目前,由于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，全國(guó)各地溫室設(shè)施栽培方式正在大面積普及，以日光溫室、塑料大棚、大型現(xiàn)代化溫室為主體的設(shè)施農(nóng)業(yè)正在快速發(fā)展，大型農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化園區(qū)的建設(shè)方興未艾?，F(xiàn)代化溫室的規(guī)模、數(shù)量、配置水平基本上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在這些現(xiàn)代化溫室中基本上都配備了開窗系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)備的選擇應(yīng)因地制宜，根據(jù)溫室結(jié)構(gòu)類型和形式、當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、栽培作物的特點(diǎn)來合理的選擇開窗系統(tǒng)。

一、常見的幾種溫室類型

較常見的溫室類型有大跨度連棟玻璃或PC板溫室、單棟塑料膜拱形溫室、連棟塑料膜拱形溫室、連棟PC板拱形溫室和小屋面文洛形玻璃或PC板溫室等。

PC板溫室

單棟塑料膜拱形溫室

1.連續(xù)式屋脊天窗、推拉式側(cè)窗

2.上翻式天窗、卷簾側(cè)窗

3.連續(xù)式谷間窗、上懸式側(cè)窗

4.卷簾谷間窗、卷簾側(cè)窗

5.Venlo型溫室的交錯(cuò)式脊窗

二、開窗機(jī)構(gòu)的類型

溫室開窗機(jī)構(gòu)是指在溫室中使用電力或人工，通過特殊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將溫室頂窗或側(cè)窗開啟和關(guān)閉的設(shè)備系統(tǒng)。溫室中常用的開窗系統(tǒng)有齒輪齒條開窗、曲柄連桿開窗、四連桿開窗、推拉窗、保利（Poly）窗等，除推拉窗外，一般都采用電力驅(qū)動(dòng)，在一些電力不能保證的地區(qū)，可在電動(dòng)的基礎(chǔ)上增加手動(dòng)功能，避免停電給溫室生產(chǎn)帶來困難。

1.齒輪齒條開窗機(jī)構(gòu)

齒輪齒條開窗機(jī)構(gòu)

齒輪齒條開窗機(jī)構(gòu)是目前最常用的一種開窗機(jī)構(gòu)，其核心部件為齒輪齒條，附屬配件隨著機(jī)構(gòu)整體的不同而有差異。齒輪齒條機(jī)構(gòu)性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠安全、承載力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)精確、便于實(shí)現(xiàn)精確自動(dòng)控制，因此是大型連棟溫室開窗機(jī)構(gòu)的首選型式。

根據(jù)傳動(dòng)原理和齒輪齒條布置的差異，可將齒輪齒條開窗機(jī)構(gòu)分為排齒開窗機(jī)構(gòu)和推桿開窗機(jī)構(gòu)。

排齒開窗是由齒條直接推動(dòng)窗戶啟閉，而推桿開窗則是由齒輪齒條將動(dòng)力傳遞至推桿，再由推桿傳遞至開窗支桿，由開窗支桿推動(dòng)窗戶啟閉。用在頂部時(shí)，排齒開窗可以單面或雙面連續(xù)開窗，但推桿開窗只能以間隔交錯(cuò)方式進(jìn)行，在相同條件下，前者開窗面積較后者大1倍多。排齒開窗一般使用于塑料溫室、PC板溫室或有較高通風(fēng)要求的大跨度單屋脊玻璃溫室，而推桿開窗則主要用于小屋面（Venlo）型玻璃溫室。當(dāng)小屋面玻璃溫室需要增大通風(fēng)量時(shí)，也可以采用排齒開窗，但造價(jià)較高。另外，對(duì)于溫室側(cè)墻的開窗，如選用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，則只能采用排齒方式。

排齒開窗的主要設(shè)備配件有減速電機(jī)、傳動(dòng)軸、齒條、齒輪、軸承座、連接件等。減速電機(jī)固定在溫室骨架上，輸出端與傳動(dòng)軸相連。傳動(dòng)軸穿過軸承座，通過軸承座固定在溫室骨架上，但可以轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪固定在傳動(dòng)軸上，齒條與齒輪咬合。齒條的一端與通風(fēng)窗邊由連接件相連。當(dāng)減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)齒條移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)窗戶的啟閉。

推桿開窗的主要設(shè)備配件有：減速電機(jī)、傳動(dòng)軸、齒條、齒輪、推桿、支桿、連接件等。推桿與齒條順序相連，支桿一端固定于推桿上，另一端固定于窗邊。一般一個(gè)窗戶由3～4個(gè)支桿支撐。減速電機(jī)和傳動(dòng)軸的安裝與排齒開窗相同。工作時(shí)，減速電機(jī)通過傳動(dòng)軸及齒輪帶動(dòng)齒條前后移動(dòng)，齒條推動(dòng)推桿移動(dòng)，推桿將推力或拉力傳遞至支桿，將窗戶打開或關(guān)閉。在齒輪齒條開窗機(jī)構(gòu)中，齒輪齒條是決定整個(gè)機(jī)構(gòu)可靠性和開窗效果最關(guān)鍵的設(shè)備。齒輪齒條嚙合是否正確，加工精度是否達(dá)到要求，材料是否可靠，都極大地影響著整個(gè)開窗機(jī)構(gòu)工作情況。同時(shí)，對(duì)開窗機(jī)構(gòu)形式的選擇也要科學(xué)合理地進(jìn)行，要從溫室使用、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、種植要求、當(dāng)?shù)厍闆r等諸多方面進(jìn)行科學(xué)合理地比較和分析。

排齒開窗機(jī)構(gòu)中的齒輪齒條，在目前的溫室使用中主要有兩種類型，一種是雙排齒型，一種是沖孔型。雙排齒型又分直齒條和弧形齒條兩種，其性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠精確。沖孔型加工簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但承載力弱，同時(shí)在運(yùn)行中容易產(chǎn)生積累誤差，精度和可靠性都稍差。

推桿開窗機(jī)構(gòu)使用的齒輪齒條主要有兩種型式，一種是軌道式，一種是擺臂式（。因其單根齒條推動(dòng)窗戶面積較大，只有雙排齒一種加工型式，且齒輪和齒條在強(qiáng)度方面都比排齒機(jī)構(gòu)所用高出許多。軌道式和擺臂式的主要區(qū)別在于，前者單根齒條推力大，可適應(yīng)于長(zhǎng)度較大的溫室，后者適用長(zhǎng)度較小，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。

開窗機(jī)構(gòu)中齒輪齒條的選擇是一個(gè)綜合的設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)比較過程，上表中所列的只是工程中常見的數(shù)值。排齒開窗機(jī)構(gòu)適用范圍較廣，但成本高，推桿開窗機(jī)構(gòu)目前是依據(jù)荷蘭常用規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此僅適用于文洛型溫室。在使用中，應(yīng)首先確定窗戶寬度和設(shè)計(jì)開窗角度，并由此得出所需齒條的行程。同時(shí)，還要注意考慮開窗機(jī)構(gòu)與溫室內(nèi)部的其它機(jī)構(gòu)是否沖突。當(dāng)齒條與遮陽系統(tǒng)沖突時(shí)，需要考慮選用較短的齒條，當(dāng)齒條布置與結(jié)構(gòu)件沖突時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整齒條布置。

齒輪齒條開窗機(jī)構(gòu)中減速電機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的可靠性起著至關(guān)重要的作用。一臺(tái)減速電機(jī)能開啟多大面積的窗戶，由減速電機(jī)的功率、輸出扭矩、開窗機(jī)構(gòu)類型決定。一般來說，減速電機(jī)的選擇與開窗機(jī)構(gòu)形式、開窗長(zhǎng)度、開窗面積、開窗角度等參數(shù)有直接關(guān)系。應(yīng)根據(jù)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算后決定采用多大功率的減速電機(jī)。減速電機(jī)的選擇是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過程，必須由專業(yè)人員進(jìn)行計(jì)算或由產(chǎn)品供應(yīng)商提供的選用標(biāo)準(zhǔn)而定，不能盲目選擇。

考慮到溫室所在地點(diǎn)的電壓損失、電機(jī)的功率及輸出扭矩?fù)p失，在實(shí)際選用中，應(yīng)采取較為保守的數(shù)值。

2.曲柄連桿開窗機(jī)構(gòu)

將排齒開窗機(jī)構(gòu)中的齒輪齒條換成曲柄連桿，就是曲柄連桿開窗系統(tǒng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于較早期的國(guó)產(chǎn)塑料溫室，尤其在南方地區(qū)使用較多。特點(diǎn)是設(shè)備加工簡(jiǎn)單，成本低廉。但該機(jī)構(gòu)在使用中存在許多問題，常常造成機(jī)構(gòu)損壞或機(jī)構(gòu)難以運(yùn)行，返修率高，更為重要的是，該機(jī)構(gòu)因結(jié)構(gòu)原因容易使傳動(dòng)軸及減速機(jī)受力過大，從而引起減速電機(jī)磨損及運(yùn)行誤差，。因此，曲柄連桿開窗機(jī)構(gòu)已逐步被排齒開窗機(jī)構(gòu)所取代。

3.四連桿開窗機(jī)構(gòu)

四連桿開窗機(jī)構(gòu)也是溫室發(fā)展早期較常采用的方式之一。與曲柄連桿機(jī)構(gòu)相同的是，它的運(yùn)行原理也是通過一組相對(duì)角度可變的桿件的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)開窗。在以前引進(jìn)的中小型玻璃溫室中，部分溫室采用這種開窗機(jī)構(gòu)。

4.推拉窗

溫室上應(yīng)用的推拉窗與民用建筑推拉窗相似，一般應(yīng)用在溫室側(cè)窗，以鋁合金或塑鋼作窗框，配置與窗框相同材料的滑道，使窗戶在滑道上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)窗戶開閉。推拉窗方式與排齒方式相比外形美觀、操作靈活、可部分打開，但其通風(fēng)面積只能達(dá)到通風(fēng)口面積的一半，且難以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作，人工操作又需要每個(gè)窗戶分別進(jìn)行，操作效率低，密封性能差。

由于推拉窗在溫室中的使用存在許多難以彌補(bǔ)的缺陷，一般來說較少采用，但對(duì)于一些有特殊用途的溫室，如展示溫室等，合理選用也是可以的。

5.利充氣窗

保利窗是一個(gè)外來名詞，是雙層充氣膜溫室常用的一種開窗通風(fēng)方式。其原理是通過充氣和卸壓控制一組雙層膜充起和塌落，形成實(shí)際意義上窗戶的啟閉。保利窗價(jià)格便宜，使用方便，但因?yàn)殚_窗程度受氣壓控制，保利窗的密封性較差，同時(shí)，窗戶關(guān)閉時(shí)始終需要電力供應(yīng)，在一些供電無法完全保證的地區(qū)不易使用。

6.卷膜開窗機(jī)構(gòu)

卷膜開窗機(jī)構(gòu)

卷膜開窗機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用在塑料薄膜溫室中，有時(shí)，在雙層充氣溫室中為了設(shè)置簡(jiǎn)易通風(fēng)口，也采用卷膜機(jī)構(gòu)。其功能是對(duì)塑料膜實(shí)施卷放操作，以達(dá)到開啟或關(guān)閉通風(fēng)口的目的。使用卷膜機(jī)構(gòu)的通風(fēng)系統(tǒng)又稱為卷膜通風(fēng)。

常用的卷膜機(jī)構(gòu)有手動(dòng)和電動(dòng)兩大類，其核心設(shè)備為手動(dòng)或電動(dòng)卷膜器。卷膜器工作時(shí)，帶動(dòng)卷膜軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將塑料膜卷于卷膜軸上，形成通風(fēng)口。手動(dòng)卷膜器所配卷膜軸常用直徑為19mm或者22mm的鍍鋅鋼管，電動(dòng)卷膜器所配卷膜軸則一般為直徑為25mm的鍍鋅管。組成卷膜機(jī)構(gòu)的配件主要有：手動(dòng)或電動(dòng)卷膜器、卷膜軸、豎桿、膜卡等，有時(shí)由于卷膜器不同，還可能會(huì)增加一些支架或連接件。圖11所示是目前常用的電動(dòng)卷膜機(jī)構(gòu)的一種。

目前，由于生產(chǎn)廠家較多，手動(dòng)卷膜器使用形式多種多樣，總的來說，手動(dòng)卷膜器常常分為頂部和側(cè)墻兩種型式，頂部即園拱屋面的卷膜通風(fēng)口，側(cè)墻指溫室側(cè)墻或山墻。使用位置不同，卷膜器本身及其安裝方式都大不相同，但一些附件如卷膜軸等是相同的。值得注意的是，每種手動(dòng)卷膜器都有其卷膜長(zhǎng)度范圍，如果實(shí)際卷膜長(zhǎng)度超出其設(shè)計(jì)值，將造成無法卷起或卷膜器被破壞。

電動(dòng)卷膜是大型溫室中最常用的卷膜方式。與手動(dòng)卷膜相比，它具有壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)約勞動(dòng)力成本、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等多種優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)塑料溫室的迅速發(fā)展，原有的單一的電動(dòng)卷膜設(shè)備得到了極大豐富。目前常用的電動(dòng)卷膜設(shè)備有三種。

（1）電動(dòng)卷膜器

電動(dòng)卷膜器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)帶有限位開關(guān)的直流電機(jī)，國(guó)內(nèi)常用的電動(dòng)卷膜器如圖11所示。它可用于溫室園拱通風(fēng)口和豎直通風(fēng)口通風(fēng)兩種位置。為保證電動(dòng)卷膜器運(yùn)行的平穩(wěn)，常采用直流小功率電機(jī)，在使用中，需要配置整流器等相關(guān)配電設(shè)備。

電動(dòng)卷膜器造價(jià)低，控制靈活，便于維護(hù)和維修，是電動(dòng)卷膜諸設(shè)備中最常用的一種。

（2）軟軸卷膜系統(tǒng)

軟軸卷膜系統(tǒng)是幾年前在日本、韓國(guó)發(fā)展起來的一種卷膜通風(fēng)機(jī)構(gòu)。它的工作原理是，一臺(tái)減速電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)一組扭矩分配器轉(zhuǎn)動(dòng)，再由扭矩分配器通過鋼絲軟軸將扭矩傳遞至一組卷膜輸出器，卷膜輸出器對(duì)一排園拱屋面進(jìn)行卷膜操作。

軟軸卷膜系統(tǒng)可以一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)園拱的卷膜，在投入使用初期受到廣泛歡迎，但隨著使用增多，它的致命缺點(diǎn)就暴露出來，以鋼絲為主要材料的軟軸始終不能避免在室外生銹，生銹后帶來的阻力增大、軟軸易斷等問題最終使這套系統(tǒng)成為性能最不穩(wěn)定的卷膜系統(tǒng)，已經(jīng)在逐步淘汰。

（3）管式電機(jī)卷膜

近年來，民用建筑中使用的管式電機(jī)（Tube motor）被應(yīng)用于溫室的卷膜系統(tǒng)。將管式電機(jī)套于卷膜軸中，電機(jī)即可帶動(dòng)卷膜軸進(jìn)行卷膜。

管式電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是功率大，極限卷膜長(zhǎng)度是一般電動(dòng)卷膜器難以達(dá)到的。但由于其價(jià)格遠(yuǎn)高于常用的卷膜機(jī)構(gòu)，因此只有在常用卷膜器難以工作時(shí)，才采用這種設(shè)備。

使用卷膜機(jī)構(gòu)，應(yīng)注意塑料膜在卷膜軸上的固定，以牢固均勻且不傷塑料膜為原則。另外，用于卷膜部位的塑料膜強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到一定的要求，因?yàn)樵诮?jīng)常性活動(dòng)的情況下，一般的塑料膜很容易受到傷害。

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