冬季熱帶植物園的熱環(huán)境控制

1、冬季熱帶植物園的熱環(huán)境控制關(guān)鍵詞：熱環(huán),環(huán)境,境熱,熱風(fēng),風(fēng)采,采暖,暖燃,燃?xì)?氣輻,輻射 介紹了熱帶植物園內(nèi)的環(huán)境要求，如空氣溫度、濕度、氣流速度、光照等諸參數(shù)的最佳范圍值。探討了我國北方熱帶植物園內(nèi)，為了滿足冬季熱帶植物生長要求而采用的溫?zé)岘h(huán)境控制方法和具體措施。通過在最冷的月份對采暖空間的各環(huán)境參數(shù)的驗(yàn)測、與基本要求對比得出結(jié)論：熱帶植物園內(nèi)采用，用于冬季熱帶植物的生長是完全可行的，有較好的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：熱環(huán)境 熱風(fēng)采暖 燃?xì)廨椛洳膳?熱環(huán)境控制 1 引言熱帶植物園的熱環(huán)境是空氣溫度、濕度、氣流速度等因素的綜合1。它與外界的氣象因素有直接關(guān)系。在寒冷的北方，熱環(huán)境中起決定作用的因

2、素是空氣溫度，它受室外氣溫變化影響，也受室內(nèi)人員散熱、圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱、通風(fēng)換熱等直接影響。室內(nèi)的絕對濕度通過噴蒸汽直接加濕，相對濕度又受室溫的影響，隨著室溫下降其相對濕度就要增高。展覽溫室環(huán)境控制的目的就是盡可能地創(chuàng)造植物生長的原生環(huán)境，即“以植物為本”，在植物生態(tài)要求不適合的季節(jié)或地帶進(jìn)行植物的異地栽培。本文通過在北方最冷的月份對熱帶植物園的熱環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，對熱風(fēng)采暖燃?xì)廨椛洳膳姆忾]空間熱環(huán)境控制方法和設(shè)施進(jìn)行了探討和評價(jià)。2 熱帶植物生長的熱環(huán)境要求植物的生長與周圍的環(huán)境有著密不可分的關(guān)系、如其中的一項(xiàng)不適合植物生長的自然規(guī)律，那么它有可能衰敗和死亡。與植物生長最密切的環(huán)境因素就是溫度、光

3、照和濕度。2.1 溫度23溫度是影響植物生長發(fā)育最重要的環(huán)境條件之一。各種花卉對溫度有最低溫度、最高溫度和最適溫度的要求。如果超過其極限溫度，植物的生長發(fā)育將會受挫。如生長在熱帶的扶桑、米蘭、一葉蘭、一品紅等，最適宜的生長溫度為2226最低溫度不低于10最高不易超過34；椰子、八角等最適宜的生長溫度為2324最低溫度不低于7最高不易超過32?？偟膩碚f，植物最適宜的生長溫度在1526左右，在最適溫度之間，花木的生長隨溫度的升高而加快。超過一定的溫度，生長便會減慢。每種花卉都有自己生長的最適溫度。園林植物要在了解所養(yǎng)花木的生長習(xí)性的基礎(chǔ)上，根據(jù)其生長發(fā)育需要，創(chuàng)造合適的生長溫度。2.2 光照3植物

4、的全部生命活動主要是光合作用，光合作用的能量來源就是光能。因此光照對植物的生長發(fā)育起著非常重要的作用。但是，由于各種植物原產(chǎn)地氣候條件的不同，而養(yǎng)成了植物對光照強(qiáng)度的要求不同，如把陽性植物扶桑、米蘭、白蘭花、天竺葵、仙客來等放置在長年背陰的地方，將會開花不好或花香不濃。但如果把陰性植物吊蘭、龜背竹、文竹、君子蘭等放在強(qiáng)光下照射，同樣會造成葉片發(fā)黃和干枯。因此，要根據(jù)植物的喜光習(xí)性，分別掌握。2.3 濕度3不同的植物及相同植物不同的生長發(fā)育時(shí)期對空氣濕度的要求也不一樣。如原產(chǎn)于熱帶的植物，不僅需要較高的溫度，而且更喜歡較大的濕度。一般喜歡高溫的植物，所要求的空氣濕度需要達(dá)到7080，而喜歡低溫的

5、植物空氣濕度也不應(yīng)低60。3 熱帶植物園的熱環(huán)境控制方法和設(shè)施熱帶植物園的植物生長環(huán)境是由設(shè)備專業(yè)人員將植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、園藝學(xué)的概念轉(zhuǎn)變成對空氣環(huán)境、土壤環(huán)境和水環(huán)境的認(rèn)識與處理。植物園的建筑設(shè)計(jì)，園內(nèi)植物的分布，也會對植物的生長環(huán)境產(chǎn)生影響，在這里筆者主要闡述設(shè)備系統(tǒng)對園內(nèi)熱環(huán)境的控制：最大限度的接收太陽輻射熱能，同時(shí)加強(qiáng)保溫、隔熱，加強(qiáng)防寒管理是控制室溫的重要措施。熱帶植物園的熱環(huán)境控制措施包括：3.1 溫度控制熱風(fēng)供暖燃?xì)廨椛洳膳到y(tǒng)為像熱帶植物園這類高大空間供暖，有其自身的優(yōu)勢。對于低矮植物以熱風(fēng)采暖為主，燃?xì)廨椛洳膳癁檩o；對于像椰子、佛肚樹等高大植物則應(yīng)主要依靠燃?xì)廨椛洳膳?。冬季空?/p>

6、處理機(jī)組提供熱風(fēng)循環(huán)、送風(fēng)口設(shè)于建筑物周圍，回風(fēng)口用道路地面風(fēng)口或與景觀結(jié)合，如風(fēng)倒木的斷口等。燃?xì)廨椛洳膳到y(tǒng)的應(yīng)用，在很大程度上解決了高大空間的熱空氣分層及植物燒尖現(xiàn)象。3.2 濕度控制43.2.1基礎(chǔ)加濕：出空氣處理機(jī)內(nèi)設(shè)的高壓噴霧加濕膜對熱風(fēng)進(jìn)行加濕。3.2.2直接加濕：采用高壓噴霧加濕器(或汽水混合加濕器)對室內(nèi)空間直接加濕，霧粒10mm,噴頭采用不銹鋼制。3.2.3景觀加濕： 設(shè)置瀑布、水池調(diào)節(jié)環(huán)境濕度。 在瀑布、疊水或塑山上設(shè)置超聲波或高壓微霧設(shè)備以增加景觀效果。 熱帶雨林展區(qū)設(shè)置人工降雨區(qū)域以模擬自然、增加參觀的趣味性。 3.3 采光控制整個金字塔建筑采用全玻璃鋼架結(jié)構(gòu)，白天太

7、陽光穿過玻璃，射入植物園內(nèi)。既保證園內(nèi)光照，又對園內(nèi)加溫。因此全玻璃暖房的設(shè)置，保證舍內(nèi)光照時(shí)間與外界相同，夜晚放下保溫卷簾保溫。4 植物園內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)測量在熱帶植物園內(nèi)，采用上述增溫、保溫、加濕的措施，通過有1個月的運(yùn)行，對植物園的熱環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測量，并向植物園內(nèi)的技術(shù)人員了解植物的生長情況。結(jié)果證明上述的熱環(huán)境控制措施滿足了熱帶植物冬季生長的要求4.1 室外干球溫度的測量；選取最冷的12月，1月份某天24小時(shí)的室外干球溫度進(jìn)行測量，測量結(jié)果見圖1。4.2 室內(nèi)熱環(huán)境的測量同樣測出該日植物園內(nèi)各測點(diǎn)的溫度、濕度，測量結(jié)果見圖2、圖3和表1。這里需要說明的是，由于園內(nèi)植物的布置以植物園內(nèi)的環(huán)形

8、路徑為分界，所以測點(diǎn)沿園內(nèi)主要路徑均勻布置。圖4給出了某點(diǎn)在垂直方向上的溫度梯度。以下數(shù)據(jù)僅為與分析有關(guān)的典型數(shù)據(jù)，其余眾多數(shù)據(jù)不再贅述。 表1壁面與地面平均溫度 東南西北地面待添加的隱藏文字內(nèi)容3早午晚早午晚早午晚早午晚早午晚20.822.521.222.823.422.020.622.521.420.221.421.823.624.320.75 熱帶植物園熱環(huán)境控制設(shè)施評價(jià) 從圖2，圖3中可以看出在12月最冷的季節(jié)，舍內(nèi)濕度稍低于要求值，而溫度處于最佳范圍內(nèi)，說明舍內(nèi)溫?zé)岘h(huán)境基本滿足育熱帶植物生長的需要。由溫度梯度曲線看出園內(nèi)溫度梯度較小。從表1看到，早晨墻內(nèi)表面與園中央溫差3，而其余時(shí)間

9、溫差均較小。墻壁附近(0.05m)與園中央之差小于2。測試結(jié)果表明植物園內(nèi)溫度分布滿足要求。圖1和圖2所提供的數(shù)據(jù)表明，在中午接收太陽輻射能使植物園內(nèi)溫度明顯增高。而早晚無太陽輻射的時(shí)候，園外溫度低于園內(nèi)溫度，為了園內(nèi)保溫可放下保溫卷簾。6 結(jié)論針對北方冬季嚴(yán)寒的氣候條件，采用采用的已為人們所接受并正在推廣。利用燃?xì)廨椛洳膳到y(tǒng)輔以采光棚和蒸汽加濕等一系列熱環(huán)境控制設(shè)施來控制熱帶植物園的熱環(huán)境是廉價(jià)而可行的：應(yīng)用于冬季暖房類人工環(huán)境，可以獲得很好的效果，并能夠最大限度的節(jié)約能源，很有推廣前景。#p#副標(biāo)題#e# 筆者在測試過程中還了解到，熱風(fēng)采暖燃?xì)廨椛洳膳到y(tǒng)的采用保證了在臨時(shí)的惡劣氣候及天氣條件下能滿足熱帶植物生長的基本條件，比如在供暖期之前來臨的嚴(yán)寒天氣，此時(shí)可以單獨(dú)采用燃?xì)廨椛洳膳┡?。但?yīng)該看到，單獨(dú)采用燃?xì)廨椛洳膳皇窃谔厥馇闆r下的一種應(yīng)急措施，由于熱帶植物園內(nèi)多高大植物，這些植物對熱輻射有遮擋和吸收的作用，完全采用燃?xì)廨椛洳膳瘜ιL在底層的植物不利。所以在植物園等暖房類人工環(huán)境的設(shè)計(jì)中應(yīng)充分理解植物的不同需要，采用適當(dāng)?shù)臒岘h(huán)境控制方法和設(shè)施。參考文