温室效应的表现十篇

温室效应的表现篇1

工业生产过程中排放的温室气体会造成全球变暖现象，但全球变暖与工业排放在时间上具有一定的滞后效应.通过分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的辐射换热，建立了地球及其大气的动态数学模型；利用此模型考察了造成地球温度变化的主要原因和变暖滞后的现象.结果表明：工业温室气体的过度排放会造成大气对地球辐射的吸收系数提高，导致地球温度升高；同时，太阳辐射能量增加，地球和大气对太阳辐射吸收增加，导致地球温度升高.结合近年来人为因素造成的地球温度升高现象进行了定量热分析，预测了温室气体CO2体积分数线性增加条件下的地球温度走势.

关键词：

全球变暖； 辐射换热； 滞后现象

中图分类号：TM 124 文献标志码：A

Analysis of dynamic characteristics and hysteresis of global warming

HUANG Xiao-huang1， CUI Guo-min1， ZHANG Zhi-qin1， HUA Ze-zhao1， XU Jia-liang2

（1.Institute of New Energy Science and Technology，University of Shanghai for Science and Technology，

Shanghai 200093，China； 2.Shanghai Meteorological Bureau，Shanghai 200030，China）

Abstract：

The greenhouse gases generated by industrial production processes can result in the global warming.However， compared with the discharge of industrial waste gases， the global warming has a certain lag on time.Through an analysis of radiative heat transfer in the heat balance system of the earth， the atmosphere and the sun， a dynamic， mathematical model was established in this paper.The main reasons of changes in the earth’s temperature and the hysteresis of global warming were analyzed by this model.The results showed that an excessive discharge of industrial greenhouse gases can increase the atmospheric absorption of earth’s radiation and lead to an increase in the earth’s temperature.At the same time， the increase of solar radiation energy can raise the absorption of the earth and the atmosphere to the solar radiation and makes the earth temperature to rise.A quantitative analysis of the earth’s temperature rising phenomenon caused by human factors in recent years was carried out and the earth temperature change trend was predicted under the condition of a linear increase in the volume fraction of greenhouse gase CO2.

Key words：

global warming； radiative heat transfer； hysteresis phenomena

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次报告[1]表明，工业革命百年以来，全球温度平均升高了0.74±0.18℃.其产生的根源是由于人类活动造成温室气体浓度大幅提高的结果[2-3].地球上的温室气体主要包括H2O、CO2、CH4、N2O、O3以及氟氯烃等.其中水蒸气是体积分数最大的温室气体，但是由于其产生并非人为造成的，因此一般在探讨气候变暖时都不予考虑.而其它的温室气体，其浓度的变化都与人类的活动密切相关，因此是造成地球变暖的主要原因.目前，由于全球变暖的形势变得越来越严峻，由其产生的气候和环境问题也已经逐渐显现，因此，正确预测温室气体浓度及其产生的地球变暖，并据此给出人类排放的控制时间表，是目前解决环境保护与社会发展之间矛盾的首要问题.鉴于此，气象学家采用多种气候模型预测了地球未来的温度趋势，几乎都得到了令人不安的结果：如果不能有效地控制CO2的排放，到2100年地球表面温度可能再升高1.1～6.4℃.这将导致灾难性结果[1，4-5].

但是，尽管各种预测模型都得到了地球未来将升温的结论，然而各种结果的差异却很大.虽然最终的1.1～6.4℃的升温都是不可接受的，但是预测结果差异也表明这些模型的不确定性.同时在具体数值上的差异也是很明显的，例如，比较文献[6]和文献[7]可以看出，有些项目的数据之间存在着较大的差别，如大气层向地面的辐射能量、地球表面向外的辐射能量分别相差9 W·m-2、7 W·m-2.这些都会影响地球表面温度的变化，进而使得预测结果出现很大的差别.究其原因，是由于问题本身的复杂性以及内在机理的不确定性使然.从上述分析来看，一种准确严密的预测模型需依赖于对地球、大气、太阳构成的系统的准确数学建模，才能揭示温室效应产生的全球变暖的阶段性以及最终结果.

鉴于此，本文通过能量守恒原理分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的能量平衡关系，基于自动控制理论建立地球及其大气的动态数学模型，考察造成地球温度变化的主要原因及其代价和滞后现象，据此揭示地球升温过程的本质和过程特点.

1 地球及其大气升温的动态数学模型

近年来，由于工业排放的作用，地球大气中的温室气体浓度出现了明显的增加，其中以CO2、CH4和N2O的增加最为明显，这主要是因为工业排放量大，并且三者都具有很长的自然滞留时间的缘故.这些温室气体的增加，无疑将导致大气对于地球辐射温室效应的增强，并且最终导致地球温度的升高.为了考察地球温度随着不同的温室效应变化（由温室气体浓度的变化决定）的规律，以地球和大气为研究对象，建立其温度变化的动态模型.忽略地球表面水蒸气蒸发潜热以及对流换热作用，地球本体得到的能量包括太阳辐射吸收部分以及温室效应造成的大气逆辐射部分，发射的能量是基于自身平均温度的黑体发射力；而对于大气来说，其能量平衡则是太阳辐射以及地球辐射能量的吸收等于其自身的发射.

根据地球及其大气能量收支关系，如果达到平衡，则有

式中，Qout为最终由地球大气系统向外太空辐射的总能量；Qnet，earth，out、Qnet，atm，out分别为地球辐射穿过大气进入太空的能量和大气辐射进入太空的部分，具有如下能量平衡关系

式中，Qearth，emit为地球本身的辐射能量； Qgreenhouse effect为由于大气温室效应吸收的能量； Qatm，emit为大气的辐射能量； Qatmsun，a为大气对太阳辐射的吸收能量； Qearth，emit为地球本身发射能量； Qearthsun，a为地球吸收太阳辐射能量； Qearthatm，a为地球吸收大气辐射能量.

当处于平衡状态时，这些能量维持上述平衡关系.但是一旦某一能量发生变化（一般都来自于发射体的温度变化），这种平衡就将被破坏，从而带来地球或者大气温度的变化，并通过改变其辐射量来平衡热量的变化.

总的来说，地球表面温度Tearth的变化与大气温度Tatm的变化存在以下关系

式中，ΔTearth为地球的温升；ΔTatm为大气的温升；A为常数.

从式（3）可以看出，地球表面的温升与大气的温升在数值上不一定相等，但是存在一定的正比例关系.这里，以“持续升温”模型，得到在外部强迫作用下地球温度升高的动态数学模型为

式中，Qatm，emit为大气温度的函数，表示为f′（Tatm）.

由式（6）、式（7）构成了地球表面和大气温度变化的动态方程组，其中Tearth和Tatm为未知量，两者存在着强烈的耦合效应.根据式（6）、式（7），可以揭示地球表面升温的两个主要原因：

（1） αatm-earth提高，此时大气对地球发射的红外辐射的吸收增加，导致更为强烈的温室效应，从而将使地球温度升高.而导致αatm-earth升高的直接作用就是工业温室气体的过度排放，因此这一作用是地球升温的内因；

（2） 地球和大气对太阳辐射吸收Qsun，a提高，其包括地球和大气对太阳辐射吸收的增加.从式（6）和式（7）中可以看出，当太阳辐射增加以后，地球和大气温度都将受到影响.这一作用一般与太阳的活动周期密切相关，属于地球升温的外因.

2 温室气体造成的地球升温的滞后效应分析

由于太阳活动周期具有一定的规律，而且与人类活动没有关系，所以这里只讨论由于温室效应增强带来的地球表面升温的滞后效应.

2.1 地球和大气升温的时间常数

根据自动控制理论，将式（6）和式（7）等号右边的热量差处理扰动作用，则地球表面和大气的升温过程呈现为典型的积分环节特性，两者的传递函数分别为

从式（10）、式（11）可以看出，由于地球和大气的总热容量不同，因此在扰动作用下的地球和大气的升温也将不完全同步，存在一定的相位差.而平衡此不同步作用的方式除了大气与地球之间的辐射传热以外，对流换热将起到更大的作用，这里不作深入讨论.取地球的总质量的1/10参与升温作用，则其质量为5.69×1023 kg，并取其平均比热容为0.85 kJ·kg-1·℃-1，则其时间常数为30.49 a；取大气的总质量为5.136×1018 kg，其平均比热容为1 kJ·kg-1·℃-1，则其时间常数为2.78 h.由时间常数可见，大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性，而相比于大气来说，地球的滞后作用更为明显.

2.2 温室气体浓度升高后的地球温度变化

由于工业革命以来温室气体的浓度逐年升高，导致了其温室效应的逐步提高，这样就破坏了地球和大气系统的热平衡，从而导致地球的升温.鉴于此，将热量扰动与温室气体浓度升高产生的温室效应增强联系起来.以CO2为例，在近50年内其体积分数从3.20×10-4增加到3.80×10-4，假设其增加为线性变化[1]，根据大气压缩模型方案[8]，得到温室效应增强量ΔQ与距离1960年的时间间隔t的变化关系如图1所示.可见，其总热量基本呈现为线性变化，拟合公式为

将τearth=30 a代入式（15），得到地球在当前CO2体积分数增加情况下地球表面的温度响应，如图2所示.

从图2可知，因为人为的CO2等温室气体排放的增加，地球温度自1960年以来一直呈现上升的趋势，至2010年，气温升高了0.617 ℃，这与IPCC报告给出的数据基本相符；另一方面，由于大气中的CO2体积分数近年来基本呈线性关系变化，地球表面温度响应的滞后特性在未来将被极大地体现出来，其温度的升高在未来多年将得到一定延续，并且会出现升温加速的现象，除非其自身辐射抵消温室效应为止.此时，地球表面温度将维持在一个新的较高的水平，即所谓的“积分保持”作用，除非温室气体体积分数有所下降.因此，如何减少CO2等温室气体的排放问题已经被列入各国政府、联合国会议的首要议题，放在优先考虑的地位，成为全球亟待解决的重大战略课题[9].

3 结论

基于能量守恒及自动控制原理建立了地球变暖动态数学模型，通过此模型，考察造成地球温度变化的两个主要原因，即：温室气体的过度排放会造成地球升温加剧；太阳辐射能量增强会造成地球一定的温升.在此动态特性基础上，对于地球变暖与温室气体排放时间上的滞后现象进行了分析，得出大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性，大气温度变化滞后时间为2.78 h，地球表面温度变化滞后时间为30.49 a.可见，温室气体的排放，对于全球变暖具有很大的滞后效应.

根据全球变暖动态模型，本文结合现有温室气体CO2的排放水平，预测了地球温度的未来走势.结果表明，根据地球变暖滞后时间常数，可以得到任意时间的地球温度变化.同时，地球环境温度对于温室气体体积分数的响应具有显著的滞后效应，在现有排放水平不变的情况下，地球表面温度仍将进一步升高.

参考文献：

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温室效应的表现篇2

光照

是影响作物生长发育的重要环境因子之一，根据荷兰温室种植者的经验，1%的光照意味着1%的产量，由此可见光照在作物生产中的重要程度。各种原因带来温室内的光照不足都会影响温室作物的生长、发育及其产量和品质，光照已成为温室作物生产的重要限制性因素，人工补光将是必然的选择。

根据温室作物生产的特点和要求，理想的温室补光人工光源应具备低散热、低耗能、高光电转换效率、具有最适光谱、坚固耐用、使用寿命长、适合温室环境、具有一定的调控性等特点。LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的绿色节能光源，应用于温室生产，具有白炽灯、荧光灯和高压钠灯等传统人工光源不可比拟的优点。

作为一家具有120多年历史的照明领军企业，飞利浦率先将LED应用于温室园艺补光。基于大量的研究和应用，飞利浦开发了专为设施园艺领域应用而设计的LED产品和技术。除了选择适合植物生长的光谱，秉承LED节能、低散热和使用寿命长等特点外，还充分考虑到设施园艺生产中的特殊环境，提高了LED产品自身的防水防尘等级。经过前期的试验和研发，飞利浦在2008年向市场推出了第一代园艺GreenPower LED解决方案。经过10年的持续应用实践，飞利浦园艺LED已经扩展为一系列的包含多种照明模组的解决方案，不仅质量稳定可靠，还具有寿命长、光衰低、防水防尘等级高等特性。除了过硬的产品本身，在应用层面，飞利浦还首次提出了LED“光配方”的概念，即在某种生长环境下、某种作物的某个生长阶段所需的理想光照条件，包含了3个方面的含义：①光强、光质、光均匀度、光照位置和时间；②在此“光配方”下最适宜的其它环境因子；③可以期待的使用效果（含节能效果）。光配方的理念现已被广为接受，基于光配方的指导，飞利浦园艺LED在遍布世界的温室种植中有了大量的应用。并且，飞利浦园艺LED照明团队专门设置了植物专员角色，更好地进行光配方开发以及与用户开展深度交流，这也是飞利浦园艺LED照明团队的优势和特色，是确保用户成功的重要因素之一。该文着重以各种应用为例，介绍飞利浦园艺LED在温室领域的应用实践及其效果，以期为中国设施园艺生产的补光应用提供有价值的参考。

温室果菜补光

冬季的温室果菜（番茄、黄瓜）生产光照不足，需要提供人工补光。同时，玻璃温室生产中采用高架栽培，植株高度可达4～5 m，由于植株叶片相互遮阳，导致中下部叶片缺少足够的光照，影响其光合性能的发挥，进而影响了最终产量和经济效益。在这种情况下，采用LED顶光模组和LED植株间照明模组相结合进行温室果菜栽培是优化的照明解决方案，称之为全LED补光方案（图1）。植株的顶部是LED顶光模组，替代传统的高压钠灯（HPS）。每行植株之间平行吊有2行LED植株间照明模组，2组模组在高度上保持一定的间距，消除上部叶片因遮阳对中下部叶片的影响，使得植物的中下部叶片获得更多光照，将LED模组放置在作物之间，进行植株间照明，这正是充分利用了LED低散热的特点。

采用飞利浦全LED补光方案进行温室番茄生产，提供番茄生长所需要的光照，在节能的同时，植物能更有效地利用光照，提高番茄的产量。在温度比较高并且需要补光的季节，也能够开启植株间照明模组，补充中下部叶片光合作用所需光照。反应在作物管理中，中下部叶片可以保留在植株上更久，提供更多的光合贡献。综合应用效果可以看出，采用全LED补光方案使植物生长更健壮、叶片更浓绿，成花率和坐果率得以提高。比利时Greet Biesbrouck番茄种植公司的应用结果表明，稳定的光照带来了比之前更稳定的产量，与不补光或仅仅采用高压钠灯补光相比，产量提高了20%～25%。在荷兰Delphy公司进行周年生产的试验中，更是获得了100.6 kg/m2的高产记录。在品质方面，冬季生长的番茄，果实大小、形状、色泽更均一，品质提高、风味更佳（图2）。荷兰瓦赫宁根大学的研究测试表明，番茄果实的VC、VE含量均有增加。在温室环境调控方面，也带来显著的积极效果。LED的低散热，可以更好地控制热量和光照，避免给温室内带来过剩的热量，温室不需要通过开窗而降温，进而维持了较高的CO2浓度，促进光合生产，提高产量。与顶部使用高压钠灯配合植株间补光的温室平行对比，仅使用2/3的能耗。有案例表明，在暖冬地区或暖冬年份，高压钠灯种植区的温度控制成为种植者最为头痛的问题，而LED种植区则不存在这个问题。

温室叶菜种植及育苗补光

目前，在温室内种植叶类蔬菜（以生菜为例）越来越多。同样，冬季光照不足，尤其是在冬春季节的低温寡照甚至空气严重污染的地区，补光显得尤其重要。不少生菜种植者之前选用高压钠灯作为温室生产种植的补光方案，随着植物对光照需求的提高以及种植者对节约能耗的需求增加，越来越多的温室种植者趋向于尝试LED补光方案。基利浦园艺LED在温室蔬菜种植补光的专业性，许多生菜种植者选择了飞利浦园艺LED作为温室生菜补光的优选方案。

前期的试验以及大量的应用实例表明，飞利浦LED顶光模组提供的补光方案具有以下几方面优势。首先，表现在补光时段上，在早春或者晚秋，甚至一些暖冬地区，在需要补光的时节需要开启高压钠灯补光。由于高压钠灯的高散热量，种植者在温室环境控制上有2种选择：一是在不开窗通风的情况下补光，让植物处于较高的温度中；二是开窗通风降温，但CO2浓度会急剧降低，继续加大CO2的使用量，会导致CO2的浪M。然而，这2种选择都是得不偿失的生产管理措施。于是，种植者不得不放弃补光，生产受到影响，而LED补光没有这方面的问题。其次，表现在植物生长方面，在飞利浦LED补光下种植的生菜，生长更好、生育期更短、单株生菜更重。生长过程中，使用高压钠灯时会带来的烧尖（tip burn）现象也不再发生（比利时Desmet公司）。在品质表现方面，飞利浦特有的光配方使植物的叶片更厚实，口感更佳。株型更紧凑饱满，更好的株型意味着更长的货架期，适合于产品的长途运输。并且，红叶生菜的红色着色效果更好、更快（图3）。另外，飞利浦LED顶光模组开发了特有的vision产品，使用在芬兰Nurmitarhat Oy温室种植的采收区，不仅可以补光，而且可以很好的用于采收时观察植株的长势、颜色和品质等外观是否达到采收标准。据拜耳蔬菜种子公司的种植结果，在使用飞利浦LED补光方案后，种植一茬生菜的时间缩短为未使用飞利浦LED补光时所需种植时间的一半，并且其所育成的红叶生菜品种，着色品质表现得更突出，这也使得他们的品种在市场上具有更大的竞争力。

在冬季的温室育苗中，如果连阴雨天气突袭，温室内的光照水平会更低，严重影响作物的生长发育，此关键时期的光照如果不足，蔬菜幼苗会生长欠佳，易产生徒长苗。飞利浦LED生产模组在温室内提供理想的光照环境进行温室蔬菜的育苗（图4），育成的苗子会更健壮，品质更好。

在植物的生长、发育、产量、品质取得用户满意效果的同时，种植者还发现，飞利浦LED补光方案更节能、更高效，能够节省约一半的电费，意味着生产单株生菜（单位重量）的成本更低，获益更高。

温室花卉补光

光照对于是温室切花、盆花的生产至关重要。根据温室花卉补光的目的，将温室花卉补光分为2个方面：一是光周期补光，即通过改变光照时间、调节光周期从而达到花卉的花期调控，这种方法提供的光照强度较弱，植物只需感受到光信号即可；二是生长补光，即通过对植物生长阶段提供生L所需的光照，从而促进植物更好的生长，进而形成产量和品质，这里提供的光照一般较强。

对日长比较敏感的植物，在特定时期会根据需要进行人工补光，提供长日照条件或者在夜间进行人工补光打破其暗夜，来达到调节开花期的目的。是一种短日照植物，在其开花前，必须达到一定的营养生长；或者在育种过程中为了保持母本的营养生长，必须抑制花芽分化。为了达到维持营养生长的目的，使用飞利浦LED花期灯来补光，提供长日照条件，从而达到花期调控的目的。比利时Gediflora公司应用结果表明，飞利浦LED花期灯在达到抑制花芽分化效果的同时，与原有的白炽灯相比，LED的应用节能达到60%（图5）。花期灯也可以应用在草莓生产中进行人工补光，明显促进草莓茎的抽生，提早收获期，提高果品质量，并且大大减少畸形果的数量。同时，比白炽灯节能88%（荷兰Brookberries公司，图6）。在石竹、珍珠菜属等花卉的花期调节上也有很好的应用。

花卉补光的另一方面是生长补光。众所周知，营养生长是生殖生长的物质基础，充足的光照带来充分的营养生长，能够保证开花的进行，使花朵的花型、花色有所改观。比利时Scheers Rose Nursery公司专业生产大花型切花玫瑰。出于高品质玫瑰的生产需求，近期他们温室中更新了补光方案，采用70%飞利浦LED和30%高压钠灯的组合方案。与原有高压钠灯方案相比，新方案补光强度提升至原光强的1.5倍，且产热降低了50%。如此就不需要对整个温室的供电设施进行改造。消耗相同的电量，可以提供同样的光照强度，并且可以每年多提供500～750 h的光照。温室内的CO2浓度和温度控制都更加稳定，生产出了高品质的切花玫瑰（图7）。飞利浦全LED补光方案在温室非洲菊、蝴蝶兰等花卉生产中的应用，在植物生产和经济上也取得了令人满意的效果（图8）。

现代玻璃温室的天沟高度越来越高，温室内垂直空间越来越大，使在温室内进行多层种植成为可能，而多层种植的关键条件就是光照。飞利浦LED提供了很好的解决方案。De Hoog Orchids是一家专门从事石斛兰温室生产的专业种植公司。先前采用高压钠灯种植，每年植株能够开花1次。开花前需要一段低温诱导，使用空调进行降温，产生了高额电费。为了扩大石斛兰的生产规模并实行周年种植，该公司采用了多层种植，每层均采用飞利浦LED提供生长所需的光照（图9）。“光照稳定，易于控制，使得我们很容易做到控制植物的某些性状，比如花芽分化的进程、花芽诱导数目以及一簇花的数目，这对于我们来说至关重要。稳定理想的光照也让我们能够提前进行生产的计划来更好地满足客户的要求，同时也节省了电费。最终提高了空间利用率，提高了整个温室生产的效率”。由飞利浦LED提供的光照解决方案同样应用于郁金香、长寿花。

国内在高档花卉的温室种植中也对飞利浦LED补光方案做了试验，在小玫瑰和姜荷花的试验中均取得了很好的效果，补光后的植物长势更好、叶片更绿、分枝增加、发花更多、花苞更大（图10）。

温室效应的表现篇3

中国式日光温室（CSG）是我国独有的一种温室结构型式，具有高效、节能和低成本等显著特征。然而，随着日光温室的迅速发展，其自身存在的问题也日益凸显，具体表现在：（1）冬季夜晚室温低、湿度大。由于日光温室的保温蓄热能力有限，冬春季节夜晚低温高湿（温度低于8 ℃、相对湿度接近100%）现象极为普遍，严重影响蔬菜产量与品质；（2）墙体厚度不断增加，土地资源浪费严重。一些地区为了增加墙体蓄热量，提高日光温室夜晚温度，盲目增加北墙厚度，甚至达6～8 m，既浪费土地资源又难以达到理想的增温效果。

针对上述问题，本研究团队在多年研究的基础上，设计了一种轻简装配式主动蓄能型日光温室，在保持日光温室自身优点的基础上，将墙体的功能分为两部分，一部分为蓄放热功能，由基于水媒介质的主动蓄放热系统来实现，一部分为保温隔热功能，由轻简结构可装配式保温墙体来完成。同时，温室的骨架也采用标准化装配式设计，实现日光温室结构的轻简化、可装配功能，大大提高了土地利用效率，并实现日光温室的温度可调控。

主动蓄放热系统

大量的前期试验研究表明，我国北方地区到达日光温室北墙的太阳辐射能最大可达400 W/m2～500 W/m2，但仅有20%～30%的能量能被墙体有效蓄积与释放，这种墙体被动式蓄热方式难以满足温室的增温需求。为此，作者所在研究团队以最大化收集并储存到达墙体热能、提高热能利用效率为目标，以太阳能光热转换原理为基础，提出了一种以流体为媒介的日光温室主动式蓄放热思想，白天利用流体循环不断地将到达墙体表面的太阳辐射能吸收并蓄积起来，夜晚再通过流体的循环释放热量，变被动为主动，使热能蓄积释放效率成倍提升，可显著提高日光温室冬季夜晚温度。

研究团队在日光温室主动蓄放热理论及工程技术参数研究基础上，先后研制出墙面集热管―浅层土壤主动蓄放热系统、透光水幕帘主动蓄放热系统、双黑膜水幕主动蓄放热系统，以及金属膜水幕主动蓄放热系统等系列化成套技术装备，具体研究成果可参考文献[1-5]。

所研制的主动蓄放热系统主要以水为蓄热介质，白天将到达温室墙体表面的辐射热通过集热材料与循环水持续不断地收集并储存到蓄热水池；夜晚根据作物对温度的需求，利用水媒循环进行热量释放，增加室内温度。该系统由集放热板、蓄热水池、水泵、连接管道及控制系统等组成（图 2）。

装配式温室设计

结构及骨架

针对北方地区气候特征，在设计中重点突出温室采光、保温性能。温室跨度10 m，脊高4.5 m，后墙净高3 m，长度60～100 m，前屋面角27°，后坡仰角40°。前坡底脚70°，距南底脚1 m处前坡高度1.6 m，相对传统温室，栽培空间大幅扩展。前坡由两段直线、两段圆弧组成，既可满足加工工艺要求，又能有效提高温室采光量。骨架可采用圆管桁架、扁圆钢管、几字钢等结构，现场拼接安装。温室骨架结构示意图如图 4所示。

温室基础

为减少温室土壤散热量，在温室外四周需设置防寒沟或保温结构，以保障冬季温室保温、夏季隔热的需要。在温室防寒设计方面，采用在基础内外两侧安放厚60 mm，密度20 kg/m3聚苯板保温的方式。基础施工截面图如图 5所示。

温室墙体

温室墙体主要起保温隔热作用，后墙、后坡、山墙墙体材料为水泥板-聚苯板-水泥板复合三明治结构，水泥板厚8 mm，聚苯板厚150 mm。保温墙板安装时用专用挂钩螺栓与后骨架拉筋管拉紧固定，板间间隙中喷注发泡胶，避免形成空腔，填充均匀后，用黑色建筑密封胶对墙板所有缝隙进行勾缝。

温室冬季性能

冬季试验表明：轻简装配式主动蓄能型日光温室较普通红砖日光温室室内冬季夜间最低温度高5.4 ℃以上，作物根际温度高1.6 ℃以上；当室外气温在-12 ℃的低温时，该温室室内温度仍可维持在16.3 ℃，根际温度维持在17.5 ℃；主动蓄放热系统的放热量可达4.9～5.6 MJ/m2，远远大于普通温室北墙的散热量（0.35 ～2.5 MJ/m2）[1]，使番茄的上市时间提前20 天以上。

轻简装配式主动蓄能型日光温室保留传统日光温室“三面墙一面坡”结构特点，其温室骨架可与主动蓄放热系统结合为一体，相比于传统砖墙日光温室，温室冬季夜晚温度可以提高5.4 ℃以上。该温室可实现整体式装配安装，大大减少了建设安装成本，同时，后墙厚度小于35 cm，与土厚墙温室相比，显著提高了土地利用效率。该温室目前已在东北、西北、华北等地区进行中试示范，取得了良好的应用效果，未来可望在全国进行大面积推广应用。

【参考文献】

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温室效应的表现篇4

温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，使地表与低层大气温作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，其引发了一系列问题已引起了世界各国的关注。

引起温室效应的直接原因：主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，产生的和大量排放的汽车尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成。

特点：温度室内高；不散热。

（来源：文章屋网 ）

温室效应的表现篇5

【关键词】温室气体温室效应二氧化碳

导言：当今，环境问题已经成为一个世界性的问题，不论是发展中国家还是发达国家，都已经意识到了其重要性，并且几乎都开展了这方面的研究工作。在诸多的不幸问题中，气候变暖问题是显著的问题之一。由于人类大量使用煤，石油，天然气等矿物燃料，大量砍伐森林，开垦荒地，使大气中温室气体的含量不断的增加，温室效应对气候的影响日益增强。

一. 温室效应的产生的原因：

温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。

温室气体二氧化碳增加的原因：

1. 矿物燃料的燃烧。目前全世界矿物能源的消耗大约占全部能源消耗的90%，排放到大气中二氧化碳主要是燃烧矿物燃料产生的，据估算，矿物燃料燃烧所排放的二氧化碳占排放总量的70%，由于人们对能源利用量逐年增加，因而使大气中的二氧化碳的浓度逐年增加。

2. 森林的毁坏。有人将森林比作“地球的肺”，森林中植物繁多，生物量最高。绿色植物的光合作用大量大量吸收二氧化碳。由于人类大量砍伐森林，毁坏草原。使地球表面的植被日趋减少，以致降低了植物对二氧化碳的吸收作用，这是导致全球性气温升高的又一个重要原因。

二.温室气体排放、温室效应的影响

1） 气候转变：‘全球变暖’

温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。 这转变可包括‘全球性’的地球表面及大气低层变暖，因为这样可以将过剩的辐射排放出外。虽然如此，地球表面温度的少许 上升可能会引发其他的变动，例如：大气层云量及环流的转变。当中某些转变可使地面变暖加剧（正反馈），某些则可令变暖过 程减慢（负反馈）。

利用复杂的气候模式，‘政府间气候变化专门委员会’在第三份评估报告估计全球的地面平均气温会在2100年上升1.4至5.8℃。这预计已考虑到大气 层中悬浮粒子倾于对地球气候降温的效应与及海洋吸收热能的作用 （海洋有较大的热容量）。但是，还有很多未确定的因素会影响 这个推算结果，例如：未来温室气体排放量的预计、对气候转变的各种反馈过程和海洋吸热的幅度等等。

2） 地球上的病虫害增加

温室效应可使史前致命病毒威胁人类。美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。

纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。

这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。

3） 海平面上升

假若‘全球变暖’正在发生，有两种过程会导致海平面升高。第一种是海水受热膨胀令水平面上升。第二种是冰川和格陵兰及南 极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。

全球暖化使南北极的冰层迅速融化，海平面不断上升，世界银行的一份报告显示，即使海平面只小幅上升1米，也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生――位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛，目下岛上主要道路水深及腰，农地也全变成烂泥巴地。

4） 气候反常，海洋风暴增多

5） 土地干旱，沙漠化面积增大

三.控制温室效应的对策

温室效应的表现篇6

关键词：沼气池；立体施肥；温室蔬菜

当前在蔬菜生产中，由于长期超量施用化肥和高毒高残留农药，致使蔬菜产量虽不断上升，但农残含量超标、品质不断下降，严重影响了人民的生活质量和健康水平。为有效解决蔬菜生产中的这一难题，探索生产无公害绿色食品蔬菜的理想肥料，五莲县农业局在日光温室等棚室蔬菜生产中，结合沼气资源进行了立体施肥的应用效果试验。

1　材料和方法

1.1实验温室情况

实验设在许孟镇科技示范园，安排在有多年种植番茄、黄瓜经验的2个种植户中进行，每户2个温室，其中1个应用沼气池，另1个作对照。其种植、管理方式一致，每个温室面积492m2(8.2m×60m)。

1.2沼气池的应用

1.2.1沼气的施用方法

沿温室北侧每50m2安装1盏沼气灯，日出30min后开始点火燃烧1～1.5h，施放速度以每小时0.5m2为宜。或者是每施放燃烧10～15min，间歇20min再施放燃烧。

1.2.2沼渣的施用方法

在整地前每667m2施入沼渣3000kg，均匀撒施地表，旋耕30cm后，按不同栽种方式打垄做畦。

1.2.3沼液的施用方法

从番茄、黄瓜坐住果后，开始追施沼液，随水进行，每次每667m2追施300～350kg，连续3次。

1.3应用效果调查

1.3.1温室CO2调查

沼气池应用期间，分次对应用沼气温室及对照温室内CO2浓度进行测定。测定仪器为便携式二氧化碳检测仪(河南驰诚电气有限公司生产)。

1.3.2沼渣作基肥对土壤物理性状的影响

按照常规农化方法对土壤孔隙度、土壤容重进行测量分析。

1.3.3沼液作追肥对作物生长及产量的影响

在作物生长前、中期，对应用沼气池大棚和对照大棚，对角线取5点，每点固定5株，分别调查株高，叶面积系数，单穗坐果数及单穗果质量。记录第1次采收时间、拔秧时间以及每次采收数量和销售价格，处理棚同对照棚分别记录。

2　结果与分析

2.1对温室内CO2，浓度及蔬菜产量的影响

据测试，一般燃烧1m3沼气可产生0.975m3CO2，应用沼气池的温室，CO2浓度明显高于对照温室，最高增幅为88％，随着温室内气温的升高，应用温室内的CO2浓度逐步增加，而对照温室内CO2浓度与外界CO2浓度基本一致，见表1。

沼气燃烧后产生CO2，能够在密闭条件下为蔬菜提供必需的光合原料，满足蔬菜生长的需要，提高了产量，见表2。

从表2看出，棚室蔬菜进行CO2施肥后，使黄瓜增产22.89％，番茄增产20.32％，增产效果十分明显。

2.2沼渣作基肥对土壤理化性状的影响

试验结果见表3，表3表明，施用沼渣后，能降低土壤容重、增加土壤孔隙度，而且施用沼渣作基肥的年限越长，土壤孔隙度增加的比例越大，土壤耕层的容重越低，从而改善土壤团粒结构，增强土壤保肥、保水能力。反观施用化学肥料的土壤，各种物理性状不但得不到改善，反而会继续恶化，土壤板结，有机质含量下降。

2.3沼液作追肥对作物生长及产量的影响

试验表明，利用沼液作为追肥，对番茄的长势、成熟期、品质、抗病性以及产量等方面都产生十分明显的影响和效果。追沼液的处理植株长势健壮，成熟期提早15d以上，病株率大大下降，特别是晚疫病和灰霉病得到有效防治，果实的口味纯正、口感好，并且增产幅度达到23.6％，见表4。

3　结论与讨论

试验结果表明，在日光温室等棚室蔬菜生产中，结合沼气资源进行立体施肥，即空中进行CO2施肥，地面进行沼液追肥，地下应用沼渣作基肥，可提高棚室CO2浓度68％～88％，改善土壤的孔隙度、容重等物理性状，提高蔬菜的长势、抗病性等，提高蔬菜产量23.6％，降低蔬菜中的各种残留，从而达到生产绿色食品的目的，而且无污染、无残留、营养全面，是生产无公害绿色食品蔬菜的理想肥料。在试验过程中，我们发现沼气资源的立体施肥技术应注意如下问题：

3.1利用沼气提供CO2，增加温度时，应确保棚室严密，阴天减少施放浓度，雨雪天停止施放。

3.2沼液作追肥时，应在正常产气1个月以上的沼气池，从出料口提取浮渣层下面的第2层清液。

温室效应的表现篇7

新型日光温室的设计参数

丘陵区半地下双拱目光温室是一种高效节能内保温日光温室。其结构是:半地下,保温被内置,由东、西、北三面土筑厚墙体、错落安装的内外两层钢筋拱作为承重骨架,辅以塑料透光保温层,防水保温层,内置保温被,卷帘装置,上、下通风口,上、下简易操作通道等组成。

设计参数

(1)温室地面低于地平面0.75m。

(2)墙体采用机械挖掘和辗压的办法筑成,墙体厚度在2.0m～4.5m之间。

(3)上述内外层骨架之间的距离在60cm～160cm之间。

(4)高低拱错落幅度为:下端落差55cm,顶端落差100cm。

(5)简易操作通道为:下端通道宽60cm,顶端通道宽60cm。

(6)保温被内置。

具体实施方式

如图1所示,高效节能型保温日光温室拱架3、4分别固定安装在地平面1和墙体2上。内、外两层骨架表面分别设有内层防水保温膜9和外层透光保温塑料膜6,内、外层骨架之间装有保温被10和卷帘装置。内、外层骨架之间形成空气隔热层13。

如图1、2所示。上述卷帘装置由卷帘机14、固定在外层骨架内侧的主动卷帘轴8、卷帘绳11和被动卷帘轴1 2组成。卷帘机与主动卷帘轴连接,被动卷帘轴上缠绕内层防水保温膜和保温被,卷帘绳的一端固定在内层骨架顶端,另一端从内层防水保温层下面穿过,绕过内层防水保温膜、保温被、被动卷帘轴,固定在主动卷帘轴上。上述卷帘机采用蜗轮蜗杆减速机构。

如图3所示,内外层骨架之间的最高垂直距离d为160cm,两个骨架之间形成密闭的空气隔热层。从而增加温室的保温性能。

如图4所示,该新型日光温室共有4个保温层:内层防水保温层9、保温被10、内外层骨架之间形成的空气隔热层13和外层透光保温膜6。

新型日光温室温室的应用情况

2009年7月,项目开始筹备实施。实施地点是内蒙古赤峰市松山区穆家营子镇全家梁设施农业园区;实施的内容是应用“丘陵区半地下双拱日光温室”技术对该园区的于凤翔拥有的一栋机建厚墙体日光温室进行技术改造。

2009年8月项目开始施工,10月20日技术改造结束,技术改造的内容如表1。

2009年10月21日定植黄瓜,2009年12月17日～2010年1月10日,选择邻近的一栋机建厚墙体日光温室作为“丘陵区半地下双拱日光温室”的对照,在气温、地温方面进行了连续的测量(表2)。2010年2月28日黄瓜采收结束,下一茬改种架豆。

新型温室的应用效果

“丘陵区半地下双拱日光温室”建造技术经2009年10月～2010年3月底的实际应用,经受住了4次中到大雪、1次沙尘暴、2次7级大风的考验,尤其是顺利度过了2009年12月28日～2010年1月6日的极端连续阴天、大风、降雪的异常天气。在周围数百个机建厚墙体日光温室采取加温措施性炭火、安装增温灯泡等)仍然出现零下温度的情况下。试验温室内的近2m高黄瓜在正常管理的情况下,即使短时最低气温为3℃(上午9:00离温室内地面2m高处)仍然没有出现受害症状。由表2、表3可以看出:

1在最低气温方面,新型日光温室极端低温为3.0℃,平均最低气温为6.9℃,传统机建厚墙体日光温室极端低气温为-2.0℃,平均最低气温为2.4℃。新型日光温室极端低温比传统机建厚墙体日光温室高5℃,新型日光温室平均最低气温比传统机建厚墙体日光温室平均最低气温高4.5℃。

2.在最低地温方面,新型日光温室极端低地温为7.5℃,平均最低地温为11.3℃,传统机建厚墙体日光温室极端低地温为3.9℃,平均最低地温为7.3℃。新型日光温室极端低地温比传统机建厚墙体日光温室前3.6℃,平均最低地温比传统机建厚墙体日光温室平均最低地温高4.0℃。

3.在抵御风雪的能力方面。新型日光温室不用担心风吹、雪压保温被,也不用扫雪;传统机建厚墙体日光温室遇到风雪天气,要加强巡视,以防刮坏保温被或者被冒压塌温室,而且保温效果较差。

4.在经济效益方面,正常气候条件下,新型日光温室种植黄瓜能够安全越冬生产。在极端气候条件下,避灾能力较强:正常气候条件下,传统机建厚墙体日光温室种植黄瓜能够安全越冬生产,在极端气候条件下,即使采取诸如生炭火,加大功率电灯泡等增温措施,避灾能力亦较弱。2010年元旦前后的低温,使传统机建厚墙体日光温室内种植的喜温蔬菜(黄瓜、番茄、青椒)受到冻害,严重的造成毁灭性灾害,一大茬效益最好的蔬菜作物绝收,损失生育期50天以上,每667m2日光温室损失10.000元以上。

新型温室的性能特点

“丘陵区半地下双拱日光温室”专利技术。是以赤峰市目前生产上推广应用较多的机建厚墙体日光温室为对照,以提高山坡丘陵地的利用率,增强日光温室的保温性能,增加农民的经济收入为目标。是科技人员根据大量的实际调查数据,经过综合分析比较,依照赤峰市的气候、自然环境、经济状况等特点,设计出的一种高效节能内保温新型日光温室,性能特点是:

1.保温性能好,温室内平均最低气温比普通节能日光温室提高4.5℃,温室内平均最低地温比传统日光温室平均最低地温高4.0℃(见表2):

2.抗风雪能力强:

3.操作简单:

4.由于有简易操作通道。停电时可人工进行内保温材料的收放工作:

5.可大幅度提高荒山丘陵地的利用效率及经济效益。

需要进一步解决的问题

1.温室的后墙和侧面的山墙较高,对本温室及其相邻温室的采光有一定的影响:

温室效应的表现篇8

【关键字】住宅建筑；构造设计；地域技术；节能

建筑节能，指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。建筑节能检测通过一系列国家标准确定竣工验收的工程是否达到节能的要求。中国是一个发展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-18亿平方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，生态建筑和绿色建筑等等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，合理使用各种手段来降低建筑能耗。

1 中国南方地区气候特征

中国南方地区气候特点夏季气温较高持续时间长，高温天气持续时间长达4～5个月，太阳辐射强度大；冬季较冷，时间长2～3个月，相对湿度较大，季节风旺盛。该地区早期住宅建筑的保温隔热缺乏可参考的理论依据，住宅室内热环境质量普遍较差，冬季室内阴冷潮湿，最冷月份室内平均气温只有4～6℃；夏季闷热，最热月份室内气温高达32℃左右，特别是在顶层及西晒房间显得十分闷热难受。

2 生物气候地方主义理论

气候和地域是紧密相连的两个概念，从上个世纪二三十年代就开始对建筑与气候、建筑与地域关系的研究。随着科技的进步，研究的不断深入，建筑节能也取得了一定的成效。

早期的居民为适应中国南方地区的气候特征，必然要产生一系列适应性的空间形态。 如西关大屋，三间两廊等民居形态。

如今随着各种节能受手段、材料的广泛运用，建筑形态也趋于自由化

3 围护结构的隔热性能

现今南方夏季广泛使用空调系统，使室内气温低于室外气温。为了降低能耗，有效方法是加强外墙及窗户的隔热性能。根据建筑的隔热机理，太阳辐射投射到建筑外表面时一部分立刻被反射出去，另一部分被吸收。被建筑外表面吸收的热量一部分向室内传递，另一部分以长波辐射和空气对流的形式向室外散发。 投射到建筑外表的太阳辐射最终散发到室内和室外。显然，散发到室外的热量越多，传递到的热量就越少。因此增大建筑外表的反射有利于减少传向室内的热量。因此对于夏季高温时间长的中国南方地区建筑外墙体通常采用白色粉刷或浅色饰面来达到外墙反射隔热的效果。对于吸收部分热量，最终要使得传向室内的热量少，还应该减少建筑护结构的传热系数，即在护结构中设置隔热层或使用隔热性能好的外墙材料，隔离室外热量向室内传递，这样一来建筑外表吸收的热量将大量聚集在外表面，促使建筑外表面温度升高，进一步提高了建筑外表面与环境之间的温差，有利于向室外散热。

窗户的隔热性能问题一直是护结构设计中最为重要的一个因素，主要是怎样降低太阳的直接辐射热量进入室内，以及通过玻璃和窗框本身向室内传导的热量。并改善及防止空气渗透。要解决的是窗户隔热的问题。在夏季满足自然采光的同时，能够尽可能的使阳光高热量波段滞留在户外，常用的方法是采用low-e玻璃，使用中空玻璃和反射玻璃等。对于夏季南方地区来说，太阳热辐射的热量大约占总传热量的85%，Low-e玻璃能有效的降低太阳热辐射高能光波段进入室内，同时又有适量的其他波段光线进入室内，能满足室内采光要求的情况下，又能达到节能的要求。中空玻璃空气间层一般在12mm左右，空气间层目的，主要是降低由于玻璃室内外表面的温度差，导致的室外热量向室内传递。这部分传导的热量大约占总传热量的15%。所以在南方地区，使用low-e玻璃的效果要大大好于单纯使用中空玻璃。对于节能要求更高的建筑可以使用low-e中空玻璃，节能效果更好，造价也相对较高。反射玻璃由于造成的光污染较大，现在已经很少使用。

4 建筑布局及内部空间的组织与划分

在中国南方地区，为舒缓夏季酷热的气温。建筑的布局上就应该紧密的围绕这一问题展开。社会的发展和人民生活水平的日益提高，人民群众对住宅建筑的各个方面的要求也越来越高，对生活的空间环境更加的重视，住宅设计中的"大厅小卧"的概念为适应现代住宅观的变化应运而生，它反映了住宅建筑的发展趋势，是住宅设计进步的一个象征。在布局上舒展开敞，有通透的大厅，房间居于一侧，有较大的窗洞开口，有利于自然通风。采用较深的门廊和遮阳板来导风，遮阳与降温。

5 构造设计学在中国南方地区住宅建筑设计中的运用

根据不同的地域气候特征，构建一套相应的建筑构造设计，是建筑领域在不断追求的目标。其基本的思想是：不依赖耗能设备，而在建筑形式、空间布局和构造上采取措施，以改善建筑环境，实现微气候建构。印度建筑师柯里亚的作品对该设计思想作了有利的注释。为解决干热气候的建筑和通风，柯里亚提出了"开敞空间"和"管式住宅"前者体现了有影阴的户外或半户外空间更适合于干热地区公共活动的信念；后者把烟囱抽风原理应用于剖面设计中，在底层高密度的住宅群体中，既可创造小型化的阴影户外空间，又有效的解决了室内空气流通问题，并直接产生了直接反映气候特征的建筑形象。

根据冬季与夏季太阳的不同高度角来制定有效的利用阳光和遮阳措施。在住宅建筑中设置阳光间和中心温室，冬季阳光间和中心温室可以充分吸收太阳辐射热量，为住宅提供一定的热量，此时将遮阳百叶拉起，通风屋顶进风口和出风口封闭。夏季阳光间和中心温室的百叶都是开放的可以遮挡阳光，双层屋顶的进风口和出风口的百叶在夜间和白天某些时刻是开启的，以带走空气间层中受热的空气避免室内温度过高。此外，利用地下风管系统，冷却室外空气，并将其导入中心庭院。

在建筑设计中应该在气候环境设计上寻找到一种继承文脉的理念思路，因为气候不只是影响建筑的一个自然环境，还与文化息息相关，应该贯彻"形式追随气候的"思想。尽可能的对该地区的建筑文化进行深层次的追求与思考。

6 结束语

温室效应的表现篇9

我们常常说热带地区的气候“温暖湿润”，而说寒带地区的气候“寒冷干燥”。瑞士科学家的最新研究也验证了这样的说法，不但温暖可以导致湿润，湿润反过来让气候更温暖。这项新研究最重要的意义是弄清了温室效应的主要来源。科学家指出，温室效应的祸首是太阳对地球辐射的加剧，而导致了水蒸气浓度的上升，而不是我们常常议论的二氧化碳排放量的增加。

二氧化碳、水蒸气和其他温室气体形成地球的“保温层”，让地球十分温暖，让昼夜温差处于一个合理的范围中，让气候更加适合生命的繁衍。空气中水蒸气的含量比二氧化碳的含量高很多，所以温室效应的暖化效果主要是水蒸气造成的。传统的科学理论还认为，全球水蒸气的平均浓度比较稳定，而二氧化碳的浓度在逐渐上升，因此人们往往把温室效应的加剧归罪于大气中二氧化碳含量的增加。

新的研究成果是位于瑞士达沃斯市的世界辐射中心的科学家拉尔夫・菲利普纳领导的研究小组提出来的，他们分析了从1995年至2002年的欧洲气象观测数据，以月为单位来看平均温度与湿度的全年变化。研究结果表明，近年欧洲快速的增温现象与湿度变化有明显的正比关系，温室效应的增加有70％来自水蒸气的贡献，其次才是人为制造的一些温室气体(如二氧化碳和甲烷)。

当大气中增加温室气体时，能使更多的太阳热量保留下来，地表变得更暖。此时，升高的气温容许更多的水蒸气存在于大气中。而水蒸气本身也是一种温室气体，它能增强温室效应。这样就让地球的气候进入了一个“恶性循环”。不过这个循环是否真正存在?影响又有多大?一直是多年来争论的话题。菲利普纳等人的研究则验证了这个循环的存在。为什么水蒸气与气温升高之间会出现一种“恶性循环”?这是因为地球正在进入一个逐渐变暖的时期，地球轴心在向太阳倾斜，而使地球与太阳之间的距离在今后的一万年里有所缩短。地球与太阳距离的缩短，导致了地球表面接受的平均热辐射逐年增多，因此地表水蒸气的平均蒸发量也随之增多。

我们常常把二氧化碳归类为环境污染气体之一，而把水蒸气归为清洁环保的气体。比如我们在谈论石油、煤等燃料的罪过时，其中的罪证之一就是释放了二氧化碳，而在谈论氢能时，说它环保的证据之一就是它燃烧后放出的是水蒸气。新的研究则表明，如果我们无节制地向大气释放水蒸气，照样会污染环境。越来越多的水蒸气让我们的地球越来越像一个蒸笼，二氧化碳只是让地球变热，而水蒸气则会让地球变闷热，那种滋味是更难受的。从这个角度来说，水蒸气的危害比二氧化碳更严重。

当面对越来越热的地球时，人们一直习惯于把全球变暖的罪过归咎到工业文明。大多数人认为工业文明破坏了生态环境，释放了大量的二氧化碳，从而增强了地球的温室效应。瑞士科学家的这项研究则开拓了人们的环保视野，让我们把目光从地球转移到整个太阳系。其实，在此之前，不少科学家就提出人类对气候的影响是比较小的，而地球自身的变化和相邻星球的影响才是地球气候出现重大变化的主要原因。

温室效应的表现篇10

关键词：地下室外墙；混凝土；渗漏；经验总结

随着我国国民经济建设步伐的加快，城市建设规模不断扩大，带有地下车库、地下设备用房以及地下通道的高层建筑数量日益增加，这对建筑地下室工程的质量安全也提出了更高的要求。地下室施工是一项隐蔽性较高的工程，具有施工工艺繁杂、技术要求高和施工难度大等特点。虽然目前地下室工程结构主要由钢筋混凝土构筑而成，且在设计上也标明了一定的抗渗等级，但地下室外墙的混凝土结构在使用过程中容易出现渗漏的现象，若不及时进行有效的措施，不仅会影响到地下室混凝土外墙的质量安全及功能的发挥，而且也会给人们的生活带来诸多的不便。因此，施工技术人员必须重视地下室混凝土外墙的渗漏问题，通过分析渗漏现象产生的原因，采取必要的措施，最大限度确保地下室混凝土结构的安全。

1工程概况

某公共建筑，由22层商业建筑及6层裙房组成，地下室2层，地下室混凝土外墙及楼面放弃后浇带而采用分仓跳打的方式组织施工，但相邻结构的施工时间间隔远未达到至少28d的要求且为塔楼施工至8层时就将沉降后浇带进行浇筑封闭。

随着地下室设备安装及装修施工的展开，地下室混凝土外墙陆续发生渗漏现象，渗漏水痕迹的平均间距在2m左右。

2 地下室外墙渗漏原因

根据施工过程描述，可以判断造成地下室外墙渗漏的裂缝系贯穿性裂缝，在这些贯穿性裂缝之间还存在着大量的表面裂缝且这些裂缝还在不断地发展。随着发展，表面裂缝有可能变成贯穿性裂缝，继而发展成为渗漏水裂缝，不断封堵原有渗漏裂缝，不断有新渗漏现象出现即可证明这一点。这些裂缝产生的原因主要是由于温度、混凝土收缩、钢筋或地连墙的约束、施工工序的简化、施工方法的选择不当、施工冷缝的处理不当、施工用构件的加工质量不达标、混凝土振捣不密实等诸多原因造成的。

2.1 施工工序

工程采用地下连续墙（以下简称“地连墙”）结合环梁做为支护结构，地下室的施工方法介于正施与逆施之间。就此类工程来讲，一般采用正施方法，即自下而上，施工一层结构拆除一层环梁，逐步向上施工直至0.000。

2.2施工方法

地下室外墙一般应采用图1的单侧支模的施工方法。但本工程采用的是图2的止水螺栓加固的施工方法，止水螺栓采用打孔植筋的方式固定在地连墙上。随着时间的推移，地连墙上密布的止水螺栓孔使原本不渗漏的地连墙可能出现大量的渗漏点，地连墙渗漏后，地下水再作用于混凝土外墙，外墙的防水薄弱处发生渗漏现象。

至于采用止水螺栓加固后对地下室外墙混凝土结构造成多余约束而产生的不利影响，对施工质量造成的影响在下文讨论。

2.3施工构件

主要是指止水螺栓的制造质量不合格。止水螺栓的制造要遵循规范的要求。

但施工现场使用的止水螺栓，很多制造质量不合格，主要问题集中在止水片的尺寸偏小或不规整，止水片与螺杆的焊接没有满焊。直接导致的问题就是地下水的渗流路径减小，渗透压没能消失在结构内。经观察，有相当部分渗漏是此原因造成的。

2.4混凝土振捣

混凝土结构需按要求充分振捣才能达到理想的密实度，特别是抗渗混凝土结构。随着混凝土外加剂技术水平的提高，混凝土能够在较大坍落度条件下实现较好的和易性，混凝土入模后稍加振捣即可实现拆模后无蜂窝麻面的表面效果。但结构的微观效果并没有达到理想的程度。抗渗混凝土振捣不充分带来的直接后果是在结构内部会留有很多微小的无害缝隙与气泡，它一般不影响结构强度，但会降低结构的抗渗效果。

本工程的地下室外墙采用地连墙打孔植筋固定止水螺栓的模板加固方式，但光圆螺杆的植筋锚固强度不足，有的墙体混凝土浇筑时发生了模板“爆模”的现象。以后施工时，为防止“爆模”，有意减少了振捣的频率，造成混凝土振捣不密实。

外墙的渗漏很多是在外墙与底板交接的墙根处，在以往其他工程中也曾出现过。墙柱的纵筋一般是锚固至底板下皮钢筋处，若底板混凝土在墙柱节点部位振捣不密实将造成地下水在压力的作用下沿纵筋渗透，当渗透的长度超过底板厚度时就造成墙柱根部渗漏水现象。

2.5地连墙表面处理及模板内部清理

1）地连墙表面处理不到位。桩基和地连墙工程的工期仅有2月，在紧张工期的催促下，间接地造成了地连墙施工的工艺技术要求把关不严，土方开挖后的表面质量效果不佳，大部分地连墙尺寸超厚，必须随土方工程的进行用风镐处理，但处理的效果比较粗糙。地下室的外墙紧贴地连墙，粗糙的地连墙处理效果造成很多部位地下室外墙的厚度不足，个别部位墙体的实际厚度仅有设计厚度的一半，墙体厚度的不足将严重影响抗渗效果。

2）模板内部清理不到位。地下室外墙合模前应仔细清理模板内的杂物，如掉落的方木、小块模板、钢筋头、铁丝、木屑等，若清理不干净混入结构混凝土中将严重降低外墙的抗渗效果。地下室外墙在后期的堵漏处理中就曾在渗漏的位置清理出支模方木、模板等。

2.6施工冷缝

1）外墙与楼层板间无止水钢板。外墙与楼层板间的施工缝应采用图3的处理方式。

但本工程除外墙与底板交接部位有部分止水钢板外，其余的施工缝部位一概没有止水钢板。这是因为与地连墙垂直锚固的边梁阻挡了止水钢板的设置。

2）与地连墙垂直锚固的边梁节点处理不当。

这种情况限制了常规止水方式，如止水钢板的采用，但可采用在外墙内绕结构梁缠绕膨胀止水胶条的方式解决。因工期等各种原因，该节点没有采用任何处理措施，造成大量渗漏现象的产生。

3）非正常施工间断处的冷缝处理不当。本工程地下室外墙施工持续了较长时间，在长时间的混凝土浇筑过程中，超过初凝时间的施工停滞现象时有发生，原因包括交通堵塞、天气骤变、混凝土的组织及运输发生问题、周围居民抗议等。浇筑过程中发生这些施工停滞势必造成结构出现施工冷缝。地下室外墙的个别墙段在浇筑阶段停滞时间过长，超过了初凝时间且没有采取任何施工冷缝的处理措施，产生斜向、水平向的冷缝，导致渗漏。

2.7相邻墙段施工时间间隔及混凝土选择

在自由无约束的条件下，5～12轴间墙最终收缩量为4.33mm；18～23轴间墙最终收缩量8.76mm；12～18轴间墙最终收缩量为9.24mm；最终墙体将在12轴上产生5.39mm的收缩裂缝，在18轴上产生7.6mm的收缩裂缝。上述的收缩裂缝是在理论上的自由无约束的条件下，实际工程中混凝土墙体有各种约束条件存在，不可能在施工冷缝处产生如此大的收缩裂缝，在分布在墙体全长的约束应力作用下裂缝均匀的分布在墙体表面，施工冷缝处的裂缝宽度在1～2mm左右。冷缝处出现较严重的渗漏水在所难免。

2.8温度应力综合作用

1）需要说明的是，在这里温度应力即一般温度应力与收缩应力之和。后期收缩应力与前期的混凝土水化热造成的温度应力两者之间不是孤立的，虽然造成影响的时间段不同，但影响是累加的。

2）基本参数的选取。考虑地下室外墙与地连墙之间的柔性外防水被取消，约束系数被放大，同时考虑到地连墙表面粗糙的效果及密布的模板对拉螺栓，更加不利于混凝土外墙的抗裂，因此约束系数Cx取1.50N/mm3。

3）混凝土的极限拉伸值。计算经验公式：

C45混凝土的理论抗拉强度设计值ft=1.8N/mm2，但考虑到外墙施工时混凝土的振捣密实情况不佳，后期养护一般，实际抗拉强度设计值应适当降低，取1.2N/mm2。

4）温差计算。这里的温差为综合温差，综合温差为水化热温差与收缩当量温差之和。即：

式中：T为综合温差；T1为水化热温差；T2为收缩当量温差；T5为季节温差。

3 经验总结

1）对于此类地连墙兼做永久或半永久性结构的工程，因地下室外墙紧贴地连墙，无法实现两侧模板支模。但切不可采取地连墙植筋固定止水螺栓的方式加固模板，避免止水螺栓的约束作用使墙体产生渗水裂缝。应采取单侧硬架支模的方法固定模板。

2）注意施工过程的细节管理。例如对止水螺栓的加工质量应严格参照规范的要求，切实保证其止水的效果。抗渗混凝土结构的钢筋绑扎时，绑丝一律向内甩头，防止在绑丝位置出现渗水点。

3）加强混凝土的振捣管理。混凝土坍落度和流动性的加大不是降低对振捣要求的理由，内部结构不密实的混凝土将严重影响抗渗效果。

4）加强对地连墙施工工艺的控制，确保开挖后的地连墙表面平整、光滑，结构尺寸基本准确。对尺寸超标的地连墙表面应及时处理并处理到位，避免因地连墙的结构尺寸偏差使地下室外墙产生多余约束，进而产生渗水裂缝。

5）施工的冷缝部位应采取必要的结构防水措施，比如止水钢板、膨胀止水胶条等。混凝土浇筑期间的长时间临时断处必须进行接茬处的表面清理并用与混凝土同配比的砂浆处理表面。

6）非特殊原因，沉降后浇带一定要等到结构封顶且沉降基本稳定后再封闭。如必须提前封闭，可采用留置应力槽，使裂缝产生的位置受到人为控制。

7）超长混凝土结构留置伸缩后浇带的封闭时间必须满足时间间隔的要求。若采用分仓跳打的方式组织超长混凝土结构的施工，相邻结构的施工时间间隔应至少28d且相邻结构应采用膨胀混凝土，以补偿收缩。

8）采取有效技术措施，降低混凝土结构的温度应力作用。比如优化混凝土配合比，降低水泥用量，降低水化热温度应力作用；控制混凝土收缩；合理选择混凝土的施工时间，降低季节的温度应力作用或在高温季节采取如冰水搅拌混凝土等降温措施降低混凝土投料温度。

4 结语

地下室混凝土外墙渗漏不仅仅是施工的问题，而是一项与设计、管理都有联系的工程。因此，施工人员要加强各个施工环节的监控力度，严把质量关，并在设计过程中要进行合理的构造和设计工作。同时制定出一系列切实有效的措施，一旦发生外墙渗漏问题应及时做出处理，从而确保地下室混凝土工程的质量安全。

参考文献：