原标题:如何设计温室?

早在古罗马时代,人类已经认识到可控环境农业的价值,它允许农民全年而非季节性地培育作物。尽管发明于几百年前,温室直到现在还是最受欢迎的可控环境农业手段,科技与设计创新也改善了它们的外观与功效。接下来,我们将详细探索温室的历史与结构,并欣赏一些具有试验创新性的温室设计案例。

公元一世纪,据老普林尼(PlinytheElder)记载,提贝里乌斯皇帝(EmperorTiberius)格外喜欢黄瓜,因此他的园丁制造了一种人工系统,让他们可以全年种植这种蔬菜。作为现代温室的始祖,这个系统由框架或黄瓜屋同油布或云母组成。相似的发明在世界各地出现:最早有记录的加热温室在十五世纪五十年代发明于朝鲜,它采用了一个地热系统作为温室保温框架的补充。十七世纪,关于温室尺寸与设计的尝试在欧洲涌现,凡尔赛宫的温室就是一个很棒的例子。十九世纪初,温室渐渐由富人的独享转变为常见的东西。随着植物学的流行,温室在大学里很受欢迎。1851年,伦敦世博会的场地其实就是一个巨型温室。

温室最普遍的形式即一个由玻璃、塑料或玻璃纤维等透明材料制成的结构。框架通常由铝、钢或木材制成,含有椽子、侧柱、立柱,有时也有檩条以供额外支撑。透明材料使得太阳辐射穿过温室屋顶和墙壁,创造一个更温暖也比周围更恒温的环境。

然而,透明结构的自然效果常常由其他用于通风、加热、降温和照明的设备所补充,在商业或工业化尺寸的温室里尤其如此。比如在极端冬季气候中,当室外温度过低时,人工加热可以作为太阳辐射热量的补充,因为透明结构本身保温性能较差。不过,天然气或电炉加热的成本和环境足迹较高。被动式供暖是一种自然解决方案:太阳能、牲畜生物质能、甚至地热能都可以在大多情况下提供足够的供暖补充。

另一方面,温室可能面临过热的问题,尤其是当周围环境异常暖的情况下。打开内置窗户就可以让温室降温,这一操作可手动完成,或由电动控制器自动完成。通风也可以帮助温室维持在最佳温度,在屋顶处排出更热的空气,在地面附近吸进更凉爽的空气。这种循环也有助于为光合作用与植物恢复提供新鲜二氧化碳,同时也防止植物病原体的累积。

最后,一些温室会在晚上使用生长灯以增加植物夜间吸收的光,从而使它们更健康地生长并可能有更高的产量。不同的灌溉系统,从手动用软管或罐子浇水,到毛细垫、滴灌等自动系统,也可以影响作物的生长与产出。这些人工系统的类型与品质取决于温室的操作规模、地点、环境气候与植物的品种。