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宁夏地区日光温室结构形式与室内环境测试及保温材料试验研究_图文

发布时间:

附件二

编号:

宁夏大学大学生科技创新与人文社会科学 研究项目申请表



院:

土木与水利工程学院

项目名称:

宁夏地区日光温室结构形式与室 内环境测试及保温材料试验研究

项目主持人:







指导教师:





申请日期:

2010



11



教 务 处 制
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大学生科技创新和人文社会科学研究项目申请表
学 院 专 业 土 木与 水利 工程 学 院 土 木 工 程 项目主持人 年(班)级 马 海 明 08 土木 2 班 联系电话 E-mail 13895669020 ma_haiming@sina.com

项目名称:宁夏地区日光温室结构形式与室内环境测试及 经费预算 5100 元 保温材料试验研究 自筹□ 申报 自然√ 学 文□理√ 成果 调研报告√论文□ 类别 小额□ 类型 人文社科□ 科 工√农√ 形式 实验报告√科技制作□ 重点√ 姓 项目 参加 者 名 所 在 学 院 土水学院 土水学院 土水学院 土水学院 专 业 年(班)级 08 土木 2 班 08 土木 2 班 08 土木 2 班 08 土木 2 班 联系电话 E-mail 李翠玲 王耀瑞 苏文虎 孙永杰 土木工程 土木工程 土木工程 土木工程 13619598914 280982625@qq.com 13639505838 wyr3106@163.com 15008608448 315488418@qq.com 15008604226 835981921@qq.com

起止时间 2010 年 12 月至 2011 年 12 月 指导老 王斌 职称 讲师 联系电话 13895103980 E-mail 师 一、立项依据(项目的意义、前期工作及现状分析) :

pc_wbpc@163.com

我国新农村建设目标的主要任务就是提高农民经济收入,改善农村面貌。就广大农民而 言,高附加值、反季节经济作物的生产是提高其收入的主要途径。设施农业是集成现代生物 技术、农业工程和农用新材料等学科,具有高附加值、高效益和高科技含量的现代农业,是 农业实现高产、优质和高收入的最佳方式。宁夏地处西北地区,全年日照时数为 2600 小时 至 3400 小时,是四川盆地的 2 至 3 倍,全区日照率都在 60%以上。由此可见,本地区的光 热资源十分丰富。正因为具有如此优势的自然条件,我区*年来积极采取措施,大力开发和 利用钢骨架日光温室。截至目前,全区已累计发展设施农业 2.74 万公顷,比上年增加 0.95 万公顷。2007 年,经过多次实地调研和专家反复论证,自治区党委、政府决定在全区发展 百万亩设施农业,将中部干旱带和南部山区作为我区设施农业发展的重中之重。这一发展蓝 图是跳出传统农业的 “小圈子” ,突破干旱和水资源制约,实现农民收入和农村经济跨越式 发展的一项重大决策。其构思是:经过 5 年建设,到 2011 年全区新增设施农业面积 7.93 万 公顷,其中引黄灌区 4.59 万公顷,中部干旱带 1.53 万公顷,南部山区 1.8 万公顷。即在未 来的若干年中,宁夏地区将出现大面积的钢骨架日光温室的建设和使用。 目前,我区在钢骨架日光温室结构的应用中依然存在一些问题,其中由于气温过低致使 日光温室内作物遭受冻害而减产是一个主要方面。 我区应用钢骨架日光温室的拱棚结构少有 玻璃温室,其外维护材料以塑料薄膜及砖、泥、保温板为主,室内温度与湿度在外部气温变 化下发生很大改变。这种对外部气温的敏感性常常发生由于室内环境的剧烈变化,出现不利 于作物生长的冻害现象。根据我区农牧部门统计,2007 年至 2010 年以来,由于我区气候变 化异常现象日益突出, 日光温室作物冻害现象日益突出。 2008 年 1 月的降雪致使银川 1300 如 余公顷温室遭受冻害,其中 200 余公顷瓜菜、花卉受冻严重。2009 年 12 月下旬的大风降温 天气使银川市大量温室遭受冻害,其中西夏区某蔬菜基地 84 栋温室内作物全部被冻。我区 地处西北,经济相对落后,对于农民而言,钢骨架拱棚日光温室投资很大。一旦日光温室遭 受冻害致使减产,将对种植农户造成巨大的经济损失。这一现象会严重影响我区设施农业发 展,打击种植农户的积极性。 据前期调研发现,目前,我区的设施农业用日光温室结构形式以钢骨架拱棚为主,其保
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温维护结构相对比较简单,日光温室前坡围护以塑料薄膜及草毡为主,后坡及后墙(立柱) 围护多见保温板、泥坯墙体、砖砌墙体。日光温室的横向跨度,纵向长度以及结构高度存在 较大差异,依据建筑物理理论可知,不同形式的结构形式,其内部环境热能稳定及传导方式 都有较大的差异。因此,对我区现有设施农用日光温室的室内环境进行调查研究分析,总结 不同结构形式钢骨架日光温室室内环境特点以及对其所常用的维护材料做保温实验研究具 有重要的实用意义, 从本项目研究中找到各种设施农用日光温室结构形式的室内温度分布特 点及温度变化规律,同时通过实验发现不同维护材料的保温性能的差异,可以为已有日光温 室围护材料的替换与修补提供可靠的依据, 同时为适宜我区自然气候条件下的设施农用日光 温室的设计提供有效的参考。 稳定的日光温室室内环境是作物增产的重要前提,针对这一特性,大量专家学者对日光 温室室内环境特性进行了研究, 例如周长吉教授分析了市场上最新推广的6种日光温室前屋 面保温被的保温特性,对保温被结构及其保温性能的进一步改进和提高提出了措施。曲继松 等通过研究得出在西北干旱风沙区日光温室墙体采用砖土复合结构,内部土墙 1.5 m 高度处 以 90 cm 厚度为宜。郭文忠等针对我区 NKWS-Ⅲ型日光温室具有透光率高,容积大的特点进 行了研究,结果表明此种结构有利于无限生长型蔬菜长季节栽培管理,但在室外温度达到 -14.7 摄氏度时,需添加增温设备进行加温。李建设教授针对日光温室土质后墙体与地面对 室内放热情况进行了分析研究, 结果表明对于单位面积墙体和地面而言晴天墙体放热量大于 地面,阴天地面放热量大于墙体,无论晴天与阴天地面全天放热总量总是大于墙体释放总量, 且地面对周期热量变化的缓冲大于墙体。 以上研究为我区日光温室室内环境的控制与建设提 供了有力的依据。本研究从结构形式与室内环境的关系出发,针对结构形式及维护形式的角 度分析其对日光温室室内环境的影响。 将对我区日光温室室内环境的控制提出更新角度的参 考。有助于提高日光温室应用效率,改善作物生长环境。对于稳定及发展我区的设施农业将 会有很大的帮助。 目前,我们已学*完建筑物理,钢结构及建筑材料等相关专业模块课程,已具备结构图 绘制、结构特点分析及材料试验理论等相关专业知识。并且已进行了部分调研和分析工作, 在项目的研究过程中,将进一步改善我区设施农用日光温室使用环境,使其更加有利于作物 的种植。
二、项目实施方案、实施计划和可行性分析:

1.实施方案 深入我区已经广泛推广设施农业栽培应用的地区或种植基地,通过走访、拍照、实地测 量等手段,对设施农业所用结构形式日光温室的室内环境作深入细致的考察和总结。特别是 冬春两季,可能出现对日光温室室内环境影响较大的自然气候时期,采用定是测量的方法, 充分收集日光温室典型结构形式的室内环境变化规律第一手资料;针对常见的维护材料,制 作大比例尺模型,通过试验的方法对其的热能*衡及温度传导进行规律研究。在测量及试验 研究的基础上, 比较不同结构形式的日光温室室内环境及维护材料热能*衡与传导规律性比 较研究,找到有利于作物生长室内环境结构形式及经济有效的维护材料,以期达到本项目的 研究目的。 2.实施计划 第一阶段:2010 年 12 月至 2011 年 4 月,深入设施农业种植基地进行实地调查研究, 收集第一手资料,包括结构形式、室内环境特征与不同气候条件下日光温室室内环境变化的 相关数据。 第二阶段: 2011 年 5 月至 2011 年 9 月,对所收集资料进行整理,总结出规律性特征。
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针对常见的维护材料,制作大比例尺模型,通过试验的方法对其的热能*衡及温度传导进行 规律研究。同时进一步的作补充的资料调研和收集工作。以期完善分析结果。 第三阶段: 2011 年 10 月至 2011 年 12 月, 项目成果的整理及结题验收。 3.可行性分析 我们已学*完建筑物理,钢结构及建筑材料等相关专业模块课程,已具备结构图绘制、 结构特点分析及材料试验理论等相关专业知识。并且已进行了部分调研和分析工作,在项目 的研究过程中,将进一步完善我区设施农用日光温室室内环境特征数据。本项目可利用已结 题项目宁夏大学自然科学基金资助项目 “宁夏气候条件下日光温室钢骨架力学特性及结构优 化分析” (ZR200715)及宁夏大学大学生科技创新与人文社会科学研究项目“宁夏地区日光 温室钢骨架变形特点及耐久性能调查研究”的研究成果,充分利用本项目参研同学来自我区 各个地区的特点,为本项目的实施打下扎实的基础。
三、创新点简介

目前,日光温室种植已成为我区农民冬春季节增收的主要方式,但由于地域特点,其应 用过程中还存普遍冻害想象。 基于建筑结构形式及材料试验理论对日光温室室内环境特征研 究较少,特别是欠发达地区的研究分析就更少。我区地处西北,光热资源十分丰富,日光温 室的应用前景十分广阔。本项目的创新之处在于着眼于我区广大农村的广阔需求,结合日光 温室结构形式、建筑物理理论及材料实验分析研究,为设施农业用日光温室室内环境应用特 征及其围护材料合理利用提供参考。 为大力推广我区设施农业的应用和新农村建设做出应有 的贡献。

四、预期目标及成果形式;

对设施农业所用结构形式日光温室的室内环境作深入细致的考察和总结。 特别是冬春两 季,可能出现对日光温室室内环境影响较大的自然气候时期,采用定是测量的方法,充分收 集日光温室典型结构形式的室内环境变化规律并提交调研报告;针对常见的维护材料,制作 大比例尺模型,通过试验的方法对其的热能*衡及温度传导进行规律研究并提交实验报告。

五、项目经费预算计划(明细表) : 1.材料费:1500 元 2.资料费:300 元 3.加工费:1000 元 4.检测费:300 元 5.交通费:2000 元 经费合计:5100 元

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指导老师具体意见:

签字: 学院组织专家意见:







专家组签字: 年 学院意见: 月 日

学院* 宁夏大学学生创新与社会实践指导委员会意见:

负责人签字: 年 月 日

*(教务处代章)

负责人签字: 年 月 日

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