《农业生物环境工程》课程教学资源（作业习题）第四章 温室设施环境调节与控制

第四章温室设施环境调节与控制 1,太阳辐射光撸主要包含那些部分的光、热辐射，各分区的波长范围是多少？何渭光合有效 辐射： 2光照除了具有提供植物进行光合作用中所需能量的作用以外，还对植物生长有什么作用？ 3.评价光照环境的要素有哪些，分别与植物的生长发有方面对光照的哪些要求有关？ 4度量光照强度的量一般都有哪些，哪些话合于植物光照环墙的度量和评价？这些量之间在 在怎样的关系？ 5何谓太阳高度角、时间角、太阳赤纬角、温室覆盖材料的光线入射角、温室的屋面倾角？ 6.影响温室内光照强度的主要因素有哪些？ 7.目前常用的温室透明覆盖材料有哪些种类？各种透明覆盖材料对于各种波长的光透过特 性如何？其他方面主要性能如何？ 8盖材料的透光奉与光线入射角有怎样的关系？ 9为了保证温室内有尽可能高的自然光照强度，在温室的设计、建造和使用中，可以从哪些 方面考虑采取适当的措施？ 10.在冬季，东西栋温室与南北栋温室相比，其内部光照环境各有何特点？ 11,在日光温室的屋面设计中，怎样保证其具有较高的屋面透光率？ 2温室使用中的光照环境人工调控包括哪些方面的调控？如何调控？ 13.用于植物补光的人工光源一般有哪些，各有何特点，适用范围如何？ 14.光合补光与光周期补光、光合遮光与光周期遮光的做法有何不同？为什么？ 15何谓RVB比、RUFR比？在温室光照环境调控中的意义是什么？ 16.试计算在辽宁鞍山-海城附近地区（纬度41N,经度123E),覆盖PE塑料薄膜的日光 温室在冬季气温最低日期（按1月15日计算），当地晴天正午时刻12时（当地真太阳时）的 温室内光照强度（包括光照度，光合有效招射照度PAR、光合有效光量子流密度PPFD)。 (日光温室结构与设备遮光较小，取设备与结构材料遮光损失为0.05，覆盖材料老化的透光 損失为0.10，结露水滴和尘污的凌光损失为0.15，干洁PE薄膜的凌光素取为0.8。) 17.某植物育苗工厂采用完全人工光源提供光照，其每层有苗架平面尺寸为0.7×1.3m。试根 据利用系数法计算采用荧光灯和LED光源二种方案时，在有苗架平面上可以达到的光照强度（包 括光照度，光合有效辐射照度PAR、光合有效光量子流密度PPFD)。方案1，每层采用6支 40W荧光灯，厂家提供的每支荧光灯的光通量为30001m。方案2，每层采用400个LED,其中 红色LED为300个，蓝色LED为100个，厂家提供的每个LED的光通量，红色LED为20Im 个，蓝色LED为151m个。（取维护系数k=0.75,利用系数U0.8。)(思考题：2种方案按 光照度来评价时，哪种方案光照强度高？按光合有效光量子流密度(PPFD)或光合有效辐射照 度(PAR)来评价时，又是哪种方案光照强度高？按不同度量单位评价的结果是否一致？为什 么？) 18.维持温室内一定温度的热量来源有哪些？ 9温室内热量向外界散失的途径主要有哪些？其中各种热量损失的相对大小如何？ 20.何谓变温管理？为什么要实行变温管理？ 21我国的节能型日光温室为何具有优良的保温节能特性，试分析之

第四章 温室设施环境调节与控制 1.太阳辐射光谱主要包含那些部分的光、热辐射，各分区的波长范围是多少？何谓光合有效 辐射？ 2.光照除了具有提供植物进行光合作用中所需能量的作用以外，还对植物生长有什么作用？ 3.评价光照环境的要素有哪些，分别与植物的生长发育方面对光照的哪些要求有关？ 4.度量光照强度的量一般都有哪些，哪些适合于植物光照环境的度量和评价？这些量之间存 在怎样的关系？ 5.何谓太阳高度角、时间角、太阳赤纬角、温室覆盖材料的光线入射角、温室的屋面倾角？ 6.影响温室内光照强度的主要因素有哪些？ 7. 目前常用的温室透明覆盖材料有哪些种类？各种透明覆盖材料对于各种波长的光透过特 性如何？其他方面主要性能如何？ 8.覆盖材料的透光率与光线入射角有怎样的关系？ 9.为了保证温室内有尽可能高的自然光照强度，在温室的设计、建造和使用中，可以从哪些 方面考虑采取适当的措施？ 10.在冬季，东西栋温室与南北栋温室相比，其内部光照环境各有何特点？ 11.在日光温室的屋面设计中，怎样保证其具有较高的屋面透光率？ 12.温室使用中的光照环境人工调控包括哪些方面的调控？如何调控？ 13.用于植物补光的人工光源一般有哪些，各有何特点，适用范围如何？ 14.光合补光与光周期补光、光合遮光与光周期遮光的做法有何不同？为什么？ 15.何谓 R/B 比、R/FR 比？在温室光照环境调控中的意义是什么？ 16.试计算在辽宁鞍山-海城附近地区（纬度 41˚N，经度 123˚E），覆盖 PE 塑料薄膜的日光 温室在冬季气温最低日期（按 1 月 15 日计算），当地晴天正午时刻 12 时（当地真太阳时）的 温室内光照强度（包括光照度，光合有效辐射照度 PAR、光合有效光量子流密度 PPFD）。 （日光温室结构与设备遮光较小，取设备与结构材料遮光损失为 0.05，覆盖材料老化的透光 损失为 0.10，结露水滴和尘污的透光损失为 0.15，干洁 PE 薄膜的透光率取为 0.8。） 17.某植物育苗工厂采用完全人工光源提供光照，其每层育苗架平面尺寸为 0.7×1.3m。试根 据利用系数法计算采用荧光灯和 LED 光源二种方案时，在育苗架平面上可以达到的光照强度（包 括光照度，光合有效辐射照度 PAR、光合有效光量子流密度 PPFD）。方案 1，每层采用 6 支 40W 荧光灯，厂家提供的每支荧光灯的光通量为 3000lm。方案 2，每层采用 400 个 LED，其中 红色 LED 为 300 个，蓝色 LED 为 100 个，厂家提供的每个 LED 的光通量，红色 LED 为 20 lm/ 个，蓝色 LED 为 15 lm/个。（取维护系数 k = 0.75，利用系数 U=0.8。）（思考题：2 种方案按 光照度来评价时，哪种方案光照强度高？按光合有效光量子流密度（PPFD）或光合有效辐射照 度（PAR）来评价时，又是哪种方案光照强度高？按不同度量单位评价的结果是否一致？为什 么？） 18.维持温室内一定温度的热量来源有哪些？ 19.温室内热量向外界散失的途径主要有哪些？其中各种热量损失的相对大小如何？ 20.何谓变温管理？为什么要实行变温管理？ 21.我国的节能型日光温室为何具有优良的保温节能特性，试分析之

2实现温室的节能有哪些方面的途径？ 23.何谓覆盖材料或节能技术的节能奉（或热节省率）？ 24.有三种用作温室保温幕的覆盖材料，其对于红外辐射方面的特性分别为：覆盖材料①反射 率高，透过率和吸收率低：覆盖材料②吸收率高，反射率和透过率低：覆盖材料③透过率高，反 射率和吸收率低。则其保温性何者最优，何者最差？ 25.北京地区某采用8mm聚碳酸酯(PC)双层中空板的连栋温室，东西方向5跨，每跨6.4m 南北方向共6个开间，柱距4m。温室檐口高度4m,屋脊高度4.8m。室内上部覆盖缀铝膜保温 幕(67%铝膜，33%透明膜)。要求夜间室内气温不低于15℃，试计算夜间温室密闭管理情况 下的冬季采暖热负荷。如果采用某燃油暖风机供暖（室内环流方式），该暖风机颜定热风量为 3500m2h,热风出口温度为75℃。试计算需配置多少台暖风机。（冬季夜间室外计算气温为 26温室通风的主要目的是什么？ 12安，薄裤传腾气的4放可采取那些技术措施？ 28温室内空气为何要求流动，一般适宜的气流速度为多少？ 29试比较，在夏季采用室外遮阳、室内遮阳以及不采用遮阳三种情况时（温室覆盖层对太阳 辐射的透过率分别为0.25、0.35、0.65)，温室为控制室内气温，维持室内外温差在2℃以下的 必要通风率的大小。（按室内平均气温为进风口和排风口气温平均值考虑。） 30.华北地区某连栋玻璃温室，东西方向共10连，跨度为9.6m,温室东西长96m,南北 宽40m。温室采用侧窗和屋脊天窗自然通风系统，屋脊天窗中心离地高度5m,侧窗中心离地高 度1.4m。试计算在4月下旬正午室外水平面太阳总辐射照度为870Wm2,室外气温25℃时， 如依靠室内遮阳幕（温室覆盖层透光率为0.35）与自然通风相结合的方法，要求将室内气温控 制在30C以下，通风窗口的面积应为多少？（取天窗通风面积：侧窗通风面积=2：1，天窗与 侧窗的流量系数均取为0.65。温室受热面积修正系数1.1，全温室覆盖表面平均传热系数为 5.5W(m2℃)，散热比1.4，温室蒸腾、蒸发潜热与吸收的太阳辐射热之比为0.6)。 31.北京地区某连栋玻璃温室，东西方向共10连株，跨度为9.6，温室东西长96m,南北 宽40m,根据夏季室内种植的植物需将温室内气温控制在30℃以下的要求，确定采用室内遮阿 幕和湿垫一风机降温系统。温室采用室内遮阳幕后的覆盖层透光率为0.35。试选择和配置合适 的湿垫一风机降温系统。（温室受热面积修正系数1.1，全温室覆盖表面平均传热系数 5.5WW(m2.℃)，散热比1.4，温室蒸腾、蒸发潜热与吸收的太阳辐射热之比为0.6)。 32.北京地区（北纬40）的某塑料连栋温室，东西方向共8连栋，单栋跨度为8m,温室东 西长64m,南北宽33m,温室内地面面积2112m2。温室设有侧窗和谷间天窗自然通风系统， 东西二侧的侧窗长度30m,高度1.6m,中心离地面高度1.4m:共5个天窗，通长33m,开启 到最大时天窗实际过风高度0.8m,窗口中心离地高度3.6m。根据室内种植的作物，要求将气温 控制在30℃以下，室内相对湿度控制在80%以下，室内CO2浓度控制在270UL以上。试计 算在4月份（按4月21日正午真太阳时12时计算），采用自然通风能否满足上述要求。（北 京地区4月份室外计算干球温度为22.6℃，室外空气水蒸气分压力为1355Pa,温室受热面积修 正系数a=1.1,温室覆盖层太阳辐射透过率=0.6，室内太阳辐射反射率=0.1，空气的定压 质量比热cp=1030J/kg℃)，温室覆盖层总面积为Ag=3168m2,全温室覆盖层平均传热系数

22.实现温室的节能有哪些方面的途径？ 23.何谓覆盖材料或节能技术的节能率（或热节省率）？ 24.有三种用作温室保温幕的覆盖材料，其对于红外辐射方面的特性分别为：覆盖材料①反射 率高，透过率和吸收率低；覆盖材料②吸收率高，反射率和透过率低；覆盖材料③透过率高，反 射率和吸收率低。则其保温性何者最优，何者最差？ 25.北京地区某采用 8mm 聚碳酸酯（PC）双层中空板的连栋温室，东西方向 5 跨，每跨 6.4m， 南北方向共 6 个开间，柱距 4m。温室檐口高度 4m，屋脊高度 4.8m。室内上部覆盖缀铝膜保温 幕（67%铝膜，33%透明膜）。要求夜间室内气温不低于 15℃，试计算夜间温室密闭管理情况 下的冬季采暖热负荷。如果采用某燃油暖风机供暖（室内环流方式），该暖风机额定热风量为 3500m2/h，热风出口温度为 75℃。试计算需配置多少台暖风机。（冬季夜间室外计算气温为 -12℃，冷风渗透产生的换气次数为 1.0 次/h。） 26.温室通风的主要目的是什么？ 27.夏季要控制（降低）温室内的气温，一般可采取那些技术措施？ 28.温室内空气为何要求流动，一般适宜的气流速度为多少？ 29.试比较，在夏季采用室外遮阳、室内遮阳以及不采用遮阳三种情况时（温室覆盖层对太阳 辐射的透过率分别为 0.25、0.35、0.65），温室为控制室内气温，维持室内外温差在 2℃以下的 必要通风率的大小。（按室内平均气温为进风口和排风口气温平均值考虑。） 30.华北地区某连栋玻璃温室，东西方向共 10 连栋，跨度为 9.6m，温室东西长 96m，南北 宽 40m。温室采用侧窗和屋脊天窗自然通风系统，屋脊天窗中心离地高度 5m，侧窗中心离地高 度 1.4m。试计算在 4 月下旬正午室外水平面太阳总辐射照度为 870W/m2，室外气温 25℃时， 如依靠室内遮阳幕（温室覆盖层透光率为 0.35）与自然通风相结合的方法，要求将室内气温控 制在 30℃以下，通风窗口的面积应为多少？（取天窗通风面积∶侧窗通风面积＝2∶1，天窗与 侧窗的流量系数均取为 0.65。温室受热面积修正系数 1.1，全温室覆盖表面平均传热系数为 5.5W/(m2·℃)，散热比 1.4，温室蒸腾、蒸发潜热与吸收的太阳辐射热之比为 0.6）。 31.北京地区某连栋玻璃温室，东西方向共 10 连栋，跨度为 9.6m，温室东西长 96m，南北 宽 40m。根据夏季室内种植的植物需将温室内气温控制在 30℃以下的要求，确定采用室内遮阳 幕和湿垫—风机降温系统。温室采用室内遮阳幕后的覆盖层透光率为 0.35。试选择和配置合适 的湿垫—风机降温系统。（温室受热面积修正系数 1.1，全温室覆盖表面平均传热系数 5.5W/(m2·℃)，散热比 1.4，温室蒸腾、蒸发潜热与吸收的太阳辐射热之比为 0.6）。 32.北京地区（北纬 40°）的某塑料连栋温室，东西方向共 8 连栋，单栋跨度为 8m，温室东 西长 64m，南北宽 33m，温室内地面面积 2112m2。温室设有侧窗和谷间天窗自然通风系统， 东西二侧的侧窗长度 30m，高度 1.6m，中心离地面高度 1.4m；共 5 个天窗，通长 33m，开启 到最大时天窗实际过风高度 0.8m，窗口中心离地高度 3.6m。根据室内种植的作物，要求将气温 控制在 30℃以下，室内相对湿度控制在 80%以下，室内 CO2 浓度控制在 270 L/L 以上。试计 算在 4 月份（按 4 月 21 日正午真太阳时 12 时计算），采用自然通风能否满足上述要求。（北 京地区 4 月份室外计算干球温度为 22.6℃，室外空气水蒸气分压力为 1355Pa，温室受热面积修 正系数 a=1.1，温室覆盖层太阳辐射透过率 ＝0.6，室内太阳辐射反射率 ＝0.1，空气的定压 质量比热 cp=1030J/(kg·℃)，温室覆盖层总面积为 Ag=3168m2，全温室覆盖层平均传热系数

K=5Wm2C),温室蒸腾、蒸发潜热与吸收的太阳辐射热之比e=0.6,植物叶面积指数=4，叶 而C02平均吸收强度=0.65×10-30/m2:s),土壤C02呼出强度=0.05×10-3g/(m2s)。)提示 空气状态参数可以查图表（教材附录1），也可计算：气温t时的饱和水蒸汽压为： D6107e四+237水分压R=仰1009为相对)，空气金湿第 d=622p2p 33.园艺设施的遮阳按设置部位的不同有哪二类？其各自的特点及适用范围如何？在选择遮 阳材料上有何不同？ 34.影响温室内湿度变化的因素有哪些？哪些情况可能使室内空气绝对湿度（含湿量）增加或 减少？哪些情况可能使室内空气相对湿度增加或减少？ 35.简述温室内相对湿度的日变化规律。 36.降低温室内的湿度一般有哪些措施？ 37.一般室外大气中C02的浓度为多少？种植了植物的温室晴天在密闭的情况下，室内C02 浓度可能会降低为多少？如果讲行C02施严，一般可以施加到彩少浓度？ 38影响温室内C02浓度变化的因素有哪些？哪些情况可能使温室内C02浓度增加或减少？ 39.增加温室内CO2浓度有哪些措施？各有何优缺点？ 40.C02施肥的肥源及设施有哪些？各有何特点？ 41.CO2施肥一般应选择在什么时期和什么时间？ 42.某栽培果莱的连栋温室，面积1920m2,室内容积7000m3,越冬生产中采用C02施肥 的措施以增加产量。确定每天施肥时间为上午9时~11时，室内CO2浓度晴天控在1200LU儿 阴天控制在600mU几，根据温室的密闭性情况，估计其换气次数为2次h,试分别计算晴天和 阴天CO2施用的流量，以及每天的CO2气源消耗量，其中因为温室密闭不亚漏失的CO2占多 大比例？如果温室采取加强密闭的措施，将换气次数降低为1次，则晴天和阴天的施用流量 每天消耗量，以及漏失量所占比例又各是多少？（取Co=0.6g1m3,fc=3.5,晴天 P=0.65×10-3g/m2-s),Ps=0.1×10-3g/(m2s),阴天P=0.5×10-3g/m2-s) Ps=0.06×10-3g/0m2s.) 43.温室内常见的有苦气体主要有哪些？ 44.何谓土壤水分张力？ 45.何谓无土栽培、营养液裁培？作为一种设施农业生产技术，其有何优势？ 46设施园艺中为何要发展植物组织培养？作为一种植物繁殖技术，其有何优势？ 47.什么是植物工厂？有哪些种类的植物工厂？

K=5W/(m2·℃)，温室蒸腾、蒸发潜热与吸收的太阳辐射热之比 e=0.6，植物叶面积指数=4，叶 面 CO2 平均吸收强度=0.65×10-3g/(m2·s)，土壤 CO2 呼出强度=0.05×10-3g/(m2·s)。）提示： 空气状态参数可以查图表（教材附录 1），也可计算：气温 t 时的饱和水蒸汽压为：       + = 237.3 17.27 ws 610.7exp t t p ，水蒸汽分压 pw =pws /100 （  为相对湿度），空气含湿量 w w 622 p p p d − = 。 33.园艺设施的遮阳按设置部位的不同有哪二类？其各自的特点及适用范围如何？在选择遮 阳材料上有何不同？ 34.影响温室内湿度变化的因素有哪些？哪些情况可能使室内空气绝对湿度（含湿量）增加或 减少？哪些情况可能使室内空气相对湿度增加或减少？ 35.简述温室内相对湿度的日变化规律。 36.降低温室内的湿度一般有哪些措施？ 37.一般室外大气中 CO2 的浓度为多少？种植了植物的温室晴天在密闭的情况下，室内 CO2 浓度可能会降低为多少？如果进行 CO2 施肥，一般可以施加到多少浓度？ 38.影响温室内 CO2 浓度变化的因素有哪些？哪些情况可能使温室内 CO2 浓度增加或减少？ 39.增加温室内 CO2 浓度有哪些措施？各有何优缺点? 40.CO2 施肥的肥源及设施有哪些？各有何特点？ 41.CO2 施肥一般应选择在什么时期和什么时间？ 42.某栽培果菜的连栋温室，面积 1920m2，室内容积 7000m3，越冬生产中采用 CO2 施肥 的措施以增加产量。确定每天施肥时间为上午 9 时~11 时，室内 CO2 浓度晴天控制在 1200mL/L， 阴天控制在 600mL/L，根据温室的密闭性情况，估计其换气次数为 2 次/h，试分别计算晴天和 阴天 CO2 施用的流量，以及每天的 CO2 气源消耗量，其中因为温室密闭不严漏失的 CO2 占多 大比例？如果温室采取加强密闭的措施，将换气次数降低为 1 次/h，则晴天和阴天的施用流量， 每天消耗量，以及漏失量所占比例又各是多少？（取 Co=0.6g/m3，fc =3.5，晴天 P=0.65×10-3g/(m2·s)，Ps=0.1×10-3g/(m2·s)，阴天 P=0.5×10-3g/(m2·s)， Ps=0.06×10-3g/(m2·s)。） 43.温室内常见的有害气体主要有哪些？ 44.何谓土壤水分张力？ 45.何谓无土栽培、营养液栽培？作为一种设施农业生产技术，其有何优势？ 46.设施园艺中为何要发展植物组织培养？作为一种植物繁殖技术，其有何优势？ 47.什么是植物工厂？有哪些种类的植物工厂？