温室材料的优化和选择

18世纪后期，油纸作为玻璃的替代覆盖材料在荷兰被试用，而后在日本得到广泛使用直至20世纪。在21世纪初，纤维素基薄膜也曾经过尝试，但没有取得很好的效果。第二次世界大战以后，塑料（即聚合物）材料开始被广泛应用。使用刚性塑料片材的技术得到了开发，目前PVC和聚乙烯膜常被用于从内部连接温室框架，以在外覆盖件和受保护的人工环境之间产生隔热的空气层。廉价的塑料大棚和少见的气承式温室已经被开发，它们使用轻质透明的塑料薄膜作为盖层材料。

温室内部的温升主要是由于太阳短波辐射透过盖层并被温室内表面吸收导致的。这些表面再辐射出长波辐射，而长波辐射无法透过传统的玻璃。这个理论早在1909年就被质疑了（Wood，1909）。通过这种辐射效应吸收的热量一般仅能使温室内的温度上升约4℃（Businger，1963）。因此，虽然光的整流辐射是一个显著的影响因素，但是温室内温度升高的主要原因是由于外盖层的存在而抑制了对流损失。一般来说，长波整流辐射只占辐射总量的10%～25%，即所谓的“温室效应”。

1962年Bowman比较了分别采用塑料膜盖层与玻璃盖层温室的热性能。采用聚乙烯盖层温室的热损失率可比类似的玻璃盖层温室高出10%～15%：当盖层干燥时，这种差异主要归因于聚乙烯对长波辐射的透明度较大。除了成本因素外，盖层材料最重要的性质是其透光率。在一个典型的商业化温室中，不透光的结构可以阻挡高达20%的入射太阳辐射（van den Kieboom等，1981）。玻璃的不完全透射率会进一步降低温室内的照明度。进入温室的太阳辐射比例随着季节和时刻的变化而变化。对于典型的商业玻璃温室，总透射率为65%～80%（Whittle和Lawrence，1959；Morris等，1972：Harnett等，1971；van den Kieboom等，1981），其余部分则被温室部件遮挡或被玻璃吸收或反射。对于充气的聚乙烯薄膜结构，可以在夏季时实现70%的平均透射率（Canham，1967）。刚性聚合物材料双层皮温室在使用2年后其透射率预计可超过60.5%（O’Fla-herty和Grant，1984；Van den Kieboom等，1981）。透射率减少的原因有：

1）盖层内表面的冷凝水阻碍阳光透射（Canham，1967），在某些条件下白天也会存在冷凝水。塑料材料的这种阻碍比玻璃更明显，因为水滴和塑料之间有较大的接触角，会导致更大的反射（Morris等，1972）。(https://www.xing528.com)

2）盖层上的污垢。

3）生长于潮湿表面的藻类。

在屋顶顶点上巧妙悬挂软百叶帘，可以将原本通过温室的太阳光拦截下来并向下反射（Critten，1985）。