北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復(fù)合墻體日光溫室熱性能.pdf
<p>第 34 卷 第 13 期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) V ol.34 No.13 2018 年 7 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jul. 2018 233 北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復(fù)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(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè) 機(jī)械化研究所，烏魯木齊 830091） 摘 要：針對(duì)新疆戈壁沙漠區(qū)日光溫室在冬季嚴(yán)寒條件下，傳統(tǒng)墻體在夜間難以滿足作物生長(zhǎng)對(duì)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(jié)構(gòu)。將墻體主體結(jié)構(gòu)采用麥殼砂漿砌塊，砌塊中間空格填充蓄熱材料，對(duì)麥殼砂漿 砌塊進(jìn)行配比試驗(yàn)和性能測(cè)試，篩選出抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)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(fù)合墻體日 光溫室和 37 cm磚混墻體日光溫室進(jìn)行熱性能對(duì)比試驗(yàn)，并種植番茄驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明：在相同外界環(huán)境下，室外最 低溫20.8 時(shí)，麥殼砂漿砌塊復(fù)合墻體日光溫室內(nèi)溫度為 7.5 ，而磚混墻體日光溫室內(nèi)溫度為 3.2 ，砌塊復(fù)合墻體 日光溫室內(nèi)夜間出現(xiàn)最低室溫時(shí)間較磚混墻體日光溫室延遲 42 min；相同條件下砌塊復(fù)合墻體日光溫室栽培的番茄收獲 期早 16 d，單棚產(chǎn)量高 18.4%，驗(yàn)證了砌塊復(fù)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(zhǎng) 對(duì)熱環(huán)境需求。該文提出的適應(yīng)戈壁沙漠區(qū)日光溫室麥殼砂漿砌塊復(fù)合墻體及構(gòu)造條件，為新型復(fù)合墻體在日光溫室中 的應(yīng)用研究、設(shè)計(jì)提供理論參考。 關(guān)鍵詞： 溫 室 ；墻體；溫 度；熱性能 ； 麥 殼 砂 漿 砌塊；抗壓強(qiáng)度；導(dǎo)熱系數(shù) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.028 中圖分類號(hào)：S625 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-6819(2018)-13-0233-06 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(fù)合墻體日光溫室熱性能J. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2018， 34(13)：233238. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.028 http:/www.tcsae.org Ma Yuehong, Li Baoming, Zhang Jiafa, Zhang Yaowen. Thermal performance of solar greenhouse with composite wall using wheat shell-mortar block filling with heat storage material in north XinjiangJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(13): 233238. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.028 http:/www.tcsae.org 0 引 言近些年在新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的大背景下，新疆的戈壁沙 漠區(qū)溫室產(chǎn)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(shí)間短，下午 16：00 時(shí)以后，熱量主要從 溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外擴(kuò)散，使得溫室內(nèi)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(duì)太陽熱能的蓄 積量有限，依靠原有墻體被動(dòng)式顯熱蓄熱方式，很難滿 足戈壁沙漠區(qū)溫室在嚴(yán)寒的夜晚作物生長(zhǎng)對(duì)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(duì)溫室的熱 貢獻(xiàn)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(guān)鍵因素之一 5 。 國內(nèi)外研究日光溫室墻體材料、結(jié)構(gòu)和熱性能的較 多。張林華等 6 研究認(rèn)為砂石土材料是保溫蓄熱性好、經(jīng) 濟(jì)、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(nèi)外學(xué)者對(duì)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(duì)泡沫混凝土在日光溫室收稿日期：2017-11-20 修訂日期：2018-04-20 基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51768072） 作者簡(jiǎn)介：馬月虹，研究員，博士生，碩士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)工程 研究。Email：923999218qq.com。 通信作者：李保明，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)工程工 藝與環(huán)境研究。Email：libm cau.edu.cn。 墻體中的適用性研究試驗(yàn)結(jié)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(gòu)筑的異質(zhì)復(fù) 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(qiáng)度較低，干燥收縮值較大，墻體易吸水、 開裂等。孫心心 10 對(duì)日光溫室新型保溫材料的制備及應(yīng) 用效果的研究證實(shí)了相變材料砌塊的結(jié)構(gòu)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(jià)高。關(guān)于秸稈捆用作民用建筑保溫墻體材料也有 不少試驗(yàn)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(xué)強(qiáng)度，還具有良好的熱工性能，不 同密度秸稈塊的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.030.13w/(m·k)。 秸稈塊保 溫性能理論上遠(yuǎn)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(yīng)用效果試 驗(yàn)，與磚墻和土墻相比，秸稈塊墻熱傳導(dǎo)率、體積熱容和 熱擴(kuò)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(shí)用性受限。蔣程瑤 20 對(duì)西北典型非耕地日光溫室復(fù)合 墻體砌筑方案的研究得出戈壁石復(fù)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(fù)合墻體夜間降溫快，爐渣材 料有限、造價(jià)高，堆砌砂石坍塌等，這類墻體材料也受 限。 日光溫室墻體研究的趨勢(shì)是需要進(jìn)一步研究有關(guān)墻 體傳熱性能和墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)問題 21 。該文對(duì) 麥殼砂漿砌塊+紅磚，外加 10 cm厚聚苯板復(fù)合墻體日光 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)（http:/www.tcsae.org） 2018 年 234 溫室的蓄熱保溫性能進(jìn)行研究，提出麥殼砂漿砌塊+紅磚 復(fù)合結(jié)構(gòu)墻體的構(gòu)造條件，對(duì)砌塊復(fù)合墻體溫室的蓄熱 保溫效果與磚混墻體溫室進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)和驗(yàn)證。 1 麥殼砂漿砌塊制備和試驗(yàn)溫室構(gòu)建 1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn) 試驗(yàn)時(shí)間為 2016 年 9 月-2018 年 2 月，麥殼砂漿砌 塊試樣制備在新疆農(nóng)科院 3 號(hào)樓內(nèi)完成，抗壓強(qiáng)度和導(dǎo) 熱系數(shù)測(cè)試在新疆水科院水工試驗(yàn)大廳進(jìn)行。 2 種不同墻 體日光溫室熱性能對(duì)比試驗(yàn)和番茄栽培試驗(yàn)在新疆北疆 伊犁地區(qū)察布查爾縣良繁場(chǎng)新建設(shè)施農(nóng)業(yè)基地進(jìn)行。 1.2 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)所用麥殼產(chǎn)自新疆奇臺(tái)縣小麥產(chǎn)區(qū)；水泥為 C32.5 普通硅酸鹽水泥；細(xì)沙產(chǎn)自和田地區(qū)；粘合劑選用 型號(hào)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(yàn)用水 來自試驗(yàn)大廳自來水。 1.3 試驗(yàn)儀器設(shè)備 試驗(yàn)采用天平(ACS-30， 浙江君凱順工貿(mào)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(zhì) 量；麥殼砂漿砌塊在自制振動(dòng)臺(tái)上充分振動(dòng)后成型；用 05 kN 的萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)麥殼砂漿砌塊進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)， 測(cè) 量抗壓強(qiáng)度；“導(dǎo)熱系數(shù)”用電導(dǎo)率儀（PHS-3E，上海雷 磁）測(cè)量。 1.4 麥殼砂漿砌塊配比影響因素確定 結(jié)合文獻(xiàn)資料和前期試驗(yàn)基礎(chǔ)，為了分析各因素對(duì) 砌塊性能的影響，采用正交試驗(yàn)來確定各種物料的合理 配比。經(jīng)過分析和前期試驗(yàn)確定了影響砌塊抗壓強(qiáng)度和 導(dǎo)熱性能的 3 個(gè)主要因素是：水泥用量、粘合劑摻量和 碎麥殼摻量。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)為三要素三水平 L 9 (3 3 )，試驗(yàn) 因素及編碼水平如表 1 所示。 表 1 因素編碼水平表 Table 1 Coding table of experimental factors level 編碼 Codes 水泥摻量 Cement content A/% 碎麥殼摻量 Broken husk content B/% 粘合劑摻量 Binder content C/% 1 25 1.5 4 2 30 2.0 6 3 35 2.5 8 注：表中的摻量為質(zhì)量比。 Note: The content in the table are percentages by mass. 1.5 麥殼砂漿砌塊制作方法 首先清理模具，模具的外尺寸長(zhǎng)×寬×高為 370 mm ×240 mm×120 mm，內(nèi)設(shè) 2 個(gè)尺寸為 110 mm×120 mm ×100 mm的空格，為利于脫模，在模具內(nèi)表面涂適量的 機(jī)油。然后將各種物料按配比稱質(zhì)量，混合攪拌均勻后置 于振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)，使各物料充分混合，將振動(dòng)混合充分的 砂漿裝入模具并壓實(shí)，接著將裝好砂漿的模具再次置于振 動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，使物料更加均勻充分分布，振動(dòng)后模具內(nèi)砂漿 體積變小， 需要再以砂漿填滿， 振動(dòng)均勻后抹平。 放置 5 10 min，標(biāo)注試驗(yàn)砌塊的編號(hào)和日期。靜置 12 h后拆模， 拆模后對(duì)試驗(yàn)砌塊連續(xù)養(yǎng)護(hù) 28 d， 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)物圖 b. 砌塊示意圖 a. Picture of block b. Schematic of blocks 圖 1 麥殼砂漿砌塊 Fig.1 Blocks made of mortar and wheat husk 1.6 麥殼砂漿砌塊性能測(cè)試 密度測(cè)試：在正交試驗(yàn)的 9 種砌塊試件中隨機(jī)各抽 取 10 個(gè)，分別稱取質(zhì)量，根據(jù)體積計(jì)算出每種砌塊各自 密度，每種砌塊密度取 10 個(gè)砌塊的平均值。 抗壓強(qiáng)度測(cè)試：把已經(jīng)測(cè)量過質(zhì)量，密度已知的 10 個(gè)砌塊試件用微機(jī)控制自動(dòng)壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗壓強(qiáng)試 驗(yàn)，每種砌塊抗壓強(qiáng)度均取 10 個(gè)砌塊的平均值。 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試：采用導(dǎo)熱測(cè)定儀，對(duì)砌塊的導(dǎo)熱系 數(shù)進(jìn)行測(cè)定，取 10 個(gè)砌塊的平均值。 1.7 試驗(yàn)溫室和對(duì)照溫室的選取 選取新疆北疆察布查爾縣良繁場(chǎng)設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi) 2 座日光溫室測(cè)試。A 試驗(yàn)日光溫室設(shè)計(jì)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 b. 麥殼 砂 漿砌塊 結(jié) 構(gòu) b. Structure of wheat shell-mortar block 圖 2 麥殼砂漿砌塊+ 紅磚復(fù)合墻體（A 溫室） Fig.2 Composite wall with wheat shell-mortar block and common brick （A greenhouse） 第 13 期 馬月虹等：北疆麥殼砂漿砌塊填充蓄熱材料復(fù)合墻體日光溫室熱性能 235 由圖 2b 可知，麥殼砂漿砌塊為砂漿砌塊內(nèi)填充生石 灰包（墻體內(nèi)側(cè)）和爐渣包（墻體外側(cè)）而構(gòu)成。對(duì)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。 2 日光溫室熱性能和生產(chǎn)性能測(cè)試 A 試驗(yàn)溫室和 B 對(duì)照溫室均使用相同保溫被覆蓋保 溫，2 個(gè)型號(hào)相同熱風(fēng)爐供暖。 2.1 兩種日光溫室結(jié)構(gòu)參數(shù) A溫室墻體結(jié)構(gòu)為 37 cm厚砂漿砌塊+紅磚的復(fù)合墻 體，外加 10 cm聚苯板， B 溫室墻體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)參數(shù) 見表 2。 表 2 日光溫室的結(jié)構(gòu)參數(shù) Table 2 Structure parameter of sunlight greenhouse 溫室結(jié)構(gòu)參數(shù) Greenhouse structural parameter A溫室 A greenhouse B 溫室 B greenhouse 方位角 Azimuth/(°) 南偏西 8° 南偏西 8° 跨度 Span/m 8 m 8 m 長(zhǎng)度 Length/m 80 m 80 m 脊高 Ridge hei/mght 3.89 m 3.89 m 后墻高度 Back-wall height/m 2.0 m 2.0 m 墻體厚度 Wall thickness/cm 50 cm 50 cm 后坡水平投影 Rear slope horizontal projection/(°) 1.89 m 1.89 m 前屋面傾角 Front roof inclination/(°) 32.3° 32.3° 后屋面仰角 Rear roof elevation/(°) 40° 40° 2.2 日光溫室熱性能測(cè)試 試驗(yàn)以日光溫室內(nèi)的氣溫、地溫作為測(cè)試對(duì)象。日 光溫室內(nèi)測(cè)點(diǎn)平面布置按下圖 3 布設(shè)，1、2、3 測(cè)點(diǎn)距離 前屋面 1.5 m，4、5、6 測(cè)點(diǎn)距離北墻 1.5 m，1、6 測(cè)點(diǎn) 距離西墻 4 m，3、4 測(cè)點(diǎn)距離東墻 4 m。在每個(gè)平面點(diǎn)垂 直方向上設(shè) 2 個(gè)點(diǎn)， 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(shè) 12 個(gè)測(cè)點(diǎn)。室外設(shè) 1 個(gè)溫 度測(cè)點(diǎn)，布設(shè)在光照測(cè)點(diǎn)附近，距地面高度 1.50 m 處。 地溫測(cè)點(diǎn)也按圖 3 布設(shè)， 測(cè)點(diǎn)深度為地表以下 0.10 m （植 物根系發(fā)達(dá)區(qū)域） ，一共布設(shè) 6 個(gè)測(cè)點(diǎn)。溫室內(nèi)溫度數(shù)據(jù) 采用 6 個(gè)測(cè)點(diǎn)的地溫和 12 個(gè)測(cè)點(diǎn)的氣溫的平均值。 圖 3 測(cè)點(diǎn)布 置示意 圖 Fig.3 Schematic diagram of measuring point arrangement 2.3 日光溫室生產(chǎn)性能（番茄栽培）測(cè)試 A溫室和 B溫室栽培的番茄苗木品種都是金鵬 3號(hào)、 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(jī)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(shí)間 2017-09-10，各種植內(nèi)容均相 同。生長(zhǎng)期采用相同的滴灌系統(tǒng)和水肥施用量，相同植 株調(diào)整和花果調(diào)整管理，進(jìn)行番茄栽培試驗(yàn)，從 2017年 9 月定植到 2018 年 2 月成熟收獲，記錄定植時(shí)間、開花 時(shí)間和采摘時(shí)間及總產(chǎn)量。 3 結(jié)果與分析 3.1 麥殼砂漿砌塊配比 表 3 為砌塊內(nèi)不同水泥摻量、碎麥殼摻量和粘合劑 摻量砌塊抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)的結(jié)果，根據(jù)表 3 因素水 平，三要素三水平 L 9 (3 3 )正交試驗(yàn)結(jié)果可知，各因素對(duì)抗 壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)均有作用和影響。 表 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果 Table 3 Results and design of tests 因素水平 Level of factor 試驗(yàn)指標(biāo) Test index 試驗(yàn) 編號(hào) Test No. 水泥摻量 Cement content A/% 碎麥殼摻量 Broken husk content B/% 粘合劑摻量 Binder content C/% 抗壓強(qiáng)度 Compressive strength/MPa 導(dǎo)熱系數(shù) Thermal conductivity /w.(m.k) -11 1(25) 1(1.5) 1(4) 4.5 0.975 2 1(25) 2(2.0) 2(6) 4.0 0.734 3 1(25) 3(2.5) 3(8) 2.8 0.496 4 2(30) 2(2.0) 1(4) 4.8 0.873 5 2(30) 3(2.5) 2(6) 4.4 0.632 6 2(30) 1(1.5) 3(8) 6.0 0.935 7 3(35) 3(2.5) 1(4) 5.3 0.774 8 3(35) 1(1.5) 2(6) 7.7 1.067 9 3(35) 2(2.0) 3(8) 6.5 0.830 抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)是砌塊性能的主要考核指標(biāo)， 在滿足墻體抗壓強(qiáng)度的承重前提下，導(dǎo)熱系數(shù)越小，其 保溫性能越好，散熱速率越穩(wěn)定。同行學(xué)者研究表明： 墻體厚度為 37 cm 時(shí)，參考文獻(xiàn)22、23中砌塊的抗壓 強(qiáng)度 3.5 MPa和 4.6 MPa， 溫室墻體強(qiáng)度均滿足承重要求， 導(dǎo)熱系數(shù) 0.811 W/(m.k)和 0.792 W/(m.k)，墻體導(dǎo)熱性都 滿足溫室栽培要求 22-23,9 。 從表 3 可以看出，試驗(yàn)編號(hào) 4、6、7、8、9 砌塊的 抗壓強(qiáng)度都4.8 MP，試驗(yàn)編號(hào) 2、3、5、7 砌塊的導(dǎo)熱 系數(shù)均0.774 w/(m.k)，只有試驗(yàn)編號(hào) 7 砌塊的抗壓強(qiáng)度 和導(dǎo)熱系數(shù) 2 個(gè)條件均滿足，即抗壓強(qiáng)度好，保溫性能 也好。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果和以上分析，綜合考慮麥殼砌 塊的抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)，最終確定選用試驗(yàn)編號(hào) 7 的 砌塊建設(shè)墻體，該砌塊的抗壓強(qiáng)度優(yōu)于同行研究的砌塊， 導(dǎo)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(xì) 砂、水適量。性能試驗(yàn)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。 3.2 日光溫室熱性能測(cè)試結(jié)果 選取試驗(yàn)數(shù)據(jù) 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(duì)象，日光溫 室熱性能測(cè)試結(jié)果如表 4。表 4 中時(shí)間均為新疆時(shí)間。 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)（http:/www.tcsae.org） 2018 年 236 表 4 日光溫室熱性能測(cè)試結(jié)果 Table 4 Results of greenhouse thermal performance test 室內(nèi)溫度 Indoor temperature/ 室外溫度 Outdoor temperature/ 日光溫室 Greenhous 日期 Date Night 03:15 Night 03:57 Night 03:15 Night 03:57 1月 14 日 7.8 7.5 14.8 14.7 1月 15 日 7.9 7.7 14.7 14.6 1月 16 日 7.5 7.2 20.7 20.5 1月 17 日 7.6 7.3 20.3 20.2 1月 18 日 7.5 7.1 20.8 20.7 1月 19 日 8.0 7.8 14.6 14.5 1月 20 日 9.5 9.2 12.8 12.6 A溫室 1月 21 日 8.8 8.5 14.1 14.0 1月 14 日 3.6 3.7 14.8 14.7 1月 15 日 3.8 3.9 14.7 14.6 1月 16 日 3.3 3.5 20.7 20.5 1月 17 日 3.5 3.7 20.3 20.2 1月 18 日 3.2 3.4 20.8 20.7 1月 19 日 4.1 4.2 14.6 14.5 1月 20 日 4.4 4.5 12.8 12.6 B 溫室 1月 21 日 4.2 4.3 14.1 14.0 由表 4 可知，相同結(jié)構(gòu)參數(shù)的日光溫室，使用同樣 保溫被和熱風(fēng)爐，夜間新疆時(shí)間 03:15 室外溫度12.8 時(shí)，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(shí)，A 溫室能保證室溫達(dá)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(shí)間較 B 溫室延遲 42 min，這進(jìn)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(gòu)建日光溫室 保溫墻體具有可行性。 3.3 日光溫室生產(chǎn)性能（番茄栽培）測(cè)試結(jié)果 番茄生育適宜溫度范圍為 1033 。開花結(jié)果的適 宜溫度白天為 2030 ，夜間為 1520 。在 15 以 下不能開花， 10 時(shí)生長(zhǎng)停止， 1 時(shí)植株受凍而死亡。 番茄是喜光作物，光飽和點(diǎn)為 7×10 4lx，光補(bǔ)償點(diǎn) 2000 lx。 溫度高低能影響番茄果實(shí)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(dǎo)番茄幼苗累積 類胡蘿卜素， 紅光能極大的促進(jìn)番茄紅素的合成 24 。 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(nèi) 栽培的 番 茄開 花時(shí)間 分別為 2017-10-08 和 2017-10-15，A 溫室內(nèi)番茄開花時(shí)間早 7 d。A、B 溫室 內(nèi)番茄成熟收獲時(shí)間分別為 2017-12-07 和 2018-01-02， A 溫室內(nèi)番茄收獲早 16 d。取首月溫室番茄產(chǎn)量，A、B 溫室單棚產(chǎn)量分別為 1 768 和 1 493 kg，A 溫室較 B 溫 室單棚產(chǎn)量高 18.4%。 說明 A溫室能夠蓄積更多的熱能， 適合果蔬生長(zhǎng)的干物質(zhì)積累，使作物收獲期提早、產(chǎn)量 增加。 A 溫室散熱速率穩(wěn)定，從而番茄果實(shí)形狀較均勻。 溫室內(nèi)溫度和光照對(duì)番茄的產(chǎn)量和果實(shí)外形有著至關(guān)重 要的影響。 該墻體溫室在北疆察縣已建成生產(chǎn) 2 a，經(jīng)歷了風(fēng)雪 和生產(chǎn)考驗(yàn)，墻體未出現(xiàn)坍塌和垮裂等問題，也驗(yàn)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。 4 結(jié) 論 該文采用麥殼砂漿砌塊代替普通紅磚建設(shè)砂漿砌塊+ 紅磚復(fù)合墻體試驗(yàn)溫室（A溫室） ，與磚混墻體溫室（B溫 室）對(duì)比，結(jié)合溫室內(nèi)溫度和番茄栽培產(chǎn)量測(cè)試結(jié)果，研 究了麥殼砂漿砌塊復(fù)合墻體日光溫室的熱性能和生產(chǎn)性 能，得出結(jié)論如下： 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(qiáng)度為 5.3 MPa，導(dǎo)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(shè)日光溫室墻體。有利于節(jié)約 土地資源、實(shí)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。 2）冬季極限最低溫20.8 時(shí)，A 溫室較 B 溫室夜 間室溫提高 4.3 ，出現(xiàn)最低室溫時(shí)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。 3）A溫室較 B 溫室栽培的番茄收獲期早 16 d，單棚 產(chǎn)量高 18.4%。該砌塊復(fù)合墻體可以有效改善日光溫室 內(nèi)作物生長(zhǎng)環(huán)境，能滿足喜溫、喜光果菜生長(zhǎng)，且適合 果蔬生長(zhǎng)的干物質(zhì)積累，從而使果蔬收獲提前、產(chǎn)量增 加、果實(shí)外形均勻。且該砌塊墻體溫室經(jīng)歷住了風(fēng)雪載 荷和生產(chǎn)考驗(yàn)。 該試驗(yàn)沒有進(jìn)一步分析該砂漿砌塊復(fù)合墻體蓄積的 熱量，今后在研究中將著重研究復(fù)合結(jié)構(gòu)墻體蓄熱，從 而進(jìn)一步揭示墻體蓄熱與作物產(chǎn)量間的關(guān)系。 參 考 文 獻(xiàn) 1 王浩，宋羽，王強(qiáng). 新疆戈壁設(shè)施少土栽培技術(shù)初探J. 中國園藝文摘，2011，27(11)：133134. 2 王偉，張京社，王引斌. 我國日光溫室墻體結(jié)構(gòu)及性能研 究進(jìn)展J. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43(4)：496498. 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