的棱线方向与帘子的展开方向呈直角的情况，图12B是大棚的屋顶的棱线方向与帘子的展开方向呈相同方向的情况。这两者通过大棚的地点或柱的间隔、帘子驱动装置的结构等区分使用。

此处，本发明为图12A的情况，即帘子的收纳位置为北面的屋顶的接缝部分，展开方向为向南展开的情况。图13示出其剖视图。像这样地，原本北面的屋顶的投影部分的光较弱，因收纳的帘子的影子而被遮光的影响变小，减轻大棚整体的平均光量降低。如图14所示，与将帘子收纳在南面屋顶的投影部分的情况相比，其不同较明显。另一方面，在图12B的帘子的配置中，帘子收纳位置没有特别的不同。

无论是在以上何种的实施方式中，无论使用氟薄膜、聚烯烃类特殊薄膜、聚碳酸酯板、亚克力板、玻璃板等、无论使用何种材质，作为透光薄膜或者透光板的材质，都能够得到相同的效果。

附图标记说明

1 屋顶面板部件

2 农业大棚结构部件

3 面板的框架部件

4 农业大棚外侧的光扩散透光薄膜

5 农业大棚内侧的光扩散透光薄膜

Claims (4)

1.一种农业用大棚的施工方法，所述农业用大棚具有形成空气隔热层的双层透光薄膜或者双层透光板，

在所述透光薄膜或者所述透光板中，大棚内侧面以及大棚外侧面中的至少任一方的所述透光薄膜或者所述透光板为使得光扩散的光扩散透光薄膜或者光扩散透光板，

以屋顶的棱线方向为大致东西方向的东西梁的方式进行施工。

2.如权利要求1所述的农业用大棚的施工方法，其特征在于，将所述光扩散透光薄膜或者所述光扩散透光板的光扩散角度设成半值角为5度到50度的范围。

3.如权利要求2所述的农业用大棚的施工方法，其特征在于，在设置所述大棚的土地的纬度中，南面屋顶的所述光扩散透光薄膜中的所述光扩散角度，全年间都比到达北面屋顶的投影部分的角度大。

4.如权利要求1～3所述的农业用大棚的施工方法，其特征在于，用于对所述大棚内进行遮光或者保温的帘子的收纳场所为所述大棚的北面屋顶的基部。