應(yīng)櫻

遮陽保溫幕的現(xiàn)狀及分類

氣候調(diào)節(jié)幕布（Climate Screen）是溫室中用于調(diào)節(jié)溫室氣候的重要設(shè)備，其主要功能是遮陽防護(hù)和保溫節(jié)能，國內(nèi)行業(yè)中將其稱為遮陽保溫幕，近年來幕布還增加了散射等功能。幕布有多種分類方法，根據(jù)基本功能可分為以下幾種。

遮陽幕

目前國內(nèi)溫室常用的遮陽材料有兩大類，分別是遮陽網(wǎng)和遮陽幕。遮陽網(wǎng)全部采用絲狀物編織而成，比如經(jīng)常提到的黑色圓絲網(wǎng)，由于價(jià)格比遮陽幕低廉，中國南方大部分種植者仍然用其來遮陽。而遮陽幕主要由線和條帶（如鋁箔等）編織而成，由于條帶具有反射等特性，遮陽效果更加顯著。遮陽幕的遮陽率主要通過編織時(shí)遮光條帶的疏密程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，常見遮陽幕的遮陽率為30%～90%。

根據(jù)使用地點(diǎn)的不同遮陽幕可分為外遮陽幕（圖1）、內(nèi)遮陽幕（圖2）和立面遮陽幕三種。外遮陽幕安裝于溫室外部，以屋面外遮陽為主，主要用于溫室光照調(diào)節(jié)及夏季降溫，常采用具有較強(qiáng)抗紫外線功能和高強(qiáng)度的編織材料，一般為開孔結(jié)構(gòu)，常見類型包括黑網(wǎng)、反射型的鋁箔外遮陽和白色外遮陽（如黑白網(wǎng)，白面朝上，黑面朝下）；內(nèi)遮陽幕分為開孔型和閉孔型，由具有功能性的條帶和透明條帶混合編織而成。與外遮陽幕相比，除了具有遮陽降溫的作用外，有時(shí)也承擔(dān)防止溫室熱量散失的作用，因此又常被稱為遮陽保溫幕；立面遮陽幕的功能則是遮陽與保溫并重，不僅調(diào)節(jié)室內(nèi)光照，還承擔(dān)著減少側(cè)墻散熱量、增強(qiáng)溫室保溫能力的功能。

另外，具有散射功能的遮陽幕基于傳統(tǒng)幕布的功能外，大大改善了溫室的光照環(huán)境。散射型的幕布已經(jīng)在歐洲地區(qū)取得了較為良好應(yīng)用效果，知名的研究機(jī)構(gòu)也紛紛驗(yàn)證了散射光對(duì)于提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的重要性（圖3），這一結(jié)論為散射型幕布在中國市場的推廣起到了積極的作用。試驗(yàn)在位于荷蘭的150 m2的玻璃溫室中進(jìn)行，比較了斯文森2款遮陽幕產(chǎn)品（遮陽率為62%的鋁箔型遮陽幕Solaro 6225 O FR和遮陽率為52%散射型遮陽幕Harmony 5220 O FR）。試驗(yàn)結(jié)果表明，在配制了散射型幕布的溫室中，紅掌和鳳梨更快的達(dá)到了上市標(biāo)準(zhǔn)，縮短了生長周期。另外，散射型遮陽幕下的紅掌重量也有所提高，最高增重25%。這是由于散射型的幕布光照柔和均一，可以允許更多的光照進(jìn)入溫室而又不灼傷作物，進(jìn)而促進(jìn)作物生長。

一般的遮陽幕會(huì)使溫室的光線分布不一致，導(dǎo)致作物獲得的光照不均，因此經(jīng)常需要人工調(diào)整作物的位置。散射光線不僅可以照射到作物冠層底部而且分布均勻，利于作物均一的生長。Florida大學(xué)最近的一項(xiàng)測試中顯示，使用和不使用遮陽率為30%的散射型外遮陽幕布，溫室內(nèi)的峰值溫差可達(dá)5～8℃[1]，足以證明其良好的降溫效果。得益于良好的遮陽降溫效果，使用散射型遮陽幕可以允許更多的光照進(jìn)入溫室，從而提高作物產(chǎn)量。

保溫幕

一般來說，保溫幕安裝于溫室的內(nèi)部，主要是為了防止溫室內(nèi)部的熱量流失，所以都為閉孔結(jié)構(gòu)。常見的保溫幕分為高透光型保溫幕和鋁箔型保溫幕。從材料的性能上來說，鋁箔具有更好的保溫效果。但是鋁箔是不透光的，所以鋁箔型保溫幕往往只能應(yīng)用于夜間的保溫節(jié)能，為了不影響自然光線照射到溫室內(nèi)，清晨應(yīng)收起鋁箔型保溫幕。應(yīng)相比而言，高透光型的保溫幕（圖4）透光率高達(dá)85%～88%（表1），可以在白天以及夜間用來節(jié)能保溫（節(jié)能率43%～47%）而又不影響光照。

遮陽保溫幕

一般閉孔型的幕布被稱為遮陽保溫幕，因?yàn)樗染哂幸欢ǖ恼陉柭剩梢栽谌展廨椛漭^高的時(shí)候用來遮陽，也可以在冬季用來節(jié)能保溫，比如斯文森的Tempa（森妙）系列（圖5）。幕布的功能是相對(duì)的概念，所有的幕布都具有遮陽和節(jié)能功能，但有的幕布遮陽率較低，比如高透光型的保溫幕，其主要功能是節(jié)能保溫，所以稱之為內(nèi)保溫幕，但是當(dāng)有較低的遮陽需求時(shí)，同樣也可以利用其13%～15%的遮陽率來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼陉柗雷o(hù)。

如何挑選合適的幕布產(chǎn)品

選擇幕布的要素

面對(duì)種類繁多的幕布產(chǎn)品，應(yīng)該先有一個(gè)大致目標(biāo)，作物類型，種植地氣候條件，溫室類型以及設(shè)備配置，以上的4個(gè)要素對(duì)于遮陽保溫幕的選擇至關(guān)重要。之后再根據(jù)預(yù)算、質(zhì)量的好壞進(jìn)行選擇。

首先要明確所需的遮陽率，不同地區(qū)光照強(qiáng)度不同，不同植物所需的光照強(qiáng)度也不同。目前市面上常見的遮陽幕遮光率為30%～90%，也有遮光率為100%的遮陽幕，被稱為阻光幕（比如斯文森的Obscura（森幽）系列，圖6），但較少使用，只在調(diào)控光周期敏感作物，誘導(dǎo)開花和預(yù)防光污染等情況時(shí)使用。通常而言，幼苗要求的遮陽率高，大苗要求相對(duì)較低。

遮陽幕質(zhì)量的好壞由遮陽數(shù)據(jù)是否精確、收縮率、功能壽命長短等來衡量。優(yōu)質(zhì)的遮陽幕遮陽率穩(wěn)定，使用過程不會(huì)出現(xiàn)遮陽率或高或低的情況。收縮率的大小對(duì)遮陽系統(tǒng)的影響較大，可能會(huì)造成系統(tǒng)的損傷，甚至可能在溫室內(nèi)形成陰影區(qū)域，影響植物的光合作用。總體而言，劣質(zhì)的遮陽幕收縮率大，優(yōu)質(zhì)的遮陽幕收縮率小、性能更穩(wěn)定。在實(shí)際生產(chǎn)中，很多用戶認(rèn)為幕布只要沒有破損就可繼續(xù)使用，但事實(shí)并非如此，遮陽幕有功能壽命，即幕布遮陽率處于穩(wěn)定狀況的時(shí)間，一般為3～5年。

選擇實(shí)例

山東某地計(jì)劃建造一個(gè)種植紅掌的玻璃溫室，溫室中有加溫設(shè)備，降溫主要依賴屋面開窗通風(fēng)和噴霧系統(tǒng)。紅掌喜歡高溫高濕低光照的生長環(huán)境，如果光照超過300 W/m2將不利于生長，濕度需要維持在80%左右，溫度需要設(shè)定在20℃或以上。山東地區(qū)夏季光照最高可達(dá)1100 W/m2左右，冬季較為寒冷，所以如果在該地區(qū)種植紅掌應(yīng)主要考慮夏季的遮陽以及冬季盡可能的保溫節(jié)能。那么在這種情況下，該溫室比較適合設(shè)置兩層幕布（考慮到成本的問題，由種植者或溫室公司根據(jù)溫室設(shè)計(jì)決定是否設(shè)置外遮陽幕布以及設(shè)置幕布的層數(shù)），一層可以為高透光型保溫幕（比如斯文森Luxous（森明）系列），另一層考慮到遮陽需求（植物的光照需求以及溫室覆蓋材料的透光性），可以選擇遮陽率在60%左右的鋁箔或散射型遮陽幕。為了達(dá)到更好的保溫節(jié)能效果，可以選擇閉孔型的遮陽保溫幕，因?yàn)檫@樣可以在冬季夜間同時(shí)使用兩層幕布進(jìn)行節(jié)能，對(duì)于減少加溫的成本非常有效。考慮到紅掌對(duì)光照以及在山東地區(qū)種植的加溫需求，不論溫室及設(shè)備如何設(shè)置，都是服務(wù)于作物本身，通過靈活調(diào)控溫室的光、溫、濕，為作物營造適宜的氣候環(huán)境。

幕布與溫室氣候的關(guān)系

太陽光對(duì)于作物來說至關(guān)重要。但當(dāng)日光輻射過高時(shí)，溫室溫度和作物溫度也會(huì)隨之升高，所以控制進(jìn)入溫室的光照量十分必要。植物生長需要光照（日光或者人工補(bǔ)光）和CO2來進(jìn)行光合作用，供給生長所需的原料。光照過弱，植物的生長被抑制；光照過強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致植物減產(chǎn)。解決的方法就是調(diào)節(jié)進(jìn)入種植區(qū)域的光照量。為了滿足種植者不同氣候區(qū)域和不同作物的需求，可以在15%～90%的遮陽范圍內(nèi)進(jìn)行幕布的選擇。

另外，溫室的溫濕度也在很大程度上和幕布有關(guān)。溫室中露滴的形成對(duì)一些作物來說絕對(duì)是個(gè)災(zāi)難。露滴的形成受到溫度和濕度2個(gè)因素的影響?？傮w來說，應(yīng)該阻止溫室的熱量逃逸來保證作物的葉溫盡可能的接近溫室空氣的溫度。葉溫僅僅比空氣溫度低2～3℃就足夠形成葉表面的冷凝水，為種植者帶來負(fù)面影響。使用幕布可以幫助保持葉溫的穩(wěn)定。斯文森幕布的一個(gè)突出特征就是可以允許水蒸氣通過，有助于防止極端的濕度水平以及幕布上冷凝水滴的形成。一旦水蒸氣到達(dá)冰冷的溫室玻璃屋頂，就會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象，隨即濕度就會(huì)降低。玻璃上形成的水滴就會(huì)沿著斜面流入排水系統(tǒng)，而從屋頂?shù)温涞穆兜螘?huì)被幕布承接，逐漸蒸發(fā)干燥。幕布還利用了紡織纖維的毛細(xì)管力，水滴被幕布承接后通過毛細(xì)作用轉(zhuǎn)向，所以不會(huì)達(dá)到滴落到下面作物上的大小。幕布的下表面還會(huì)吸收來自溫室內(nèi)部的熱量，避免冷凝露滴的形成。

幕布只是溫室投資中的一小部分，但正是這一小部分在整個(gè)溫室的氣候調(diào)控方面起到了不可或缺的作用。合理選擇幕布產(chǎn)品配合正確的安裝和使用，可以最大限度發(fā)揮幕布的作用，營造適宜的種植氣候，提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1] ManotasM.Making the Connection Between Climateand Diffuse Light [J].Grower Talks，2016，6（80）：54-58.