造成温室气体的主要原因十篇

时间:2023-12-22 17:48:14

造成温室气体的主要原因

造成温室气体的主要原因篇1

一、温室气体

例12007年6月的八国集团首脑会议上,各国领导人就温室气体减排问题达成共识。

请回答下面两个问题。

(1)在物质分类中,空气属于_________。

(2)用化学式填空:能制造化肥并可以做保护气的是____;能供给人类呼吸的是____;上述“温室气体”是指____。

(3)温室气体增多的主要原因是________。

(广东省肇庆市)

分析:本题以“八国集团首脑会议”这一新闻事件为背景,充满了时代气息。考查的内容都是基础知识,难度不大,但要注意仔细审题,如(2)中需要用化学式填空,不能写化学名称。

[答案:(1)混合物(2)N2;O2;CO2(3)大量燃烧化石燃料]

二、应对温室效应的措施

例2联合国环境规划署宣布2007年“世界环境日”的主题是:“冰川消融,后果堪忧”。科学家指出,气候变暖主要是二氧化碳等温室气体造成的。为了减小温室效应的影响,下列措施不合理的是()。

A. 植树造林,增加绿化面积

B. 开发新能源,减少二氧化碳的排放

C. 大量使用煤作燃料,降低生产成本

D.用二氧化碳作原料,生产一种全降解塑料

(江苏省镇江市)

分析:本题考查应对温室效应的措施,解题的关键是弄清楚造成温室效应的原因。CO2是主要的温室气体,因此,减少CO2的排放量或吸收CO2都可减缓温室效应。因此选项A、B、D都是应对温室效应的合理措施,而选项C大量使用煤作燃料,增加了CO2的排放量,所以不合理。

(答案:C)

例3CO2是导致温室效应的主要气体。燃煤发电会向大气中排放大量CO2。现有一项新技术,先让煤与水反应生成合成气(主要是CO和H2),再将合成气通入如图1所示的装置中,与高温水蒸气进行如下反应:CO+H2O=CO2+H2,该反应中CO具有____(填“氧化”或“还原”)性。由于CO2和H2的物理性质不同,CO2会从____(填“A”或“B”)口出来,被封存;分离出的氢气则用于燃烧发电。

(浙江省温州市)

分析:科学技术的进步,使应对温室效应的措施不断革新。燃煤是产生CO2的主要原因,先让煤与水反应,再让反应生成的合成气与高温水蒸气反应,最后将生成的CO2和H2分离,从而控制CO2的排放。在反应CO+H2O=CO2+H2中,CO得到氧,具有还原性。因为CO2的密度比H2的密度大,所以CO2应从位于下面的A口出来。

(答案:还原;A)

三、温室气体对温度的影响

例4温室效应已引起全球广泛关注。某校研究小组的同学在“我与化学”活动中,为了研究空气中CO2含量对空气温度的影响,进行了如下实验。

实验目的:探究白炽灯光照条件下,空气中CO2含量对空气温度的影响。

步骤1:用5个规格相同的塑料矿泉水瓶,分别收集1瓶空气、1瓶CO2以及3瓶空气和CO2的混合气体(混合气体中CO2的含量分别占10%、20%、30%),并用带温度计的胶塞塞紧瓶口。

步骤2:把上述装有气体的矿泉水瓶放到白炽灯下照射,每隔1分钟记录一次温度。

实验数据如表1所示。

根据实验结果回答下列问题。

(1)根据实验的目的,仔细分析表1中的数据,可以得出的结论是:

①__________________;

②__________________。

(2)根据实验所得的数据推测,相同条件下,当气体中CO2的含量占25%时,温度达到25.4℃需要的时间的范围为________min。

(广东省广州市)

分析:在化学探究实验中,对比实验是一种常用的、重要的研究方法。解答关于对比实验的问题时,一定要认真分析实验的操作过程和各种实验数据,通过对比、归纳得出正确的结论。分析表1中的实验数据可知:当光照时间相同时,气体中CO2的含量越高,气体温度上升得越多;当气体中CO2的含量一定时,光照时间越长,气体温度上升得越多。相同条件下,气体中CO2的含量占30%时,气体温度达到25℃需要2min,则气体中CO2的含量占25%时,气体温度达到25.4℃需要的时间肯定要超过2min;气体中CO2的含量占20%时,气体温度达到25.6℃需要3min,则气体中CO2的含量占25%时,气体温度达到25.4℃需要的时间肯定要少于3min。所以,当气体中CO2的含量占25%时,气体温度达到25.4℃需要的时间应在2~3min之间。

[答案:(1)当光照时间相同时,气体中CO2的含量越高,气体温度上升得越多;当CO2的含量一定时,光照时间越长,气体温度上升得越多

(2)2~3min]

四、温室效应的综合问题

例5从以下两个供选课题中,选择一个你熟悉或参与研究过的课题,按要求回答问题。

[供选课题]A.温室效应的形成及其危害;B.酸雨的形成及其危害。你选择_______(填A或B)。

(1)A.CO2的产生途径;B.SO2的产生途径。

_______________________(至少写出两种途径)。

(2)A.设计实验,比较CO2和空气经光照后温度变化的差异(可图示);B.设计实验,鉴定本地区雨水是否为硫酸型(含少量硫酸)酸雨。

(3)A.指出温室效应的危害,并提出减少CO2排放的合理化建议;B.指出酸雨的危害,并提出减少SO2排放的合理化建议。(字数100字左右)

(江苏省泰州市)

分析:选做型的试题,让同学们有更多的自主性,可以根据自己对知识的掌握情况,选择适合自己的试题进行解答。本题是选做型的结论开放题,答案只要科学合理即符合要求。

假设选课题A,答案如下。

[答案:(1)CO2产生的途径:汽车排放尾气、燃烧矿物燃料、动植物呼吸等。 (2)用锥形瓶或烧瓶收集一瓶CO2气体,塞上带温度计的单孔橡皮塞,和空气做对照实验,观察光照相同时间,温度计读数的变化并记录。

造成温室气体的主要原因篇2

关键词:既有建筑;节能改造;节能性能;改造方法

近几年来,新建、扩建的居住建筑与公用工程才开始有建筑节能措施,原来既有建筑没有墙体保温、没有屋面保温、开窗面积大、采用普通玻璃窗等,没有考虑建筑节能技术措施的应用,其保温隔热性能差,设备系统效率低,存在能耗大、热舒适性差的显著不足,这已经不能满足经济、社会和生态环境可持续发展的要求[1]。我国既有建筑的总保有量保守估计至少有400亿m2,大量的既有建筑在采暖季节和空调期间不断浪费能源的同时,向大气中排放着二氧化碳等污染物,加剧了温室效应,人类的生活环境进一步恶化。在我国日益面临资源能源紧张的形势下,既有建筑的节能改造就意味着对资源能源的大量节约和环境污染的减少,这是建设“资源节约型,环境友好型”的国家发展总体战略在建筑领域的具体体现[2]。对既有建筑进行节能改造,既能减少能源资源的浪费,又能提高居住环境与改造建筑立面效果,达到美化城市的目的,是我国当前紧迫的、必须尽快解决的重大问题,因此,既有建筑节能改造技术策略研究,具有较强的理论意义和实践价值。但是,既有建筑节能改造的特点在于建筑物已经存在并正在被使用,许多改造措施均受到不同因素的限制,在节能改造中要充分考虑既有建筑的使用功能、改造的经济效益以及对使用者的正常干扰影响等。基于既有建筑节能改造的特点和难点,较经济可行的节能改造部位主要为屋面、门窗、墙体、外墙遮阳等部位,其相应的节能改造措施如下:

1.屋面节能改造措施

屋面直接与外界接触,呈水平状态,受太阳辐射时间长、面积大,是影响屋面节能的主要因素。太阳光照射到屋顶外表面时,部分被反射掉,部分被屋顶表面吸收,当屋面吸收系数越大,对室内的温度影响越大,所以对屋面的改造措施是增加保温层(包括平改坡),表面采用浅色反射隔热涂层,屋面节能改造措施具体阐述如下:(1)既有建筑物不管是平屋面还是坡屋面,大部分均未设置保温层,在不改变屋面样式的前提下,可直接增加保温层措施,这样改造施工方便,成本也较低。增加保温层做法一般可分为以下两种:①当原有屋面构造基本完好时,改造采用倒置式屋面。倒置屋面能够有效防止保温层内部结露,保温隔热效果好,还能延长防水层使用寿命。其做法是(从下往上):原结构及防水层、增加隔离层、增加保温层、增加隔离层、增加保护层。保温材料通常采用不吸水挤塑聚苯板,保护层采用混凝土,表面涂反射隔热涂料。②当原有屋面构造损坏时,改造采用正置式屋面。相较倒置屋面防水层隐蔽,一旦出现渗水,漏点难找,修补费用高,正置屋面操作简单,保证程度高,维护费用低,渗漏治理简单,仍是屋面构造最佳选择之一。其做法是(从下向上依次):原结构及防水层、增加保温层、增加隔离层、增加找坡找平层、重做防水层、隔离层、保护层。屋面隔热保温层常选用珍珠岩、水泥聚苯板、加气混凝土、陶粒混凝土、聚苯乙稀板(EPS)等材料。保温材料吸水性要求低,如果吸水,保温隔热性能大大降低,所以防水层要求高,防止水份的渗入,保证隔热层的干燥。(2)当原有屋面已为坡屋面但无保温层时,也可以通过在坡屋面板下增加吊顶,在吊顶上加铺轻质保温材料的措施达到保温隔热的效果,轻质保温材料常采用XPS、岩棉板等。但这种改造措施效果不如上面两种措施。(3)当原有屋面为有保温层的平屋面,但保温性能较差时,可以采取将平屋面改为坡屋面或斜屋面的措施即平改坡,同时还可以利用“烟囱效应”原理,把屋面做成屋顶檐口与屋脊通风或老虎窗通风,达到通风散热效果。具体的平改坡一般分为三种情形:情形一为在原有平屋顶上增加一个坡屋顶,保温层不变仍由平屋面承担,坡屋面主要解决防水问题。这种方案实施起来比较简单,对下层住宅影响较小。情形二为拆除原有的平屋面,重新做成坡屋面。此方案实施难度大,对下层住户影响较大,条件不满足时不宜采取。情形三是将原平屋面改造成楼板,增加新的坡屋面,防水、保温由坡屋面承担,利用新的坡屋顶的三角形空间形成阁楼。此方案改造成本稍微增加,但可以增加建筑面积,条件可行的话此方案应作为首选改造方案。(4)在外界条件允许的情况下,改造的屋面还可以采用反射隔热涂层,把屋面颜色做白色或浅色处理。夏季,反射太阳光,阻止室外远红外热进入室内,节约制冷费用;冬季,它对室内热源所发的远红外线,反射回室内,从而节约取暖费用。(5)屋面节能改造还有个有效措施就是平改绿,即改造为种植屋面。种植屋面作为一种有效的节能环保措施,正越来越被重视,但种植屋面增加要考虑既有屋面荷载的承受能力以及构造要求,种植土可选用保水保肥性能优良的轻质营养土,植物可选用耐干旱、喜光的花草。同时还应做好防风固定措施,以减少风对种植屋面的影响。种植屋面的改造只要能够按照相关规范要求进行施工就能达到理想效果,作为屋面节能改造措施也是最佳选择之一。

2.墙体节能改造措施

外墙约占整个建筑物护结构总面积较大,通过外墙传热量的总耗热量也大,外墙的热工性能对室内的舒适影响也大。墙体节能主要有外墙自保温、外墙内保温、外墙外保温三种。既有建筑的外墙体不能拆除,采用外墙自保温改造措施一般不可行。将外墙的绝热层设在建筑内侧,会占据一定的建筑使用面积,而墙面上也难以吊挂物件,同时在施工阶段会影响室内住户的正常生活,因此,在节能改造中外墙内保温技术较少使用。所以,墙体节能改造最佳的措施为增设外墙外保温。外墙加外保温层,阻隔了热量通过墙体向外散热的通道,有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结,能够保护主体结构,大大减少温度应力变化,能有效地防止墙体开裂,提高围护结构的耐久性。而且在外保温施工时,也不会影响住户的日常生活,不会减少室内的居住面积,并阻断冷桥,提高了供热效果,改善室内热舒适度。外墙外保温就成为最佳的改造技术措施。外墙外保温节能改造(从内向外依次):内饰及墙体、粘结层、保温层、防护层、饰面层。保温层常用做法有:聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统、喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统等,结构如图2。外墙外表面尽量采用浅色配套专用底漆和柔性外墙腻子。反射隔热涂料与建筑外墙保温系统配合使用,能有效地反射、阻隔太阳光红外线的发热光波,既有装饰效果,又有保温隔热功能和防火阻燃功能。顺应了社会低碳环保的发展需要,以增加改造效果。

3.外窗节能改造措施

既有建筑透明窗户绝大部分,采用密封性能较差的单玻钢窗、塑窗、铝窗;公共建筑的透明部分大面积采用了未做任何保温隔热措施的玻璃幕墙。设计师在以往的门窗设计中,追求大、通、透,很少考虑节能要求,居住建筑中的窗墙比一般都超过30%,而公共建筑的窗墙比则较多超过60%,窗户是围护结构中热工性能较差的部分,外窗在整个建筑围护结构中是最薄弱、最敏感的部位,窗户能耗约占建筑能耗权重中所占比例为最大,热量能够轻易通过外窗进出室内外,夏天强烈的太阳辐射也容易影响室内空气温度,因此对外窗的改造是整个改造的重点之一[3]。外窗改造一般有更换窗材料和原有窗改造两种方式。(1)更换窗材料当钢窗、木窗、铝合金窗的原窗损坏时,拆掉原窗,重新安装节能型窗。门窗材料具体有铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,将普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃、高强度Low-E低辐射镀膜玻璃、Low-E中空玻璃、采用磁控真空溅射放射方法镀制含金属层的玻璃以及最特别的智能玻璃。(2)原有外窗改造当原窗为塑料窗,可拆换窗扇压条,改造成中空玻璃窗扇;当原窗为铝合金窗时,可加大窗扇玻璃槽口,将窗扇改造成中空玻璃窗扇。在原有外窗的外窗台或内窗台再加设一扇窗户,可以是普通铝合金窗或节能窗,形成双层窗,之间有一定间距的空气层,达到保温效果。还可在原外窗上加密封条,如三元乙丙密封条或热弹性体密封条,来提高外窗的气密性;以及减少窗户面积,增加墙体面积,以提高节能效果。

4.遮阳改造措施

遮阳可分为室内遮阳和室外遮阳。室内遮阳,可使用镀膜窗帘,冬季,镀层使热量在室内循环以减少供热用能;夏季,可防止强烈的太阳辐射而减少制冷用能,室内挂窗帘既方便又有装饰效果。但对于冬季采暖能耗不降反升,室内遮阳因低垂的窗帘挡住了光线,不是最好的选择。室外遮阳,在夏季,可将全部的太阳直射辐射和部分的散射辐射能量阻挡在室外,可显著降低室内空调能耗和负荷;在过渡季节自然通风状态下,建筑外遮阳也可以控制进入室内的太阳辐射能量,使室内热舒适度保持在合适的水平,避免使用空调。室外遮阳又可以设置成固定式和活动式。由于固定外遮阳会遮挡冬季太阳辐射的进入,所以,目前宜采用活动式外遮阳,夏季外遮阳进行隔热,冬季时可将其移离窗口,避免外窗的遮阳对太阳辐射的阻碍[4]。常用的活动式外遮阳有:(1)旋转平板式遮阳,每年只需调节两次,天热前放平,天冷前向上转为垂直,靠墙安置。通常这种装置可以用手操作。(2)室外卷帘,由钢条制成,十分牢固,白天可以遮阳,夜间还可作安全防盗网。对东、西方向的窗户,也比较适用,可以半天放下卷帘,半天打开卷帘。(3)自动卷帘式遮阳装置,是目前最先进的。

5.其他改造措施

(1)室外硬地的改造在部分人行道、室外停车场和部分路面,采用草地砖,室外水泥地面改造为可透水、储水的地面。使硬质地面将吸收到的太阳辐射热尽快尽多地向下传递,从而降低地面反射到建筑立面的热量。(2)用能系统改造积极采用太阳能热水系统、太阳能光伏系统、地源热泵系统等可再生能源。

6.结语

该文总结了既有建筑节能改造的技术措施主要包括外窗改造、遮阳改造、屋面改造、外墙改造、其他改造等,具体采取何种措施需根据当地地区的气候特点和大多数既有建筑的现状情况灵活运用。但在所有的节能改造措施中,外窗的节能改造最为明显,可作为首选措施,其次为外墙、楼梯间、遮阳和屋顶等,建议以窗改为主、加装遮阳、适当综合。既有建筑节能改造技术措施以夏季隔热为主,兼顾冬季保温。节能改造前应对建筑物进行现场勘查和评估,对主体结构不符合相关标准规定的既有建筑,还要进行结构加固。对改过方案采用模拟效果计算,对不同的方案经济指标对比,坚持因地制宜、合理适用,充分考虑地区气候特点、建筑现状、居民用能特点等因素基础上,确定出最安全、最方便、最经济、最环保的节能改造方法。

参考文献

[1].吴大江,张宏.既有居住建筑的节能改造[J].室内设计与装修.2010(09)

[2].杨柳.既有居住建筑综合节能改造施工特点及施工技术[J].科技创业家.2013(10)

[3].王舜.既有居住建筑围护体系节能改造适宜性技术研究[J].企业导报.2012(18)

造成温室气体的主要原因篇3

[关键词]Venlo温室;鞍山地区;适用性;设施农业推广

鞍山地区地理位置及气候背景

鞍山市地理位置及气候背景概述

鞍山位于辽东半岛中部,松辽平原的东南部边缘,东依千山山脉,西有辽河、浑河、太子河、饶阳河四大河流。鞍山辖区狭长,地理坐标位于东经122°10′~123°41′,北纬40°27′~41°34′。鞍山地处中纬度,暖温带大陆性季风气候区。由于鞍山地区东部、北部有群山遮挡,南部平原延伸至海湾。所以鞍山地区气候特点更接近于营口、大连等滨海城市,与相距仅90km的辽宁省省会沈阳气候特点大不相同。鞍山地区气候特点为四季分明,降水充沛,温度适宜。光照充足,剧烈的灾害性天气相对较少,是非常适合人类居住和发展农耕的地方。

历史上鞍山地区出现剧烈灾害性天气的情况相对较少,但是冬夏两季仍有发生剧烈灾害性天气的可能。冬季,鞍山地区东部、北部群山垂直高度较低,无法阻挡所有的冬季寒流,特别近年来气候变化剧烈,致使本地区影响工农业生产和人民生活的暴雪灾害频发。夏季,由于鞍山地区面向海湾,无天然屏障,且有一条影响我国的主要热带气旋路径行经辽东半岛,致使本地区有发生热带气旋灾害或洪涝灾害的可能。

鞍山市区气候背景数据

气温

鞍山市年平均气温为9.6℃,最高为11.3℃(1998年),最低为8.4℃(1976年)。鞍山的气温波动幅度很大,历史上极端最低气温为-30.4℃,极端最高气温为36.9℃。

降水

鞍山年平均降水量为708mm,最多为1042mm(1986年),最少为384mm(1989年)。

日照

鞍山市日照比较充足,年平均日照时数为2543h,最多2716h(1975年),最少2303h(1990年)。生长季(4~9月份)的日照时数也有1200h~1400h,基本可以满足农业生产的需要。

湿度

鞍山市年平均相对湿度为58%,最高为67%、最低为52%。湿度的月际变化也比较大,一年中3、4月份最低,平均为47%~49%,7、8月份最高,可达75%左右。

鞍山基本气候情况(月值)

鞍山市基本气候情况如表1、图1所示。

鞍山地区各类型温室发展沿革

据资料,鞍山地区自20世纪30年代开始便出现以早育为目的的不加温日光温室。它不同于我国清代王公贵族家中为名贵花木越冬而建造的“暖房”,其特点为:以农业生产为目的,不加温,利用太阳光转换热能,加强采光面保温性等现代目光温室所具备的基本特性。可以说,鞍山地区出现的日光温室是中国日光温室的雏形,鞍山也是中国目光温室的发祥地。

1960~1980年间,鞍山地区日光温室发展获得了长足的进步。其间出现了适合辽东地区使用的鞍Ⅰ型、鞍Ⅱ型等日光温室类型。1990年以后,受鞍山市“大工业城市”身份的影响,设施农业发展缓慢。同时期国内许多大中城市已经开始发展现代化连栋温室种植技术,而鞍山地区的设施农业还停留在农户自主建造的圆钢焊接土坯墙玻璃或塑料薄膜日光温室阶段。

2000年以后,鞍山地区出现了第一栋以植物工厂化生产为目的的中等规模Venlo型连栋温室。其覆盖材料为聚碳酸酯中空板(即PC板),设有湿帘一风机降温系统和内遮阳保温系统。相对来说,其配置基本达到当时国内现代化连栋温室中档水平。2009年,海城三星农业公司建造了一栋全单层玻璃覆盖的中等规模Venlo型连栋温室,其覆盖材料为单层浮法玻璃,设有外遮阳系统、内遮阳保温系统、湿帘一风机系统等。其配置为目前鞍山地区最为先进的种植用Venlo型温室。

Venlo型温室在鞍山地区的应用现状

Venlo型温室概述

Venlo为荷兰-小镇名,20世纪50年代,一种小屋面尖项的连栋温室在此地诞生。因此,这类温室便被命名为“Venlo型”。Venlo型温室的基本特点是小屋面、可连栋、顶部和四周覆盖高透光保温材料。

1980~1990年,中国曾大批量从荷兰直接引进原装Venlo型温室。事实证明,几乎所有的原装Venlo型温室在中国大江南北皆遭遇“水土不服”的不适应情形。造成这一情形的根本原因是中国和荷兰的气候不同。中国地域辽阔,大陆地区北至北温带的北端,南端则属亚热带、热带。全境四季分明,夏热冬冷,年温差大,气候差异大。荷兰面积仅比我国台湾省略大,受北大西洋暖流影响,四季湿润,降水充沛,日照时数少,温差较小,夏季平均气温为16℃,冬季平均气温为3℃,全年基本无霜。因此,荷兰温室以追求高光照为主要目标,设计上力求一切可能遮挡光照的结构与设备,而对保温性基本没有要求。中国的气候条件则要求温室若进行周年生产,则必须具有冬季保温、加温,夏季遮阳、降温的基本功能。

鞍山地区的Venlo型温室应用现状

鞍山地区的第一栋Venlo型温室顶部覆盖材料为8mm厚的PC板,设有内遮阳保温系统、水暖加温系统和湿帘一风机降温系统。原为远洋农业公司生产蝴蝶兰用(2007年因遭遇一场百年不遇的暴雪而倒塌)。该温室在应用过程中发现,外遮阳系统的缺失导致湿帘一风机系统的夏季负荷加大,降温困难,即便使用内遮阳也于事无补。另外,由于该温室在设计过程中为了将温室与办公楼相连接,设计人员将湿帘设计在温室通道内,利用顶部开窗作为湿帘进气通道,这使得湿帘进气量小,过帘风速低,导致湿帘蒸发效率大幅降低,降温效果不好。这是实用向虚华的一次妥协,这一妥协为日后的使用留下了隐患。温室北侧与高大建筑物的连接终也成为其倒塌的根本原因。

海城三星农业公司的Venlo型温室于2008年底设计施工,2009年初投入使用,用于工厂化育苗。该温室采用全单层玻璃覆盖,配置有外遮阳、内遮阳保温系统、湿帘一风机系统等。由于刚刚启用,并无更多的使用反馈。

Venlo型温室在鞍山地区适用性分析

Venlo型温室适用性的研究进展

早在1999年。周长吉等人就已经对荷兰Venlo型温室在北京地区的适应性做过分析,当时的研究对象是刚刚开始大批量引进中国的原装荷兰Venlo型温室。其结论为:大面积的单体Venlo型温室用于中国,在夏季降温、冬季加温方面都将困难,不可照搬荷兰模 式。其后,学术界和温室企业一直没有停止对Venlo型温室在各地适应性的研究。从结构性能、覆盖材料、环境控制、节能技术,到前期规划,无不涵盖,发表了大量总结性和探索性文章。

时至今日,对于各类温室适应性的研究已经转为适用性的研究。因为,某一地区发展完善的温室类型都不可能完全适应另一地区的气候条件,对某种类型的温室进行针对当地气候条件的适用性设计或改造,远比单纯研究某一类型温室能否适合该地应用更加实际。所以,汲取其优点,摒弃其缺点,发挥其长处,改善其不足是适用性设计的根本目的。

20世纪80年代~90年代,一波又一波的进口温室引进潮不仅留给了我们经验教训,而且也给设施农业研究设计人员和农技推广人员一次观念更新。总结10多年前的失败经验不难发现,当时我国引进温室的主流思想是引进某一种温室类型或种植模式来解决各地的问题。虽然当时各企业也都逐渐意识到原装温室“水土不服”的问题,并对各地的气候特点和温室对气候的适应性予以重视,但针对关键技术、设计方案、问题解决措施等项目的研究仍较少,国家对关键技术研究开发支持的力度小,缺乏相关的技术标准,少数企业内部实行的企业标准也不完备。在现代化农业园区项目大批上马的大背景下,正确的声音缺乏力度,错误的观念被华丽的表象所掩盖。直到21世纪初,“温室设计和建设应因地制宜”的理念才逐渐成为主流,逐渐树立起温室建设要“有明确的目的性”、“明确各类设施的主要作用”、“要适应当地的气候条件”、“要考虑其他因素”的基本设计理念。

目前国内主流Venlo型温室在鞍山地区的适用性分析

结构荷载

一般,国内厂商提供的Venlo型温室设计说明中标称的风荷载为0.5kN/m2,雪荷载为0.3kN/m2~0.35kN/m2。据相关设计标准要求,基本风雪压取值按当地30年一遇标准,风载、雪载基本可以达到要求。

但是,目前我国尚未对温室厂商设计中的荷载部分进行强制要求。国内温室厂商的设计说明中虽标明风雪载,却无法给出该数据的计算依据。并且,国内温室厂商无论何种类型的温室设计,其设计说明中的数值基本相同。这不难看出,国内温室厂商的设计说明中所列数据,只能说是经验数据,而并非计算数据或测试数据。这也从侧面说明了中国温室行业设计能力的不足。

经调查发现,造成中国温室行业设计能力不足的原因有很多,主要原因则集中在中国农业体制方面。中国农产品价格低廉,因此,在农业生产的各个环节,成本因素都要着重考虑。若比照建筑行业的设计模式将耗费大量的人力、物力和财力,这无形中会大幅增加温室的建设成本,影响农产品的价格。其次,我国设施农业从业人员收入偏低,设计人才中稍优秀者均投奔建筑、环境等相关行业,人才流失较大。此外,设施农业标准尚不健全,缺少专业设计软件(即便有某些温室专业软件,其适用性也非常窄),缺少专业的测试机构,缺乏具有足够影响力的行业组织。因此,温室行业目前仍呈企业间各自为战、设计能力停滞不前的状态。

温室顶部及四周的保温材料的保温性能均不及同等厚度的不透光材料。相对而言,温室表面传热很大。一座正常生产的温室其散出的热量可以融化温室顶部部分积雪,降低雪压。

总结以上原因,苛求温室厂商严格根据当地风雪条件进行设计是不现实的。经调查不难发现,只要是合格的温室厂商,其产品设计均可以满足30年一遇的设计要求。即便是2007年初远洋公司倒塌的温室,也归咎于在大风的作用下堆积在办公楼与温室连接处的积雪太厚(近1m厚的积雪),该温室其他部位基本完整良好。

采光性能

现代温室就是利用太阳光,将光能转化为热能的农业建筑。采光性能的优劣直接影响到温室日间能否获得足够的光照和热能。Venlo型温室目前常见的覆盖材料主要是玻璃和聚碳酸酯中空板(PC板)两种。二者相比,透光性方面,玻璃(约90%)优于PC板(约75%-80%),保温性能方面,PC板(传热系数3.3W・m-2・℃-1,8mm中空)优于玻璃(传热系数6.4W・m-2・℃-2,5mm)。

对于年总光照时数达到2000h~3000h的鞍山地区来说,除非自然光照明显不足,否则玻璃和PC板材料从采光性能来讲,是基本一样的。

保温性能

温室保温性能的优劣直接决定温室冬季夜间温度能否达到种植者要求,或能否将加温成本控制在种植者可以接受的范围内。

从上述数据可以看出,8mmPC板的保温性能优于5mm玻璃。考虑加温成本,玻璃明显不适合作为鞍山地区Venlo型温室的顶部覆盖材料。如图2,荷兰地区的年温差远小于鞍山地区,且荷兰地区的最高、最低月平均气温均在较为舒适的范围内。即便如此,荷兰近年来的Venlo型温室也大量采用PC板作为保温材料,那么,鞍山地区更应避免采用单层玻璃作为温室顶部覆盖材料。

从保温角度考虑,一般,厚度越厚、层数越多的PC板保温性能越好,荷兰小镇维荷芬2002年建成的一座温室即采用T4层16mm厚的PC板。但使用厚度值过大及层数过多的PC板会影响透光率。因此,对以栽培某些光照需求较高的作物为目的的温室而言,厚度值过大及层数过多的PC板并不适用。

提高温室的保温性能,采用高保温性透光覆盖材料仅仅是其中一种方法。加装第二保温层、加装夜间不透明覆盖物等也都是常用的保温手段。其基本原理是:人为增加温室内空气间层,利用静止空气的保温性进行保温;减小温室内加温空气体积:不透明材料较透明材料的保温性具有绝对优势等。

加温方式

目前。在各类加温方式中,燃煤水暖加温方式是成本最低、最为普遍的加温手段。与燃煤、燃油或电热加温机以及辐射采暖等常规采暖手段相比,其供热面积大,升温、降温曲线平缓,成本低廉。一般来说,在结构形式、覆盖材料和加温方式基本相同的条件下,温室面积越大,单位面积热耗越小。但其缺点是污染性是最大的。

目前,国内部分学者正在探索热泵技术在温室加温方面的应用。其实验结论基本为,热泵采暖比燃煤水暖更加节能环保。例如地源热泵系统较燃煤水暖系统节能、减排58%以上。但是,限于热泵系统的初期投资和设备维护费用,目前温室热泵加温技术还难以在温室加温中大面积推广。

遮阳方式

目前,Venlo型温室仅有外遮阳和内遮阳两种遮阳方式。其基本原理相同,但外遮阳的降温效果明显优于内遮阳。

由于遮阳系统同时肩负着调节光照度、降温、保温、降低自然灾害影响等多重任务,因此根据作物需求和当地气候条件,选择合适的遮阳类型非常重要。如对顶部覆盖材料为玻璃的温室而言,外遮有一定的降低冰雹危害的作用:采用铝箔内遮阳幕布或其他隔热保温材料制作的内遮阳幕布具有分隔温室内空气间层,减少温 室内加温空气体积的作用,具有保温功能。

降温方式

目前,Venlo型温室降温方式多种多样。其中,自然通风降温方式是最节能、成本最低的。早期引进的荷兰Venlo型温室、西班牙塑料大棚等,基本依靠自然通风降温。鉴于鞍山地区的气候特点,建设于此的温室可以在一年中的较长时间内使用自然通风的降温方式,尤其在海城、岫岩等高海拔地区。所以,鞍山地区的Yenlo型温室适宜采用自然通风设计。但单纯自然通风降温方式不能完全满足降温需要,应辅助其他降温手段。

自然通风主要分为热压通风和风压通风两种,实际状态下基本为两者的共同作用。自然通风设计要点是进风口与排风口的设置。一般来说,进风口的面积要大于排风口的面积,进风口的风阻要小于排风口的风阻。热压通风需要考虑温室进风口和排风口的垂直高度差,风压通风则需要考虑当地夏季的主导风向。

Venlo型温室降温方式还有机械负压通风+蒸发降温方式,即湿帘;风机降温方式。这是在低湿度地区最高效的机械降温方式,其原理为等焓加湿降温,该法不适宜在高湿度地区或时间段使用。例如,上海某Venlo型温室在夏季“桑拿天”中,温室内外空气相对湿度超过100%(水汽过饱和)时,即使风机、湿帘、遮阳设备全部打开,室内气温仅比室外气温降低0.1℃。

此外,还有热泵空调降温技术。在我国低湿度地区,其能耗略高于湿帘一风机系统,效率不及湿帘一风机系统,价格也比湿帘一风机系统高出近百倍。因此不适合在鞍山地区作为作物生产的降温手段。

在鞍山地区,任何降温手段均应辅助外遮阳降温手段。因为遮阳系统可直接减少温室阳光射入量,减少温室吸收的太阳辐射热,降低降温系统负荷,大幅提高降温效率。除作物对光照有特别要求外,一般应设置遮阳系统。

通风换气方式

通风换气方式分为自然通风与机械通风两种。这两种通风方式的降温作用和降温原理前文已有表述。这里所要表明的是指以调节温室内空气成分为目的的通风换气。鞍山地区,夏季,通风降温和通风换气可同时进行;冬季,自然通风和湿帘一风机机械通风系统则因通风量大、降温过快而不适合使用。鞍山地区冬季白天(正午)的最低气温一般都可保持在2℃以上。因此,该地区的种植用Venlo型温室可以考虑加装小型换气扇并配合温室内环流风扇来调节温室内气体成分。

节能及环保技术

在鞍山地区,采用合适的技术手段可以在Venlo型温室的加温、降温、通风等功能上实现节能环保,而非必须增添昂贵的节能环保设备。例如,可以考虑修建地下水窖,收集雨水和灌溉余水,对其进行无害化处理,并过滤再利用,以实现“绿色农业”目标。温室土地利用率

Venlo型温室的优势之一是土地利用率高,配合活动苗床设备种植盆花,可以将温室土地利用率提高到75%以上。而露地栽培的土地利用率一般只有50%~60%,日光温室更是低至40%~50%的水平。Venlo型温室的建造费用相对鞍山地区常见的圆钢焊接塑料膜覆盖目光温室高出10倍甚至数十倍,所以,Venlo型温室的温室土地利用率的高低将直接影响温室单位面积的分摊成本。通过部分设计案例发现,温室面积过小将导致温室土地利用率明显降低。

病虫害防控技术

温室经长期使用后,病虫害的发生将越发频繁和难以控制,造成作物减产和品质下降。导致这一结果的原因不仅仅是设备老旧、病菌耐药性增强和害虫周年繁殖等。笔者认为,与管理模式和温室设计均有一定联系。但目前国内对此研究甚少,尚不能对其成因、发展和影响进行系统的阐述和分析。

通过某些温室设备或技术可以取得一定的病虫害防治效果,减少病虫害源的积累,延长温室的使用寿命,提高温室利用价值。Venlo型温室在鞍山地区适用性探讨

综合以上分析结果,Venlo型温室的结构形式、运作原理完全适合鞍山地区。其应用前提是温室必须进行本地化设计改良。鞍山地区适合建设中等规模(单栋温室3000m2~7000m2面积)的Venlo型温室。政府及有关部门应扶持、推广此类项目,使其形成规模,并具有示范性。引进先进、成熟、适用的农业理念,使鞍山地区农业生产实现真正意义上的精品化、工厂化。

造成温室气体的主要原因篇4

【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

造成温室气体的主要原因篇5

关键词:垂直绿化;病害;影响因素;防治对策

中图分类号 TV985.125 文献标识码 B 文章编号 1007-7731(2013)19-71-02

近年来,城市绿化水平已成为衡量城市文明及现代化的重要标志。垂直绿化作为一种重要的绿化形式,具有占地少、见效快、绿化效率高的特点,极大地解决了城市绿化面积不断缩减和人们对环境要求不断提高的难题,在未来的城市绿化中显得尤为重要[1]。同时,垂直绿化植物病害的威胁也越来越严重。笔直对垂直绿化植物病害发生的原因进行分析,并总结了垂直绿化植物病害防治的对策。

1 植物病害发生因素的分析

植物病害(plant disease)是指植物在生长发育过程中,由于受到生物因子或(和)非生物因子的影响,使植物正常的生理功能受到干扰或破坏,在生理上和形态上表现出异常,这种偏离了正常状态的植物就发生了病害。引起植物病害的因素有很多方面,按其性质不同可分为:病原生物因素、不良环境条件等。植物病害的发生需要病原物、寄主和环境条件(温度、光照、水分和湿度等)的协同作用,这一利害关系被称作病害三角。由此可见,环境条件本身不仅可以引起非传染性病害,同时又是传染性病害的重要诱因[1]。因此,改善环境条件是控制植物病害发生的关键环节,掌握和控制植物生长的环境极为重要。同时,植物对水、肥、光等条件的需求也不相同,在规模化生产和统一管理的情况下,植物病害不易控制。植物由病原物侵染的病害主要有:炭疽病、叶斑病、褐斑病、轮斑病、软腐病、茎腐病、白绢病[2]、叶枯病等。此外,影响植物病害的因素还有农药喷洒、营养状况和空气质量。笔者从环境条件的影响入手,对深圳证券交易所垂直绿化模块植物生产环境和深圳证券交易所室内环境进行综合分析,探讨植物病害发生的环境影响因素。

1.1 温度与光照 温度对植物生理活动有很大的影响。每种植物的生长发育都有它自己的最适温度,超出其适应范围,就会造成不同程度的伤害。大多数室内植物适合在25~30℃范围内生长。垂直绿化模块的生产主要在温室内进行。由于温室内置有水帘、风扇等通风和降温设施,温室内的温度变化随季节的变化不大,棚内的温度在6~8月份时通常维持在30℃左右,晚上的最低温度为26℃左右,这一温度条件适合绿化模块的生产。而深圳证券交易所室内的温度为33.7℃,室外的温度为36.1℃。该温度过高,不利于植物正常生长和后期养护,容易造成植物多种病害发生。

光照也是影响花卉生长的重要因素,光照的影响主要体现在光照强度、光照时数等方面。在诸多设施气象要素中,光照条件对设施花卉生产的影响是处于首要位置的[3]。垂直绿化植物模块生产的温室内的光照主要以透过薄膜的自然光为主。晴天的光照日变化为2 240~7 090lx,阴雨天的最低光照在4~109lx,最高光照强度在4 500lx。深圳证券交易所室内的光照为300~600lx,室外的光照条件为22 000~45 000lx。室内光照的持续时间随场所不同变化很大,在采光良好的室内也只能维持3~4h的散射光源。由于光照不足,植物往往会出现徒长、黄化、组织脆弱等现象,进而导致病原物的侵染。因此在深圳证券交易所室内,光照不足是植物病害发生的关键问题。要维持植物的健康生长,需要在人工光照条件下维持12~16h。为解决这一难题,在项目开始前,研发人员通过对深交所代表性植物豆瓣绿、紫锦草、彩叶草、吊竹梅、鸢尾、铁兰、银边草、金地黄、红掌和蚌兰等进行补光模拟实验,找到了补光所需的最佳光照强度、光照时数和补光灯的角度等技术指标,并在实际应用中取得了良好的效果。

1.2 水分和湿度 在水分长期供应不足的情况下,植物除了形成过多的机械组织外,同时其生长也受到限制。在干旱严重的情况下,植物常常发生叶片变色、萎蔫,叶缘焦枯等症状,同时植物更容易受到病原物的侵害。而水分供应过多会导致基质含水量过大,根的呼吸受阻,造成根部变色或腐烂,地上部出现叶片变黄、落叶等症状。由于垂直绿化模块所用的基质具有合理的保水和透气性,再加上大棚内适宜的光照和温度条件,使得模块植物很少发生水分供应不足或过量造成的病害。深交所所有的模块都有专门配备的滴管系统,并通过实验精确掌握了室内、室外和不同植物的最佳供水时间和供水量,这就大大降低了水分对病虫害的影响。

温室内的空气湿度对温室植物的蒸腾、光合、病害发生及生理失调具有显著影响。空气湿度影响植物的蒸腾作用、光合作用,更有利于病菌的繁殖,大多数真菌孢子的萌发、菌丝的发育都需要较高湿度。垂直绿化温室内的空气湿度一般由基质水分的蒸发、喷雾补充水分和植物体内水分的蒸腾形成的。在夜间,垂直绿化温室几乎处于密闭状态,设施内的空间小,气流比较稳定,温室内水蒸汽经常接近或者达到饱和状态(据测定温室内6~9月份晚上的平均湿度大约在90%以上),外界气温低,会引起室内空气骤冷而形成雾。到了白天,在棚外气温和太阳辐射的共同作用下,棚内温度迅速升高,结雾消散,空气湿度下降,大约在70%左右。垂直绿化温室内的湿度整体来说不利植物的生长。此外,塑料薄膜上露水滴落到叶面上以及由于根压使植物体内的水分从叶片水孔排出溢液(吐水现象)也会造成作物沾湿,这是室内植物易发生病害的重要原因。

1.3 引起植物病害的其他因素分析

1.3.1 空气质量 空气质量对植物病害的产生也具有一定的影响。对植物病害有影响的空气质量因素主要包括环境污染状况和空气流通两方面。空气流通差造成空气中O2浓度过高或CO2浓度过低,不利于植物进行光合作用。另一方面环境中的有害物质如O3、SO2、HF、NO、NO2、CH2CH2等含量过高均可引起植物的非正常生长。由于垂直绿化模块中植物生长的密度远高于平面绿化,再加上其生长方式的改变,因此垂直绿化对空气质量的要求更高,在实际操作中,如果空气质量达不到标准,极易对模块中的植物产生影响。

1.3.2 营养状况 植物营养状况与侵染性病害的关系也非常密切。对模块植物施肥过多,同样会造成植物产生病害。如土壤中过量的钠盐,特别是氯化钠、硫酸钠和碳酸钠,往往会导致植物碱伤害,表现出褪绿、矮化、叶焦枯和萎蔫等症状[3];施钾肥过多,导致缺镁症状,叶脉之间失绿,在这种情况下,即使增加镁往往也不能缓解症状[4]。

1.3.3 农药喷洒 对植物过量使用杀菌剂、杀虫剂、除草剂等同样会造成植物病害的产生,如叶基部出现坏死斑点、条纹、失绿、黄化、畸形、落叶等。

2 垂直绿化植物病害防治的对策和措施

2.1 改善垂直绿化植物生长的环境条件 首先,利用环境因素(温度、光照等)对某些病的影响以控制病害的发生。即通过改进温室内和深交所室内温度控制装置、安装补光灯等措施,创造有利于垂直绿化植物生存的环境,直接、间接地消除或抑制病害的发生及危害。其次,植物病害的发生和危害与植物的生长势有很大关系。通过合理施肥和灌水,使用有机肥料要充分腐熟,以减少侵染源;使用无机肥料,要注意各元素间的平衡,促使植株生长健壮,增强抗病性。对长势差的植株应及时修剪,除去染病部分,这样可以减少病害的来源。

2.2 加强养护和管理 由于垂直绿化植物生长方式的特殊性,后期的养护和管理就显得非常重要。过密的种植会造成通风透光性差,使植物易患病害,因此要及时进行修剪,促进空气流通和光合作用;发现黄叶时,要根据其产生原因(由于过干还是过湿引起的),做出相应的对策(剪除黄叶还是补上新苗)。除此之外,还要对垂直绿化中的滴管和模块做相应的检查,及时解决出现的问题。

2.3 化学防治 化学防治只在必需应急时进行[3]。在药物的选择方面,尽可能地选用具有选择性、低毒、对环境污染小的药剂,少用或不用广谱性的化学农药,在使用技术方面要加强改进,尤其是化学农药,要提高其利用率,保证生存环境的空气质量。在用药时间的选择方面,由于病害在发病初期或病菌孢子萌发侵入植物阶段是它生活史中最薄弱的环节,对药剂比较敏感,抗药能力最弱,所以这个时期用药效果最好[5]。

总之,温度、光照、水分、湿度、空气质量、营养状况和农药喷洒等与病原物的侵染性病害之间有着密切关系。非侵染性病害使植物整体抗病能力下降,而利于侵染性病害的发生。同样,植物受到病原物的侵染后,对于其他非侵染性的病害抵抗能力也会下降。两者是相互关联的。所以对于植物生长的各个方面,只有调整到植物生长的最适环境,才能有效降低甚至消除垂直绿化植物病害的发生。

参考文献

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[3]王丽,王玲玲,刘晓娇,等.几种杀菌剂对吊兰白绢病的防治效果[J].安徽农业科学,2013,41(1):137-138.

[4]刘先竹.花卉温室气象要素动态效应分析[J].河南农业,2006(5):46.

[5]宋姗姗,隆小华,刘玲,等.钠钾比对盐胁迫下盛花期长春花离子分布和光合作用的影响[J].土壤学报,2011,48(4):883-887.

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造成温室气体的主要原因篇6

关键词:建筑室内;墙面裂缝;原因;控制方法

建筑室内墙面出现了裂缝,既对室内美观性产生不良的影响,也影响建筑室内保温性,尤其是影响居民的生活情绪,因此无论是在设计阶段,还是施工阶段,相关人员都应该采取必要的对策,防止建筑室内墙面出现裂缝。

一、墙面裂缝产生的原因

1、建筑结构地基沉降不均匀

建筑结构地基沉降不均匀导致墙体产生裂缝的主要原因:地基的土层分布不均匀,房屋承担的荷载差异较大,地基两头沉降多,中间沉降的少;当建筑物层数过多,底层的窗台较宽时,荷载就会通过窗间墙进行传递,导致窗台产生弯曲,进而产生裂缝;裂缝如果距离地基和门窗口比较近,就会使墙体受拱,导致中下部的墙体产生裂缝,进而产生水平裂缝。

2、环境温度的变化

首先,当建筑物周围的环境温度增减时,不同结构材料的温度变化参数存在差异,就会导致变形。但是钢筋混凝土和砌体之间又彼此受到制约,由此形成应力。在温度相同的情况下,钢筋混凝土的变形程度远远大于砖砌体的变形,砖石砌体的收缩效果不佳,继而导致裂缝的产生; 其次,当建筑物的长度达到一定的程度时,会由于温度差以及砌体收缩而导致竖向裂缝; 还有,由于屋顶及墙体的浇筑时间或是材料不同通常会导致温度变形差产生屋顶裂缝。

3、各种混凝土砌块的采用

部分混凝土砌块需要大量的水,但是开始浇水无法充分满足砌块对水的需要量,当在水泥砂浆中抹上适量的石灰时,水泥砂浆中的水分就会被墙面吸走,由此使得泥浆得不到充足的水分,泥浆的强度大大下降,粘结程度受到负面影响,继而产生裂缝,或导致脱落; 砌块与砌筑用水泥砂浆的导热系数与线膨胀系数存在很大差距,当外界环境温度发生改变时,砌块吸收、释放的热量较普通砂浆少,造成砌块和普通抹灰砂浆之间出现较大温差,这种温差造成砌块的变形量要远不如普通抹灰砂浆的变形量,温差变形应力就会产生,进而发生变形的现象。

4、墙体的设计和施工原因

设计方面通常表现在技术不过关、材料选择不恰当等方面,这样无法保证墙体的强度,裂缝便会出现; 门窗洞口过大,在一层处会由于反作用力的作用导致窗下产生缝隙; 在一些容易出现裂缝的地方未给出详尽的说明,并且没有进行现场施工的指导。施工时墙体材料选用不合格,极易引起墙体泛碱,而导致腻子开裂。数据统计说明,有49.7%的建筑室内墙面裂缝的产生是由于施工导致的。在施工的过程中,由于墙体砌筑工艺不恰当,使得墙体强度不高,从而产生裂缝。

这主要表现在以下几个方面: 未严格控制好砌体的含水量,使混凝土砌块吸水速度慢,并且事先没有进行浇水湿润的环节; 砌体的灰缝的饱和度与要求不符; 加气混凝土砌块与各处的连接没有严格按照设计标准进行,并且也没有采取恰当的措施进行加强; 砌块的孔隙处充满尘土,表面的杂物未能清理干净; 砂浆的制作不达标,搅拌时间不符合规定,当砂浆从机器中拿出后在空气中搁置的时间过长; 门窗框与加气混凝土砌块墙体的连接不够牢固。

二、建筑室内墙面裂缝的控制方法

1、尽可能的避免地基不均匀沉降

建筑施工期间,施工人员应该科学选择持力层,最大程度的确保持力层受力,全方位考虑,优化基础设计方案。如果建筑地基比较软,或者是建筑物本身比较复杂,则施工人员需要预先设置沉降缝。设置沉降缝时,要保证沉降缝能够将地基有效的分开,以此保证每个部分都能够单独下降。如果是温度伸缩缝也能够应用沉降缝来替换。除此之外,圈梁的设计工作也十分重要,正常情况下,圈梁需要设置在檐口位置,如果无法设置在此,也可以设置在基础屋面位置。施工人员要进行转角砌筑时,应该也同时进行纵横墙交接砌筑,如果两者不能同时进行,墙体转角需要设置拉接筋。墙面洞口位置不能出现比较大开口,因为洞口比较大,还需要应用钢筋混凝土边框,以此来完成墙面加固,这样既浪费建筑材料,有不能完成保证墙体稳定性。

2、设置温度收缩缝

建筑室内墙面之所以会出现裂缝,最为重要的原因就是建筑内外部存在着比较大温差,墙体结构出现了温度收缩情况,致使裂缝出现。气温变化时常会造成建筑室内墙面出现温度裂缝,而且气温变化程度越大,裂缝就越大。为此,施工人员施工期间,应该找到墙面由于气温变化而产生应力过于集中的位置,在此位置设计一个收缩缝。因为伸缩缝设置时,并不会对这基础造成任何的不良影响,因此施工人员只需要将室内墙面切断,借助收缩缝就可以避免墙面缝隙。

3、使用加气混凝土等砌块

建筑室内墙面砌筑的过程中,施工人员应该选择使用专门的砌筑材料,保证所应用的灰缝砂浆具有相应的饱和度。在挑选砌块时,施工人员一定要认真、仔细,同时进行市场调研,选择市场声誉最好的生产厂家,以此保证砌块性能合格,如果砌块出现了明显的破损,要坚决弃之不用。施工人员要了解每种类型的砌块,砌筑之前,墙面需要预先进行湿润、清洗处理,通常情况下,砌块含水量应该达到15%,这样才能够满足建筑室内墙面的砌筑需求。砌块的导热系统不能过大,否则非常容易会出现开裂的情况,施工人员可以选择应用墙体外挂钢丝网的方式,这样就能够防止开裂问题的出现。

4、控制砌块墙体质量

设计人员首先要进行实地勘察,按照建筑物形体要求,再选择相应的结构以及持力层,这样设计出来的方案才能够指导施工人员。上部结构简单; 主体上部结构和基础、围护墙和楼板连接的地方都应当进行加固工作; 洞口的大小要合理; 对一些需要细部处理的地方要标明详细的做法,尽量降低裂缝的产生。砌块进行正式砌筑前,应当首先进行浇水湿润,并且这项工作要提前进行,砌筑的过程中,同样也要进行浇水工作。对灰缝的厚度、平整度和饱和度进行严格控制。在砌筑工作的时候,要用原浆对缝隙进行填充工作,缝的深度一般是在3mm ~ 5 mm,以此对抹灰面进行良好的固定。对框架柱、构造柱的拉结筋进行认真的检查,确保其数量及搁置位置的准确性。

三、结语

综上所述,可知建筑室内墙面裂缝控制一直以来都是建筑工程施工的重点,为了有效的避免室内墙面裂缝的出现,施工人员要掌握出现裂缝的原因,然后依据裂缝原因有针对性的采取控制对策。有些裂缝比较微小,施工人员只要使用乳胶漆就可以解决,而如果出现了局部脱离的情况,则应该进行预先的处理,要粉刷乳胶漆。

参考文献:

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[2] 宋力,顾一心. 不均匀沉降对建(构)筑物的危害及处理措施[J]. 山东建材. 2002(05)

[3] 韩民,郭洪刚,周建军,窦建华. 浅谈减少或防止建筑物不均匀沉降危害的措施[J]. 山东水利. 2002(09)

造成温室气体的主要原因篇7

关键词:开关柜;凝露;防范措施

中图分类号:TM591 文献标识码:A

0.引言

多年来,成套开关柜因其配置的断路器体积小、重量轻,密封性好,检修和维护方便,许多单位在10kV、35kV系统广泛应用。由于成套开关柜会直接影响供电系统供电质量,但是由于其位置特殊,结构复杂,若安装不当或后期维护不到位极容易出现问题,影响供电质量。最显著的问题集中在一些开关柜在使用过程中,因电缆沟积水、本身通风不畅、温湿度控制装置工作不正常等原因,开关柜内壁空气凝露形成水珠,引起柜体锈蚀、带电设备腐蚀、绝缘件损坏的故障频发,以此导致供电系统故障,影响供电质量,不但造成了巨大的经济损失,还会给后期供电系统的正常运行埋下安全隐患,因此如何解决成套开关柜凝露问题始终是电气安装技术研究的重点。

1.何谓凝露

在阐述凝露现象时,我们首先要弄清楚空气的露点温度。它是指在一定温度的空气中,含有水蒸气的最大含量称为空气的饱和水蒸汽量,此时的空气称为饱和空气,当饱和空气的温度下降时,空气中的水蒸气将凝结成水珠,此时含有水蒸气的饱和温度就称为露点温度。所谓的凝露现象,就是指物体表面温度下降到空气露点温度以下时,在物体的表面发生水珠凝结现象。可见,结露是否发生主要决定于空气的温度、空气的相对湿度、物体表面温度及空气的露点温度。

2.开关柜凝露的主要因素

2.1 温湿度控制器安装位置不合理,启控湿度不灵敏。现在大部分开关柜的温湿度控制器安装在开关柜的上门板上,温湿度传感器直接在控制器内,并不能真实反映柜内的温湿度,从而不能正确启控加热器。当开关柜内外的空气温差较大时,虽然柜内的空气相对湿度已经超过传感器的启控湿度,但是由于安装位置的不合理,温湿度控制器并不启动柜内的加热器,从而造成柜壁温度低于空气温度,造成柜内凝露。即开关柜的表面温度低于了空气的露点温度。

2.2 开关柜本体气密性较好,空气流动不畅。成套开关柜装置因为要求防尘,防小动物,所以设计时密封性做的较好,没有空气的对流口。在另一方面带来的后果就是柜内的空气流通不畅,当水汽进入柜内后,室内空气湿度的下降后,柜内水汽不易排出,造成长期积聚在里面,当开关柜柜壁温度下降时,就形成凝露。即空气的相对湿度增大了。

2.3 电缆沟设计不合理,容易积水,引起水汽积聚。现在室内开关柜都是电缆进出线,传统的开关室设计时为节约土建成本,电缆进出线的管沟大都产用地沟式,这种电缆沟相当于在开关柜的底部挖了一个地下的沉井。在运行过程中如果进出线封堵不良,极易进水,沉积在开关柜下面。遇到开关室内的温度升高,大量水分蒸发,水汽上升,容易引起大量的水汽积聚在开关柜内,使开关柜内的空气相对湿度长期处于高湿度状态。这种结构的变电所内的开关柜凝露严重,设备腐蚀情况不容忽视,也是事故频发的主要原因。

2.4 开关室为封闭式结构,空气流动不畅。现在的开关室大部分为封闭结构,没有窗户,空气流动不畅,容易引起室内空气的湿度上升,当温度变化时容易在开关柜内引起凝露。

3.几点改进方法

在分析了凝露的机理及开关柜凝露成因的几点因素后,我们发现要想有效预防开关柜发生凝露现象,首先一点是要提高开关柜柜体的温度,使柜体的温度要始终大于环境温度,一般只要高个2℃~3℃就可以了。第二点就是要防止水分的入侵,主要目的就是要降低空气的相对湿度。第三,就是要加强空气的流通,及时排除开关室、开关柜内的潮湿空气。

3.1 温湿度控制器安装在柜门板上后,不能真实反映柜内的空气温湿度。可以将温湿度控制器内的传感器通过引线,放置在开关柜的顶部,将信号接入控制器。以便真实反映开关柜内的温湿度,根据温湿度的变化启动加热器,达到加热柜壁及干燥柜内空气的目的。

3.2 改进开关柜设计,加装空气通风对流的排气口或者风扇,以利于加强柜体内外的空气流通。在开关室内安装大功率的除湿装置,干燥开关室内空气,也可以达到一定的除湿目的。

3.3 对于成套开关柜装置的开关室,建议采用半地下的电缆层结构。半地下电缆层结构便于电缆安装,相比较于预埋电缆管的方式,这种半地下电缆层操作空间大,便于工作人员操作,因而在目前的建筑电气安装领域得到了一致肯定。现在系统内有部分变电所就采用此种结构。这种电缆层结构的主要好处是开关室离地设计,可以有效地保证电缆层内不进水。同时可以设置排水泵,进入电缆层的水也可以及时排除,加之半地下结构,在地面上的墙体上设置通风窗,可以及时排除水汽,使之潮湿空气不进入开关柜内,从而有效防止柜内凝露的产生。

最为常见的半地下电缆层设计同上部结构相连,形成一个整体框架。而随着混凝土施工技术的发展,越来越多的半地下电缆层采用了箱型混凝土结构。

结论

在提出的几点改进意见中,对于变电所内成套开关柜装置的开关室,采用半地下的电缆层结构,是解决开关柜凝露的最有效的方法,结合运行经验来看,采用这种设计的变电所,开关室内清洁干燥,开关柜本体基本没有凝露现象,建议在变电所设计时优先采用。

同时在运行中对于开关柜的温湿度控制器的改进及加强开关柜空气流通的方法,要求生产厂家在开关柜的设计生产时就要采取措施。现在有些生产厂家在生产时供应到高湿度的地区的开关柜已经改进了设计,在开关柜的顶部采用了相互嵌入型的通风窗口,既能有效地起到防爆防尘效果,又能加强开关柜的通风空气流通,投入运行后取得了良好的效果。作为运行单位,我们在进行设备技术规范书编制的时候,就应该提出这方面的要求,也不失为一种有效手段。

参考文献

造成温室气体的主要原因篇8

风不仅对建筑外环境有巨大影响,而且对室内环境和室内微气候也有重大影响。空气的进出,可以认为是主要的对流传热现象,因此风便成为室内对流热损失的主要因素。由于风的自然变化规律和形式会形成不同的风环境,北方地区风与建筑、建筑群环境的关联主要表现在冬季冷风直接增加了建筑的采暖能耗,为做好风环境改造设计,必须了解当地风的运动特点,组织好建筑群和单体建筑的冬季防风措施,可在改扩建中通过合理布局、设置风障、改造入口等方法尽量减少建筑的对流热损失,以节约采暖能耗。

关键字:空气质量 风 节能优化 室内环境

一、北方建筑室内空气质量的状况

1.室内空气质量定义

室内空气质量是指在某个具体的环境内,空气中某些要素对人群工作、生活的适宜程度,是为反映人民具体要求而形成的一种概念。良好的室内空气环境应是一个为大多数室内成员认可的舒适的热湿环境,同时也能够为室内人员提供新鲜宜人、激发活力并且对健康无负面影响的高质量空气,以满足人体舒适和健康的需要 。

近二十年来,室内空气质量的定义经历了许多变化。最初人们把室内空气质量几乎完全等价为一系列污染物浓度的指标,近年来人们认识到这种纯客观的定义已经不能完全涵盖室内空气质量的内容,于是,对室内空气质量的定义进行了不断的发展。在1989年室内空气质量讨论会上,丹麦哥本哈根大学教授P.O.Fanger提出:质量反映了满足人们要求的程度,如果人们对空气满意,就是高质量;反之,就是低质量。

2.空气质量与人体健康

室内空气中的主要污染物(苯、甲醛、氡、氨、SO、CO、NO、PM、CO2等)因其来源不同,在室内空气中的含量差别较大,对健康的影响各不相同。苯、甲醛、氡、氨等主要来源于建筑装饰材料,这些污染物主要是对人的呼吸系统和黏膜产生刺激,使人的免疫力下降,这些污染物长期的综合作用可使人体的健康受到危害;当CO2浓度增高到一定程度时,氨类化合物含量也会随之增高,CO浓度增高使室内缺氧,可导致胸闷、气短、头晕、头疼、乏力、疲劳、嗜睡,影响脑力活动能力,降低学习效率,危害健康;SO、CO、NO、PM等污染物主要来源于室外大气污染,这些污染物主要是对人体的呼吸系统、肺功能产生影响。

二、自然通风与室内空气质量

1.自然通风对CO2浓度的影响

改善室内空气质量,最简易、有效的方法,即开窗通风。通风本身不能杀 灭病菌,但是通风可以将有害气体甚至病原体通过空气的流通吹到室外,使室内有害气体或病菌的含量得到稀释和减少,所以通风换气可以间接达到空气消 毒的目的。通风换气不仅经济有效而且无残留药物,对人体也不会造成伤害, 因此是改善室内空气质量的首选方法。

2.自然通风对人体热舒适的影响

自然风的流动一般没有规律,因此可以使人产生新鲜感,只有达到一定的风速时人才会产生爽。

环境风速从两个方面影响着人体的热舒适:

第一,当气温低于皮肤温度时,如果皮肤潮湿而排汗的散热率低于100%,增加气流速度对排汗效率的影响大于对对流加热的影响。因此,气流速度的中间总是产生散热效果,同时,较高的气流速度可减少由于皮肤发湿而产生的主观不适感;

第二,当气温高于皮肤温度时,气流速度的增加加大了空气的蒸发力从而提高了散热效率。所以,在任何温度下,气流速度均有一个最佳值,等于此值时空气运动产生最高的散热力,低于此值就会因为排汗效率低而产生不舒适及造成增热,超过此值即造成对流加热或冷却效果。

三、促进自然通风的优化策略

1.自然通风的形式

自然通风是指利用空气温差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动 而进行的通风换气,它利用自然条件而不依靠设备系统维持适宜的室内环境, 是环境生态化的重要手段。风是一种可再生资源,在全球能源紧缺的今天,自然通风作为被动式降温方法,其优越性越来越受到重视。

2.自然通风的限制条件-得热量和空气湿度

应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低,通过室内空气的通风换气,将室外风引入室内,降低室内空气的温度。对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑,其使用效果取决于很多因素,建筑的得热量是其中的一个重要因素,得热量越大,通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。

自然通风对降低室内空气温度效果明显,但对调节或控制室内空气的湿度 效果甚微,因此自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。但对于室外环 境中空气温、湿度比较温和适宜的地区,该技术被广泛应用而且非常成熟。

3.加强室内自然通风的方法与措施

造成自然通风的动力因素(风压和热压)在一般情况下是同时并存的,从建筑降温的角度来看,利用风压通风对改善室内热环境条件效果较为显著。为了更好地利用风压组织室内的自然通风,首先应该充分了解各地区室外风环境的详细情况。

由于自然风变化的幅度较大,在不同季节,不同风速、风向的情况下,建筑可以利用可调节的门窗、百叶、遮阳板、挑檐等建筑构件作为导风板,通过精心的设计,采取合适的建筑构造形式来调节室内气流的分布。这样在夏季和过渡季就可以将室外风流引入室内,已达到降温和净化空气的目的。而在冬季也可以在保证基本换气次数的前提下尽量降低通风量,以减小室内的热损失。

总结

自然通风作为夏季被动式降温的主要方法,能够降低人对空调系统的依赖,从而节约制冷能耗,可以提高室内的空气质量,满足人们亲近自然的心理需求,有利于人体的生理和心理健康。

造成温室气体的主要原因篇9

关键词:建筑;自然通风;设计

良好的通风可以把新鲜空气带入室内,带走进入室内的热量,还可以促进人体的汗液蒸发降温,使人感到舒适。目前大多数建筑物温度控制及通风设施都是依赖于空调及机械通风设备。空调的使用让人们可以主动地控制居住环境,而不是被动地适应自然,也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。然而随着社会的进步和建筑业的发展,人们对建筑的实用性、经济性、节能性及舒适性等都提出了较高的要求。自然通风技术作为一项改善建筑热环境、节约空调能耗的生态建筑技术,被广泛应用于建筑建设之中,以降低建筑能耗,改善室内热环境质量,尤其在住宅建筑中起着举足轻重的作用。在这样的背景下,把自然通风这项建筑生态技术重新引回现代住宅建筑中,有着比以往更为重要的意义。

一、建筑设计中的自然通风原理

(一)风压作用下的自然通风

根据流体力学原理,当风吹向房屋时,迎风面墙壁空气流动受阻,风速降低,使风的动能变为静压,作用在建筑物的迎风面上,因而使迎风面上所受到的压力大于大气压,从而在迎风面形成正压区。风受到迎风面阻挡后,从建筑物的屋顶及两侧快速绕流过去。绕流作用增加的风速使建筑物屋顶、两侧及背风面受到的压力小于大气压,形成负压区,从而实现自然通风(见图1)。建筑物四周的风压分布不同,迎风面和背风面的压力差也随之不同,它与建筑物的几何形状和建筑与风向的夹角等因素有关。一般来说,迎风面几何中心正压最大,屋脊与犀角处负压最大。人们常说的穿堂风就是利用风压来实现建筑的通风换气。

图1 风压作用下的自然通风

(二)热压作用下的自然通风

自然通风的另一基本动力是建筑物内部的热压。热压是由于室内和室外空气的温度差而形成空气密度差,进而产生压差造成热气向上冷气向下的空气流动现象。在建筑设计中,利用热压原理将进气口和排气口问的落差加大,可以有效改善室内自然通风的效果,然后再结合建筑的削面设计来组织室内通风。从而实现自然通风(见图2)。一般利用热压原理形成的室内自然通风被称作“烟囱效应”,即室内外温差越大,上下进出风口之间的高差越大,则产生的热压就越大。对于高温车间利用热压进行通风是防暑降温最有效的措施,它不消耗电能又可获得巨大的换气量。

图2 热压作用下的自然通风

(三)利用热压与风压实现自然通风

建筑中的自然通风往往是热压与风压共同作用的结果,只是各自作用的程度不同,对建筑物整体自然通风的贡献不同热压作用相对稳定,烟囱效应拔风的产生条件较容易实现;而风压作用常常受到大气环流、地方风、建筑形状、周围环境等因素的影响,具有不稳定性。所以当风压与热压同时作用的时候,还可能出现减弱通风效果的情况。当风向与热压作用的流线方向相同时,会相互促进;反之,则会相互阻碍,从而影响自然通风的效果。利用风压和热压进行自然通风往往是相互补充的,在实际情况中他们是共同作用的。一般来说,在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而在进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。

(四)机械辅助式自然通风

在一些大型建筑中,由于通风路径较长,流动阻力较大,单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市,直接的自然通风还会将室外污浊的空气和噪声带入室内,不利于人体健康。在这种情况下,常常采用一种机械辅助式的自然通风系统。

二、应用自然通风需考虑的因素

(一)室内的热量

为了减小屋内的气温,使用自然通风有一个必要的条件,就是外界的温度要比室内的低一些,确保外界的流入屋内。非常明显,当里面和外界的温度差非常大的话,降温取得的功效就会更加的显著。对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑,其使用效果则取决于很多因素,建筑的得热量是其中的一个重要因素,热量越大,通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。

(二)室内空气湿度

应用自然通风对降低室内空气温度效果明显,但对调节或控制室内空气的湿度,效果甚微。因此,自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。但对于室外环境中空气温、湿度比较温和适宜的地区(如英国),该技术被广泛应用而且非常成熟。

(三)建筑环境的要求

采用自然通风之后,室内的环境大部分都得靠外在的条件来调整,除空气自身的湿度以及温度等要素之外,建筑中的空气的质量以及声音的控制也会受到外在环境的影响。根据目前的一些标准要求,采用自然通风的建筑,其建筑外的噪音应小于70dB。在一些大中型城市,自然通风环境噪音水平和空气污染物浓度是目前城市环境治理中的难点,从而成为自然通风技术在城市建筑中应用的主要障碍。

(四)建筑方位

为了防止发生噪音以及空气污染等问题,通常规定,物体的立面要和交通主线之间有20m左右的间隔。地区的主导风向与风速根据当地的主导风向与风速确定自然通风系统的设计,特别注意建筑是否处于周围污染空气的下游。因为城市和农村的环境本身有着非常大的差异,其对通风体系带来的作用也是有着显著地区别的,尤其是建筑附近的一些物体会对其附近风向以及光线等产生一定的作用。

(五)建筑形状及朝向

通常建筑自身的宽数会对自然通风有一定的影响。通常其宽度小于10m时可用一侧通风的措施。当该数值小于15m的时候可用双向的措施。如果不这样的话,就要使用别的一些方法进行搭配,例如烟囱结构或机械通风与自然通风的混合模式等。系统的进风口应该面对建筑周围的主导风向,以便充分利用风压作用。

三、自然通风在住宅建筑设计中的运用

(一)建筑群布局的合理设计

现代住宅小区是高层住宅与多层住宅混合搭配建造的形式,住宅布局及群体组合是否合理,直接关系到小区室外风环境质量的好坏。在总图设计中,应结合实际情况,对建筑单体的面宽,高度,间距等指标进行分析,以合适的布局和体量获得最佳的整体自然通风效果。其次是对项目用地的环境分析,如地势是否有高差,其高差是处于迎风面还是背风面,地表是否有显著的障碍物等因素都是需要纳入考虑的范畴。对环境分析的结果是建筑设计的基本依据,建筑师可通过采取竖向设计,景观设计以及单体设计等方面,减弱不利因素,为实现自然通风改善条件。

(二)建筑室内空间的布置

在设计套型的平面风路时,尽量让进出风口对位,如客厅和餐厅的门窗位置,减少气流迂回路程,减小阻力。由于厨房厕所在夏季是热、湿源,为了直接排走湿热空气,防止倒流,通风路径应与室内活动空间分离。可在卧室和其他适当位置设活动门、活动格栅或者高侧窗,夏季打开形成风路,冬季关闭,减少通风,可以在满足一定的私密性的同时保证风路的畅通。为了避免风吹进房间后,斜向成为“交角风”跑掉,尽量避免在进风口窗户的侧墙上设计开口。为了保证风路畅通,套型平面风路设计应避免出现锐角的转折,在平面转折处,宜圆角处理、放大空间或设导流构件。点式住宅中,尤其是一梯8~10户的住宅,多数住户较难组织有效的穿堂风,室内通风的条件会比较差,这种情况下就要尽可能多的利用天井、过厅、楼梯间等空间增加室内开VI面积。留出适当的出风口,为室内形成对流创造条件,组织自然通风。进入室内的风会与室内墙体、家具等物体发生摩擦,从而减小风的势能使风速越来越小,直至消失,因此,平面沿风路进深应小于14m。

(三)建筑窗设计

①窗户的方位。建筑物的自然通风受窗户与风向之间的位置关系影响最为直接,当窗户朝向与主导风向偏斜45°角左右时,可在室内引起空气紊流沿着房间四周作环行运动,从而增加了侧墙及墙角处的气流量,提高通风效果。因此,在建筑设计中,房间进风窗宜与建筑所在地主导风呈45°角为宜。②窗户位置。在水平方向上的窗户,加大进、出口间距离可有效增加洞口间的风压差,在室内会形成紊流,空气沿房间四周墙面作环形流动,可避免室内形成通风死角,有效改善室内自然通风状况。同时,窗口的高度也是影响室内流场分布和气流速度的重要因素,一般高窗能够促进气流流动,同时采光效果较好;而低窗虽然通风效果不好,但是能够使地瞬反射的太阳光线比较均匀。因此在建筑设计中可以根据实际需要来设计窗的高度。③窗的大小。建筑设计中窗的大小最基本的是应该满足通风、日照、视野等的需要。一般在气候比较干热的地区适合小窗,以此来达到遮阳的目的,为了便于更好的通风,在气候湿热的地区则要使用大窗。④窗户选型及开启方式。目前我国大多建筑的窗户在采光而积不断加大的同时,可开启窗面积在逐步减小,这对室内通风产生不利影响。因此,基于改善建筑通风效率的原因,在建筑设计中,并必须对外窗选型及开启方式加以关注。如单侧向外开启的平开窗,可引导室外风进入室内;外推旋转窗可改变进入室内风的方向;推拉窗的引风、导风效果不明显而且开启面积小。因此,为了有效地改善建筑室内通风效果,尽量选用具有良好导风性能的窗如平开窗、上旋窗等。

(四)屋顶的自然通风

屋顶除了作为整个建筑自然通风系统的一个组成部分,利用天窗、烟囱、风斗等构造为气流提供进出口外,本身也可以成为一个独立的通风系统。这种通风屋顶内部一般有一个空气间层,利用热压通风的原理使气流在空气间层中流动,以提高或降低屋顶内表面的温度,进而影响到室内空气温度。另外,屋顶的形状会影响室外风压,从而影响自然通风效果,在设计中可采用翼形屋顶以便形成高压区和低压区。

(五)“烟囱”空间的利用

“烟囱”由垂直竖井和几个风口组成,在房间的排风口末端安装太阳能空气加热器以对从风塔顶部进入的空气产生抽吸作用。该系统类似于风管供风系统。风塔由垂直竖井和风斗组成。在通风不畅的地区,可以利用高出屋面的风斗,把上部的气流引入建筑内部,来加速建筑内部的空气流通。风斗的开口应该朝向主导风向。在主导风向不固定的地区,则可以设计多个朝向的风斗,或者设计成可以随风向转动。

结束语

总之,自然通风已经成为生态建筑中的一项重要内容,越来越受到人们的重视。建筑设计者应该综合考虑自然通风的原理及应用自然通风需考虑的因素,从总体布局,室内空间的布置,窗、屋面等方面的设计,有效地利用自然通风解决住宅中热舒适性和空气质量问题,以提升建筑品质、价值,满足人们的舒适与健康,实现健康舒适的建筑。

参考文献:

【1】苏滨.如何实现建筑设计中的自然通风【J】.赤子,2012(12).

【2】向兴武.对建筑物自然通风设计的探讨【J】.城市建设理论研究(电子版),2013(18).

造成温室气体的主要原因篇10

关键词设施环境调控;温度;光照;水分;气体;土壤

设施园艺实现了可调控内部环境因子量值、改善内部作物生长环境的小型人造“温室效应”,打破地域、气候、环境差异,创造作物正常生长的环境载体。通过配套设备或设施分别调控与控制各个环境因子(温度、光照、水分、气体、土壤、生物)的量值幅度与状态,给作物提供最佳的适宜生存环境,以达到市场供求及个别需求,实现经济收益。

1温度环境调控

温度是影响作物生存和生长发育的主要环境因子之一。作物从萌芽到成熟的各个生长发育阶段,体内一切生理生化过程,都有一定的“三基点”温度要求 。根据作物对温度的不同要求,分为耐寒性、半耐寒性、不耐寒性等3类作为温度管理的主要依据。在设施栽培中,目前主要推广的是棚室四段变温管理,即把一昼夜24h分成4个阶段,上午、下午、前半夜和后半夜。上午以促进作物的光合作用为目标,进行高温管理;下午和前半夜温度逐渐降低,以便把光合产物运送到各个器官;后半夜在保证作物正常生长的前提下,进行低温管理,防止消耗更多的养分。

1.1温室加温

冬季,温室内部温度受到室外自然环境的影响而降低,可能降至作物生长温度最低基点以下,若不及时采取加温措施,将很难维持作物正常生长所要求的温度环境,因此需要加温。一是空气加温。常用的主要有热水供暖系统和热风供暖系统。前者主要热媒为水,介质热容量较大,系统热稳定性较高,适应范围较广;后者热媒为空气,介质热容量较小,热稳定性较低,适用于短时间补充热量,用以短期维持室内空气温度保持相对稳定或提高。二是土壤加温。多采用土壤下埋入电热线和埋设酿热物。前者又称电热温床,使电能转化成热能,实现土壤温度的自动调节,保温效果好,设备简单,用途广泛。后者温室土壤下面埋1层酿热物,既能提高地温(10cm深土层温度提高1.5~2.0℃),又能补充二氧化碳,从而提高作物产量。

1.2温室降温

温室的降温在夏季尤为重要,降温的措施主要有:一是通风换气,包括自然通风和强制通风;二是遮阳降温,主要包括设置内、外遮阳幕系统、采用布织布覆盖、温室透明屋面涂刷半透明涂料等;三是蒸发降温,主要包括湿帘降温和空气加湿降温。

1.3温室保温

有效的保温措施可以减少热损失,在节省能源的同时,保持作物正常生育所要求的环境温度。保温措施主要有:改善温室结构形式和结构材质,提高自然光的透光率和采光量,如园艺“ly-ⅰ型”蓄热保温墙体的应用等;选用透光率高、导热性差的透明覆盖材料;设置室外辅助保温层、内保温幕和多层覆盖技术(比单层棚膜提高10~12℃),提高散热面热阻,降低向外的长波辐射率;选址适当,避免在冬季多风、风大的风口附近建造温室。

2光照环境调控

作物全部干物质产量的90%~95%均来自于光合作用。因此,设施光环境直接关系作物生命及其干物质产量和品质,是一种基础环境。它包括光照强度、光照时数、光质、光照分布等。不同植物所要求的光照强度和光照时间不同,前者分为强光照、弱光照、中光照植物;后者分为长日照、短日照、中日照植物,光照强度和光周期性反应是进行光照条件管理的主要依据。在设施有限的空间中,在自然光照形成的设施光照环境基础上,进行对室内光照条件适当地限制、补充和有目的地调节与控制,可以在充分利用自然光照条件的前提下,营造有利于作物生长全过程的良好光照环境,能够使温室周年生产各种不同的园艺作物,满足市场供应或其他需求。一是光照强度调节。进行科学合理的规划与棚、室设计,如选择合适的建筑方位、合理的温室结构、适宜的透光覆盖材料、减少结构和设备的遮阳率等。二是光质调节。根据作物对光质的要求,选择透射的光谱波段应有益于该种植物生长与开花结果的材质。如紫色膜对紫外光、紫光透过率高,有利于茄子果实的着色和提高品质。三是人工补光调节。分为人工光周期补光和人工光合补光。前者是对长光性作物正常发育采用的人工延长日照时间的措施,如安装荧光灯和钨丝灯;后者是作物自然光照强度不足而采用人工光源补充光合能量不足的补光措施,如安装农艺钠灯、荧光灯或张挂聚酯反光幕、覆盖银黑色地膜。四是遮光调节。包括光合遮光调节和光周期遮光调节。强光和高温会降低光合速率,抑制光合作用,采用有一定遮光率的遮光材料,减弱光照强度,有效降低温度,提高光合作用速率。短光性作物并不需要日照时间过长,需要用周期遮光的措施延长暗期,缩短日照时间,以利发育良好或提早开花、促进早熟。

3水分环境调控

水是构成并支撑植物体的主要组成部分,占植物总质量的80%~95%,园艺产品尤甚。设施的水分环境,由土壤水分和空气湿度共同构成,二者只有协调管理,才能充分满足作物生长发育的要求。不同生长发育时期对水分条件要求:种子发芽期,需要足够大量的促进种子贮藏物质的转化和原生质的生命活动,以利胚根伸出并向胚胎供足水分;幼苗生长期,根系弱小,保持土壤湿润,过高的土壤湿度造成植株徒长或烂根;营养生长期,处于茎叶生长盛期,需水量大,对土壤含水量和空气湿度要求高,但湿度也不可过高,易引发病害;开花结果期,对环境水分要求比较严格,土壤水分足以维持正常的新陈代谢,不可缺水,否则导致生长发育不良或落花。空气湿度宜低,利于开花授粉。果实膨大要求土壤水分充足[1,2]。一是土壤水分调控。土壤水分的调控目的,是满足不同作物对水分的不同要求,根据不同生长期调节灌溉水量和灌溉次数。如采用滴灌、微喷灌、膜下沟灌等。二是空气湿度的调控。降低空气湿度采用:通风换气,是实现棚室内外空气交换、将温室内湿度较高的空气排除、降低室内空气湿度的办法,有效调节设施环境湿度,如通风口开启等;加热降湿,通过加热提高室内空气温度从而降低空气相对湿度;减少水分蒸发,通过采用膜下滴灌、微喷灌等节水灌溉措施,节水、减少水分蒸发量,降低空气相对湿度。增加空气湿度,如冬季供暖系统导致空气相对湿度过低,采用灌溉、微雾喷灌,增加地表水分,提高蒸发量。

4气体环境调控

温室内气体来自室外环境中的大气,但温室是个半封闭的空间,并非随时与室外保持连通,同时又种有作物,气体条件比较复杂,二氧化碳气体有时不足,有毒气体较多,如管理不当,易造成作物减产甚至中毒死亡。

二氧化碳为绿色植物进行光合作用的原料,对作物的生长发育、产量、品质有重要影响,随着环境中二氧化碳浓度的提高,作物碳代谢、体内碳氮比提高,促进花芽分化、器官健全、可达到增产和果实品质优良的目的。试验证明,二氧化碳浓度比正常空气高50%时,作物增产26%~37%。有害气体通过作物气孔进入其体内,不但影响作物生产发育,而且有的会导致作物受害致死,主要可能发生的有害气体有邻苯二甲酸二异丁酯、二氧化硫、氯气、氨气等。一是二氧化碳调控。及时打开通风口,使室外的二氧化碳补充进来,以满足作物光合作用的需要,降低“生理饥饿”造成的减产。采用一氧化碳定时、定量的充分燃烧,液态或固态二氧化碳的挥发、化学反应等方法,定量提高温室内二氧化碳的浓度;或利用有机肥的发酵在一定程度上作人为调控,从而提高光合速率,提高产量和品质。二是有害气体调控。选用安全可靠的农用塑料薄膜、塑料制品;施用充分腐熟的有机肥,防止氨气和二氧化硫有毒气体的危害;直燃式供暖设备的密闭性,防止一氧化碳和二氧化硫有毒气体的危害;避免化肥、农药等堆放不当,造成挥发,产生有害气体。

5土壤环境调控

土壤环境包括土壤物理性状(土壤质地、土壤结构、土壤水分、土壤温度、土壤气体)、土壤化学性状(土壤的酸碱度、土壤所含有机质和矿物质元素的物理化学性质)和土壤生物环境,对作物的生长与营养状况及产量有着密切的关系。温室周年生产,土壤利用率高,施肥量大,造成室内土壤环境与室外露地土壤明显不同,造成表层土壤盐分高,产生次生盐渍化、土壤酸化、连作障碍突出等问题[3,4]。一是利用平衡施肥技术。根据土壤的供肥能力和作物各生长阶段的需肥规律,有针对性地进行施肥,从根源上减少土壤盐分积累,避免或减缓土壤次生盐渍化或酸化。二是有机肥调节。增施有机肥,增加土壤腐殖质同时改善土壤理化性状,减缓盐类浓度上升。三是调节灌溉方式。采用微喷、滴灌、渗灌等灌溉方式,节水同时有效降低土壤表层蒸发强度,减缓土壤因大量水分上升而导致的地表层盐分过多积累。四是土壤消毒。温室内出现土壤病虫害难以灭绝,可采用高温消毒或药剂熏蒸消毒如硫磺、氯化苦等。五是合理轮作。避免由于栽培品种单一连作而造成土壤中养分失衡,植物残体及根系分泌物产生的自毒现象,对保持土壤肥力、减轻病虫害极为有利。六是改善土壤环境。由于温室空间有限,可以花费有限的人力、物力和时间彻底改变温室内的土壤环境,如更换土壤、针对土壤物理和化学性状有目的地改良土壤。

6参考文献

[1] 闫杰,罗庆熙,陈碧华.园艺设施内湿度环境的调控[j].长江蔬菜,2004(9):36-39.

[2] 程冬玲,林性粹.园艺设施内的水分调控[j].西北园艺(果树),2001(1):21-22.