李明+郑禾+李晓明+曹楠

日光温室东西北三面围墙，具有较好的保温性能。南向采光面在日间仅为1层塑料薄膜，需要在夜间覆盖保温被来减少室内热量流失。但与东西山墙、北墙和后屋面相比，冬季夜间通过保温被散失的热量是日光温室总散热量的60%～85%[1-2]。因此，保温被的保温性能是影响日光温室冬季夜间气温的主要因素之一，也是日光温室是否能实现高产的关键要素之一[3]。

保温被保温性能的影响因素

防水性能

保温被除夏季外，常年暴露在室外，即使雨雪天气也不例外。若保温被不防水，则很容易吸水导致保温被热阻下降，保温性能降低。此外，吸水后的保温被质量会增大，严重时，保温被会结冰变硬，导致保温被无法卷起或放下，影响日光温室生产[4]。为了提高保温被的防水性能，应尽量选择不吸水保温芯材。若保温被材料自身或材料间隙容易吸水，则必须在保温被表面覆盖不透水的保护面层。

传热系数

日光温室设置保溫被的目的就是减少前屋面在夜间的热量损失[5]。因此，保温被的传热系数越低，保温性能就越好。对于大多数保温被来说，所采用的保温材料多为含有静止空气泡的蓬松材料。考虑到静止空气的导热系数很小，使用蓬松材料制作的保温被传热系数较小[6]。根据实验室测试结果，目前山东寿光使用的主流保温被的传热系数为0.423～1.255 W/（m2·K），波动范围较大[1]。但另一方面，保温被在使用过程中会被卷被机频繁碾压和拉伸，经过长期使用后，保温被厚度减小，静止空气层变薄甚至消失，保温性能开始下降。因此，在选用保温被的过程中，还应注意保温被在长期使用之后的传热系数变化。

保温被应用现状

目前，日光温室常用的保温被有草苫、复合型保温被、针刺毡保温被、泡沫保温被等。草苫一般由稻草、蒲草、谷草等编制而成，内部孔隙较大。由于空气的导热系数较小，草苫可有效防止室内热量向室外散失，进而使日光温室冬季夜间室内气温保持在较高水平[7]。但是该材料质量不均、防水性差、易腐烂、污染薄膜等缺点，很难适应现代化生产的要求，正逐渐被淘汰[8]。

针刺毡保温被和晴纶棉保温被分别使用针刺毡布和晴纶棉作为保温芯材，保温性能较好。其中针刺毡布可使用旧碎线、布、废毛等材料支撑，有利于提高资源利用效率，降低制造成本。但是针刺毡布和晴纶棉均容易吸水，导致保温被保温性能下降，严重时还会因为保温被过重而将前屋面骨架压垮（图1）。基于上述问题，市场上出现了一批在保温被一面或两面覆盖防水牛筋布、雨布等防水材料的防水保温被[9]。但实际中也发现某些防水保温被表面的水分可通过针眼进入保温被，而且水分很难从保温被内排出，导致保温被长期处于潮湿状态，保温性能下降，难以满足室内作物正常生长的要求[10]。

发泡聚乙烯保温被使用发泡聚乙烯作为保温芯材，涤纶布作为表面材料。发泡聚乙烯内部具有封闭孔洞，具有保温性好、耐老化且不吸水等特点，但抗拉强度较低，极易在卷被机拉伸下被破坏。为此需要配置抗拉强度较高的涤纶布来弥补发泡聚乙烯抗拉强度不足的问题。另外，在保温被制作过程中，可使用整体粘合工艺将保温芯材与表面材料粘合为一个整体，防止保温被从缝纫机缝合时留下的针孔处整体撕裂[11]。

新型长效一体式防水保温被

基于现有保温被所存在的问题，北京卧龙农林科技有限公司开发了新型长效一体式防水保温被。该保温被芯材具有封闭气孔，具有防水性能好、保温性能稳定等优点。保温被采用整体粘接工艺，保温被单体之间没有缝隙，避免了保温被在长时间使用后单体之间出现缝隙，影响日光温室保温的问题。

为有效评价保温被对日光温室室内环境的影响，笔者对新型长效一体式防水保温被（图2）的保温效果进行了测试。试验温室位于北京市海淀区苏家坨镇，在试验期间主要用于栽培草莓。2栋日光温室的结构、栽培作物和管理方式完全相同。其中一栋温室为试验温室，安装了新型长效一体式防水保温被；另一栋温室前屋面覆盖针刺毡保温被，为对照温室。

选取2015年1月10日08：00～次日08：00之间的数据进行分析。该期间内2栋温室室内气温变化如图3所示。在午后，试验温室气温下降速率较快。在保温被闭合的时候，试验温室的室内气温较对照温室低1.3 ℃。但随后试验温室的室内气温出现小幅回升，然后再逐渐下降。对照温室没有出现上述现象。这是由于试验温室在新型长效一体式防水保温被作用下，通过前屋面损失的热量被有效降低造成的，表明该保温被具有较高的保温效果。在保温被闭合期间，试验温室室内气温较对照温室高（2.2±0.9）℃。在次日保温被揭开时刻，试验温室室内气温较对照温室高2.8 ℃。该结果进一步表明新型长效一体式防水保温被传热系数较小，保温效果非常显著。

参考文献

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项目支持：“十二五”农村领域国家科技计划课题（2014BAD08B020101）。

作者简介：李明（1983-），男，山西长治人，高级工程师，博士，主要从事设施园艺工程研究。