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   蔬菜大棚使用覆盖资材应考虑之物理特性





    (一)光特性
    1.透过率与分光透过率
    可见光透过率:日射波长在380-770nm的日射透过率。
    光合成有效波长透过率:日射波长在400-700nm的日射透过率。
    通常一般透光性资材可见光及光合成有效波长之透过率并无太大差异,而紫外线及长
    波幅射透过率却有不同差异。
    分光透过率:覆盖材料的透过率,因波长的不同而异,此种不同波长的透过率就称为
    分光透过率。
    400~700nm 是光合成有效辐射(PAR)所在波段,而760~3000nm 波段有热效
    应,所以该波段透过率高,有利于作物的光合成和室内的增温。紫外线促进薄膜氧化
    与老化。紫外线对植物有两方面的影响:一方面315~380nm 波长的近紫外线参与某
    些植物花青素和维生素C、维生素D 的合成,并可抑制作物徒长;另一方面,315nm
    以下波长的紫外线,对大多作物有害,345nm 以下波长的近紫外线可促近灰霉病分生
    孢子的形成,370nm以下波长的近紫外线可诱发菌核病的发生。
    2.散射光率
    透过覆盖材料的光,不完全是平行光,当光通过资材时所形成散射光发生比率,
    此比率愈高的资材,于温室内的光,温度分布不均一性的情况较少,一般资材透明性
    愈良好者,其散射光率会有较小的倾向,散射光也是可见光,参与光合作用,所以散
    射光强之材料对作物生长有利,一般覆盖材料的散射光率如下:
    梨纹PVC:60%;透明FRA:28%;散光性FRA:82%
    3.遮光性
    日光照射至覆盖材料表面,有一部份被反射,一部份被吸收,而两者的量与入射
    量的比率,称为遮光率,通常遮光率越强,降温效果越好,当遮光为20-40%时,能使
    设施温度降低2-4℃。遮光率与透光率的关系是:
    遮光率(吸收率+反射率)=1-光透过率
    (二)热特性
    1.保温性2
    保温性为保持温室内温度的能力。
    各种覆盖材料的保温性的不同乃是因其长波辐射性质的不同而异。所谓长波辐射
    是指在波长3000-100000nm 范围的辐射,其为热传导的重要机制之一。所以长波辐
    射透过率高的覆盖材料,保温性较低;吸收率低、反射率高的被覆材料保温性较高。
    覆盖材料保温性亦可以热贯流率表示,热贯流率为每单位时间,单位面积,内外表的
    单位温度差,自高温向低温部所流的热量,通常以Kcal/m2
    hr℃的单位表示,当数值越
    高时,保温性越差。
    2.隔热性
    不易传热的性质称为隔热性。覆盖材料的保温性与隔热性是相关的。一般而言保
    温性是防止热由室内向室外逸散。而隔热性是阻止热由室外进入室内。
    遮光材料的隔热是指日射热量的隔断的能力,所以日射吸收率较高的材料,则隔
    热性较差。
    3.通气性
    覆盖材料因有孔隙的存在,所以具有交换室内、外空气的性质。具有通气性之资
    材,在隧道内可有效防止白天温度过高。
    (三)湿度及水的特性
    1.防滴性
    覆盖材料的表面凝结水,不会产生滴状而能成为薄膜状流去的性质,又可称为无
    滴性或流滴或防滴性,相反的如有滴状的凝结水形成则称有滴性。
    如果覆盖材料表面的温度比温室内空气的温度低,则温室内的覆盖材料表面会有
    水蒸气的凝结,而此种水蒸气凝结量与空气和覆盖材料表面的绝对湿度成正比。
    一般玻璃本身就具有防滴性,而塑胶覆盖材料则没有,而必须靠界面活性剂的处
    理,使其产生亲水性,才能有防滴性的产生,通常软质塑胶膜是在制造过程中处理,
    而硬质板和硬质薄膜则是在成形后再行处理。
    2.防雾性
    当覆盖资材表面结雾时,会降低透光率5-10%,同时也影响室内之增温,覆盖材
    料经过特殊的处理,抑制温室内雾的产生,使水蒸气在覆盖材料表面凝结成水滴,并
    迅速流去就能防止雾的产生。
    3.透湿性
    水蒸气从覆盖材料之一面通过到另一面的性质,透湿性的指标以透湿系数表示,
    所谓透湿系数是指单位时间、单位面积、单位覆盖材料两面的空气水蒸气压力差,所
    能通过的水蒸气量。
    (四)机械特性
    1.展张性
    显示覆盖材料在安装展开作业过程中的难易程度的性质。
    覆盖材料的展张性与其搬运性、加工性、黏着性有关。黏着性是指覆盖材料重
    叠在一起互相密着难以剥离的性质,一般PVC 比PE,EVA 黏着性高,尤其是在高
    温时,更加显著。 3
    2.开闭性
    可动式覆盖材料(包含隧道式所用的覆盖材料)开闭的难易程度。
    覆盖材料开闭的效率与其黏着性、伸缩性、防滴性、收藏性有关。隧道式温室
    所使用的覆盖材料(塑胶膜)打开进行换气时较容易,但是在关闭时就与其材料黏
    着性有很大的关系。另外,较易受外力伸缩的材料,其开闭性也较差。防滴性的覆
    盖材料在开闭时,落下水滴较少,较不会影响温室内的环境。
    3.伸缩性
    由外力(如温度、湿度、张力等)所引起覆盖材料的伸长量与原来长度百分比
    表示, PVC薄膜伸缩率230%以上,EVA薄膜430%以上,PE膜250%以上。但是
    应注意PE 薄膜和EVA 薄膜在伸张过长时就会产生永久的变形,在使用硬质板时,
    也应注意被覆材料因热膨胀而产生的伸长量。
    4.强度
    被覆材料构成分子间在受到外力时会产生分子间距离的改变,同时分子间也会产
    生内力来恢复其原来的平衡态,此内力即为应力,当应力超过某一定值时,材料会被
    破坏,这时的应力称为材料之强度。玻璃的全般性强度较优,但直角方向的冲击较弱
    为其缺点。硬质板比玻璃轻,强度较优,特别是耐冲击亦强。硬质膜之强度全般性较
    优,弯曲性较硬质板为大。
    (五)耐候性
    所谓耐候性,就是防止覆盖材料老化的性能,还关系到覆盖材料的使用寿命。
    覆盖材料的老化至少应当包括两方面的涵义:一是覆盖材料在强光和高温作用下,
    变脆弱而自动撕裂;二是光衰减,随覆盖材料使用时间的增长,透光率变低,以至
    于不能满足设施生产的需要,失去使用价值。塑料薄膜变脆的主要原因是:薄膜受
    到阳光中的紫外线作用,发生氧化;薄膜被紧綳在支架上,白天支架表面的温度高,
    尤其是夏季晴日,常常超过50~60℃,加速氧化的过程。塑料薄膜紧贴支架的部分
    先变灰,而后变棕色,最终变脆、撕裂。硬质塑胶板,由于表面的氧化作用,颜色
    逐渐变黄(黄化),表面出现裂缝,露出纤维(开花),甚至在裂缝中滋生微生物;
    此外,高温还将导致板材膨胀,而冷却时会收缩,板材面临的温差会导致其破碎。
    覆盖材料的耐用年限:
    1.玻璃使用年限最长达40 年,通常采用玻璃厚度3~4mm之平板玻璃、强化玻璃或玻
    璃或热吸收玻璃。
    2.耐用10 年以上的硬质塑胶板,厚度0.3mm 以上之玻璃纤维强化聚酯(FRP)、压克
    力(PMMA)、玻璃纤维强化压克力(FRA)、PET(聚酯)、PC(聚碳酸酯)等塑胶
    板。
    3.耐用5~10 年的硬质塑胶膜,厚度0.15~0.30mm之硬质PET(聚酯)膜与杂草抑制
    席及遮光网。
    4.使用2~5 年软质塑胶膜,厚度0.10~0.25mm之PET(聚酯)膜或经特殊处理之PE
    (聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、EVA(乙烯.醋酸乙烯酯共聚合物)等塑胶布。 4
    5.1~2 年的塑胶布温室,采用软质塑胶布/膜,厚度0.15~0.25mm之PE、PVC、EVA、
    特殊光线选择性、不滴水、防雾、夹网等塑胶布与浮动式覆盖之不织布。
    6.1 年的隧道棚,采用软质塑胶布/膜,厚度0.08~0.12mm之PE、PVC、EVA、经特
    殊配方处理等塑胶布与覆盖畦面之银黑色PE膜。
    7.暂时性短期的软质塑胶膜,厚度0.08~0.10mm 之PE、PVC、EVA 等塑胶布与生物
    性分解膜及植物性覆盖资材,可使用数月。


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