日光温室透光率的提高

　　首先我们应该确定日光温室的最佳方位角。

　　日光温室是在秋、冬、春三个季节进行蔬菜生产，以冬季生产为关键时期。冬季太阳高度角低，日出在东南，日落在西南，为了争取太阳辐射多透入室内，建造温室应采取东西延长，前屋面朝南。温室方位角正南，中午太阳光与温室东西延长线垂直。如果偏东5°，提前20分钟垂直；偏西5°，则延后20分钟垂直。当太阳光与温室东西延长线垂直时，透入室内的太阳光最多，强度最大，温度上升也最快，对蔬菜的光合作用最有利。研究表明：光照是作物进行光合作用的必要条件，由于受环境条件的影响，上午的光合作用强度较高。因此温室方位角采取南偏东5°-10°，提早20-40分钟接受到太阳的直射光，对蔬菜光合作用是有利的。但是高纬度地区冬季早晨外界气温很低，提早揭开草苫，室内温度下降较大，所以一般采用正南的方位角为宜。北纬40°以北地区应采用南偏西方位，以利于延长午后的光照蓄热时间，为夜间贮备更多的热量。早晨外界气温不很低的地区，采用南偏东方位角是可以的，但是不论南偏东向还是南偏西向，均不宜超过10°。

　　其次谈谈日光温室采光屋面角的确定。

　　当太阳光照射到温室前屋面的薄膜表面，一部分被反射掉，一部分被表面和其表面附着的灰尘吸收，剩余的才透射到室内。反射、吸收和透过的光强与入射光强的百分比叫做反射率、吸收率和透过率。三者的关系是：反射率＋吸收率＋透过率＝100%＝1。

　　日光温室前屋面覆盖的薄膜，厚度多为0.08毫米至0.12毫米。不同类型的薄膜透光率也不相同。

　　薄膜在某一时间对光线的吸收率是一定的。光线透过率的大小主要决定于反射率。反射率的大小与光线的入射角有关，入射角越小，透过率越大；入射角越大，透过率就越小，反射率就大。但是透过率与入射角的关系不是直线关系，入射角在0°-40°之间，透过率降低范围不超过5%；入射角在40°-60°之间，随着入射角的加大，透过率显著降低。

　　太阳光与日光温室前屋面所构成的入射角，是由太阳高度角和采光屋面角决定的。当温室前屋面与太阳高度角构成90°的投射角时，即入射角为0°时，称为理想的屋面角。

　　理想的屋面角在日光温室生产上并不实用，因为太阳高度角不断在变化，进行采光设计是以太阳高度角最小的冬季正午时为参数，其它节气实用价值不大，况且按理想的屋面角设计温室，前屋面必然非常陡峭，既浪费建材，又增加保温困难。

　　比如北纬40°地区冬至日的太阳高度角为26.5°，其理想的屋面角应为63.5°，这样建造温室显然是不适用的，当然也并非合理。根据入射角不大于40°，光线透过率下降较少的原理，一般采用40°入射角作为采光设计参数。这样，当太阳高度角为26.5°时，只要入射角少于40°，也就是说屋面角大于23.5°时，即可有良好的采光效果。

　　蔬菜生产实践证明，合理屋面角在冬季、早春阴天少，光照充足的地区应用效果较好。比如瓦房店（北纬40°）的一斜一立式日光温室，前屋面采光角23.5°，冬季生产黄瓜获得成功。山东寿光（北纬37°）山东Ⅲ型半拱圆形日光温室，前屋面采光角度27°左右，越冬一大茬栽培的黄瓜达到亩产30000公斤的高产记录。

　　从光线的反射率来考虑，在入射角不大于40°时，透过率的降低幅度不大，但是这种条件下只是正午很短时间才能达到合理的采光要求，午前和午后绝大部分时间达不到合理采光状态。

　　为此，张真和提出了合理采光时段理论，即要求日光温室在冬至前后，每日10-14时要保持4小时以上的合理采光时间。这样在进行日光温室采光设计时，应在以冬至日正午入射角40°为参数设计合理屋面角的基础上，在北纬33°-43°之间，增加9.10°-9.28°。

　　冬春日照百分率高的地区，比如东北、西北、华北北部地区，不一定必须达到合理时段屋面角，在合理屋面角的基础上，增加5°-7°即可提高温光性能。

　　半拱圆式日光温室，前屋面由若干个切角组成，按1米1个切角，则前底角，即前底角屋面与地面夹角，50°-60°,1米处35°-40°，2米处25°-30°，3米处20°-25°，4米以后15°-20°，上部15°左右。有利于提高温光性能。

　　温室前屋面的形状也与采光设计有关。

　　温室前屋面的形状基本分为半拱圆式和一斜一立式两种类型。半拱圆式温室前屋面的弧度大同小异，各部位的切角变化也不大。一斜一立式温室，前立窗的高度与屋面角有密切关系，一般前立窗高0.8米，在跨度和高度不变的情况下，抬高前立窗就降低了屋面角，降低前立窗高度就提高了前屋面角。

　　半拱圆形的前屋面透光率高，一斜一立式的前屋面透光率虽然不及半拱圆式，但直射光透过率较高，光照的分布也相对比较均匀。

　　另外，日光温室骨架材料也影响采光。

　　竹木骨架的日光温室，由于骨架材料的强度降低，材料的截面积往往较大，造成较多的遮光，特别是支柱和横梁等加大了遮光面积，影响光照的合理分布。因此在建造日光温室时应尽量减少立柱，选用强度较大，截面积较小的建材。

　　有条件的最好用钢管或钢筋为材料，建造无立柱温室，虽然一次性投资较大，但是按使用年限折旧计算，并不比竹木结构温室造价高，还可以节省很多人工，其温光性能远远超过竹木结构日光温室，是发展方向。

　　日光温室在冬季和早春能生产喜温蔬菜，关键是通过科学的采光设计，最大限度地获取太阳辐射能，满足蔬菜光合作用和正常生育所需要的温度。当然，将日光温室所获取的太阳辐射能保持必要长的时间也是日光温室蔬菜生产不可缺少的条件。