CN210288776U - 适合草莓种植的温室秸秆墙体及使用该墙体的日光温室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了适合草莓种植的温室秸秆墙体及使用该墙体的日光温室，所述温室秸秆墙体由秸秆草砖堆砌而成；所述温室秸秆墙体的至少一侧墙面设置有抹面层；所述秸秆草砖为玉米秸秆通过打捆压缩成型机压制而成；所述日光温室的后墙体采用前述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，所述温室秸秆墙体的两端设置有用于固定所述温室秸秆墙体的支撑柱，所述支撑柱的顶端通过托梁连接。本实用新型实施例公开的温室秸秆墙体及使用该墙体的温室，采用秸秆草砖作为墙体结构，不仅解决了破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低的问题，并且，经过试验验证，具有优异的保温性能和吸湿性能，以及节能效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及墙体技术领域，具体涉及适合草莓种植的温室秸秆墙体及使用该墙体的日光温室。
背景技术
日光温室在农业领域内具有重大的意义，墙体是日光温室中极为重要的结构，主要起到围护隔离、保温和蓄热的作用。墙体的材料不仅会影响温室的结构安全，还会影响温室的生产效率、生产成本和生态环境。因此，日光温室墙体材料的选择应综合考虑建造成本、承载力大小、蓄热保温性能，以及环境友好度等因素。
近年来，日光温室主要采用夯实土墙和实心粘土砖墙制成。但是，使用夯实粘土和实心粘土砖制墙体，存在破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低等缺陷。在我国北方地区，由于土墙体的日光温室具有较好的蓄热性能、且成本低，过去使用较多，但是，其构筑墙体的土壤材料是通过下挖地面的方式获取的，这使得土地的耕作层被严重破坏，并且，土墙体还存在占地面积大、土地有效利用率低等问题。而空心砖、红砖及其复合墙体由于建造成本较高、且保温效果不佳，也没有被广泛采用。
丹东地区是温带湿润季风气候区，年降雨量保持在900～1200mm，草莓的生长季节占70％，基本不需要进行人工灌水就能够满足草莓生长的需要，而且，大部分的草莓品种都能够在丹东进行栽培。
丹东市作为全国最大的草莓生产基地，年均气温为6～9℃，利用日光温室促成栽培草莓最早可在12月上市，相比以往的半促成栽培提早一个月。草莓各时期的生长发育对气温有不同的要求，由于日光温室栽培草莓开花结果交叉进行、连续不断，所以在显蕾后一般白天保持24～28℃，夜间6～8℃。
草莓在各个阶段的温度要求如下表所示：
| 阶段 | 白天 | 夜间 |
| 萌芽期 | 26～28℃ | 8～12℃ |
| 开花期 | 20～25℃ | 10～12℃ |
| 果实膨大期 | 20～25℃ | 8℃ |
| 采购期 | 18～25℃ | 5～6℃ |
采用夯实土墙或实心粘土砖墙作为种植草莓的日光温室墙体时，除了存在破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低等缺陷，由于日光温室内土壤的蒸发和蔬菜的蒸腾作用，使日光温室内的湿度明显高于温室外地面，特别是清晨至上午或阴雨天气，日光温室内的相对湿度高达95～100％，而如此高的湿度将会严重影响草莓的产量。
发明内容
为此，本发明实施例提供了适合草莓种植的温室秸秆墙体及使用该墙体的日光温室，以解决现有技术中由于采用夯实土墙或实心粘土砖墙作为日光温室墙体而导致的破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低、温室内相对湿度过高等问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一个方面，提供了适合草莓种植的温室秸秆墙体，所述温室秸秆墙体由秸秆草砖堆砌而成；所述温室秸秆墙体的至少一侧墙面设置有抹面层；所述秸秆草砖为玉米秸秆通过打捆压缩成型机压制而成；所述玉米秸秆为用清水洗涤并晒干的未腐烂的玉米秸秆。
进一步地，所述秸秆草砖的密度为70～110kg/m3。
进一步地，所述玉米秸秆晒干后的含水率为11～14％。
进一步地，所述秸秆墙体的墙面与所述抹面层之间设置有石膏板。
进一步地，所述石膏板与所述秸秆墙体的墙面之间设置有防水层。
进一步地，所述石膏板与所述抹面层之间设置有加固防裂网。
进一步地，所述秸秆草砖外设置有用于固定秸秆草砖的打捆皮带。
进一步地，所述秸秆草砖上设置有横穿所述秸秆草砖砖体且两端分别延伸至所述砖体内外两侧的穿线孔。
进一步地，所述秸秆草砖上设置有四个所述穿线孔；每个所述穿线孔内均设置有拉结铁丝。
根据本发明实施例的第二个方面，提供一种日光温室，所述日光温室的后墙体为前述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，所述温室秸秆墙体的两端设置有用于固定所述温室秸秆墙体的支撑柱，所述支撑柱的顶端通过托梁连接。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例公开的适合草莓种植的温室秸秆墙体，采用秸秆草砖作为墙体结构，不仅解决了破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低等问题，并且，经过试验验证，具有优异的保温性能和吸湿性能，以及节能效果。
本发明实施例还公开了一种日光温室，同样可以实现上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种温室秸秆墙体截面图；
图2为本发明实施例1提供的一种温室秸秆墙体立体图；
图3为本发明实施例6提供的一种日光温室结构示意图；
图4为本发明实施例提供的秸秆草砖结构示意图；
图中：1-秸秆草砖；2-抹面层；3-石膏板；4-防水层；5-加固防裂网；6-支撑柱；7-托梁；8-卷帘机；9-拉结铁丝。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的思路如下：
采用夯实土墙或实心粘土砖墙作为日光温室墙体时，存在破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低、温室内相对湿度过高等问题。而我国秸秆资源丰富，农作物秸秆年产量约为7×109t，可收集量约为5×109t，仅玉米秸秆就年产1.2×109t以上，但是，由于处理不当，不仅浪费了秸秆资源，还造成了环境污染。若是可以将秸秆进行综合利用，用于日光温室墙体的建造上，既可以改善温室内的环境，又可减少环境污染。
接下来，对本发明进行具体说明：
实施例1
如图1、2所示，一种适合草莓种植的温室秸秆墙体，所述温室秸秆墙体由秸秆草砖1堆砌而成；所述温室秸秆墙体的至少一侧墙面设置有抹面层2；所述秸秆草砖1为玉米秸秆通过打捆压缩成型机压制而成；所述玉米秸秆为用清水洗涤并晒干的未腐烂的玉米秸秆。
本发明实施例公开的适合草莓种植的温室秸秆墙体，采用秸秆草砖作为墙体结构，不仅解决了破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低等问题，并且，经过试验验证，具有优异的保温性能和吸湿性能，以及节能效果。
进一步地，本实施例所述的玉米秸秆选用晒干后的含水率为11～14％的玉米秸秆，并且，制作所述秸秆草砖1的玉米秸秆中优选其中不含杂草的玉米秸秆。
关于保温性能的验证如下：
墙体的保温性能可以通过导热系数或热阻来评价，导热系数越小或热阻越大，则保温性能越好。
具体地，导热系数
单位为W/(m·K)，C为材料层厚度，单位为m；R为热阻，单位为m2·K/W。墙体的总热阻为
墙体的传热系数
单位W/(m2·K)，其中：R为墙体的总热阻。
表1为普通砖墙体的物理参数
结合表1，通过墙体的总热阻公式
计算可得普通砖墙体的热阻R1为：
表2为组合墙体A的物理参数
结合表2，通过墙体的总热阻公式
计算可得组合墙体A的热阻R2为：
表3为组合墙体B的物理参数
结合表3，通过墙体的总热阻公式
计算可得组合墙体B的热阻R3为：
表4为温室秸秆墙体A的物理参数
结合表4，通过墙体的总热阻公式
计算可得温室秸秆墙体A的热阻R4为：
所述温室秸秆墙体A为在所述温室秸秆墙体的一侧墙面设置有抹面层2，当然，也可以在所述温室秸秆墙体的两侧墙面均设置抹面层2，其物理参数如表5所示：
表5为温室秸秆墙体B的物理参数
结合表5，通过墙体的总热阻公式
计算可得温室秸秆墙体B的热阻R5为：
通过对比以上墙体的热阻：普通砖墙体为0.602m2·K/W、组合墙体A为5.552m2·K/W、组合墙体B为5.637m2·K/W、温室秸秆墙体A为7.054m2·K/W、温室秸秆墙体B为7.077m2·K/W，可知，温室秸秆墙体热阻值最大，保温效果最好，并且结构简单，施工方便。
关于吸湿性能的验证如下：
墙体的吸湿性能，可以通过吸湿率来评价，所述吸湿率为单位质量的秸秆吸收水分的百分比。
具体地，对干燥玉米秸秆称重，设干燥秸秆原始质量为w0(kg)，将称重后的干燥秸秆放入用氯化镁形成的33％湿度环境中，间隔24h称取质量，设t时刻的秸秆质量为wt(kg)。设吸湿率为η，则
玉米秸秆在同一湿度环境下不同时长的吸湿率对比情况如下表所示：
| 吸湿时间(t) | 吸湿率(η) |
| 24h | 7.00％ |
| 48h | 7.31％ |
| 72h | 7.33％ |
| 96h | 7.34％ |
由上表可知，吸湿一定时间后，玉米秸秆基本达到吸湿平衡，吸湿率不再发生明显变化，由此可见，玉米秸秆可以对温室内湿度环境起到一定的调控作用。
关于节能效果的验证如下：
当温室外温度twn＝-19℃、温室内供暖温度为tn＝16℃，温室后墙的温差修正系数α＝1，所述温室后墙的传热面积为F＝176.23m2。
具体地，温室后墙的基本耗热量为Q＝KFα(tn-twn)，单位为W，其中：K为温室后墙的传热系数，单位为W/(m2·K)；F为温室后墙的传热面积，单位为m2；α为温室后墙的温差修正系数；tn为温室内供暖温度，单位为℃；twn为温室外温度，单位为℃。
采用现有技术墙体作为温室后墙的基本耗热量如下表所示：
| 墙体种类 | 传热系数(K) | 基本耗热量(Q) |
| 土坯墙 | 0.70 | 0.70×176.23×1.0×(16+19)＝4317.635 |
| 黏土砖墙 | 0.81 | 0.81×176.23×1.0×(16+19)＝4996.121 |
| 混凝土砖墙 | 1.51 | 1.51×176.23×1.0×(16+19)＝9313.756 |
| 空心砖墙 | 1.21 | 1.21×176.23×1.0×(16+19)＝7463.341 |
采用本发明实施例所述的温室秸秆墙体A时，所述温室秸秆墙体A的传热系数为
则所述温室秸秆墙体A的基本耗热量Q＝0.142×176.23×1.0×(16+19)＝875.863W。
通过对比可知，本发明实施例所述的温室秸秆墙体A的耗热量仅占土坯墙耗热量的20％左右、占黏土砖墙耗热量的18％左右、占混凝土砖墙耗热量的9％左右，占空心砖墙耗热量的12％左右。因此，与现有技术的墙体相比，本发明实施例所述的温室秸秆墙体作为日光温室后墙时具有显著的节能效果。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例所述的秸秆草砖1的密度为70.1～110.3kg/m3。
秸秆草砖1的密度越大，抗压强度越大，但同时也会影响保温效果，而墙体的保温性能可以通过导热系数或热阻来评价，导热系数越小或热阻越大，则保温性能越好。
具体地，导热系数
单位为W/(m·K)，C为材料层厚度，单位为m；R为热阻，单位为m2·K/W；传热系数
单位W/(m2·K)；秸秆草砖的密度为ρ，单位为Kg/m3。
本发明实施例所采用的秸秆草砖1的尺寸为900mm×450mm×350mm，即材料层厚度C＝0.45m。
不同密度秸秆草砖的导热系数如下表所示：
| 秸秆草砖密度(ρ) | 热阻(R) | 传热系数(K) | 导热系数(λ) |
| 50.4 | 5.871 | 0.170 | 0.077 |
| 70.1 | 7.085 | 0.141 | 0.064 |
| 90.1 | 6.622 | 0.151 | 0.068 |
| 110.3 | 6.239 | 0.160 | 0.072 |
通过上表可知，秸秆草砖密度为70.1kg/m3、90.1kg/m3、110.3kg/m3的导热系数均小于密度为50.4kg/m3的秸秆草砖，而导热系数越小，则保温性能越好，密度为70.1kg/m3、90.1kg/m3、110.3kg/m3的秸秆草砖1既满足抗压要求，又具有较好的保温性能。
实施例3
在实施例1、实施例2的基础上，本实施例所述的温室秸秆墙体的所述墙面与所述抹面层2之间设置有石膏板3。
本实施例选用厚度为20mm的石膏板。
具体地，导热系数
单位为W/(m·K)，C为材料层厚度，单位为m；R为热阻，单位为m2·K/W。墙体的总热阻为
其中：R为墙体的总热阻。
表6为温室秸秆墙体C的物理参数
结合表6，通过墙体的总热阻公式
计算可得温室秸秆墙体C的热阻R6为：
由此可知，增加石膏板3后的墙体，保温性能进一步增强，并且可以阻燃。
实施例4
在实施例3的基础上，本实施例所述的温室秸秆墙体在所述石膏板3与所述秸秆墙体的所述墙面之间设置有防水层4。
本实施例选用厚度2mm的防水层。
本实施例所述防水层4可以使用重量比为1:2:6的防水剂、水泥、砂子制成。
增加防水层4后的墙体，防水性能增强，可以有效防止雨水等通过墙体渗入温室。
实施例5
在实施例4的基础上，本实施例所述的温室秸秆墙体在所述石膏板3与所述抹面层2之间设置有加固防裂网5。
本实施例选用厚度为2mm加固防裂网。
本实施例所述加固防裂网5由铁丝制成。
通过设置加固防裂网5，可以有效的防止长时间使用后，所述防水层4失效或墙体变形引起所述抹面层2与所述石膏板3开裂。
实施例6
如图3所示，本发明实施例提供了一种日光温室，所述日光温室的后墙体采用实施例1-5任一实施例所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，所述温室秸秆墙体的两端设置有用于固定所述温室秸秆墙体的支撑柱6，所述支撑柱6的顶端通过托梁7连接。
本发明实施例公开的日光温室，采用实施例1-5任一实施例所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体作为温室的后墙，因此，同样具有前述实施例所具有的技术效果，不仅可以避免破坏耕地、墙体保温性差、土地有效利用率低的问题，并且，经过试验验证，还具有优异的保温性能和吸湿性能，以及节能效果。
本实施例公开的日光温室，后墙采用前述实施例所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，前侧设置有卷帘机8。
本实施例所述的支撑柱6采用混凝土浇筑，采用混凝土浇筑的支撑柱与托梁组合的结构形式，首先在成本上低于木框架，其次一体性强，并且框架建造成形后质量可靠、结构牢固，解决了砖框架一体性差、且质量前后不一、墙面易开裂，木框架工艺复杂、成本过高，以及钢框架围护结构容易产生冷热桥、抗腐蚀性和耐火性较差、导热系数大的问题，更适用于日光温室等开间较大的建筑。
进一步地，本实施例所述的日光温室，在安装所述温室秸秆墙体时，可以在地下预埋条形基础，条形基础梁尺寸为60000mm×450mm×1600mm，所述基础中可以设置纵筋和箍筋，所述纵筋材料采用HRB335，箍筋材料采用HPB300，以增加墙体的稳固性。
进一步地，本实施例所述的支撑柱6截面为正方形，截面尺寸为250mm×250mm，所述支撑柱6中可以设置纵向钢筋和箍筋，所述纵向钢筋采用HRB335，箍筋采用HPB300。
进一步地，所述条形基础与所述支撑柱6施工顺序均为绑扎钢筋、安装模板、加固模板、浇注混凝土。所述条形基础与所述支撑柱6浇注方式为一次性连续浇注，均采用C30混凝土。为了保证条形基础的稳定性和承载力，可以对其两侧的土壤进行换填处理，用石粉填充基础两侧的基坑，再用150mm厚的C20素混凝土浇筑建筑平面作为地面层。
进一步地，所述秸秆墙体的秸秆草砖堆积时，其内部秸秆垂直于热流方向设置，所述秸秆草砖之间的接缝处可以采用配比为1:1的水泥砂浆进行填充。
进一步地，对于实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6中所述的温室秸秆墙体，所述秸秆草砖1外可以设置有用于固定秸秆草砖1的打捆皮带，所述打捆皮带的材质为聚丙乙烯，增设打捆皮带可以使秸秆草砖1定型更稳定。
进一步地，对于实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6中所述的温室秸秆墙体，所述秸秆草砖1采用上下层错位的方式堆砌而成，具体如图3所示，并且，在边角处若不能放置整块草砖，可加工相应尺寸的草砖使用。
进一步地，如图4所示，对于实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6中所述的温室秸秆墙体，所述秸秆草砖1上还可以设置横穿所述秸秆草砖1砖体且两端分别延伸至所述砖体内外两侧的穿线孔。
具体地，所述秸秆草砖1上可以设置四个所述穿线孔，且每个所述穿线孔内均设置有拉结铁丝9。优选地，每个所述拉结铁丝9位于秸秆草砖1砖体外部的长度相同。优选地，每个所述穿线孔与其相邻两个侧边的距离均为50mm。通过设置拉结铁丝9可以对所述秸秆墙体进行横向固定。
进一步地，所述抹面层2可以由清水、石灰、砂浆、涂料制成，其中砂浆与清水的重量比为1:0.45。所述抹面层2的厚度优选为20mm。
本发明实施例所述秸秆墙体作为日光温室后墙，晴天时室内昼夜温差大于阴天，且室温回升较快，阴天室温增温效果不明显，并且，由于秸秆墙体的保温性能很好，日间采暖热负荷低，节能效果显著，夜间室内土壤放热，秸秆草砖墙体能够减少热损失，也可降低采暖能耗。
本发明实施例所述秸秆墙体，以植物纤维作为原料，作为日光温室后墙还具备优良的吸湿、放湿性能，使用秸秆墙体作为后墙的日光温室，其室内湿度相比于空心砖墙体日光温室低10％，在夏季(温室内湿度为90～100％时)也可较易将室内湿度控制在75％以下。由于夏季室外温度较高，秸秆墙体在室内吸收的水分会因为蒸发作用传递至室外，室外的风环境与高温环境还对秸秆墙体具有烘干作用，可以防止墙体受潮发霉。
进一步地，所述温室秸秆墙体除了具有平衡温室内水分的功能外，还可以补充温室内的二氧化碳。通过与空心砖墙体日光温室进行全天二氧化碳监测比较，发现日光温室中的二氧化碳含量一般会在每日12:00后降低，在下午的4:30左后到达最低值，此时秸秆墙体日光温室内的二氧化碳含量比空心砖墙体日光温室高出约100ppm。空心砖墙体日光温室的二氧化碳含量有时会低于草莓生长的条件，而秸秆墙体日光温室相比空心砖墙体更易满足草莓的生长条件，保证了室内草莓在日间正常进行光合作用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述温室秸秆墙体由秸秆草砖堆砌而成；所述温室秸秆墙体的至少一侧墙面设置有抹面层；
所述秸秆草砖为玉米秸秆通过打捆压缩成型机压制而成；
所述玉米秸秆为用清水洗涤并晒干的未腐烂的玉米秸秆。
2.根据权利要求1所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述秸秆草砖的密度为70～110kg/m3。
3.根据权利要求1或2所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述玉米秸秆晒干后的含水率为11～14％。
4.根据权利要求1或2所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述秸秆墙体的墙面与所述抹面层之间设置有石膏板。
5.根据权利要求4所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述石膏板与所述秸秆墙体的墙面之间设置有防水层。
6.根据权利要求5所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述石膏板与所述抹面层之间设置有加固防裂网。
7.根据权利要求1所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述秸秆草砖外设置有用于固定秸秆草砖的打捆皮带。
8.根据权利要求1或2所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述秸秆草砖上设置有横穿所述秸秆草砖砖体，且两端分别延伸至所述砖体内外两侧的穿线孔。
9.根据权利要求8所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，其特征在于，所述秸秆草砖上设置有四个所述穿线孔；每个所述穿线孔内均设置有拉结铁丝。
10.一种日光温室，其特征在于，所述日光温室的后墙体采用如权利要求1-9任一项所述的适合草莓种植的温室秸秆墙体，所述温室秸秆墙体的两端设置有用于固定所述温室秸秆墙体的支撑柱，所述支撑柱的顶端通过托梁连接。
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