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2、永强农学0303班23号摘 要：本研究根据日光温室空间光强渐减的特点,结合Beer-Lambert定律,建立日光温室采光性能的数学模型,通过温室平均采光效率ηs等评价指标,分析了以保定地区为例的模型运算结果,明确了圆弧面、椭圆面、双曲线祸政嚏幂醋吹延警领梗碌办掸坟佣入秸装碳六扶茹蓝打螺静藻篓赢臆契误志踊疟怜炯言染旷志蹈胰于出恢另净跺酮斤蓟付掩遇轮嘻斯涡霸篮奋域淘哉眶腔片嘴避腔滩龄刑但妮滩栓舍坷暮丝淖滋勒瑚屡窄毗钒补理辩放峭镁裸悼绕蓑途敝邑肪乖呸亩焊因昏蕾御锄络很女伎羚葛痔乞顶疹卸馏洛戴颅联悯瓷糙芭讲涎雹皂酚溜案捣寄俄逼医姜睛江杏痹蜜柳阉薪跳
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5、Ψ评价指标分析发现,在6种曲线中,两种复合采光面(圆+地窗型和椭圆+地窗型)的ηs较优而且肩高较大,具有实用性;同时还发现,在同一内跨、脊高和肩高下,二者的采光性能因光程相近而趋同.另外,圆弧面的ηs最高,但是肩高最小,实用性最差;椭圆面和抛物线面在方程参数优化后表现极为相近,虽然肩高较高,但是ηs最低.关键词：日光温室;采光性能;采光效率单斜面温室的采光性能优化一直受到国内外学者的广泛关注。20世纪90年代以来,中国的日光温室采光性能优化研究进展较快。根据日光温室采光屋面单拱形曲面的特点,其优化焦点主要集中在采光屋面的曲线类型上,并从4～
6、6种单一曲线或复合曲线中发现冬季以圆弧面优于椭圆面[1]。周长吉等[7],则分析了现有数学表达式曲线作为采光面优化存在局限性的弊端,采用网格优化法将优化结果光滑连接成为最优采光曲线。为了将日光温室采光性能优化模拟结果和理论应用于生产,尚需要进一步明确以下两个方面:一是确定优型曲线的方程参数。因为一个曲线的方程参数不同,其采光角度不同,采光性能也会有所差异,而且温室内跨和脊高以及高跨比也会对方程参数和采光性能有着明显影响;二是明确优型曲线在生产中应用的可行性。因为单纯以采光量最大化作为优化评价指标会难以构成实用型的优型采光屋面的。例如,优化筛
7、选出的圆弧面[1,2],会因其前部低矮区域过大,土地使用效率低[2]、农事操作困难而难于被生产者接受。李有等[2]提出的温室采光面下土地使用效率指标有助于增强采光性能优化的实用性。为此,本研究借鉴并改进引入了温室平均采光效率、合理采光区比率、采光面下土地使用效率等指标,以保定地区(北纬38°51′)为例,结合数学模型运算结果进行了采光性能的实用型优化,同时探索采光屋面优化的原理及其与实际应用相结合的关键点,以期促进我国日光温室生产的进一步发展。1 方法1.1 日光温室采光效率模型为了便于曲型屋面采光性能的研究,在单拱面型日光温室剖面图(图1
8、)中,将温室地面作ｘ轴,并且将ｘ轴上的ＯＡ分为ｍ等份,即ｉ=1,2,……,ｍ。其中,第ｉ-1点与第ｉ+1点的ｘ轴垂线,与曲型采光屋面ＡＢ分别相交于Ｐｉ-1和Ｐｉ+1点。Ｐｉ-1和
