目前,由于農業(yè)結構的調整，全國各地溫室設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施農業(yè)正在快速發(fā)展，大型農業(yè)現(xiàn)代化園區(qū)的建設方興未艾�，F(xiàn)代化溫室的規(guī)模、數(shù)量、配置水平基本上達到國際先進水平，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)、自動控制系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)設備。系統(tǒng)設備的選擇應因地制宜，根據(jù)溫室結構類型和形式、當?shù)貧夂蛱攸c、栽培作物的特點來合理的選擇開窗系統(tǒng)。

溫室大棚開窗系統(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。

（a）連續(xù)式屋脊天窗、推拉式側窗

（b）上翻式天窗、卷簾側窗

（c）連續(xù)式谷間窗、上懸式側窗

（d）卷簾谷間窗、卷簾側窗

（e）Venlo型溫室的交錯式脊窗

二、開窗機構的類型

溫室開窗機構是指在溫室中使用電力或人工，通過特殊的傳動機構將溫室頂窗或側窗開啟和關閉的設備系統(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，一般都采用電力驅動，在一些電力不能保證的地區(qū)，可在電動的基礎上增加手動功能，避免停電給溫室生產帶來困難。

1.齒輪齒條開窗機構

齒輪齒條開窗機構是目前最常用的一種開窗機構，其核心部件為齒輪齒條，附屬配件隨著機構整體的不同而有差異。齒輪齒條機構性能穩(wěn)定、運行可靠安全、承載力強、傳動效率高、運轉精確、便于實現(xiàn)精確自動控制，因此是大型連棟溫室開窗機構的首選型式。

齒輪齒條開窗機構

根據(jù)傳動原理和齒輪齒條布置的差異，可將齒輪齒條開窗機構分為排齒開窗機構和推桿開窗機構。

排齒開窗是由齒條直接推動窗戶啟閉，而推桿開窗則是由齒輪齒條將動力傳遞至推桿，再由推桿傳遞至開窗支桿，由開窗支桿推動窗戶啟閉。用在頂部時，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方式進行，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。當小屋面玻璃溫室需要增大通風量時，也可以采用排齒開窗，但造價較高。另外，對于溫室側墻的開窗，如選用齒輪齒條機構，則只能采用排齒方式。

排齒開窗的主要設備配件有減速電機、傳動軸、齒條、齒輪、軸承座、連接件等。減速電機固定在溫室骨架上，輸出端與傳動軸相連。傳動軸穿過軸承座，通過軸承座固定在溫室骨架上，但可以轉動。齒輪固定在傳動軸上，齒條與齒輪咬合。齒條的一端與通風窗邊由連接件相連。當減速電機轉動時，帶動傳動軸轉動，傳動軸帶動齒輪轉動，齒輪帶動齒條移動，從而實現(xiàn)窗戶的啟閉。

推桿開窗的主要設備配件有：減速電機、傳動軸、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。一般一個窗戶由3～4個支桿支撐。減速電機和傳動軸的安裝與排齒開窗相同。工作時，減速電機通過傳動軸及齒輪帶動齒條前后移動，齒條推動推桿移動，推桿將推力或拉力傳遞至支桿，將窗戶打開或關閉。在齒輪齒條開窗機構中，齒輪齒條是決定整個機構可靠性和開窗效果最關鍵的設備。齒輪齒條嚙合是否正確，加工精度是否達到要求，材料是否可靠，都極大地影響著整個開窗機構工作情況。同時，對開窗機構形式的選擇也要科學合理地進行，要從溫室使用、經濟指標、種植要求、當?shù)厍闆r等諸多方面進行科學合理地比較和分析。

排齒開窗機構中的齒輪齒條，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、運行可靠精確。沖孔型加工簡單，價格便宜，但承載力弱，同時在運行中容易產生積累誤差，精度和可靠性都稍差。

推桿開窗機構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，且齒輪和齒條在強度方面都比排齒機構所用高出許多。軌道式和擺臂式的主要區(qū)別在于，前者單根齒條推力大，可適應于長度較大的溫室，后者適用長度較小，但結構簡單，造價較低。

開窗機構中齒輪齒條的選擇是一個綜合的設計和經濟比較過程，上表中所列的只是工程中常見的數(shù)值。排齒開窗機構適用范圍較廣，但成本高，推桿開窗機構目前是依據(jù)荷蘭常用規(guī)格進行設計的，因此僅適用于文洛型溫室。在使用中，應首先確定窗戶寬度和設計開窗角度，并由此得出所需齒條的行程。同時，還要注意考慮開窗機構與溫室內部的其它機構是否沖突。當齒條與遮陽系統(tǒng)沖突時，需要考慮選用較短的齒條，當齒條布置與結構件沖突時，可適當調整齒條布置。

齒輪齒條開窗機構中減速電機運行是否穩(wěn)定對整個機構的可靠性起著至關重要的作用。一臺減速電機能開啟多大面積的窗戶，由減速電機的功率、輸出扭矩、開窗機構類型決定。一般來說，減速電機的選擇與開窗機構形式、開窗長度、開窗面積、開窗角度等參數(shù)有直接關系。應根據(jù)相應參數(shù)進行計算后決定采用多大功率的減速電機。減速電機的選擇是一個復雜的計算過程，必須由專業(yè)人員進行計算或由產品供應商提供的選用標準而定，不能盲目選擇。

考慮到溫室所在地點的電壓損失、電機的功率及輸出扭矩損失，在實際選用中，應采取較為保守的數(shù)值。

2.曲柄連桿開窗機構

將排齒開窗機構中的齒輪齒條換成曲柄連桿，就是曲柄連桿開窗系統(tǒng)。曲柄連桿機構主要應用于較早期的國產塑料溫室，尤其在南方地區(qū)使用較多。特點是設備加工簡單，成本低廉。但該機構在使用中存在許多問題，常常造成機構損壞或機構難以運行，返修率高，更為重要的是，該機構因結構原因容易使傳動軸及減速機受力過大，從而引起減速電機磨損及運行誤差，。因此，曲柄連桿開窗機構已逐步被排齒開窗機構所取代。

3.四連桿開窗機構

四連桿開窗機構也是溫室發(fā)展早期較常采用的方式之一。與曲柄連桿機構相同的是，它的運行原理也是通過一組相對角度可變的桿件的傳動實現(xiàn)開窗。在以前引進的中小型玻璃溫室中，部分溫室采用這種開窗機構。

4.推拉窗

溫室上應用的推拉窗與民用建筑推拉窗相似，一般應用在溫室側窗，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，實現(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，但其通風面積只能達到通風口面積的一半，且難以實現(xiàn)電動操作，人工操作又需要每個窗戶分別進行，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的缺陷，一般來說較少采用，但對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.保利充氣窗

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

6.卷膜開窗機構

大棚卷膜器

卷膜開窗機構主要應用在塑料薄膜溫室中，有時，在雙層充氣溫室中為了設置簡易通風口，也采用卷膜機構。其功能是對塑料膜實施卷放操作，以達到開啟或關閉通風口的目的。使用卷膜機構的通風系統(tǒng)又稱為卷膜通風。

常用的卷膜機構有手動和電動兩大類，其核心設備為手動或電動卷膜器。卷膜器工作時，帶動卷膜軸轉動，從而將塑料膜卷于卷膜軸上，形成通風口。手動卷膜器所配卷膜軸常用直徑為19mm或者22mm的鍍鋅鋼管，電動卷膜器所配卷膜軸則一般為直徑為25mm的鍍鋅管。組成卷膜機構的配件主要有：手動或電動卷膜器、卷膜軸、豎桿、膜卡等，有時由于卷膜器不同，還可能會增加一些支架或連接件。圖11所示是目前常用的電動卷膜機構的一種。

目前，由于生產廠家較多，手動卷膜器使用形式多種多樣，總的來說，手動卷膜器常常分為頂部和側墻兩種型式，頂部即園拱屋面的卷膜通風口，側墻指溫室側墻或山墻。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，每種手動卷膜器都有其卷膜長度范圍，如果實際卷膜長度超出其設計值，將造成無法卷起或卷膜器被破壞。

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

1）電動卷膜器

溫室大棚棚膜電動卷膜器

電動卷膜器實質上是一個帶有限位開關的直流電機，國內常用的電動卷膜器如圖所示。它可用于溫室園拱通風口和豎直通風口通風兩種位置。為保證電動卷膜器運行的平穩(wěn)，常采用直流小功率電機，在使用中，需要配置整流器等相關配電設備。

電動卷膜器造價低，控制靈活，便于維護和維修，是電動卷膜諸設備中最常用的一種。

（2）軟軸卷膜系統(tǒng)

軟軸卷膜系統(tǒng)是幾年前在日本、韓國發(fā)展起來的一種卷膜通風機構。它的工作原理是，一臺減速電機通過驅動軸帶動一組扭矩分配器轉動，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，卷膜輸出器對一排園拱屋面進行卷膜操作。

軟軸卷膜系統(tǒng)可以一臺電機實現(xiàn)數(shù)個園拱的卷膜，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)，已經在逐步淘汰。

（3）管式電機卷膜

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

管式電機的主要優(yōu)點是功率大，極限卷膜長度是一般電動卷膜器難以達到的。但由于其價格遠高于常用的卷膜機構，因此只有在常用卷膜器難以工作時，才采用這種設備。

使用卷膜機構，應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度應該達到一定的要求，因為在經常性活動的情況下，一般的塑料膜很容易受到傷害。