山东省建筑科学研究院 山东济南 250031
摘要：就目前来说，建筑行业当中主流的日光温室墙体的建设材料主要有秸秆以及土墙。本论文通过将秸秆块墙体日光温室以及土墙体日光问题作为本次试验的研究对象，就日光温室的墙体温度、土壤温度、空气温度以及阴晴天温度进行测试，进而得出一系列的试验结论，为日光温室墙体材料研究人员提供参考的依据。
关键词：日光温室，保温性能，秸秆块墙体，土墙体
前言：对于我国北方区域而言，为了确保建筑房屋室内的温度能够具有较强的保温性能，通常是利用土墙体作为日光温室的建设材料。但是，在土墙体日光温室建设阶段，需要在下挖地面获取相应的土质以实现建筑墙体材料的获取，然而这种材料获取的过程对于土地耕作层造成了极大的破坏。人们曾经利用空心砖或者普通红砖以及其他形式的墙体进行日光温室墙体的建设，但是受到制造成本的限制，同时在墙体建设完成之后并没有较好的保温作用。为了最大程度的提高日光温室的保温作用，相关研究人员利用多种方式进行设计制造。例如，在墙体内部填充保温材料、增设蓄水池或者太阳能温室增温系统等，但是在实际的建设过程当中受到各种因素的影响，而不能较为广泛的投入使用。
我们日常所见的农作秸秆具有质量比较轻，同时多孔的特征，并且在内部空间当中存在诸多不流通的空气，能够起到一定的保温作用。通过研究发现，秸秆块的导热系数要远远比聚苯乙烯泡沫板、普通砖墙以及夯实土墙体的导热系数小。秸秆块主要是借助于机械设备将秸秆压实捆扎而形成的草块，秸秆块内部的密度比较高，存在的空隙也比较小，因此秸秆块产生的对流换热效应也比较小。
1 材料及方法
1.1 试验对象
本次试验所运用的秸秆块墙体日光温室位于安徽省宿州市的某一农业园区当中。该墙体的建造时间为2017年9月。其中，该温室长度为90.0m，跨度为10.0m，北墙的高度为2.9m，脊高为3.3m。山墙以及北墙是由0.5m厚度的秸秆块墙体构成，其下部为水泥基础。日光温室所运用的薄膜厚度为0.12mm，保温被则是双面防水保温被。日光温室每天开启的时间为上午九点，关闭的时间为下午四点。
本次试验所运用的土墙体日光温室位于同一位置，建造时间为2015年9月。土墙体日光室下沉0.2m，长度为90.0mm，跨度为9.8m，北墙的高度为3.3m，脊高为3.6m。土墙体日光温室的山墙以及北墙基部的宽度为5.4m，顶部的宽度为3.6m，平均厚度为4.5m，其他的建筑结构与秸秆块墙体日光温室相同。
为了确保本次实验的准确性，在两种温室当中统一种植芹菜，并且定植、浇水、施肥等一系列农作措施的时间一致。
1.2 具体试验方法
为了测试日光温室北墙墙体的温度、室内土壤的温度、室内空气的温度以及阴晴天室内温度等，需要在秸秆块墙体日光温室以及土墙体日光温室当中，基于日光温室的长度、垂直距离以及墙体厚度均匀分布相同的测试点。确保测试点的位置对于测试日光温室整体而言具有一致性，进而才能确保最终测试结果的有效性。
1.3 具体试验时间
安徽省全面最低气温通常是在每年的1月份或者2月份。因此，对于测试墙体温度测定的具体时间为2018年1月15日上午七点至16日上午七点。土壤温度的测试时间为2018年1月15日上午七点，空气温度的测定时间为2018年1月15日上午七点以及下午的两点。阴天测定时间为2018年1月14日，晴天测定时间为2018年1月9日，并且确保测定的时间间隔为2小时。
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1.4 测试主要仪器
测量人员在进行房屋建筑墙体的测量、室内空气的测量以及土壤的测量主要借助于水银式温度计。为了确保测量结果的准确性，测量人员应当在测量准备阶段将水银温度计预埋到位，测量室需要保证温度显示值稳定的情况下进行数值的读取记录。测量人员在进行阴晴天的温度测量时，需要利用温度自动记录设备进行记录。
2 测量结果分析
2.1 日光温室墙体的温度
通常情况下，日光温室墙体温度的变化并不是仅仅墙体的保温性能所影响，同时也受到了墙体内部材料吸热反应以及放热反应的影响。对于秸秆块墙体日光温室的温度变化来说，其在中午十二点中墙体表面的温度达到最高值40摄氏度，并且在次日早上六点墙体表面的温度达到最低值5摄氏度。前后的昼夜温差为35摄氏度。而对于土墙体日光温室的测试发现，其白天墙体表面在中午一点出现的最高温度为32摄氏度，同时在次日早上六点，出现最低温度为10摄氏度，前后的昼夜温差为22摄氏度。通过定时对两种日光温室的墙体表面温度进行测试，发现秸秆块墙体表面的温度变化幅度较为缓和，而土墙表面温度的变化比较剧烈。另外，通过对温度测试结果进行分析，发现秸秆墙体白天所能够积蓄的热量以及夜晚释放的热量要小于土墙体，所以，秸秆块墙体日光温室具有较好的保温性能。
2.2 日光温室土壤的温度
对于日光温室当中的土壤来说，其不仅需要为农作物的生长提供一定养分，同时也需要在白天进行热量的积蓄并且在晚间为农作物提供一定的热量。通过对两种墙体日光温室内部土壤温度进行测试，发现就深度方向而言，两种温室室内温度的变化幅度相对稳定。在前屋面落地点的南侧土壤热量释放较为一致，而秸秆块墙体在北侧散失的热量相比较土墙体而言则比较多，造成这种问题的原因是因为秸秆块墙体结构内部混凝土基础的导热系数比较高。
2.3 日光温室空气的温度
通常情况下，当日光温室受到太阳的辐射时，其室内的温度会有明显的上升，并且会在日光温室的墙体以及土壤当中存储一定的热量，而后在夜间将积蓄的热量释放到空气当中，进而使日光温室内部的空气温度呈现出一定的周期性。与土墙体日光温室进行比较，秸秆块墙体在白天蓄热的能量比较少，所以在夜间墙体以及土壤向室内空气当中释放的热量也比较少。另外，对于室内不同空间点的位置，其温度也存在一定的差异。而造成这中现象的原因是由于日光温室热量与外界之间的交换，受到日光温室当中空间位置的差异导致不同的温度传递效果，进而促使日光温室内部产生一定的对流效应，加快了日光温室内部与外界之间热量交换的频率。
2.4 日光温室阴晴天温度
在阴天时，土墙体日光温室的室内温度要高于秸秆块墙体日光温室的室内温度3.1摄氏度，造成这种现象的原因是由于秸秆块墙体内部在接受太阳辐射的过程当中存储的热量比较少，进而导致秸秆块墙体在夜间或者阴天的过程当中向室内释放的热量大幅减少。而在晴天时，土墙体日光温室的室内空气温度要比秸秆块墙体日光温室室内温度高于1.2摄氏度。造成这种现象的原因是由于土墙体日光温室的导热系数要大于秸秆块墙体的导热系数，当墙体接受到太阳辐射时，秸秆块墙体不能够大幅度的吸收到太阳辐射所传递的能量。
结语：
综上所述，0.5m厚度的秸秆块墙体日光温室与4.5m厚度的土墙体日光温室在室内温度的保温效果方面差异不明显，在试验期间日光温室室内的空气最低温度为5.0摄氏度，而秸秆块墙体以及土墙体的日光温室都能够为农作物提供适合的生长环境。另外，由于秸秆块墙体日光温室的昼夜温差相对较大，而昼夜温差大能够促使农作物进行积累养分，进而提高日光温室的农作物产量，在一定程度上提高农民的经济效益。
参考文献：
[1]武国峰,徐跃定,常志州,孙恩惠,黄红英.秸秆块墙体日光温室保温蓄热性能分析[J].农业环境科学学报,2015,34(12):2402-2409.
[2]刘晨霞,马承伟,王平智,赵淑梅,程杰宇,王明磊.日光温室保温被保温性能影响因素的分析[J].农业工程学报,2015,31(20):186-193.
论文作者:段艳娥,许红升,张晓英,王阳,张敏敏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/29
标签：墙体论文; 日光温室论文; 秸秆论文; 温度论文; 土墙论文; 热量论文; 摄氏度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;