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北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復合墻體日光溫室熱性能.pdf

  • 資源ID:4318       資源大?。?span id="wouhdci" class="font-tahoma">1.22MB        全文頁數(shù):6頁
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北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復合墻體日光溫室熱性能.pdf

<p>第 34 卷 &nbsp; 第 13 期 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;農 業(yè) 工 程 學 報 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;V ol.34 &nbsp;No.13 2018 年 &nbsp; &nbsp;7 月 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Jul. 2018 &nbsp; &nbsp; 233 北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復合墻體日光溫室熱性能馬月虹 1,2 ,李保明 1 ,張家發(fā) 1 ,張耀文 2(1. 中國農業(yè)大學水利與土木工程學院,農業(yè)農村部設施農業(yè)工程重點實驗室,北京 100083;2. 新疆農業(yè)科學院農業(yè) &nbsp;機械化研究所,烏魯木齊 830091) 摘 &nbsp;要:針對新疆戈壁沙漠區(qū)日光溫室在冬季嚴寒條件下,傳統(tǒng)墻體在夜間難以滿足作物生長對熱環(huán)境需求的問題,該 文研究新型的保溫蓄熱墻體材料和結構。將墻體主體結構采用麥殼砂漿砌塊,砌塊中間空格填充蓄熱材料,對麥殼砂漿 砌塊進行配比試驗和性能測試,篩選出抗壓強度、導熱性能較優(yōu)的砌塊建造溫室墻體,把麥殼砂漿砌塊+紅磚復合墻體日 光溫室和 37 cm磚混墻體日光溫室進行熱性能對比試驗,并種植番茄驗證。試驗結果表明:在相同外界環(huán)境下,室外最 低溫20.8 時,麥殼砂漿砌塊復合墻體日光溫室內溫度為 7.5 ,而磚混墻體日光溫室內溫度為 3.2 ,砌塊復合墻體 日光溫室內夜間出現(xiàn)最低室溫時間較磚混墻體日光溫室延遲 42 min;相同條件下砌塊復合墻體日光溫室栽培的番茄收獲 期早 16 d,單棚產量高 18.4%,驗證了砌塊復合墻體日光溫室的保溫蓄熱性能優(yōu)于磚混墻體日光溫室,且滿足果蔬生長 對熱環(huán)境需求。該文提出的適應戈壁沙漠區(qū)日光溫室麥殼砂漿砌塊復合墻體及構造條件,為新型復合墻體在日光溫室中 的應用研究、設計提供理論參考。 &nbsp;關鍵詞: 溫 室 ;墻體;溫 度;熱性能 ; 麥 殼 砂 漿 砌塊;抗壓強度;導熱系數(shù) &nbsp;doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.028 &nbsp;中圖分類號:S625 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 文獻標志碼:A &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 文章編號:1002-6819(2018)-13-0233-06 &nbsp;馬月虹,李保明,張家發(fā),張耀文. 北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復合墻體日光溫室熱性能J. 農業(yè)工程學報,2018, 34(13):233238. &nbsp; &nbsp;doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.028 &nbsp; &nbsp;http:/www.tcsae.org &nbsp;Ma Yuehong, Li Baoming, Zhang Jiafa, Zhang Yaowen. Thermal performance of solar greenhouse with composite wall using &nbsp;wheat shell-mortar block filling with heat storage material in north XinjiangJ. Transactions of the Chinese Society of &nbsp;Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(13): 233238. (in Chinese with English abstract) &nbsp; &nbsp; &nbsp;doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.028 &nbsp; &nbsp;http:/www.tcsae.org 0 &nbsp;引 &nbsp;言近些年在新疆農業(yè)發(fā)展的大背景下,新疆的戈壁沙 漠區(qū)溫室產業(yè)也得到了大力發(fā)展 1 。新疆位于高緯度地 區(qū),冬季日照時間短,下午 16:00 時以后,熱量主要從 溫室圍護結構向外擴散,使得溫室內溫度急劇下降 2 。透 過日光溫室前屋面塑料薄膜投射到溫室北墻太陽輻射深 入墻體的厚度只有 2030 cm, 溫室墻體對太陽熱能的蓄 積量有限,依靠原有墻體被動式顯熱蓄熱方式,很難滿 足戈壁沙漠區(qū)溫室在嚴寒的夜晚作物生長對熱環(huán)境的需 求 3 ??簶淙A等 4 研究表明,約有 50%的太陽直射輻射熱 能將投射到日光溫室的后(北)墻體,墻體對溫室的熱 貢獻不容忽視。提高墻體的保溫和蓄熱性能是改善日光 溫室熱環(huán)境的關鍵因素之一 5 。 &nbsp;國內外研究日光溫室墻體材料、結構和熱性能的較 多。張林華等 6 研究認為砂石土材料是保溫蓄熱性好、經 濟、易得的墻體材料。但砂石土墻體易坍塌、保溫性不 可靠、占地面積大。國內外學者對于提高墻體蓄熱性的 研究多集中在加氣混凝土砌塊、粉煤灰磚、相變材料磚 等新材料的研究 7 。張海云等 8 對泡沫混凝土在日光溫室收稿日期:2017-11-20 &nbsp; &nbsp;修訂日期:2018-04-20 &nbsp;基金項目:國家自然科學基金資助項目(51768072) &nbsp;作者簡介:馬月虹,研究員,博士生,碩士生導師,主要從事設施農業(yè)工程 研究。Email:923999218qq.com。 &nbsp;通信作者:李保明,教授,博士,博士生導師,主要從事設施農業(yè)工程工 藝與環(huán)境研究。Email:libm cau.edu.cn。 &nbsp;墻體中的適用性研究試驗結果表明發(fā)泡混凝土澆筑溫室 墻體后,溫室的保溫性能明顯高于其他同類溫室。張立 蕓等 9 研究表明采用加氣混凝土與聚苯板構筑的異質復 合墻體具有比黏土紅磚砌體更優(yōu)越的熱特性。但發(fā)泡和 加氣混凝土強度較低,干燥收縮值較大,墻體易吸水、 開裂等。孫心心 10 對日光溫室新型保溫材料的制備及應 用效果的研究證實了相變材料砌塊的結構穩(wěn)定性和蓄熱 性。但相變砌塊出現(xiàn)相變材料滲漏問題,性能不可靠, 且造價高。關于秸稈捆用作民用建筑保溫墻體材料也有 不少試驗研究 11-16 。 將秸稈壓縮制作成型, 用于墻體材料, 不僅具有一定的力學強度,還具有良好的熱工性能,不 同密度秸稈塊的導熱系數(shù)為 0.030.13w/(m·k)。 秸稈塊保 溫性能理論上遠超過土壤和紅磚等傳統(tǒng)建材 17-18 。黃紅 英等 19 通過秸稈塊墻體日光溫室在蘇北地區(qū)應用效果試 驗,與磚墻和土墻相比,秸稈塊墻熱傳導率、體積熱容和 熱擴散系數(shù)顯著低于前兩者,這種熱工特性利于隔熱保溫 但不利于蓄積熱量。新疆的作物秸稈匱乏,秸稈塊墻體 實用性受限。蔣程瑤 20 對西北典型非耕地日光溫室復合 墻體砌筑方案的研究得出戈壁石復合墻體的蓄熱、放熱 性能優(yōu)于磚混墻體,爐渣空心砌塊+砂石堆砌建造的溫室 熱環(huán)境最優(yōu)。由于戈壁石復合墻體夜間降溫快,爐渣材 料有限、造價高,堆砌砂石坍塌等,這類墻體材料也受 限。 &nbsp;日光溫室墻體研究的趨勢是需要進一步研究有關墻 體傳熱性能和墻體結構設計等關鍵技術問題 21 。該文對 麥殼砂漿砌塊+紅磚,外加 10 cm厚聚苯板復合墻體日光 農業(yè)工程學報(http:/www.tcsae.org) &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;2018 年 &nbsp; 234 &nbsp;溫室的蓄熱保溫性能進行研究,提出麥殼砂漿砌塊+紅磚 復合結構墻體的構造條件,對砌塊復合墻體溫室的蓄熱 保溫效果與磚混墻體溫室進行對比試驗和驗證。 &nbsp;1 &nbsp;麥殼砂漿砌塊制備和試驗溫室構建 &nbsp;1.1 &nbsp;試驗時間和地點 &nbsp;試驗時間為 2016 年 9 月-2018 年 2 月,麥殼砂漿砌 塊試樣制備在新疆農科院 3 號樓內完成,抗壓強度和導 熱系數(shù)測試在新疆水科院水工試驗大廳進行。 2 種不同墻 體日光溫室熱性能對比試驗和番茄栽培試驗在新疆北疆 伊犁地區(qū)察布查爾縣良繁場新建設施農業(yè)基地進行。 &nbsp;1.2 &nbsp;試驗材料 &nbsp;試驗所用麥殼產自新疆奇臺縣小麥產區(qū);水泥為 C32.5 普通硅酸鹽水泥;細沙產自和田地區(qū);粘合劑選用 型號為 CYD-128,外觀透明,呈淡黃;環(huán)氧值 0.5 0.54 eq/100 g;黏度 1114 Pa.s(25 條件下)。試驗用水 來自試驗大廳自來水。 &nbsp;1.3 &nbsp;試驗儀器設備 &nbsp;試驗采用天平(ACS-30, 浙江君凱順工貿公司)精確稱 量制作麥殼砂漿砌塊的水泥、麥殼和粘合劑等各成分質 量;麥殼砂漿砌塊在自制振動臺上充分振動后成型;用 05 kN 的萬能試驗機對麥殼砂漿砌塊進行動力試驗, 測 量抗壓強度;“導熱系數(shù)”用電導率儀(PHS-3E,上海雷 磁)測量。 &nbsp;1.4 &nbsp;麥殼砂漿砌塊配比影響因素確定 &nbsp;結合文獻資料和前期試驗基礎,為了分析各因素對 砌塊性能的影響,采用正交試驗來確定各種物料的合理 配比。經過分析和前期試驗確定了影響砌塊抗壓強度和 導熱性能的 3 個主要因素是:水泥用量、粘合劑摻量和 碎麥殼摻量。正交試驗設計為三要素三水平 L 9 (3 3 ),試驗 因素及編碼水平如表 1 所示。 表 1 &nbsp;因素編碼水平表 &nbsp;Table 1 &nbsp;Coding table of experimental factors level &nbsp; 編碼 &nbsp;Codes &nbsp;水泥摻量 &nbsp; Cement content &nbsp; A/% &nbsp;碎麥殼摻量 &nbsp; Broken husk &nbsp; content B/% &nbsp;粘合劑摻量 &nbsp;Binder content &nbsp; C/% &nbsp;1 25 1.5 4 &nbsp;2 30 2.0 6 &nbsp;3 35 2.5 8 &nbsp;注:表中的摻量為質量比。 &nbsp;Note: The content in the table are percentages by mass. 1.5 麥殼砂漿砌塊制作方法 &nbsp;首先清理模具,模具的外尺寸長×寬×高為 370 mm ×240 mm×120 mm,內設 2 個尺寸為 110 mm×120 mm ×100 mm的空格,為利于脫模,在模具內表面涂適量的 機油。然后將各種物料按配比稱質量,混合攪拌均勻后置 于振動臺上振動,使各物料充分混合,將振動混合充分的 砂漿裝入模具并壓實,接著將裝好砂漿的模具再次置于振 動臺振動,使物料更加均勻充分分布,振動后模具內砂漿 體積變小, 需要再以砂漿填滿, 振動均勻后抹平。 放置 5 10 min,標注試驗砌塊的編號和日期。靜置 12 h后拆模, 拆模后對試驗砌塊連續(xù)養(yǎng)護 28 d, 正交試驗設計的 9 種配 比砌塊,每種制作 30 塊。麥殼砂漿砌塊見圖 1。 a. 砌塊實物圖 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; b. 砌塊示意圖 a. Picture of block &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;b. Schematic of blocks &nbsp;圖 1 &nbsp;麥殼砂漿砌塊 &nbsp;Fig.1 &nbsp;Blocks made of mortar and wheat husk 1.6 &nbsp;麥殼砂漿砌塊性能測試 &nbsp;密度測試:在正交試驗的 9 種砌塊試件中隨機各抽 取 10 個,分別稱取質量,根據體積計算出每種砌塊各自 密度,每種砌塊密度取 10 個砌塊的平均值。 &nbsp;抗壓強度測試:把已經測量過質量,密度已知的 10 個砌塊試件用微機控制自動壓力試驗機進行抗壓強試 驗,每種砌塊抗壓強度均取 10 個砌塊的平均值。 &nbsp;導熱系數(shù)測試:采用導熱測定儀,對砌塊的導熱系 數(shù)進行測定,取 10 個砌塊的平均值。 &nbsp;1.7 試驗溫室和對照溫室的選取 &nbsp;選取新疆北疆察布查爾縣良繁場設施農業(yè)園區(qū)內 2 座日光溫室測試。A 試驗日光溫室設計為墻體為 37 cm 麥殼砂漿砌塊+紅磚,外加 10 cm 厚聚苯板,0.51.5 m 高度處是麥殼砂漿砌塊,其他高度位置是紅磚,見圖 2a。 a. 墻體 圖 片 a. Picture of wall &nbsp;b. 麥殼 砂 漿砌塊 結 構 &nbsp;b. Structure of wheat shell-mortar block &nbsp; 圖 2 &nbsp;麥殼砂漿砌塊+ 紅磚復合墻體(A 溫室) &nbsp;Fig.2 &nbsp;Composite wall with wheat shell-mortar block and &nbsp; common brick (A greenhouse) &nbsp;第 13 期 馬月虹等:北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復合墻體日光溫室熱性能 235 &nbsp;由圖 2b 可知,麥殼砂漿砌塊為砂漿砌塊內填充生石 灰包(墻體內側)和爐渣包(墻體外側)而構成。對照 溫室 B 溫室,選取了北疆地區(qū)普遍使用的日光溫室,其 墻體為 37 cm磚墻,外加 10 cm厚聚苯板。 &nbsp;2 &nbsp;日光溫室熱性能和生產性能測試 &nbsp;A 試驗溫室和 B 對照溫室均使用相同保溫被覆蓋保 溫,2 個型號相同熱風爐供暖。 &nbsp;2.1 &nbsp;兩種日光溫室結構參數(shù) &nbsp;A溫室墻體結構為 37 cm厚砂漿砌塊+紅磚的復合墻 體,外加 10 cm聚苯板, B 溫室墻體結構為 37 cm紅磚 10 cm聚苯板的磚混墻體,2 座日光溫室的主要結構參數(shù) 見表 2。 表 2 &nbsp;日光溫室的結構參數(shù) &nbsp;Table 2 &nbsp;Structure parameter of sunlight greenhouse &nbsp;溫室結構參數(shù) &nbsp;Greenhouse structural parameter &nbsp;A溫室 &nbsp;A greenhouse &nbsp; B 溫室 &nbsp;B greenhouse &nbsp;方位角 Azimuth/(°) 南偏西 8° 南偏西 8° &nbsp;跨度 Span/m 8 m 8 m &nbsp;長度 Length/m 80 m 80 m &nbsp;脊高 Ridge hei/mght 3.89 m 3.89 m &nbsp;后墻高度 Back-wall height/m 2.0 m 2.0 m &nbsp;墻體厚度 Wall thickness/cm 50 cm 50 cm &nbsp;后坡水平投影 &nbsp; Rear slope horizontal projection/(°) &nbsp;1.89 m 1.89 m &nbsp;前屋面傾角 &nbsp; Front roof inclination/(°) &nbsp;32.3° 32.3° &nbsp;后屋面仰角 Rear roof elevation/(°) 40° 40° 2.2 &nbsp; 日光溫室熱性能測試 &nbsp;試驗以日光溫室內的氣溫、地溫作為測試對象。日 光溫室內測點平面布置按下圖 3 布設,1、2、3 測點距離 前屋面 1.5 m,4、5、6 測點距離北墻 1.5 m,1、6 測點 距離西墻 4 m,3、4 測點距離東墻 4 m。在每個平面點垂 直方向上設 2 個點, 分別位于地表上方 0.20 和 0.60 m (植 株莖葉密集區(qū)域) ,一共布設 12 個測點。室外設 1 個溫 度測點,布設在光照測點附近,距地面高度 1.50 m 處。 地溫測點也按圖 3 布設, 測點深度為地表以下 0.10 m (植 物根系發(fā)達區(qū)域) ,一共布設 6 個測點。溫室內溫度數(shù)據 采用 6 個測點的地溫和 12 個測點的氣溫的平均值。 圖 3 &nbsp;測點布 置示意 圖 &nbsp;Fig.3 &nbsp;Schematic diagram of measuring point arrangement &nbsp;2.3 &nbsp;日光溫室生產性能(番茄栽培)測試 &nbsp;A溫室和 B溫室栽培的番茄苗木品種都是金鵬 3號、 穴盤育苗 33 d 苗齡、5 片真葉、桿粗葉綠的苗木。定植 前土地整理好,施用腐熟有機肥、硫酸鉀、磷酸二銨和 油渣。起壟栽培,70 cm +50 cm寬窄行,株距 40 cm,定 植株數(shù) 2 274 株、定植時間 2017-09-10,各種植內容均相 同。生長期采用相同的滴灌系統(tǒng)和水肥施用量,相同植 株調整和花果調整管理,進行番茄栽培試驗,從 2017年 9 月定植到 2018 年 2 月成熟收獲,記錄定植時間、開花 時間和采摘時間及總產量。 &nbsp;3 &nbsp;結果與分析 &nbsp;3.1 &nbsp;麥殼砂漿砌塊配比 &nbsp;表 3 為砌塊內不同水泥摻量、碎麥殼摻量和粘合劑 摻量砌塊抗壓強度和導熱系數(shù)的結果,根據表 3 因素水 平,三要素三水平 L 9 (3 3 )正交試驗結果可知,各因素對抗 壓強度和導熱系數(shù)均有作用和影響。 表 3 &nbsp;試驗設計方案及結果 &nbsp;Table 3 &nbsp;Results and design of tests &nbsp;因素水平 Level of factor 試驗指標 Test index &nbsp;試驗 &nbsp;編號 &nbsp;Test &nbsp; No. &nbsp;水泥摻量 &nbsp;Cement &nbsp;content &nbsp; A/% &nbsp;碎麥殼摻量 &nbsp; Broken husk &nbsp;content &nbsp; B/% &nbsp;粘合劑摻量 &nbsp;Binder content &nbsp;C/% &nbsp;抗壓強度 &nbsp; Compressive &nbsp; strength/MPa &nbsp;導熱系數(shù) &nbsp;Thermal &nbsp; conductivity &nbsp;/w.(m.k) -11 1(25) 1(1.5) 1(4) 4.5 0.975 &nbsp;2 1(25) 2(2.0) 2(6) 4.0 0.734 &nbsp;3 1(25) 3(2.5) 3(8) 2.8 0.496 &nbsp;4 2(30) 2(2.0) 1(4) 4.8 0.873 &nbsp;5 2(30) 3(2.5) 2(6) 4.4 0.632 &nbsp;6 2(30) 1(1.5) 3(8) 6.0 0.935 &nbsp;7 3(35) 3(2.5) 1(4) 5.3 0.774 &nbsp;8 3(35) 1(1.5) 2(6) 7.7 1.067 &nbsp;9 3(35) 2(2.0) 3(8) 6.5 0.830 抗壓強度和導熱系數(shù)是砌塊性能的主要考核指標, 在滿足墻體抗壓強度的承重前提下,導熱系數(shù)越小,其 保溫性能越好,散熱速率越穩(wěn)定。同行學者研究表明: 墻體厚度為 37 cm 時,參考文獻22、23中砌塊的抗壓 強度 3.5 MPa和 4.6 MPa, 溫室墻體強度均滿足承重要求, 導熱系數(shù) 0.811 W/(m.k)和 0.792 W/(m.k),墻體導熱性都 滿足溫室栽培要求 22-23,9 。 &nbsp;從表 3 可以看出,試驗編號 4、6、7、8、9 砌塊的 抗壓強度都4.8 MP,試驗編號 2、3、5、7 砌塊的導熱 系數(shù)均0.774 w/(m.k),只有試驗編號 7 砌塊的抗壓強度 和導熱系數(shù) 2 個條件均滿足,即抗壓強度好,保溫性能 也好。根據正交試驗結果和以上分析,綜合考慮麥殼砌 塊的抗壓強度和導熱系數(shù),最終確定選用試驗編號 7 的 砌塊建設墻體,該砌塊的抗壓強度優(yōu)于同行研究的砌塊, 導熱系數(shù)好于同行研究的砌塊,用于日光溫室墻體可行。 砌塊合理配比為水泥 35%,粘合劑 4%,麥殼 2.5%,細 砂、水適量。性能試驗采用該麥殼砂漿砌塊填充爐渣、 生石灰+紅磚用作 A 日光溫室墻體建造材料。 &nbsp;3.2 &nbsp;日光溫室熱性能測試結果 &nbsp;選取試驗數(shù)據 2016年冬季到 2017年春季最冷的 8 d (2017-01-142017-01-21)作為比較分析對象,日光溫 室熱性能測試結果如表 4。表 4 中時間均為新疆時間。 &nbsp;農業(yè)工程學報(http:/www.tcsae.org) &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;2018 年 &nbsp; 236 &nbsp;表 4 &nbsp;日光溫室熱性能測試結果 &nbsp;Table 4 &nbsp;Results of greenhouse thermal performance test &nbsp; 室內溫度 &nbsp;Indoor temperature/ &nbsp;室外溫度 &nbsp;Outdoor temperature/ &nbsp;日光溫室 &nbsp;Greenhous &nbsp;日期 &nbsp;Date &nbsp;Night 03:15 Night 03:57 Night 03:15 Night 03:57 &nbsp;1月 14 日 7.8 7.5 14.8 14.7 &nbsp;1月 15 日 7.9 7.7 14.7 14.6 &nbsp;1月 16 日 7.5 7.2 20.7 20.5 &nbsp;1月 17 日 7.6 7.3 20.3 20.2 &nbsp;1月 18 日 7.5 7.1 20.8 20.7 &nbsp;1月 19 日 8.0 7.8 14.6 14.5 &nbsp;1月 20 日 9.5 9.2 12.8 12.6 &nbsp;A溫室 &nbsp;1月 21 日 8.8 8.5 14.1 14.0 &nbsp;1月 14 日 3.6 3.7 14.8 14.7 &nbsp;1月 15 日 3.8 3.9 14.7 14.6 &nbsp;1月 16 日 3.3 3.5 20.7 20.5 &nbsp;1月 17 日 3.5 3.7 20.3 20.2 &nbsp;1月 18 日 3.2 3.4 20.8 20.7 &nbsp;1月 19 日 4.1 4.2 14.6 14.5 &nbsp;1月 20 日 4.4 4.5 12.8 12.6 &nbsp;B 溫室 &nbsp;1月 21 日 4.2 4.3 14.1 14.0 由表 4 可知,相同結構參數(shù)的日光溫室,使用同樣 保溫被和熱風爐,夜間新疆時間 03:15 室外溫度12.8 時,A 溫室室溫為 9.5 ,而 B 溫室室溫為 4.4 , A 溫 室比 B 溫室室溫高 5.1 。在出現(xiàn)冬季夜間極限最低溫 20.8 時,A 溫室能保證室溫達到 7.5 ,而 B 溫室室 溫為 3.2 , A溫室比 B 溫室室溫高 4.3 。并且 A溫室 出現(xiàn)最低室溫時間較 B 溫室延遲 42 min,這進一步說明 A溫室熱性能明顯優(yōu)于 B 溫室,其蓄熱、保溫性能更佳。 麥殼砂漿砌塊替代土壤、紅磚等常規(guī)建材構建日光溫室 保溫墻體具有可行性。 &nbsp;3.3 &nbsp;日光溫室生產性能(番茄栽培)測試結果 &nbsp;番茄生育適宜溫度范圍為 1033 。開花結果的適 宜溫度白天為 2030 ,夜間為 1520 。在 15 以 下不能開花, 10 時生長停止, 1 時植株受凍而死亡。 番茄是喜光作物,光飽和點為 7×10 4lx,光補償點 2000 lx。 溫度高低能影響番茄果實顏色的深淺,尤其是番 茄紅素含量的高低,低溫不利于番茄紅素的合成,番茄 紅素以 20 24 之間宜生成;光可誘導番茄幼苗累積 類胡蘿卜素, 紅光能極大的促進番茄紅素的合成 24 &nbsp;。 A、 B 溫室番茄的栽培品種和種植管理一樣,A 溫室和 B 溫 室內 栽培的 番 茄開 花時間 分別為 2017-10-08 和 2017-10-15,A 溫室內番茄開花時間早 7 d。A、B 溫室 內番茄成熟收獲時間分別為 2017-12-07 和 2018-01-02, A 溫室內番茄收獲早 16 d。取首月溫室番茄產量,A、B 溫室單棚產量分別為 1 768 和 1 493 kg,A 溫室較 B 溫 室單棚產量高 18.4%。 說明 A溫室能夠蓄積更多的熱能, 適合果蔬生長的干物質積累,使作物收獲期提早、產量 增加。 A 溫室散熱速率穩(wěn)定,從而番茄果實形狀較均勻。 溫室內溫度和光照對番茄的產量和果實外形有著至關重 要的影響。 &nbsp;該墻體溫室在北疆察縣已建成生產 2 a,經歷了風雪 和生產考驗,墻體未出現(xiàn)坍塌和垮裂等問題,也驗證了 該砌塊滿足用做日光溫室墻體材料的抗壓和承重要求。 &nbsp;4 &nbsp;結 &nbsp;論 &nbsp;該文采用麥殼砂漿砌塊代替普通紅磚建設砂漿砌塊+ 紅磚復合墻體試驗溫室(A溫室) ,與磚混墻體溫室(B溫 室)對比,結合溫室內溫度和番茄栽培產量測試結果,研 究了麥殼砂漿砌塊復合墻體日光溫室的熱性能和生產性 能,得出結論如下: &nbsp;1)麥殼砂漿砌塊采取合理配比:水泥 35%,粘合劑 4%,麥殼 2.5%,砌塊抗壓強度為 5.3 MPa,導熱系數(shù)為 0.774 W/(m.k),滿足用作日光溫室墻體的承重和熱性能要 求,能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紅磚建設日光溫室墻體。有利于節(jié)約 土地資源、實現(xiàn)沙土和麥殼秸稈的綜合利用,是戈壁沙漠 區(qū)日光溫室墻體材料的新探索。 &nbsp;2)冬季極限最低溫20.8 時,A 溫室較 B 溫室夜 間室溫提高 4.3 ,出現(xiàn)最低室溫時間延遲 42 min, A溫 室熱性能優(yōu)于 B 溫室,能夠蓄積更多的熱能且散熱速率 穩(wěn)定。 &nbsp;3)A溫室較 B 溫室栽培的番茄收獲期早 16 d,單棚 產量高 18.4%。該砌塊復合墻體可以有效改善日光溫室 內作物生長環(huán)境,能滿足喜溫、喜光果菜生長,且適合 果蔬生長的干物質積累,從而使果蔬收獲提前、產量增 加、果實外形均勻。且該砌塊墻體溫室經歷住了風雪載 荷和生產考驗。 &nbsp;該試驗沒有進一步分析該砂漿砌塊復合墻體蓄積的 熱量,今后在研究中將著重研究復合結構墻體蓄熱,從 而進一步揭示墻體蓄熱與作物產量間的關系。 &nbsp;參 &nbsp;考 &nbsp;文 &nbsp;獻 &nbsp;1 王浩,宋羽,王強. 新疆戈壁設施少土栽培技術初探J. 中國園藝文摘,2011,27(11):133134. &nbsp;2 王偉,張京社,王引斌. 我國日光溫室墻體結構及性能研 究進展J. 山西農業(yè)科學,2015,43(4):496498. &nbsp;Wang Wei, Zhang Jingshe, Wag Yinbin. The research &nbsp;progress on structure properties of solar greenhouse walls in &nbsp;ChinaJ. Journal of Shanxi Agricultural University, 2015, &nbsp;43(4): 496498. (in Chinese with English abstract) &nbsp;3 李嘉怡,秦紅,馬彩雯. 新疆戈壁環(huán)境下日光溫室保溫被 保溫性能研究J. 新疆農業(yè)科學, 2015, 52(5): 931939. &nbsp;Li Jia yi, Qin Hong, Ma Caiwen. et al. Requirements of &nbsp;greenhouse heat preservation quiit in gobi desert in &nbsp;XinjiangJ. Xinjiang Agricultural Sciences, 2015, 52(5): 931 939. (in Chinese with English abstract) &nbsp;4 亢樹華,房思強,戴雅東. 節(jié)能型日光溫室墻體材料及結 構的研究J.中國蔬菜,1992(6):15. &nbsp;5 Chen Wei, Liu Wei. Numerical and experimental analysis of &nbsp;convection heat transfer in passive solar heating room with &nbsp;greenhouseand heat storageJ. Solar Energy, 2004, 76(2004): &nbsp; &nbsp;623633. &nbsp; 6 張林華,董瑞,曲云霞,等. 沙漠邊緣地區(qū)日光溫室墻體 第 13 期 馬月虹等:北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復合墻體日光溫室熱性能 237 &nbsp;蓄熱性能研究J. 山東暖通空調,2007,(2):557560. &nbsp;Zhang Linhua, Dong Rui, Qu Yunxia, et al. 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