優化結構是推廣節能型日光溫室大棚的首要內容。針對普通日光溫室大棚結構的不足,通過對日光溫室大棚照明設計的理論分析,確定了不同緯度下的優化采光屋頂角度和形狀,并提出了相應的大跨比。在此基礎上確定了日光溫室大棚的高度、跨度、采光屋面形狀、壁厚、結構及后頂角等建筑參數,為節能日光溫室大棚的建筑設計提供了科學依據。其結論如下:
一、北緯40度左右地區,節能型日光溫室大棚適宜采光的屋頂角度為24°~30°。然后,大棚立柱到前房底部的寬度應在5.5米以上,大棚的高度應在2.8~3.6米。
二,冬至中午時屋面仰角不宜小于當地太陽高度角,比當地冬至太陽高度角大7°~8°。以西安地區為例,冬至日太陽高度角為32°18′,則后屋面仰角應在32°~40°范圍內。
三、大棚跨度宜為6~8米。可用面積太小;過大時增加建筑材料,減少采光屋面角度,保溫更加困難。
四,較好的前頂板形狀是拋物線一圓一拋物線組合而成的曲面如擺線。
五,后頂棚投影為1.0~1.5米,當脊高為3米,后墻高為2米時,后頂棚長度應控制在1.4~1.8米。過久后屋面冬季保溫性能較好,但過了3月就會產生較大的陰涼處。
六、墻體結構應采用非均質墻體,如內層砌磚,中間填充干土、礦渣、珍珠巖、蛭石等,外層砌磚或曝氣磚。厚度在50~72厘米,如果采用土墻則應在80~100厘米。
七、覆蓋材料的絕緣不同。草苦保溫能力一般為5~6C,蒲席7C~10℃,雙草苦14C~15C,棉被7C~10℃,草苦紙8C~9℃,草席和纖維布7C~9℃。同時,建議使用隔熱性能高的Po膜。
八、日光溫室大棚適宜采光屋面朝向。冬季日照高度角度較低,清晨氣溫較低不能提前揭起看光,而下午可適當晚蓋,因此,溫室朝向應正南或南偏西5°~7°。