2. 仿生建筑的理论研究及应用.doc

文献阅读报告 [1]。温室生产对于保障农产品的供给，促进农业发展，保证农民增收，增强农业综合生产能力具有十分重要的意义[2]。我国一些温室发展较强的地区，已经实现了设施农业技术与装备的综合利用[3]，这种良性循环实现了农业生产的环境友好和资源节约。 我国温室在迅速发展的同时，也还存在着诸多的问题。一方面,进口温室在我国大多存在着通风不足、抗雪载能力差、透光性较差等问题，远未达到引进国的水平[4][5]。另一方面，我国温室研究的主要精力集中于环境的研究，而忽视了对温室结构安全性问题的研究[6]，发展中国温室产业，既不能照搬也不能模[7]。 国外温室发展到现在，它已经被广泛地用于植物及动物生产的领域，以及其它生产性建筑，甚至民用建筑的广阔的建筑范畴之内[8]。国外采用人工保护地设施种植植物己经有两千多年的历史[9][10]。第二次世界大战后，温室业得到了蓬勃的发展，其中以人口密度高而土地面积少的荷兰、日本、美国、加拿大和以色列等国最为突出[1][11]。发达国家的农业设施，目前己形成了成套的技术、完备的设施设备、生产规范、产量的可靠性及质量的保证性，并在向高层次、高科技和自动化、智能化方向发展[12]。. 我国温室园艺的起源历史悠久，是世界上应用温室园艺技术较早的国家[13]。50年代末期，我国从日本引进农用聚氯乙烯(PC)薄膜，用于(PB)薄膜[14]。这期间在我国城市郊区初步形成了由简易覆[15]。随着改革开放，[16]。在20世纪90年代中后期开始，我国又先后从多个发达国家引进现代化温室[17]，引进温室的主要类型包括单屋脊和双屋脊的大型连栋玻璃温室，拱圆形、锯齿形、双层充气和双层结构的塑料膜温室，以及聚碳酸脂板（PC板）温室等，代表了现代温室的所有类型[1]。 2001年，我国推出了国内第一栋新型节能日光温室与连栋塑料温室，该温室采用保温复合墙体和采光曲线优化技术，实现了在北纬40度以南地区不用加温，就能进行果菜等作物的生产，在北京及周边省市得到大面积推广[19]。 2008年，全国各地相继制定和出台了3年或5年设施农业的发展规划[20]，到2030年，全国设施园艺面积将达到170万公顷1温室结构设计的研究方法及现状 1.1温室屋面采光设计的研究 国外早期对温室结构研究是结合温室光环境进行的，日本学者Kozai6]、Kurata[27-28],英国学者ritten[29-31]都针对温室光环境80年代以目前国外集中于覆盖材料、 通风系统等可控环境性能3-33]。 Tiwari和 Dhiman 单斜坡[34]。Diaz Alvarez研究了温室结构对环境因子的影响在成本和投资的约束下通过[35]。 目前我国日光温室结构优化的一个主要研究内容就是是根据日光温室采光设计的理论，确定最优采光屋面角和采光面形状。陈青云建立了分析单屋面温室直射光透光率、反射率及室内阴影率的计算机数学模型,并且利用该数学模型对三折式温室举例计算了温室方位角及温室长度与直射光透光率、反射率、室内阴影率的日变化关系[36]。 丁秀华对节能型日光温室采光面倾斜角度进行了分析，提出适合辽宁省的节能型日光温室采光面倾斜角度[37]。 陈秋全杨光勇经过几年的实践在总结各地节能型日光温室成功设计的基础上提出了适合北纬 4 8°～ 4 9°地区实际的高效节能型日光温室[38]。 王永宏根据兰州地区日光温室采光要求，确定日光温室采光屋面结构参数的设计计算及选择对该地区建造日光温室结构参数选择具有一定的指导和帮助作用[39]。 采光时间长的地区可适当加大跨以增加土地利用率取 7~8m[40]。 1.2 温室结构安全[41]，另外还有学者对温室风、雪载荷的取值与温室结构设计作了进一步的研究，在温室结构安全、 稳定及可靠度优化设计[42]。 温室结构设计的基础是设计风、雪载荷，这是保证结构安全性的基本因素，近年来，我国众多学者在这方面做了大量的研究。曹永华等人在温室建筑及我国工业与民用建筑结构荷载规范的基础上,针对温室结构设计中雪荷载的定义方法、计算取值等进行了较深入的探讨提出了适合我国温室结构设计中雪荷载取值的一般原则[43]分析耐久性因素并提出[44]。 王笃利以我国工民建筑荷载规范为基础对温室基本风压和雪压的计算方法进行研究，全国187个地区的气象站从建站到2000年的风雪资料序列进行统计分析，通过编程计算出若干有代表性的温室基本风压和雪压值，供设计人员参考[45]。针对我国大型连栋温室的结构强度设计,提出了温室荷载设计的分级为温室主体结构标准化设计和温室构件规模化生产提供了依据在荷载分级的基础上, 还提出了对温室规格标准化标号的方法和建议[46]谢小妍对华南型单栋塑料温室的风荷载特性进行了风洞模拟试验研究,测量了16种不同风向角下温室风荷载体型系数大小分布规律,讨论