暖棚

日光温室是採用較簡易的設施，充分利用太陽能，在寒冷地區一般不加温進行蔬菜越冬栽培，而生產新鮮蔬菜的栽培設施日光温室具有鮮明的中國特色，是我國獨有的秋冬春農牧業保温設施。暖棚用途廣泛，可以用來農作物栽培、種子培育、幼苗培育，馬、羊、豬、牛、雞、鴨的養殖育肥，花卉栽培，冬季攝影、農家樂旅遊等等。 ^[1] 

日光温室的結構各地不盡相同，分類方法也比較多。

按牆體材料分主要有乾打壘土温室，磚石結構温室，複合結構温室等。

按後屋面長度分，有長後坡温室和短後坡温室；

按前屋面形式分，有二折式，三折式、拱圓式、微拱式等。

按結構分，有竹木結構、鋼木結構、鋼筋混凝土結構、全鋼結構、全鋼筋混凝土結構、懸索結構，熱鍍鋅鋼管裝配結構。

前坡面夜間用保温被覆蓋，東、西、北三面為圍護牆體的單坡麪塑料温室，統稱為日光温室。其雛型是單坡面玻璃温室，前坡面透光覆蓋材料用塑料膜代替玻璃即演化為早期的日光温室。日光温室的特點是保温好、投資低、節約能源，非常適合我國資源有限、人口眾多的國情。作為一個新興產業來説，佔地少安置就業人口多，可農產品社會供給，促進社會穩定，開發綠色能源減少碳排放。

就投資效益比來説，暖棚投資效益具有風險小、收益高的特點。

以北方農牧業為例，夏季牛羊吃草肥胖了，但是秋冬春三季節又瘦了。寒冷季節正是牛羊需要保温的時候，但是為了吃飽，牧人又不得不把牛羊趕到冰天雪地中尋找食物，這種情況下北方要想養成一隻商品羊需要2-3年時間。如果有暖棚便可減少寒冷季節的能量損失，藉助於充足的飼料進行育肥，秋冬春三季節牛羊不掉膘，一年商品羊既可達到出欄銷售的要求，節省了大量的時間，效益提高優化，故而暖棚對於牧區牧民的致富具有重要作用。如地處新疆北部的塔城地區，大力發展農區畜牧業，實施暖棚工程，使各族農牧民實現了增產又增收。圖為該市阿布都拉鄉中阿村東鄉族農民馬秀蘭和她的兩個孫子在自家的暖圈棚裏。 ^[2] 

同樣，對於一般飼養豬、兔、魚等專業户來説，暖棚也有同樣的效用。

花卉栽培、旅遊開發方面，暖棚也有不錯的優勢，在温暖的暖棚內栽培花卉即可用來旅遊觀光也能拿來銷售獲利。如在象山賢庠豐泰糧食全程機械化專業合作社2100平方米的智能温控大棚內，8000株紅掌、鳳梨爭奇鬥豔。這座總投資230多萬元的智能温控大棚，是該縣水稻工廠化温室育秧中心，也是我市三座工廠化育秧示範中心之一，主要進行早、中、晚三季水稻育秧。為了用足用好大棚資源，開始在育秧間隙試種紅掌、鳳梨、蝴蝶蘭等高檔盆景花卉，預計銷售收入百萬元，不到2年即可收回投資。 ^[3] 

暖棚對於蔬菜等經濟作物栽培也有重要作用。反季節蔬菜的栽培上市不僅可以滿足消費者需要對於栽培來説也是一條致富途徑，更由於在寒冷冬春也可安排閒散人員就業而促進社會穩定，提高了資源和人力的利用率。如膠南市六汪鎮下河山村的百畝佳萊生態茶園，該茶園為保障茶苗過冬，新上冬暖式大棚6個 ，暖式小拱棚20餘個 ，為來年的茶葉豐產提供了良好的生長環境。 ^[4] 

節能型日光温室的透光率一般在60%~80%以上，室內外氣温差可保持在21~25攝氏度以上。

1.日光温室採光

一方面太陽輻射是維持日光温室温度或保持熱量平衡的最重要的能量來源；另一方面，太陽輻射又是作物進行光合作用的唯一光源。

2.日光温室保温

日光温室的保温由保温圍護結構和活動保温被兩部分組成。前坡面的保温材料應使用柔性材料以易於日出後收起，日落時放下。 ^[1] 

這兩種棚型共同的特點是跨度較小，為6—7米；後屋面佔2—2．2米，後牆矮而厚，高1米、厚1—1．2米；屋脊高2．6—2．7米，後屋面角度35度；中柱高1．9米，後柱高2—2．2米。透光弧度頂角10度，中角30度，底角60度。此棚前屋面佔全棚長度2/3，所以冬季保温效果妤，進光多，升温也快，嚴冬一般可達18℃左右，不加温或稍加温即可冬季生產黃瓜、番茄。早熟栽培1—2月份即可上市，適於冬季較寒冷地區應用。此棚冬季加草簾和紙被雙層覆蓋。但春季太陽北移增高後，後屋面遮陽光較多，室温增高，通風不良，所以做早熟栽培應大幅度提早播種，爭取5月份以前拔秧。

此棚在海城式棚基礎上進行改進，黃河流域推廣面積較大。後牆提高到 1．6—1．7米，牆厚稍減為70—80釐米，屋脊即後柱高度增至 2．7—2．9米，跨度6—7米，後屋面1．5米，後牆增設通風窗，透光棚面佔棚長的3/4。全棚用竹竿、竹片或鋼筋建成，有拱形，也有坡形。覆蓋物較厚，棚前設防寒溝，冬季棚温可達 15℃以上，進光量大，保温增温效果都好，能使瓜果類蔬菜生長，春早熟栽培也能在2月份上市。但春季後屋面遮蔭較多，也存在温度高、升温快、通氣不良的缺點，作物最好在5、6月份拔秧。

近幾年，冬暖式棚在各地發展很快，各地都根據本地特點建造了不同改良式冬暖型棚。如某村的冬暖棚棚寬6米，後牆高1．5米，厚 70釐米，並在後牆堆積柴草1．5米厚，在高1．1米處設通風窗，每隔2．5米1個，立柱3排，後柱高2．7米，中柱高2．2米，前柱高1．2米，棚面角為30度。後屋面每2．5米設一通風孔，屋面上玉米秸厚度40釐米，冬季平均氣温達14．1℃；還有根據本地特點設計出6．5和7米跨度冬暖棚，7米棚又叫濟南Ⅱ型棚，棚面角32度，拱型，後牆高1．8米，厚0．8米，後牆至後柱距1．4米，後屋坡2．2米，後柱高2．9米，後屋坡超後柱0．39米，坡頂至地面3．2米，後坡仰角38度零20分，透明坡與後坡面垂直距離比為3．1：1。

1． 後牆空心，厚80釐米，高1．5米，頂厚50釐米，跨度增至7—7．5米。特點是在屋面前沿冬季增加臨時保温的後屋坡，春季拆除，以增加進光量。此棚冬季可達15—16℃，採用多層覆蓋，保温好，冬季可種植茄果類。後牆設有通風窗，春季保温好，後期温度不太高，通風良好。

2．GBS型無柱棚 前屋面用玻璃纖維早強水泥預製成平均成30度弧形拱，前屋面下無立柱。後牆高1．7米，厚60釐米，後牆從棚內取土，將表土堆於棚外，用心土打牆，並用麥秸泥抹面加厚10釐米左右。棚高2．?米，跨度7—7．5米，後屋面1．5米(不包括後牆)，棚面平均27度。此棚堅固抗風，冬季可在後屋面前增加50釐米臨時防寒屋面，春季拆除，天再熱可除去後牆玉米秸，露出通風窗進行通風。 ^[1] 

對新型前屋面保温材料的研製和開發主要側重於便於機械化作業、價格便宜、重量輕、耐老化、防水等指標的要求。

隨着新技術的普及應用，電子科技等逐漸得到運用，自動化程度得到提高。

日光温室主要由圍護牆體、後屋面和前屋面三部分組成，簡稱日光温室的“三要素”，其中前屋面是温室的全部採光面，白天採光時段前屋面只覆蓋塑料膜採光，當室外光照減弱時，及時用活動保温被覆蓋塑料膜，以加強温室的保温。

由於塑料工業的發展，加之玻璃易破損，農村日光温室大多以塑膜為屋面材料。特別是我國北方在土温室基礎上興起的塑料日光温室，具有明顯的高效、節能、低成本的特點，深受菜農及消費者的歡迎，是發展高產、優質、高效農業的有效措施之一，將會得到更快的發展。實踐證明，凡室外最低温度不低於－25℃的，利用塑料日光温室的特殊結構性能，可使室 內保持5℃以上的温度時，均可獲得滿意結果。

主要是總體設計，具體建造尺寸另述。

1．場地選擇 冬暖棚建造成本高，設計較複雜，建後移動困難，所以要選交通方便、地勢平坦、澆排水及時、最好離市場近的地塊為好。

2．佈局合理 為便於集中管理、看管，有利產前、產中、產後系列化服務，便於集中銷運和傳播技術，應以村為單位集中地塊進行規模化生產。棚與棚之間為防止遮閉，距離應不少於8米，最好為16米，這樣棚間可綜合利用，適當建造部分陽畦和小拱棚，以形成一個優良的小氣候環境。

3．棚的方位 以面向正南、東西方位為好。因為冬暖棚主要生產期是12—3月份，這個期間正南方向上午見光及時，全天見光最多，而偏東和偏西都不好，特殊情況如有地形限制時可偏東或偏西不超過5度角。

4． 建造時間 大棚內的秋冬茬栽植早，最早可在9月份，所以應在9月底建好，如定植晚做冬春茬栽培也應在10月中旬建完，以使牆體乾透，有充足時間進行定植前的整地、施肥、熟化土壤及“烤地”工作。

5． 棚的大小 根據山東省5年經驗認為：棚長以50米為宜，不足50米總體空間小，不利於保温；超過50米因棚太長，運送操作不便，揭草簾需時太長，縮短作物見光時間。

棚寬以6—7米為宜，超過7米則需加高後牆和後柱高度才能保持冬季最佳陽光入射角，而且不經濟，費工、成本高，如小於6米則種植面積小，也不實用。

棚高即脊高，以3米為宜，如高或低10釐米，則會破壞總體設計，造成人力物力浪費。高度確定後，後柱至後牆距離以 1．4—1．5米為宜。 ^[1] 

冬暖棚也叫單坡面日光温室，總體要求是在冬季最大限度地透過、吸收、利用太陽光線，以滿足作物生長髮育的需要，而夜間又要最大限度的保温，並具有堅固耐用、抗風吹雪壓、造價低且易於建造的棚型結構。

即應最大限度的透光量，充分利用太陽光的熱能。要想達到這一點，由以下4方面決定。

1．透光面角度 經各方面計算以25—30度為宜，在高度、高跨比、後坡面大小、仰角和建造等均適宜的條件下，角度越大越有利於透光。關於棚面，根據球形透光最好的原理，改為拱弧形，特別是接地的南坡，改立窗形為拱形，相對的加大了角度，增加了光的透射，又擴大了棚的空間，還有利於建造和通風。

2． 減少骨架遮蔭 在整個建造過程中應考慮這一點。既要減少遮蔭，又要易於建造，造價低。可進又以下2方面的改進：一是改細竹竿鐵絲固定薄膜為粗竹竿支起薄膜，外用壓膜線，裏頂外壓，將膜崩緊，可每畝棚減少5000餘個孔眼透風滴水，既減少遮蔭、有利保温，又便於通風；二是取消立柱，採用圓鋼焊接拱梁或用菱鎂土拱梁，東西每3米一拱梁代替立柱，形成琴絃，弦樑上用竹竿支撐，可解決骨架遮蔭問題。

3． 合理採光面 採光面大，光線入射多，但採光面越大，散熱也越多；後坡大，保温好，但白天易遮光，後坡的角度不應小於當地春分中午時太陽的高度角，

4． 薄臘的質量 以前用聚氯乙烯和聚乙烯膜，這兩種膜上易結水珠，可減少透光率10%—20%，近幾年試驗聚氯乙烯無滴膜和多功能複合膜效果良好。對棚膜的要求是無滴，抗老化，透光率高，不易污染，拉力強等優點。

即最大限度的減少熱量流失，在建棚材料中以土坯，特別是麥秸草土坯最好，其次是土打牆、磚牆、木牆等；鋼鐵及混凝土保温性差。當然某些作物秸稈，特別是麥秸適當壓實也較好。

1． 牆體 包括後牆及東西牆，牆厚度大，保温性能好，但牆太厚，成本高用工多，一般以80釐米厚為宜。關於後牆的高度，牆越高散熱量越多，但考慮到開天窗、後坡仰角、加大棚內空間等因素，以1．8米最佳，牆若太矮，棚面斜度小，陽光入射量則小。牆後可堆土或堆作物秸稈保温。

2． 後坡 即後屋頂，其取材應着眼質輕、導熱係數小的材料，一般用塑料薄膜或葦箔襯裏，從堅固和保温着眼以高梁秸箔為最好，上面密排直徑20釐米的玉米秸捆，其上再鋪一層麥秸或稻草，填平壓實，為防止雨雪下滲，可再蓋一層塑料薄膜，膜上抹5—10釐米的麥秸泥，再覆一層黃土保温。當然後坡厚度大，保温好，但太厚了也不經濟實用。

關於後坡的寬度，過窄保温不好，仰角小，影響棚面的坡度，但過寬，春分後和秋分前遮光多，影響坡下的陽光射進，對作物生長不利。

3． 透光面(棚面) 其保温好壞主要取決於透光面的寬度、材料以及夜間保温覆蓋物的結構和厚薄。透明材料以無滴膜最好，不透明夜間保温覆蓋已發展到多層，即貼棚面先蓋數層牛皮紙做成的紙被，有保温兼保護棚面作用，紙被上蓋 2層稻草簾或一厚蒲草蓆，上面再縫覆一層薄膜以防雨雪水。另外，草簾厚度不能小於5釐米，長短應在夜間放蓋後蓋住防寒溝為好。

4． 減少棚地和縫隙放熱 棚地係指棚中土壤熱量的散失，棚東、西、北3面有較厚土牆，散熱不多，冬季還可堆積牆周作物秸稈保温，但南端緊接棚外的凍土層，為減少熱量外傳，應在棚南端沿棚根挖一深超過凍土厚(50釐米)、寬40釐米的防寒溝，溝內填充鋸末、麥糠、粗爐渣等，上覆薄膜，可割斷棚內熱量外傳。

縫隙指門、通風窗、通風口及任何縫孔。①冬暖棚的門不能從棚牆向外直開，應在北牆中部北側或棚東西側蓋一工作間或小屋，進入工作間的門應和通入棚內門錯開，棚內門還應再張掛棉簾或草簾，可徹底解決開門降温問題。②窗：開於北牆，一般4—5米一窗，距地面高1米，窗不要過大，一般高40釐米，寬50釐米。冬季應將其沿內外牆壘死，天暖需通風時再打開。⑧通風口：以“三大塊，兩條縫”棚頂薄膜覆蓋為好，兩膜相交不少於20釐米，兩膜邊緣要焊設拉繩，天冷時拉緊封嚴，天熱時根據情況開啓通風口。④縫隙：儘量減少管理時弄破薄膜，再是用新壓膜線“裏頂外壓”固膜，可減少裏外竹竿夾固膜法造成的眾多孔眼。

5． 其他 嚴冬棚內可再掛覆天幕，也叫二道幕，白天拉下，夜間拉覆；棚內也可搭小拱棚或地膜；牆體底部可用石或磚砌，地基應夯實，內牆應泥平、壓光或塗白；再是為防超低温天氣，可每5間棚設一火爐及加温煙道，可臨時升温救急。 ^[1]