不同气候条件下最佳的商业温室结构类型

您选择的商业温室结构类型很大程度上取决于其使用地的气候。因此，合适的温室设计取决于多种环境因素，包括温度、降雨量、风力、湿度、日照和季节变化。

气候因素应转化为设计价值，而非仅仅作为一种笼统的印象。在商业项目中，有四组数据起着至关重要的作用：房屋必须达到的峰值空气交换率、达到该值所需的通风面积、场地带来的结构荷载以及屋顶的透光率。一旦确定了这些参数，结构选择便基本水到渠成。

将结构与气候相匹配

气候不仅会影响温室内部的设备，还会影响温室结构本身。需要检查的主要方面包括通风面积、屋顶设计、结构强度、覆盖物、隔热、遮阳和排水。

检查通风能力

在炎热气候下，温室需要足够的通风面积来排出热量。屋顶通风口尤为重要，因为暖空气会从高处的开口逸出。在潮湿地区，当外部条件允许时，通风还有助于去除湿气。

两个指标定义了通风的适宜性。在夏季制冷高峰期，商业建筑的设计通风量应达到每小时约 40-60 次换气，冬季则需控制每小时至少 1 次换气，以调节湿度和二氧化碳浓度。为了实现自然通风，屋顶和侧面开​​口的总面积应至少占建筑面积的 15%-20%，此处所指的有效通风面积是指扣除桁架、通风装置和防虫网后的有效通风面积。屋檐高度也至关重要：商业 Venlo 式建筑的典型屋檐高度为 4-6 米，大跨度建筑的立柱高度超过 10 米，这些因素都会增加屋脊的浮力，从而将热空气排出。

检查结构荷载

风力会影响框架、连接件、基础和覆盖层固定件。制造商应根据当地实际设计荷载计算结构，而不是在每个工地都采用相同的结构规范。

对于商业生产温室，合适的参考标准是温室专用结构标准，例如 EN 13031-1，该标准涵盖风荷载、透明覆层上的受控雪荷载以及覆盖物和悬挂设备的重量——正是因为温室结构轻巧且对荷载敏感。为了便于理解，典型的商业温室框架设计可承受约 85 英里/小时的风速和约 32 磅/平方英尺的雪荷载，升级设计则可承受约 140 英里/小时的风速。排水槽高度与这些荷载相互作用：更高的立柱会增加地基处的风力矩，因此框架、连接件、地基和锚固装置必须协同设计。

考虑覆盖和保温

寒冷气候下，减少热量损失尤为重要。覆盖系统、隔热屏和供暖系统应综合考虑。一些商业设计可能会采用隔热性能更佳的覆盖材料，尤其是在气候和作物条件允许的情况下，增加成本是值得的。

两项决定至关重要。首先是屋顶的透光率，因为玻璃Venlo屋顶组件的整体透光率通常在75%至85%左右，设计不应牺牲无法回收的光线。其次是遮阳帘，因为隔热遮阳帘通常可以节省30%至50%的供暖能源，而反射遮阳帘比相同遮光率的黑色遮阳帘能使室内温度降低4至8摄氏度——这意味着一种遮阳帘规格即可满足供暖季和夏季用电高峰期的需求。

雨水和排水计划

暴雨过后，仅仅依靠合适的屋顶覆盖物是不够的。屋顶排水沟、落水管、地面排水系统和地基区域都需要综合规划，确保雨水能够顺利排出温室。

屋檐排水沟的尺寸应根据当地设计降雨强度，并应用于整个屋顶平面面积，而非每个跨度。在多跨度房屋中，屋檐排水沟还负责收集屋顶内侧的冷凝水，并通过玻璃条凹槽引导冷凝水流向此处，防止冷凝水滴落到农作物上。

考虑太阳辐射

强烈的阳光会迅速提高温室温度。遮荫可以减少太阳辐射，但过度遮荫也会减少作物可利用的光照。因此，遮荫系统应与作物种类和当地的日照条件相匹配。

遮光率应以测量辐射量的百分比来表示，并注意遮光层会减少已被覆盖物过滤的光线。遮光材料本身的雾度和反射率各不相同，因此，更有意义的比较对象是照射到遮阳篷上的总光量，而不是印在织物上的遮光率百分比。

选择适合炎热潮湿气候的建筑

在炎热潮湿的气候下，建筑物需要具备散热排湿的能力。设计应确保良好的自然通风，并允许遮阳、降温和可控通风。

适用于大面积种植的多跨温室

如果通风和冷却系统能够适应当地环境，多跨度商业温室可以适用于温暖地区的商业种植。连通的跨度结构提供了充足的种植空间，并且可以在整个温室中进行灵活配置。屋顶通风、侧面开口、空气循环和热管理都应是设计中的关键考虑因素。

在温暖的环境下，限制因素通常不是通风口的总面积，而是每个跨度的独立性。在大型连通式住宅中，空气需要从进气口到出气口的路径更长，因此内部循环（其设计约为每平方英尺楼面面积2 CFM的风机容量，即每平方米约0.6立方米/分钟）与开口计算同等重要。开口配置也至关重要：侧面进气口与迎风屋顶通风口相结合，可实现最高的自然通风量，在风速仅为0.5米/秒的情况下，每小时换气次数约为12.3次，而仅采用屋顶通风则达不到这一效果。

合适的多跨温室制造商可以根据项目的具体气候需求定制温室及其结构元素的设计。这对于需要大量生产空间但又无需建造独立种植建筑的企业来说非常有利。

哥特式温室可改善空气释放

采用哥特式设计可以提供额外的屋顶面积，同时也能为作物生长区域的热空气提供排出空间。弧形轮廓也比平缓的坡度更容易积雪，因此这种形状常用于多雪地区。不过，通风、遮阳、覆盖和制冷等措施仍建议根据当地实际情况进行选择。外观像哥特式并不一定意味着它就是哥特式建筑。其完善的气候控制系统决定了它在炎热气候下的效率。

权衡取舍之处显而易见：更大的内部空间意味着在高峰时段每小时需要40-60次换气的情况下，需要更多的能源来加热和通风，并且需要更大的遮阳面积才能覆盖相同的楼层。弧形屋顶是一种几何形状，而非承重等级——结构计算仍然需要进行。

遮阳与冷却一体化

温暖气候下，强烈的阳光照射会导致室内温度迅速升高。遮阳系统有助于减少阳光直射；在自然通风不足的情况下，可以使用制冷设备来控制温度。

遮阳和冷却的设计应考虑不同的因素。遮阳可以减少一部分太阳辐射，而蒸发冷却则受限于湿球温度差：湿帘的设计湿球效率为 70%–80%，在系统整体效率约为 80% 的情况下，大约能降低 9 °F (5 °C) 的温度，此时送风温度比环境温度低 10–20 °F。在潮湿天气下，湿球温度差会缩小，因此，仅根据干球峰值温度验证的冷却设计在最需要的时候性能会不足。

这些系统在建筑设计阶段就已纳入规划，而不是在建筑建成后才临时拼凑。它们应该安装在商业温室中，尺寸应与温室大小和作物需求相匹配，并配备相应的控制系统。

高温：优先考虑屋顶通风、气流、遮阳和合适的冷却能力。

高湿度：有效去除湿气，并持续进行内部空气流动。

阳光强烈：使用可控遮光，同时避免不必要地减少作物可利用的光照。

大型作业：协调各个相连生产区域的气候设备。

选择适合寒冷、多风或气候多变地区的建筑结构

当气温下降且面临恶劣天气时，温室结构的优先考虑因素就有所不同。商业温室的设计从一开始就应考虑保温性能、结构强度、覆盖材料的选择、通风控制的可能性以及抵御极端天气条件的能力。

文洛温室用于可控生产

一套集成且设计精良的环境系统使Venlo温室能够为商业种植提供结构化的环境。它可以轻松配置，以容纳商业温室的所有必要设备，例如通风设备、遮阳设备、灌溉设备等。

对于较冷的地区，需要考虑保温和可控通风。目标是在最大限度减少热量损失的同时，保持作物的最佳生长条件。Venlo模块在这方面发挥了重要作用：标准跨度为6.4米、8.0米或9.6米，隔间间距为4.0米、4.5米或5.0米，排水槽高度为4-6米，允许从标准系列中选择遮阳网、通风驱动装置和其他设备，因此无需定制框架即可添加节能遮阳网。Venlo温室制造商可能能够根据项目需求定制尺寸、覆盖材料和环境控制系统，以满足系统运行要求。

适用于高风区的坚固结构

在选择结构、规划地基、框架连接以及安装覆盖层时，应考虑风力因素。这些因素在开阔场地更为重要，需要比在遮蔽场地给予更多关注。

温室并非必须千篇一律；其设计应考虑预期条件。商业温室制造商在进行结构设计之前，需要考虑场地朝向。这将有助于确保所选设计适合实际使用环境。作为参考，标准商业温室框架的设计可承受约 85 英里/小时的风速，而对于沿海或高地等风速较高的场地，则可提供可承受约 140 英里/小时风速的升级规格。

应对暴雨的建筑物

在多雨地区，良好的屋顶排水和场地排水至关重要。出入口、生产区或地基周围不应积水。屋顶形状、排水沟、排水路径以及建筑物周围的地面情况都应纳入考虑。此外，还必须通过适当的通风来调节室内相对湿度。

即使商业温室的结构完好无损，排水问题也会阻碍其正常运行。这些系统可以在一开始就进行规划，以避免在系统运行过程中进行不必要的更改。

寒冷气候热管理

在寒冷地区，应密切监测热量损失，但同时也要保证足够的通风以保障作物健康生长。覆盖材料、加热系统、循环风扇和通风控制装置的选择应协调一致。

两个数据体现了这种权衡。纱窗可以回收30%至50%的供暖能量，而为了控制湿度，通风系统在冬季仍需保证每小时至少约1次的空气交换。设计的关键在于如何在最大限度减少热损失的情况下实现这种空气交换——这就是为什么带纱窗的屋脊通风口和分级控制在寒冷气候下如此重要的原因。

如果使用加热设备，应整体加热整个种植区域，而不是针对特定区域。传感器的另一个用途是检测温度，从而更好地进行温度控制。在设计多跨温室时，应在早期阶段就考虑加热需求。安装后再加装大型加热设备可能会比较困难。

应对多变天气的设计

同一地区不同季节之间，甚至昼夜之间，温度都会出现显著波动。这里的建筑需要能够灵活地切换供暖、通风、遮阳和制冷等功能。

在这方面，移动环境控制至关重要。设备应能适应不断变化的环境条件，避免产生不必要的需求。实际上，这意味着采用阶段式控制而非简单的开关式控制：通风口逐步打开，然后关闭防护网，最后启动冷却，从而避免大量空气同时响应单一设定值。企业可以与合适的商业温室制造商合作，由他们将结构和环境需求整合到一个协调的设计方案中。

寒冷地区：重点关注保温性、供暖能力、可控通风和合适的覆盖物。

多风地区：优先考虑结构强度、牢固的基础和可靠的部件连接。

雨水地区：要同时规划屋顶排水、地面排水和湿度管理。

多变的气候：使用能够响应温度和阳光变化的灵活控制装置。

常见问题解答

通风、遮阳和制冷效果良好的建筑结构通常更适合炎热环境。最终选择还应考虑湿度、作物类型和场地朝向。从量化角度来看，理想的设计应在制冷高峰期达到每小时 40-60 次换气，屋顶和侧面通风口的总面积至少占地面面积的 15%-20%，并且配备的冷却系统湿帘效率达到 70%-80%。

允许屋顶和侧面开​​口的总面积至少占楼面面积的 15%–20%，有效自由面积是指扣除桁架、机械装置和防虫纱窗后的有效自由面积。请注意，纱窗会造成实际的通风量损失：一个标准的防虫纱窗会损失约 10%–20% 的无遮挡开口的通风量；75 目纱窗比 40 目纱窗的自然通风量减少约 25%；而对于 100 平方米的开口，50 目纱窗在 55% 的开孔率下，实际通风量仅相当于约 55–60 平方米。

该结构应具备保温、可控通风、供暖和使用合适的覆盖材料的功能。设计要求取决于当地寒冷环境的严重程度和持续时间。带有隔热屏的芬洛模块通常是切实可行的解决方案，因为隔热屏通常可以节省 30% 至 50% 的供暖能源，同时该结构仍能保持每小时至少约 1 次的空气交换，从而实现湿度控制。

这些参数是根据场地的朝向计算得出的，而不是从目录中选择。对于商业生产温室，通常参考温室专用结构标准，例如 EN 13031-1，该标准涵盖透明覆层的风荷载和受控雪荷载。典型的商业框架设计可承受约 85 英里/小时的风速和约 32 磅/平方英尺的雪荷载，如果场地需要，则可升级至约 140 英里/小时。较高的排水槽会增加地基处的风力矩，因此框架和地基必须作为一个整体系统进行设计。

弧形哥特式屋顶比平缓的屋顶更容易排雪，这在多雪地区尤为实用。这是屋顶形状的优势，而非结构强度的优势。框架结构仍需按照相同的设计荷载进行计算，而更大的内部容积会增加达到高峰通风量（每小时 40-60 次换气）所需的能量。

气候决定了温室的结构强度、通风能力、覆盖需求、排水、供暖、制冷和遮阳需求。在选择温室类型之前，应评估这些因素。将这些因素简化为四个设计值——所需空气交换率、所需通风面积占建筑面积的百分比、场地风雪荷载以及预期透光率——可以使候选结构之间的比较更加明确。

讨论当地的气候条件、作物种类、温室尺寸、通风、覆盖、灌溉、气候控制、结构要求、安装和维护。具体询问设计在高峰期能达到的空气交换率、有效通风面积占遮光罩后地面面积的比例、框架的额定设计风荷载和雪荷载，以及冷却系统规定的冷却效率。

没有一种温室结构能够完美适用于所有气候。正确的选择取决于该结构能否有效地管理种植地点的特定温度、湿度、光照、风力和季节条件。

企业在做出决策前，应评估建筑结构及其支撑系统。将气候条件转化为设计参数——高峰时段每小时换气40-60次，冬季最低约1次，有效通风口面积占地面面积的15%-20%，根据EN 13031-1标准计算场地特定的风雪荷载，组件透光率75%-85%，冷却垫效率70%-80%——可以将笼统的气候讨论转化为一套可供实际检验的建筑结构要求。

与经验丰富的商业温室制造商合作，可以帮助温室设计适应当地气候条件和长期生产要求。