專利名稱：一種雙溫保溫恒溫塑料大棚及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種大棚，尤其涉及一種雙溫保溫恒溫塑料大棚，本發明還涉及該雙 溫保溫恒溫塑料大棚的制備方法，屬于溫室大棚領域。
技術背景 目前，溫室大棚技術已經推廣到全國各地，但寒冷的北方地區氣候與山東壽光差 異很大，傳統溫室大棚在寒冷的東北和內蒙古地區效益一直不能提高產量，原因是溫差的 差異，當地反季蔬菜的生長周期長、產量低、成本高，制約了反季蔬菜的生產和發展。因棚內 溫度偏低，必須認為增暖(加火爐增暖)，造成了高成本，與壽光蔬菜對比無法銷售。壽光大棚是采用的單能源，僅取之太陽輻射熱源，但是在山東壽光我們觀察了 他們的大棚墻是堆置3至5米的土墻體，山東條件比較干燥，土墻的含水率低，能達到阻 止60%溫度的傳導的效果，且臥地1米基本切斷了凍土層和冷土層，也能取得地下的一 部地溫作以補充，山東的冬季最冷的氣溫-15. 3°C，加上太陽輻射熱光源和微量地下的上 升熱源，這樣能保證蔬菜生長的基本條件，為此壽光的蔬菜取得了成功，可以源源不斷送 到全國各地。寒冷的地帶如東北三省和內蒙古，如遼寧省最低氣溫-30°C，吉林省最低氣 溫-45 °C，黑龍江省最低氣溫-45 °C，內蒙古自治區最低氣溫-45 °C，內蒙古呼和浩特市最低 氣溫_33°C，這些溫度都低于山東壽光-15. 3°C (表1)，這樣的溫度是無法采用山東壽光的 模式利用太陽輻射的能源取得的溫度是無法達到蔬菜生長所要求的條件，為此壽光的經驗 是無法向東北和內蒙古地區推廣的。例如內蒙古自治區呼和浩特市與山東壽光市的最低 溫度對比_33°C至-15. 3°C的差異，相差溫差17. 7°C，溫度相差之大，光靠傳統溫室大棚的 光源是無法填補這17. 7°C的溫差，內蒙古想吃到反季蔬菜必須采取更科學、更先進的材料 才能解決冬季吃到反季蔬菜的現實。表 1 傳統溫室大棚的圍墻沒有做隔熱保溫處理，冬季太陽光照射到大棚內，棚內的溫 度很快上升，但墻壁不是保溫阻溫墻，棚外的溫度和棚內的溫度進行交叉互換，造成大棚的 溫度下降，熱量不能有效的保存在大棚內，很快通過墻體將棚內的熱量散發出去，同時熱量 被大地吸收了一部分(圖1)。在北方傳統溫室大棚的墻壁是粘土紅磚或厚土半地下墻體結構，熱源是取之太陽 能，補充溫度靠的是火爐，在寒冷的冬季大棚保溫性差，棚內的室溫很難保持恒溫，影響了 蔬菜的正常生長，給菜農帶來的是效益低，同時只能種植一些生長期短，效益低、耐低溫的 油菜、菠菜等。若要種植高價格、生長期長的黃瓜、西紅柿等反季蔬菜，就要用火爐等方式在 大棚內加熱取暖，那么燃料費用增加了蔬菜的成本，減少菜農的效益，規模蔬菜生產基地未 能達到反季種植高價值蔬菜的條件，制約了冬季反季蔬菜的發展。傳統溫室大棚只采用了太陽輻射熱源，這個適合于我國江南地區，因當地沒有凍 土層和冷土層地區使用，即使壽光大棚取得了一定成績，改變了我們餐桌的蔬菜供應，經分 析他們的蔬菜產量低，根部的溫度還是偏低，這樣加長了植物的生長期，若采用地溫，補充 根部的溫度和潮度，植物生長期會縮短，果實會加大，由于壽光市地區處于_12°C _15°C， 天氣在-15°C時間非常少，并且氣候干燥少雨，采用臥地一米工藝，取土制作大棚四周的保 溫墻(2-3米)，阻止溫度的傳導，這種做法具有科學道理，由于墻體的厚度阻止了冷氣的 侵入，減少了熱能的流失，并且一米以下已經躲過了凍土層和冷土層，已經進入了溫土層， 這兩個因素保證了成功的合理因素，壽光的大棚給人外觀看是埋在土堆里加了一個塑料薄 膜，遇到雨季無法出入，影響了外觀，無法形成標準化和產業化，也無法使蔬菜基地進入規 范化和美觀化。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有的溫室大棚所存在的熱源來源單一、保溫 性能差、制備成本高、制備步驟煩瑣等缺陷，提供一種新的塑料大棚，該塑料大棚通過兩種 途徑獲得熱源(雙溫)，保溫性能優異，大棚內溫度恒定(晝夜可保持在22-36°C)，且制備 方法較為簡單，成本相對較低。本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的一種雙溫保溫恒溫塑料大棚，包括墻體，弧型頂棚；其中，所述的墻體防水保溫； 緊貼墻體內側的是一層聚苯乙烯板，該聚苯乙烯板垂直延伸到地面以下0. 5-10米的深處。其中，聚苯乙烯板在地面上的高度可以靈活選擇，該聚苯乙烯板可以與地面齊 平，也可以略高于地面，還可以與墻體等高，從成本方面考慮，優選為略高于地面(例如 IOcm-Im)，即可。各聚苯乙烯板的拼接可按照圖5所示的方式進行。聚苯乙烯板的厚度可根據當地的氣候 或土壤條件 (凍土的深度)進行調整，如果 當地平均氣溫較低(例如東北、內蒙古等地區)，則該聚苯乙烯板的厚度可適當加厚，反之， 當地平均氣溫較高(例如 華中、西南等地區)，則該聚苯乙烯板的厚度可適當變薄，作為參考，聚苯乙烯板的厚度可以為5-30cm;例如，在黑龍江、吉林等地區，聚苯乙烯板的厚度可以為IOcm ；在遼寧、內蒙古等地區，聚苯乙烯板的厚度可以為8cm ；在山東地區，聚苯乙烯板 的厚度可以為6cm ；在連云港和徐州地區，聚苯乙烯板的厚度可以為5cm ；為了達到更好的效果，優選的，聚苯乙烯板垂直延伸到地面以下2-5米的深處，更 優選為3米；所述墻體自外至內依次由外殼，外墻，主墻體和內墻組成；其中，所述外殼由水泥防水砂漿組成，其厚度可以是0. 5-10cm(優選為2cm)的；所 述的水泥防水砂漿可參考以下方法制備得到(1)制備防水液將水與防水劑按照10 1的重量比例混合均勻，即得；(2)將水泥和黃沙按照6 4的重量比例混合后，加入適量的防水液，混合均勻，即得。所述外墻由保溫砂漿組成，其厚度可以是l-5cm(優選為2cm)；該保溫砂漿的導熱 系數優選為小于0. 06；所述主墻體由防水保溫空心磚砌成，其厚度可以是30-45cm，優選為37cm ；該防水 保溫空心磚可以為各種現有的防水保溫空心磚，為了達到最佳的防水保溫效果，優選的，所 述的防水保溫空心磚按照以下方法制備而成(1)制備防水液將水和水玻璃按照1 1的重量比例混合均勻，即得；(2)將水泥和硅粉按照6 4的重量比例混合均勻，得混合物1 ；(3)將珍珠巖和混合物1按照1 0. 3的重量比例混合均勻，得混合物2 ；(4)向混合物2中加入適量的防水液，制備成空心磚，即得。所述內墻由保溫砂漿組成，其厚度可以是0. 5-2cm(優選為1cm)；該保溫砂漿的導 熱系數優選為小于0. 06；此外，在砌制主墻體，為了達到最佳的保溫效果，可以將閉孔珍珠巖和水泥按照 1 2重量比例混合在一起后再加入適量的水制備成砂漿，再用該砂漿將磚之間的縫隙抹 平，這樣能最大限度的提高主墻體的保溫效果。所述的主墻體包括后墻，前墻，左、右墻，其中，所述的后墻要高于前墻；當然，所述 的墻體也可以僅包括后墻，前墻，甚至僅由后墻組成。左右側墻體與后墻的結構完全相同， 唯一的區別是它的頂部與后墻相連的地方高，與前墻相連的地方低，不象后墻的頂部呈水 平線那樣。按照上述方法制備得到大棚的整體墻體具有優異的防水和保溫性能，其保溫節能 達到90%以上節能規范，該墻體基本達到了隔溫保溫的效果，其導熱系數小于0. 09，抗壓 指標3-6Mpa，吸水率僅為0. 5%，阻斷了冷熱橋的交換，能將太陽輻射的熱能和取之地溫的 熱能全部保留在大棚之內，保證能源不流失，使大棚內的蔬菜得到充分溫度，促使蔬菜縮短 生長期。本發明大棚內還可以設置幾個排氣扇，當大棚內的溫度過高或空氣相對濕度過大 時，開啟排氣扇可以將大棚內的過高的溫度或相對濕度降低到適合植物生長的水平。大棚內的平面可以與地面平齊，也可以比地面低0-約1. 2m，優選約lm。后墻一般 高出地面約2-5m。所述頂棚可以為保溫簾，該保溫簾由眾多氣囊組成，里面為空腔，可充氣，這些氣囊由小孔互相連通；頂棚的保溫簾可以由一傳動裝置帶動，使得保溫簾可以自動收放以便 放簾采熱，或者可以采用手工控制收放，以便放簾采熱。地下溫度又稱“地下熱”。地下溫度可分三層第一層叫外熱層(變溫層)，該層溫 度主要來自太陽的輻射熱能，它隨緯度的高低、海陸分布、季節、晝夜、植被的變化而不同； 第二層叫常溫層(恒溫層)，該層為外熱層的下部界面(即內、外熱層的分界面)，地下溫度 大致保持為當地年平均溫度；第三層叫內熱層(增溫層)，該層不受太陽輻射的影響，其熱 能來自地球內部，其中主要是來自放射性元素衰變產生的熱能，其次是其他能量(如機械 能、化學能、重力能、旋轉能等)轉化而來的熱能。地熱增溫率各地不一。由于地底下溫度 基本是恒溫的，地下3米以下溫度一般在15°C _16°C左右，不受季節變化的影響。聚苯乙烯板具有優異的保溫隔熱性能，沿著本發明塑料大棚墻體內側的聚苯乙烯 板深入地下達3-5米，形成了一個環形的保溫體，地熱(地表以下深處的熱量)可以從該 環形的保溫體中上升到塑料大棚內的地表中(圖3)，塑料大棚的墻體具有良好的保溫隔熱 性能，有效將大棚與外界的冷熱空氣隔離，所以無論是太陽照射進入大棚內的能量，來自于 地熱的熱源都能很好的保留在棚內而不會流失，使大棚保持在較高的恒溫狀態。即使在東 北、內蒙古等非常寒冷的地區(室外溫度達到零下24-36°C )，不需要采用任何加熱措施， 本發明塑料大棚內的溫度在白天可保持在25-32°C (最適合于植物或蔬菜的生長溫度)， 在夜晚，塑料大棚內的溫度可保持在22-28°C ；另外，地溫熱氣上升可以使大棚內地表的溫 度有顯著提升，土壤溫度的提升使的蔬菜根系的生長或代謝加快，能更加有效的吸收土壤 中的水分和礦質營養，極大的促進了蔬菜的生長；再者，地溫熱氣上升帶有很大的潮氣(水 分)，，使得大棚內的相對濕度維持在較高的水平更適合蔬菜的生長，蔬菜的生長速度顯著 加快，使植物成熟期縮短。本發明大棚可以用于種植各種蔬菜，水果等，可以顯著縮短生長周期，有效提高產量。
圖1現有的塑料大棚示意圖。圖2本發明塑料大棚示意圖。圖3地熱傳導示意圖。圖4聚苯乙烯板和塑料大棚墻體的位置關系示意圖。圖5聚苯乙烯板拼接示意圖。圖6本發明塑料大棚墻體結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而 更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術 人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式 進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護范圍內。
實施例1一、大棚建造地點黑龍江某縣；
二、大棚建造方法構建一長25m，寬10m，高4m的大棚，包括前墻、后墻、左右側墻以及頂棚，具體建造方法如下1、沿著待建大棚墻體的內側下挖深度為4米，寬度為0. 8米的深槽，將厚度為IOcm 的聚苯醚酯板鑲嵌在溝槽內，接縫必須牢密；2、緊貼著聚苯醚酯板建造大棚墻體，其中，聚苯醚酯板在大棚墻體的內側，聚苯醚 酯板可以高于地表，也可以與地表齊平；大棚墻體自外至內依次由外殼，外墻，主墻體和內 墻組成；外殼由水泥防水砂漿組成，其厚度是2cm的；所述的水泥防水砂漿按照以下方法 制備得到制備防水液將水與防水劑按照10 1的重量比例混合均勻，即得；將水泥和黃 沙按照6 4的重量比例混合后，加入適量的防水液，混合均勻，即得。外墻由保溫砂漿組成，其厚度是2cm ；該保溫砂漿的導熱系數為小于0. 06 ；主墻體由防水保溫空心磚砌成，其厚度是37cm ；該防水保溫空心磚按照以下方法 制備而成(1)制備防水液將水和水玻璃按照1 1的重量比例混合均勻，即得；(2)將水泥和硅粉按照6 4的重量比例混合均勻，得混合物1 ；(3)將珍珠巖和混合物1按照1 0. 3的重量比例混合均勻，得混合物2 ；(4)向混合物2中加入適量的防水液，制備成空心磚，即得。內墻由保溫砂漿組成，其厚度是Icm ；該保溫砂漿的導熱系數小于0. 06 ；在砌制主墻體，將閉孔珍珠巖和水泥按照1 2重量比例混合在一起后再加入適 量的水制備成砂漿，再用該砂漿將磚之間的縫隙抹平；大棚前墻的高度可以為0. 5-1米，后墻的高度為4m，左、右側墻的高度可根據需要 設定3、頂棚的建造方法可按照現有的大棚頂棚的建造方法進行建造。三、大棚內溫度的測定結果通過連續15天的監測，白天，在室外溫度為零下14-19°C時，本發明大棚內溫度的 可以保持在24-36 °C的溫度范圍，相對濕度為70-80% ；夜晚，在室外溫度為零下16_27°C 時，本發明大棚內溫度的可以保持在22-28°C的溫度范圍，相對濕度為60-70%;大棚內的蔬 菜生長情況非常好，長勢好，生長速度快。實施例2一、大棚建造地點內蒙古某縣；二、大棚建造方法構建一長20m，寬15m，高4. 5m的大棚，包括前墻、后墻、左右側 墻以及頂棚，具體建造方法如下1、沿著待建大棚墻體的內側下挖深度為3米，寬度為0. 8米的深槽，將厚度為8cm 的聚苯醚酯板鑲嵌在溝槽內，接縫必須牢密；2、緊貼著聚苯醚酯板建造大棚墻體，其中，聚苯醚酯板在大棚墻體的內側，聚苯醚 酯板可以高于地表，也可以與地表齊平；大棚墻體自外至內依次由外殼，外墻，主墻體和內 墻組成；外殼由水泥防水砂漿組成，其厚度是2cm的；所述的水泥防水砂漿按照以下方法 制備得到制備防水液將水與防水劑按照10 1的重量比例混合均勻，即得；將水泥和黃沙按照6 4的重量比例混合后，加入適量的防水液，混合均勻，即得。外墻由保溫砂漿組成，其厚度是2cm ；該保溫砂漿的導熱系數為小于0. 06 ；主墻體由防水保溫空心磚砌成，其厚度是37cm ；該防水保溫空心磚按照以下方法 制備而成(1)制備防水液將水和水玻璃按照1 1的重量比例混合均勻，即得；(2)將水泥和硅粉按照6 4的重量比例混合均勻，得混合物1 ；(3)將珍珠巖和混合物1按照1 0. 3的重量比例混合均勻，得混合物2 ；(4)向混合物2中加入適量的防水液，制備成空心磚，即得。內墻由保溫砂漿組成，其厚度是Icm ；該保溫砂漿的導熱系數小于0. 06 ；在砌制主墻體，將閉孔珍珠巖和水泥按照1 2重量比例混合在一起后再加入適 量的水制備成砂漿，再用該砂漿將磚之間的縫隙抹平；大棚前墻的高度可以為0. 5-1米，后墻的高度為4. 5m，左、右側墻的高度可根據需
要設定3、頂棚的建造方法可按照現有的大棚頂棚的建造方法進行建造。
三、大棚內溫度的測定結果通過連續15天的監測，白天，在室外溫度為零下7_16°C時，本發明大棚內溫度的 可以保持在26-36°C的溫度范圍，相對濕度為70-80% ；夜晚，在室外溫度為零下14_24°C 時，本發明大棚內溫度的可以保持在24-30°C的溫度范圍，相對濕度為60-70%;大棚內的蔬 菜生長情況非常好，長勢好，生長速度快。
權利要求
一種雙溫保溫恒溫塑料大棚，包括墻體，弧型頂棚，其特征在于，所述的墻體防水保溫；緊貼該墻體內側的是一層聚苯乙烯板，該聚苯乙烯板垂直延伸到地面以下0.5-10米的深處。
2.按照權利要求1所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于所述聚苯乙烯板的厚 度為 5-30cm。
3.按照權利要求1所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于該聚苯乙烯板垂直延 伸到地面以下2-5米的深處，優選為3米。
4.按照權利要求1所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于所述墻體自外至內依 次由外殼，外墻，主墻體和內墻組成。
5.按照權利要求4所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于所述外殼由水泥防水 砂漿組成；所述外墻由保溫砂漿組成；所述主墻體由防水保溫空心磚砌成；所述內墻由保 溫砂漿組成。
6.按照權利要求5所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于所述外殼厚度是 0. 5-lOcm，優選為2cm ；所述外墻厚度是l-5cm，優選為2cm ；所述主墻體厚度是30-45cm，優 選為37cm ；所述內墻厚度是0. 5-2cm，優選為1cm。
7.按照權利要求5所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于所述防水保溫空心磚 按照以下方法制備而成(1)制備防水液將水和水玻璃按照1 1的重量比例混合均勻，即得；(2)將水泥和硅粉按照6 4的重量比例混合均勻，得混合物1 ；(3)將珍珠巖和混合物1按照1 0. 3的重量比例混合均勻，得混合物2 ；(4)向混合物2中加入防水液，壓制成空心磚，即得。
8.按照權利要求5所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于此外，在砌制主墻體 時，將閉孔珍珠巖和水泥按照1 2重量比例混合在一起后再加入適量的水制備成砂漿，再 用該砂漿將磚之間的縫隙抹平。
9.按照權利要求1-4任何一項所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚，其特征在于所述頂棚 為保溫簾。
10.權利要求1-4任何一項所述的雙溫保溫恒溫塑料大棚在種植蔬菜、花卉或藥材中 的用途。
全文摘要
本發明公開了一種雙溫保溫恒溫塑料大棚，包括墻體，頂棚，所述墻體防水保溫；緊貼該墻體內側的是延伸到地面以下0.5-10米深處的聚苯乙烯板。深入地下的聚苯乙烯板形成了一個環形的保溫體，地熱可以從該環形的保溫體中上升到塑料大棚內；大棚墻體具有優異的防水和保溫性能，其保溫節能達到90％以上節能規范，其導熱系數小于0.09，抗壓指標3-6Mpa，吸水率僅為0.5％，有效阻斷了冷熱橋的交換，能將太陽輻射的熱能和取之地溫的熱能全部保留在大棚之內，即使在最寒冷地區，不需要采用任何加熱措施，本發明塑料大棚內的溫度在白天可保持在最適合于植物生長的24-36℃，夜晚塑料大棚內的溫度可保持在22-28℃。
文檔編號C04B14/18GK101836565SQ200910118798
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者劉貴堂 申請人:劉貴堂