CN205249952U - 一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶 - Google Patents

Abstract

一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，由框架与屋顶系统、墙体、保温反光板启闭系统和保温膜放卷密封系统四部分组成，所述框架与屋顶系统包括立柱和设置在立柱间的桁架，在立柱和桁架上架设雨槽，各雨槽间设置保温反光板；所述墙体包括装设在最外围立柱间的保温板和采光板；所述保温反光板启闭系统包括设置在保温反光板内侧面的水平板条，水平板条上等间距装设有绞座，各绞座上活络连装有弧形齿条，弧形齿条下部伸入一齿轮盒内与其内齿轮啮合，所述齿轮盒内齿轮通过传动轴与减速电机的电机轴联动；所述保温膜放卷密封系统包括设置在立柱之间的卷膜轴，在卷膜轴上缠绕有保温膜。本申请可大大减少人工供暖，降低成本，减轻环境污染。

Description

一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶

技术领域

本申请涉及一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，属于农业设施领域。

背景技术

现有的连栋温室屋顶结构有以下几种类型：1、“人”字屋面或尖顶屋面，这种温室每跨为一个、两个或两个以上的“人”字屋面，荷兰国典型的Venlo（文洛）型温室就是每跨两或三个“人”字小屋面；2、拱圆形屋顶；3、锯齿形屋顶，屋面上有竖直通风口；4、平屋顶，温室屋面为水平或近似水平结构。

以上温室屋顶结构存在以下缺陷：

①保温性能差。上述温室屋顶覆盖材料一般为玻璃、PC阳光板即聚碳酸酯板和塑料薄膜，采取双层真空玻璃、双层充气膜或在温室内顶部安装1层或2层水平保温幕布，来增强温室屋顶的保温效果，由于保温幕布难以做到密封严实，漏风跑温严重，使得保温效果不佳。上述保温措施尤其不适应北方寒冷地区温室保温的要求。

②屋顶采光与保温矛盾突出。由于屋顶采用增加透光材料的厚度或层数的方式，在增强了保温性能的同时，却大幅度降低了屋顶的透光率。

③屋顶遮光面积大。在炎热的夏季，温室需要在屋顶上方设置遮阳网，避免光照过度；在严寒的冬季，需要在温室内顶部设置1—2层保温幕布，当遮阳网、保温幕布收起堆积时，就会形成若干道阳光遮挡带，从而降低温室的采光率。

发明内容

本申请的目的在于提出一种结构简单，操控便捷，效果明显，非常适于北方寒冷地区四季育苗和果蔬生产的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶。

本申请的目的是这样实现的：一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，由框架与屋顶系统、墙体、保温反光板启闭系统和保温膜放卷密封系统四部分组成，所述框架与屋顶系统包括立柱和设置在立柱间的桁架，在立柱和桁架上架设有雨槽，各雨槽间设置保温反光板，保温反光板和雨槽组成温室屋顶；所述墙体包括装设在最外围立柱间的保温板和采光板；所述保温反光板启闭系统包括设置在保温反光板内侧面的水平板条，水平板条上等间距装设有绞座，各绞座上活络连装有弧形齿条，弧形齿条下部伸入一齿轮盒内与其内齿轮啮合，所述齿轮盒内齿轮通过传动轴与减速电机的电机轴联动；所述保温膜放卷密封系统包括设置在立柱之间的卷膜轴，在卷膜轴上缠绕有保温膜。

一、框架与屋顶系统：

①框架：在棋盘格纵横排布的地坪基坑栽有长方体立柱，东西方向的立柱为排，南北方向的立柱为列，最南最北的两排立柱分别为南立柱、北立柱，其余立柱为内立柱。每列立柱的相邻二立柱间上部同一高度连装有南北方向的水平桁架，立柱与桁架组成框架；

②屋顶：在每根立柱上端及相邻二立柱间的桁架上架设有东西走向等间隔排布的U形雨槽。在两个相邻雨槽间安装有长方体保温反光板，该板北侧边框以合页与雨槽的南帮上沿连接，南侧边框压盖在雨槽的北帮上沿上，两上沿均装设有橡胶密封条。保温反光板和U形雨槽组成温室屋顶，屋顶整体呈长方形，其长轴方向为东西向，屋顶自东向西或自西向东微倾。

二、墙体：东、南、西、北最外侧每两个相邻立柱上分别连装有水平固定杆，东、南、西侧的固定杆连装有可透光的采光板，以此组成东、南、西墙。北侧固定杆连装有保温板，以此组成北墙。

三、保温反光板启闭系统：在保温反光板内侧面连装有东西向水平板条，其上等间距装设有绞座。在每条保温反光板中部相对应的桁架上装设有减速电机，电机轴两端通过联轴器分别与东西向的传动轴相连，在减速电机东西两侧的各南北向桁架上，均装设有轴座，传动轴穿过各轴座。在传动轴上与各绞座相对应位置处分别连装有齿轮盒，在绞座上活络连装有弧形齿条，其齿牙向北，齿条下部穿过齿轮盒，与齿轮盒内齿轮啮合。

四、保温膜放卷密封系统：

①保温膜放卷密封：在桁架下方的南立柱北壁，北立柱南壁及各排内立柱上部南、北壁同一水平位置，分别连装有U形托座，托座底部装设有可自由转动的两个托轮，在各托轮上共同承托有东西向卷膜轴，该轴的一端穿在最东或最西内立柱上装设的轴承座内，另一端穿透最西或最东墙体，与装设在该侧内立柱外壁上的电机的轴连接。在相邻两排立柱的两根卷膜轴间连有保温膜，该膜的南侧边缘与南侧卷膜轴胶黏连接，北侧边缘上等间距连有拉膜绳，该绳的另一端绕在北侧卷膜轴上；

②柱间密封：在每排托座的外耳上，共同套装有一条东西向Π形卡槽，在同一立柱南、北两卡槽的外壁上分别连有柱间保温膜的南、北边缘，柱间保温膜绕过卷膜轴的下方。在南、北立柱的托座上的卡槽外壁上，分别连有柱间保温膜的北、南边缘，该膜的南、北边缘与同侧的墙体相连；

③保温膜东西边缘密封：在东、西墙体内侧各设有保温膜边缘密封装置，其由连装在最东、最西各内立柱西壁、东壁上的上支架、下支架、压条和螺杆组成，下支架为直角三角形，其各竖向直角边分别与立柱西壁、东壁相连，各水平直角边与卡槽上端面位于同一平面，在水平直角边上铺设采光板，保温膜的东西边缘自然搭在采光板上；上支架位于下支架同侧上方，为╒形方管，其竖向段分别与立柱西壁、东壁相连，水平段外端部开有竖向圆孔，在孔内装有竖向螺杆，圆孔上方的螺杆上上有调节螺母，在各螺杆下端连有方管压条，在压条下壁胶粘有等宽的海绵条。

由于实行上述技术方案，就使得本实用新型有效解决了北方地区连栋温室屋顶冬季采光与保温的矛盾，提高温室采光率，大幅度提升了温室屋顶的保温能力，增大了通风能力。其集采光、保温、通风和遮阳为一体，大大减少人工供暖，降低生产成本，减轻环境污染。其结构简单，操控便捷，非常适于北方寒冷地区四季育苗和果蔬生产。

附图说明：本实用新型的具体结构由以下的附图和实施例给出：

图1是兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶结构示意图；

图2是保温反光板张合传动结构示意图；

图3是保温反光板、雨槽、齿条传动结构示意图；

图4是保温反光板保温、采光、遮阴原理示意图；

图5是图1沿A-A面剖开下部俯视图，即立柱、轴承座、托座、卷膜轴、电机、保温膜、拉绳位置关系及连接示意图；

图6是图5的B-B剖面图，即立柱、托座、卷膜轴、卡槽及柱间保温膜位置关系及连接示意图；

图7是图5的C-C剖面图，即西、东侧立柱及保温膜东西边缘密封结构示意图；

图8是图5的D-D剖面图，即南或北侧立柱、托座、卷膜轴、卡槽及保温膜位置关系及连接示意图；

图9是图5的E-E剖面图，即同排两相邻立柱间卷膜轴、卡槽、保温膜及柱间保温膜位置关系及连接示意图；

图10是图5的F-F剖面图，即电机、卷膜轴、东墙、西墙、托座结构示意图；

图11是太阳入射光、反射光与保温反光板及温室屋顶关系示意图。

图例：1、保温反光板，2、雨槽，3、卡槽，4、桁架，5、保温膜，6、卷膜轴，7、采光板，8、固定杆，9、南立柱，10、柱间保温膜，11、内立柱，12、托轮，13、托座，14、北立柱，15、保温板，16、反光膜，17、绞座，18、齿条，19、板条，20、传动轴，21、橡胶密封条，22、联轴器，23、减速电机，24、轴座，25、齿轮盒，26、包套，27、合页，28、电机，29、拉膜绳，30、轴承座，31、螺杆，32、调节螺母，33、上支架，34、压条，35、海绵条，36、下支架，37、屋顶。

具体实施方式：本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例：如图1—11所示，一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，由框架与屋顶系统、墙体、保温反光板启闭系统和保温膜放卷密封系统四部分组成，所述框架与屋顶系统包括立柱和设置在立柱间的桁架，在立柱和桁架上架设有雨槽，各雨槽间设置保温反光板，保温反光板和雨槽组成温室屋顶；所述墙体包括装设在最外围立柱间的保温板和采光板；所述保温反光板启闭系统包括设置在保温反光板内侧面的水平板条，水平板条上等间距装设有绞座，各绞座上活络连装有弧形齿条，弧形齿条下部伸入一齿轮盒内与其内齿轮啮合，所述齿轮盒内齿轮通过传动轴与减速电机的电机轴联动；所述保温膜放卷密封系统包括设置在立柱之间的卷膜轴，在卷膜轴上缠绕有保温膜。

保温反光板由聚氨酯保温板、聚苯乙烯泡沫板或岩棉板保温板材和反光膜组成，保温板内外壁均压合有彩钢板，内壁彩钢板上贴有反光膜，保温反光板的四周边包有包套。

采光板为真空玻璃、聚碳酸酯板。

一、框架与屋顶系统：

①框架：在棋盘格纵横排布的地坪基坑栽有长方体立柱，东西方向的立柱为排，南北方向的立柱为列，最南最北的两排立柱分别为南立柱9、北立柱14，其余立柱为内立柱11。每列立柱的相邻二立柱间上部同一高度连装有南北方向的水平桁架4，立柱与桁架4组成框架；

②屋顶：在每根立柱上端及相邻二立柱间的桁架4上架设有东西走向等间隔排布的U形雨槽2，在两个相邻雨槽2间安装有长方体保温反光板1，该板由聚氨酯保温板、聚苯乙烯泡沫板或岩棉板等保温板材和铝箔反光膜16组成，保温板内外壁均压合有彩钢板，内壁彩钢板上贴有铝箔反光膜16，保温反光板1的四周边包有金属包套26。保温反光板1北侧边框以合页27与雨槽2的南帮上沿连接，南侧边框压盖在雨槽2的北帮上沿上，两上沿均装设有橡胶密封条21。保温反光板1和U形雨槽2组成温室的屋顶37，屋顶37整体呈长方形，其长轴方向为东西向，屋顶37自东向西或自西向东微倾。

二、墙体：东、南、西、北最外侧每两个相邻立柱上分别连装有水平固定杆8，东、南、西侧的固定杆8连装有真空玻璃、聚碳酸酯板等可透光的采光板7，以此组成东、南、西墙。北侧固定杆8连装有保温板15，以此组成北墙。

三、保温反光板启闭系统：在保温反光板1内侧面连装有东西向水平板条19，其上等间距装设有绞座17。在每条保温反光板1中部相对应的桁架4上装设有减速电机23，电机轴两端通过联轴器22分别与东西向的传动轴20相连，在减速电机23东西两侧的各南北向桁架4上，均装设有轴座24，传动轴20穿过各轴座24。在传动轴20上与各绞座17相对应位置处，分别连装有齿轮盒25，在绞座17上活络连装有弧形齿条18，其齿牙向北，齿条18下部穿过齿轮盒25，与齿轮盒25内的齿轮啮合。

四、保温膜放卷密封系统：

①保温膜放卷密封：在桁架4下方的南立柱9北壁，北立柱14南壁及各排内立柱11上部南、北壁同一水平位置，分别连装有U形托座13，托座13底部装设有可自由转动的两个托轮12，在各托轮12上共同承托有东西向卷膜轴6，该轴的一端穿在最东或最西内立柱11上装设的轴承座30内，另一端穿透最西或最东墙体，与装设在该侧内立柱11外壁上的电机28的轴连接。在相邻两排立柱的两根卷膜轴6间连有保温膜5，该膜的南侧边缘与南侧卷膜轴6胶黏连接，北侧边缘上等间距连有拉膜绳29，该绳的另一端绕在北侧卷膜轴6上；

②柱间密封：在每排托座13的外耳上，共同套装有一条东西向Π形卡槽3，在同一立柱南、北两卡槽3的外壁上分别连有柱间保温膜10的南、北边缘，柱间保温膜10绕过卷膜轴6的下方。在南、北立柱9、14的托座13上的卡槽3外壁上，分别连有柱间保温膜10的北、南边缘，该膜的南、北边缘与同侧的墙体相连；

③保温膜东西边缘密封：在东、西墙体内侧各设有保温膜5边缘密封装置，其由连装在最东、最西各内立柱11西壁、东壁上的上支架33、下支架36、压条34和螺杆31组成，下支架36为直角三角形，其各竖向直角边分别与内立柱11的内壁相连，各水平直角边与卡槽3上端面位于同一平面，在水平直角边上铺设采光板7，保温膜5的东、西边缘自然搭在该板上；上支架33位于下支架36同侧上方，为╒形方管，其竖向段分别与内立柱11西壁、东壁相连，水平段外端部开有竖向圆孔，在孔内装有竖向螺杆31，圆孔上方的螺杆31上上有调节螺母32，在各螺杆31下端连有方管压条34，在压条34下壁胶粘有等宽的海绵条35。

操控和使用：

保温：当夜晚、阴天、雾天、冬天时，通过减速电机23关闭保温反光板1，同时通过电机28，使相邻两排内立柱11间的两卷膜轴6同向等速转动，使得保温膜13在两排内立柱11之间完全张开，形成屋顶37和保温膜5的双层保温。保温反光板1的保温板部分由聚氨酯保温板、聚苯乙烯泡沫板或岩棉板等低导热系数的板材制成，保温性能优良。反光保温板1上贴有铝箔材质的反光膜16，其反射率高，同时该反光膜16阻挡住了温室内热量通过热辐射方式经屋顶散射，减少了屋顶37的热量流失。当保温膜5处于完全张开的密封状态时，其与屋顶37间形成了密闭的空气层，静止状态的空气是热的不良导体，从而进一步加强了屋顶37的保温性能。通过柱间保温膜10阻止了温室内热量从两内立柱11间散失。当保温膜5张开或收缩时，事先利用螺杆31上的调节螺母32，将海绵条35与其下部的采光板7间调节成合适间隙，因海绵条35具有弹性，采光板7具有光滑的表面，如此即可既保证保温膜5的东、西边缘在卷膜轴16的驱动下能沿南、北方向自由位移，又能使该膜与东、西墙采光板7之间实现密封。保温反光板1、保温膜5、柱间保温膜10、保温膜5的东西边缘密封，四种保温举措使得温室保温性能得到极大提升。

采光：如图4所示，当温室白天外环境处于晴天时，通过减速电机23打开保温反光板1，由于该板贴有铝箔材质的反光膜16的一面向南，所以调节保温反光板1的开启角度，使之大于或等于太阳高度角即阳光相对于地面的入射角，这时，太阳入射光即可直接进入温室或照射到反光膜16上。由于光线的入射角与反射角相等，照射到反光膜16上的太阳光即可经该膜反射进入温室，实现采光。

如图11所示，假设太阳入射角为α，保温反光板1的开启角度为β，设β≥α，则经反射膜16反射而进入温室的反射光，与地面形成的夹角等于2β-α。因β≥α，则2β-α始终大于α。深冬季节，太阳入射角很低，温室内南面植物遮挡北边植物的情况比较严重。根据该结果，通过调大保温反光板1的开启角度β，增加经反光膜16反射的太阳反射光与温室地面的夹角，来改善光线在温室的分布，就十分有效。如果将保温反光板1的开启角度根据太阳高度角与时刻关系相对应，通过智能控制，可使2β-α的值智能控制在90o左右，这时将保温反光板1的开启角度β调整为（90+α）/2就可实现，即当β=（90+α）/2时，2β-α=90o，就很好的解决了温室内南面植物遮挡北面植物光线的问题。

通风：当白天温室内温度、湿度过大时，通过减速电机23打开保温反光板1，同时，通过电机28、卷膜轴6收卷保温膜5，即可调节温室的通风量，将室温、湿度调节到适宜。当保温反光板1开启到设置的最大角度，保温膜5全部收卷起，则可实行屋顶37全通风。

遮阳：如图4所示，当温室外部太阳光照过强时，通过减速电机23调节保温反光板1，使之开启角度小于太阳光线的入射角，此时阳光只能照到保温反光板1的背面，该板即起到遮挡阳光进入温室的作用。

显然，本申请的上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，由框架与屋顶系统、墙体、保温反光板启闭系统和保温膜放卷密封系统四部分组成，其特征在于：所述框架与屋顶系统包括立柱和设置在立柱间的桁架，在立柱和桁架上架设有雨槽，各雨槽间设置保温反光板，保温反光板和雨槽组成温室屋顶；所述墙体包括装设在最外围立柱间的保温板和采光板；所述保温反光板启闭系统包括设置在保温反光板内侧面的水平板条，水平板条上等间距装设有绞座，各绞座上活络连装有弧形齿条，弧形齿条下部伸入一齿轮盒内与其内齿轮啮合，所述齿轮盒内齿轮通过传动轴与减速电机的电机轴联动；所述保温膜放卷密封系统包括设置在立柱之间的卷膜轴，在卷膜轴上缠绕有保温膜。

2.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：在棋盘格纵横排布的地坪基坑栽有长方体立柱，东西方向的立柱为排，南北方向的立柱为列，最南最北的两排立柱分别为南立柱、北立柱，其余立柱为内立柱，每列立柱的相邻二立柱间上部同一高度连装有南北方向的水平桁架，立柱与桁架组成框架。

3.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：在每根立柱上端及相邻二立柱间的桁架上架设有东西走向等间隔排布的U形雨槽，在两个相邻雨槽间安装有长方体保温反光板，该板北侧边框以合页与雨槽的南帮上沿连接，南侧边框压盖在雨槽的北帮上沿上，两上沿均装设有橡胶密封条，保温反光板和U形雨槽组成温室屋顶，屋顶整体呈长方形，其长轴方向为东西向，屋顶自东向西或自西向东微倾。

4.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：东、南、西、北最外侧每两个相邻立柱上分别连装有水平固定杆，东、南、西侧的固定杆连装有采光板，以此组成东、南、西墙，北侧固定杆连装有保温板，以此组成北墙。

5.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：在保温反光板内侧面连装有东西向水平板条，其上等间距装设有绞座，在每条保温反光板中部相对应的桁架上装设有减速电机，电机轴两端通过联轴器分别与东西向的传动轴相连，在减速电机东西两侧的各南北向桁架上，均装设有轴座，传动轴穿过各轴座，在传动轴上与各绞座相对应位置处分别连装有齿轮盒，在绞座上活络连装有弧形齿条，其齿牙向北，齿条下部穿过齿轮盒，与齿轮盒内齿轮啮合。

6.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：保温膜放卷密封：在桁架下方的南立柱北壁，北立柱南壁及各排内立柱上部南、北壁同一水平位置，分别连装有U形托座，托座底部装设有可自由转动的两个托轮，在各托轮上共同承托有东西向卷膜轴，该轴的一端穿在最东或最西内立柱上装设的轴承座内，另一端穿透最西或最东墙体，与装设在该侧内立柱外壁上的电机的轴连接，在相邻两排立柱的两根卷膜轴间连有保温膜，该膜的南侧边缘与南侧卷膜轴胶黏，北侧边缘上等间距连有拉膜绳，该绳的另一端绕在北侧卷膜轴上。

7.如权利要求6所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：柱间密封：在每排立柱托座的外耳上，共同套装有一条东西向Π形卡槽，在同一立柱南、北两卡槽的外壁上分别连有柱间保温膜的南、北边缘，柱间保温膜绕过卷膜轴的下方，在南、北立柱的托座上的卡槽外壁上，分别连有柱间保温膜的北、南边缘，该膜的南、北边缘与同侧的墙体相连。

8.如权利要求7所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：保温膜东西边缘密封：在东、西墙体内侧各设有保温膜边缘密封装置，其由连装在最东、最西各内立柱西壁、东壁上的上支架、下支架、压条和螺杆组成，下支架为直角三角形，其各竖向直角边分别与立柱西壁、东壁相连，各水平直角边与卡槽上端面位于同一平面，在水平直角边上铺设有采光板，保温膜的东西边缘自然搭在采光板上；上支架位于下支架同侧上方，为╒形方管，其竖向段分别与立柱西壁、东壁相连，水平段外端部开有竖向圆孔，在孔内装有竖向螺杆，圆孔上方的螺杆上上有调节螺母，在各螺杆下端连有方管压条，在压条下壁胶粘有等宽的海绵条。

9.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：保温反光板由聚氨酯保温板、聚苯乙烯泡沫板或岩棉板保温板材和反光膜组成，保温板内外壁均压合有彩钢板，内壁彩钢板上贴有反光膜，保温反光板的四周边包有包套。

10.如权利要求1所述的兼具采光、保温、通风、遮阳功能的连栋温室屋顶，其特征在于：采光板为真空玻璃、聚碳酸酯板。