园 艺 设 施.docx

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园艺设施

园艺设施

一、名词解释

1.设施园艺：

在温室和大棚等保护设施里，利用室内外配备的的各种设备调节环境条件和栽培土壤条件下进行的园艺生产叫做设施园艺

2.园艺设施：

设施园艺中从最简易的阳畦、风障到大型的温室的设计建造，从几微米薄膜到大型锅炉、加温、照明、灌溉设备机器，包括着成百上千种材料设备，称为园艺设施。

3.防虫网：

防虫网是以聚乙烯为主要材料编织而成的网纱，具有强度大、抗热、耐水、耐腐蚀、耐老化等特点，是南方地区无（少）农药蔬菜栽培的有效措施。

4.遮阳网：

遮阳网又称凉爽纱，是用PVC为原料编织而成的一种高强度、耐老化的网状覆盖材料。

5.植物工厂：

设施园艺的最高水平，指在全封闭、智能化控制条件下，实现按设计工艺流程全天候生产或周年均衡生产作物的设施。

从播种到采收全过程实行高度自动化、流水化。

6.应力：

作用在单位面积上的内力大小

7.荷载：

指作用于园艺设施上的所有外力，有自然荷载（风载、雪载、地震力等）和人为荷载（堆物、吊重、检修荷载等）。

8.xx载（固定重量G、自重）

二、填空题

1.光源选用的原则：

○1补光的目的；○2光源的性能价格比

2.平行投影按照投影线与投影面是否垂直可分为斜投影和正投影

3.温室根据用途分：

农业生产温室、观赏展览温室、科研温室专用温室（如检疫温室）

4.园艺设施结构设计评价标准：

完整性、xx、耐久性、合理性

5．最大采暖负荷可简化为平衡设施通过围护结构的传热和冷风渗透两项热损失的能量需求。

6.自然通风设备包括卷膜开窗系统和齿条开窗系统

7.通风方法按工作动力不同分：

自然通风和机械通风

8.遮荫方法有室内遮荫、室外遮荫和屋面喷白降温。

9.自动调节装置须由传感器，调节器和执行器三部分构成。

10..投影可以分为中心投影和平行投影

11.光能的量度有两个标准，一是能量标准，它是以客观能量的大小为标准的；另一是视觉标准，它是以人眼对光的感觉为标准的。

12.配电设计在一般情况下分初步设计和施工设计（即技术设计与安装图的混合设计）两个阶段

13.积分调节器在实用中通常有两种方式，即恒速积分和比例速度积分。

三、简答题

1.从保护设施的规模、结构的复杂程度和技术水平可将保护设施分为四个层次：

1.简易覆盖设施：

包括各种温床、冷床、小拱棚、遮阳覆盖等简易设施，主要用于育苗和矮秆作物的季节性生产。

2.普通保护设施：

通常是指塑料棚和日光温室。

多为永久性或半永久性设施，是我国现阶段主要园艺设施。

3.现代温室：

通常指能够进行环境条件自动控制的大型单栋或连栋温室。

4.植物工厂：

设施园艺的最高水平，指在全封闭、智能化控制条件下，实现按设计工艺流程全天候生产或周年均衡生产作物的设施。

从播种到采收全过程实行高度自动化、流水化。

2.园艺设施内以应用何种灌溉技术最为适宜？

为什么？

答；园艺设施内常采用滴灌技术和微喷灌技术，因为这两种灌溉技术有以下特点：

（1）能满足设施高效节水的要求。

（2）使田间水分有效利用系数高。

（3）保证设施内植物获得优质、高效、高产和稳产。

（4）设施灌水劳动生产率高，灌水所用工日少。

（5）简单经济，易于实施，便于推广。

（6）整个系统投资小，运行费用低。

3．三面投影图的规律：

○1正面投影和水平投影长对正；○2正面投影和侧面投影高平齐；○3水平投影和侧面投影宽相等

4.温室降温方式依其利用的物理条件可分为哪几类？

答：

当温室内温度超过作物生长的适温时，就应采取必要的降温措施，以利达到作物生长适温。

温室降温方式依其利用的物理条件可分为以下三类：

（1）加湿（蒸发）降温法：

采用室内喷雾、喷水或者设置蒸发器，通过水分蒸发“消除”太阳辐射热能。

（2）遮光法：

在屋顶以一读间隔设置遮光被覆物，可减少太阳净辐射约50%，室内平均温度约降低2°C。

（3）通风换气法：

利用换气扇等人工方法进行强制换气，降低温室内空气温度。

5.室内遮荫系统和室外遮荫系统有哪些异同？

答：

遮荫降温就是利用不透光或透光率低的材料遮住阳光，阻止多余的太阳辐射能量进入温室，保证作物能够正常生长，又降低了温室内的空气温度。

室内遮荫系统是将遮阳网安装在温室内，整个系统简单轻巧，造价低。

室外遮荫系统是在温室骨架外另外安装遮荫骨架，将遮阳网安装在骨架上，降温效果好，缺点是耗费钢材，要求设备对环境的适应能力较强。

室内遮荫系统在降温理论上比室外遮荫系统复杂。

室内遮荫的效果主要取决于遮阳网的反射能力，而室外遮荫是太阳照射在室外的遮阳网上，被网吸收或反射，都是发生在温室外。

6.人工补光的目的及补光的作用是什么？

答：

人工补光是温室高产栽培的一项重要技术措施，采用人工补光的主要目的是弥补一定条件下温室光照的不足，以便有效地维持温室作物的正常生长发育，提高作物的产量和品质。

人工补光的作用：

一是以抑制或促进作物花芽分化、调节开花时期，即以满足作物用光周期的需要为目的，这种补光一般要求有红光，但光照度比较低，只要有几十勒克斯的光照度就可满足需要，多用白炽灯。

二是以促进作物光合作用，促进作物生长，补充自然光照不足为目的。

7.从安全角度出发，用电设备的供电电压选择原则是什么？

答：

从安全角度考虑，规定低压供电网络所允许的最高电压，一般不高于250V（对地）。

对于三相对称交流系统，当中性点接地良好时，的网络系统的相对电压不应大于250V。

（1）在无危险的场所，固定安装的单相用电设备，选用对地不大于220V的电压供电，三相用电设备选用电压为380V以下的电压供电。

（2）在较危险和特别危险的场所，当用电设备安装高度距地面小于

2.4米时，应采用难以触及用电器的保护设置，或者选用低于36V的供电电压。

（3）在特殊的环境下（如工作面狭窄，工作者要与大块金属接触，环境潮湿等），移动式用电设备应称用不超过36V，甚至不超过12V的供电电压。

8.执行器在自动调控系统中起什么作用？

通常由几部分组成？

各自的作用是什么？

答：

执行器是一些动力部件，它处于被调对象之前，接受调节器来的特定信号，改变调节机构的状态或位移，使送入温室的物质和能量流发生变化，从而实现对温室环境因子的调节和控制。

执行器通常由执行机构和调节机构两部分组成。

执行机构的作用是接受调节器的命令，按一定的规律去推动调节机构动作。

它通常是各种电磁继电器或接触器、小型电动机等。

调节机构具体用来调节送入温室的物质流量。

9.四比

◆前后坡比——前坡和后坡垂直投影宽度比，适宜

4.5：

1左右◆高跨比——高与跨度比，适宜1：

2.2

◆保温比——贮热面积与放热面积比

◆xx比——前排物对已建温室的xx率

10.园艺设施建筑特点（与工民建不同）

1、适合于作物的生长发育

2、严格调控环境

3、良好的生产条件

4、坚固的结构

5、透明覆盖材料

6、建造成本不宜太高

11.荷载设计要求

1、xx：

设计必须能安全承受可能的全部荷载组合，任何构件危险断面的设计应力不得超过结构材料的许可应力。

构件必须有足够的刚度，以抵抗纵、横向的挠曲、振动和变形。

2、耐久性：

温室金属结构零部件要采取必要的防腐及防锈措施，覆盖材料要有足够的使用寿命。

3、稳定性：

温室结构及其构件必须具有足够的稳定性，在允许荷载作用下不得发生失稳现象。

4、完整性：

必须具有足够的总体完整性。

因外力作用局部损坏时，温室结构作为一个整体，应能保持稳定，不致于发生多米诺骨牌效应。

5、经济性：

温室结构设计，允许忽略某些出现频率很低的灾害性荷载。

如非地震高发区的地震力，非台风高发区的台风荷载，大多数地区的龙卷风等，这样可使温室制造成本大幅度降低。

12、荷载类型

按性质分：

活载、xx载

按作用力方向不同分：

垂直荷载、水平荷载、

按作用力状态分：

均布荷载、集中荷载、局部荷载

13.园艺设施中如何进行规划和布局？

1.方位：

南北向，偏西，偏角在15°以内。

一般南北向大棚透光量较东西向多5%-7%，且光照分布较均匀，棚内白天温度变化较平缓。

棚间距离：

两棚之间保持

1.5m距离；前后两排间距4m以上，以利通风、作业、开沟排水及避免相互遮荫。

棚群布局大棚群应建在南北向主路的东西两侧，各侧大棚群体分成数个单元，单元间设有纵横道路，宽4-6m，保证双排货车能够通过。

14.采暖方式

（一）地上采暖：

1、热水采暖

2、蒸汽采暖

3、暖风机、热风机（燃煤、油等）采暖

4、火炉加温

5、工业废弃热

6、太阳能贮存热量

（二）地下采暖：

1、电热线地下采暖

2、热水地下采暖

15.热水式采暖系统

系统组成：

分热水锅炉、供热管道和散热设备三部分。

工作过程：

将锅炉内水加热，通过循环泵将热水通过供热管道送到温室或大棚中，均匀分配给每组散热器，通过散热器来加热空气，提高温室内温度，冷却的热水回到锅炉再重新被加热。

系统型式：

大多为单层布置散热器，同程式采暖居多。

布置该种系统管路时，可根据实际情况来布置管路。

优点：

温度稳定、均匀、系统热惰性大，节能；采暖系统发生紧急故障，临时停止供暖时，2小时不会对作物造成大的影响。

缺点：

系统复杂，设备多，造价高，一次性投资较大。

16.热风式采暖系统

系统组成：

热源、空气换热器、风机和送风管道。

工作过程：

由热源提供的热水通入空气换热器，室内空气用风机强迫流过空气换热器，吸收热量，加热后进入温室，如此不断循环就加热了整个温室空气。

为保证室内气温均匀性，通常将风机压出的热空气送入通风管（开孔聚乙烯薄膜制成）。

优点：

温度分布比较均匀，热惰性小，易于实现温度调节，设备投资少。

缺点：

运行费用和耗能量要高于热水采暖系统。

当温室较长时，风机一侧送风压头不够，可能送不到另一端，造成温度分布不均匀。

17.采暖设计要求：

1．采暖设备的容量应保持设施内的设定温度（地温及气温）。

2．设施内空间温度分布应均匀，时间变化应平稳，要求采暖设备配置合理，调节能力高。

3．遮荫少、占地少，便于操作。

4．设备投资少，加温费用低。

18.设施通风主要作用有三个方面：

①排除设施内的余热，抑制高温，使室内环境温度保持在适于植物生长的范围内。

②排除余湿，降低空气湿度，使室内环境相对湿度保持在适于植物生长的范围内。

③引入室外新鲜空气，调整空气成分，排去有害气体，提高室内CO2的含量，使作物生长环境良好。

不同季节通风目的也不相同，夏秋季节通风主要是进行降温，靠通风消除室内余热，在盛夏余热值最大，所需的通风量也最大。

冬季通风主要是调节温室的湿度和气体成分，对温室等设施冬季通风的同时也要带走大量的热，为了节约能源，仅维持最低的通风量即可。

19．通风量的计算

计算通风量，主要是用来确定风机的数量，进风窗、排风窗孔的面积，以满足正常生产的需求。

太阳能辐射热负荷正比于温室地面面积，故单位面积通风量，即通风率可定义为在单位时间内每单位温室地面面积所交换的空气容积（单位：

m3/m

2.min）。

适度遮荫，当室内最大太阳辐射强度在5万Lx左右时，每m2地面面积基本通风量达到

2.5m3/min，即可大体上满足温室的降温需求。

V1=

2.5L·B

（V1—基本通风量；L—温室长度；B—温室宽度）

20.湿帘降温系统的工作原理：

目前温室的湿帘降温系统，均采用纵向通风的方式进行设计；纵向通风是使温室内的气流方向与温室纵轴相平行，通风效率高。

通常将湿帘布置在温室一个端墙，将通风机布置在另一面端墙。

安装风机后对温室侧墙的日光透过率有一些影响。

风机抽风时，室内产生负压、迫使室外未饱和的空气流经多孔湿润湿帘表面时，空气中大量的显热转化为潜热，从而迫使进入室内空气的干球湿度降低8~12℃并源源不断地引入室内进行防暑降温。

21.供水方式：

由灌溉水源向设施保护地管网供水。

供水方式：

①直接式②自流式③水塔④高位水池⑤压力罐等

基本要求：

①保证满足设施要求的灌溉水量

②保证提供足够的灌溉水压

③供给符合农田灌溉水质要求和不易淤堵。

输配水管网与灌水器的灌溉水质良好

22.比较畦面喷灌、滴灌的优缺点

喷灌：

优点：

对地形适应性强，机械化程度高，灌水均匀，利用系数高，适于透水性强的土壤，可调节湿度和温度。

缺点：

基建投资较高，而且受风的影响大。

滴灌：

优点：

省水省工，灌溉精确，水肥混施，改善土壤结构和田间环境等，自动化程度高，使土壤湿度始终保持在最优状态。

缺点：

需大量塑料管，投资高，滴头极易堵塞。

把滴灌毛管布置在地膜的下面，基本上避免地面无效蒸发，称之膜下滴灌。

所谓控制，就是为了实现某种目的、愿望和要求，对所研究的对象进行的必要的操作。

控制分为人工控制和自动控制。

23.断续控制系统：

即由各种具有开关性质的元件（简称开关元件）组成的断续作用的控制系统。

连续控制系统：

不同于断续控制系统，其特点是该系统随时随地检测被控对象的工作状态，当发现被控对象（也称输出量和被控量）与要求值具有一定的偏差时，系统便会自动进行调整。

24.控制功能应包括：

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1.保温控制：

被检测的因子是室内温度、室外太阳能辐射量、保温幕上部气温、室外气温、室内外湿度。

当超过或低于设（给）定值时，保温幕启闭装置便自动投入工作。

2.换气检制：

被检测的因子是室内温度和室外太阳辐射量，室外气温、风向和风速、降雨和降雪量。

当超过或低于设定值时，天窗、侧窗、通风扇等拖动电动机启动工作。

3.加温控制：

被检测因子是室内温度、室外气温、室内外大气湿度。

当超过或低于设定值时，加温设施动作或停止。



4.遮光控制：

被检测因子是室外太阳辐射能、室内温度。

按设定值控制遮光幕电动机动作。

5.CO2施用控制：

检测因子为室内CO2浓度。

按设定值控制CO2发生器的CO2施放量。

6.降温控制：

检测因子为室内温度和湿度。

按设定值控制喷雾雾化喷嘴的开度或湿帘抽风机的启动或停止。

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7.警报系统控制：

当各被控因子的设定值发生异常变化时，保温、换风、加温、传感器、调节器等工作异常时，停电或过载和欠压时等，警报灯、警铃应发出报警信号。

8.记录、显示和打印功能：

按需要检测、记录耗电量、工作时间、耗水量、燃料耗量以及其它各种物理因子的当前值和累计值，并可打印输出。

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25.线路分布（放射式、树干式、混合式）

（1）放射式凡供电线占大多数的供电线路称为放射式。

每一个独立的负荷或集中的一群负荷均由某一配电装置的独立线路供电。

这种方式适用于企业有占地很广的巨型机器或较集中在一起多台用电设备的场合。

优点：

供电可靠性高；各个用电设备可单独操作，且当某一用电设备或对其供电的线路发生故障时，无碍于其它设备的正常运行；对调控自动化方便。

缺点：

每条供电线的输送电能不太大，故供电线的截面不大，总长度增大，使有色金属的消耗量增大；且由于需大量的配电箱（屏），使初投资额加大以及当技术生产设备的配置改变时，就要求线路重新布置，这对放射式是较为困难的。

（2）树干式基于放射式的诸多缺点，近代各企业中，已逐渐用树干式线路所代替。

在此种方式中，或多或少的负荷是按它们所处地位次序，连接于供电的总干线上。

优点：

高的灵活性，即当技术生产设备改变时，线路无须作较大的变动，使重新安装和更换容易；另低压开关需用量小，消耗有色金属量少，初投资费用低，故获得广泛应用。

缺点：

当供电干线发生事故时，由其供电的所有用电设备均被断电，故供电可靠性稍差

（3）混合式当有两路或两路以上树干式供电线路时，为了减少线路的总长度，便可采用混合式。

由于混合式兼备了放射式和树干式的线路优点，故也获得广泛应用。

以上三种结线方式，各有所长，在选用时应根据温室的多少（一栋或多栋，或温室群）及布局，经适当的技术经济和安全分析，确定选用某一种。

26.温室配电设计

温室设计为一综合性科学，配电设计是其中一个环节，必须与温室结构、温室内各生物环境因子的控制系统以及作物栽培技术等有机的协调与配合，其最终目的是在保证供电的必要可靠程度下，以最经济而简单的方式来充分利用电能。

配电设计步骤

A、根据温室及其环境因子调控等用电条件和配电情况进行各分室和整群的负荷计算，并考虑功率因数及其补偿方案，确定配电变压器的数量和容量。

B、向当地电力管理部门了解电力系统的情况，可能提供给温室企业的电源，电压和容量等，并对供电方式进行初步协商。

C、根据温室企业对供电的要求，选择符合国家方针政策、技术经济上最合理的电源和配电系统方案。

D、会同建设单位与电业管理部门协商确定电源及供电线路方案和电能计量器的装设位置，最后由建设单位和电业管理部门签订协议，并办理温室外送电线路由电业管理部门设计和施工的合同。

E、进行高压侧短路电流计算和设备材料选择。

F、开列购置设备材料清单。

G、编制经费概算（预算）。

H、进行防雷、接地等相关保护的设计。

I、对各栋温室配电线路的设计，选择线路设备和材料。

J、根据温室内调控因子的不同，对光照、通风、灌溉、保温、CO2气肥施放等技术装置进行施工设计。

K、对xx进行总体的配电，照明设计。

L、各项现场施工图的绘制或标准图的选择。

M、编制技术经济指标表，以便评估所采取的设计方案及校验设计书中所列计算是否正确合理。

27.积分调节（I调节）

在自动调节系统中，若某个环节的输入量随时间的积累就得到输出量时，输入量与输出量之间的这种关系就叫积分关系，具有积分特性的环节叫积分环节。

凡符合积分规律（动作）的调节器就称作积分（动作）调节器。



积分调节器在实用中通常有两种方式，即恒速积分和比例速度积分。

28．冷风渗透耗热量

在风压和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过温室的缝隙渗入室内，被加热后逸出。

把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量Q2。

影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗的构造、朝向、室外风向和风速、室内外空气温度差等。

对于温室等园艺设施，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。

根据美国温室制造业协会的《温室设计标准》规定：

冷风渗透耗热量的计算通常是基于风速小于

6.7m/s。

由于风速增大、围护结构的传热耗热量也将增大，所以对于风速持续超过上述基准的地区，温室的围护结构传热耗热量应乘以一个风速系数。

冷风渗透耗热量按下式计算：

Q2=

0.00028NV（tn－tW）

N为温室与外界的空气交换率，也称换气次数，以每小时的完全换气次数为单位；V为温室内部体积，m3。

（N与V的乘积则是以m3/hr为单位的换气速率）。

29.温室如何实现自动控制？

30.你对农业物联网的发展有何看法

31.结合园艺设施的现状及发展，谈谈你对它的看法

32.比较覆盖材料的优缺点