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由選擇被覆資材著手為溫室降溫

沙加  2009-07-23    

由選擇被覆資材著手被覆資材 (Glazing, 在歐洲則習用 Cladding) 的選擇為溫室規劃建構的要項之一。除玻璃之外,PE, PVC, PC 等種類繁多,更有多種添加的如增塑劑、防霧劑,紅/紫外線阻隔層,光選擇性膜及漫反射膜等。選用適當的被覆資材則后續的溫室降溫已成功一半;反之,則徒增降溫設備的負擔。譬若 PE 塑膠膜添加紅外線阻隔層之目的在保溫,本省境內經常過熱常需降溫的溫室即不適合采用。    1950 年代各種塑膠布的發明使透明材料有新的面貌, 改變以往玻璃獨當一面的現象。聚乙烯和聚氯乙烯塑膠布既不昂貴,且又能為作物提供適當的生長環境及光線。這些塑膠布的發展促成了農業環境控制技術的革新。由於其初期成本不高,故幾乎使每個人都有能力以生產花卉、菜蔬為事業。但塑膠布的壽命有限,其材質很容易為紫外線的輻射所破壞。但由於其價格便宜,修補容易,故并不會妨礙其實用性。    塑膠布現添加了抗紫外線及抗紅外線的物質,并且又能減緩塑膠布表面水滴的凝結,故已是相當實用化的產品。在聚乙烯塑膠布中加入乙基乙烯基醋酸鹽可增加在折角處的抗壓性。一張寬 16 公尺或卷成卷筒狀時寬 8 公尺的塑膠布在美國幾乎可隨意買到任何尺寸的長度。現在所使用的塑膠布預期壽命是三年,可利用多層及轉角突出部份處理技術形成更實用之產品。    硬塑材料亦已經開發出來,而且也已應用到溫室工業。這些材料包括玻璃纖維強力板,聚碳酸酯板(為了節能,將之壓縮并封住空氣於其凹槽中)以及壓克力板(具有使用年限長及良好隔熱和 PAR 傳導效果)。目前美國 1000 平方公尺以上的溫室設施,其屋頂大多使用聚乙烯材料,而側壁則使用聚碳酸酯或壓克力板材料。依估計,目前美國溫室結構約有 60% 以上是以聚乙烯塑膠為透明材料, 20% 為玻璃, 其余的 20% 則采用玻璃纖維強力板、壓克力板和聚碳酸酯板等。聚碳酸酯板很容易因日久而變色,但近年來經過改良,利用壓克力聚合體可獲較佳的效果。這種復合板結合了聚碳酸酯和壓克力板的優點。聚碳酸酯板抗磨損的能力比壓克力板弱,但耐火性卻較強。壓克力板比較堅固,且可大片使用,以減少日影并增加陽光的接收量。兩種板材在較冷的天氣中都無法克服其凹槽內所產生之水滴凝結問題。導致凹槽處產生藻類并累積泥沙。利用特殊塑膠蓋覆裝置將槽之兩端密封則可以解決這項難題。    在自動化農業推行的這幾年,各單位所提出之預算幾乎均以購買玻璃溫室為主。表面上看來似乎玻璃溫室較適合臺灣地區使用,但這個問題仍值得深入探討。目前所引進或提議建造的單位均為改良場或研究機構,其所要求者為固定的財產的設備,并非作為今后推廣的一種標準型式。荷蘭溫室以玻璃為主,有其客觀的條件,故其玻璃溫室占 98% 以上。但反觀日本的溫室,其使用塑膠布者占 96%,玻璃溫室則僅及 4% 而已。 而美國則有 19.6% 為玻璃溫室,27.6% 為硬塑料及玻璃纖維,其余 52.8% 為塑膠布溫室。    以塑膠布為材料主要有下列優點:    容易裝卸,所費人工較少。    成本較低,容易維護。    可制成任意型狀及長度,適應各種規格及用途。    結構較為簡單。    本身具有彈性,抗風性較強。    可采用雙層結構,絕熱性較佳。    其一般缺點如下:    不能耐久,每兩至三年必須加以更換一次。    容易沾塵,需常加清洗。    不容易作成天窗形式,必須由側面通風,或需佐以風扇通 風。新式設計巳突破此缺點。    更換后之塑膠廢料處理容易造成環境污染的問題。此情形尤以 PVC塑膠布為嚴重。    以玻璃作為溫室材料,其優點可歸納如下:    玻璃的透光性良好,故可收集更多的太陽熱能。這種特性在緯度較高的地區尤為重要。這些地區在冬季的外界溫度常在零點以下,其他秋冬季節,外氣之溫度亦甚低,因此需要較多的陽光,以保持溫室內之光照及溫度。    玻璃溫室之使用壽命較長,有時可達十年以上。而玻璃在使用過程中,沒有老化或黃化的問題,故其透光性可常保如新。    容易加裝控制系統,其骨架較為堅固。一般玻璃的溫室結構必須要有較為堅強的結構方可以維持其強度。故在建造上亦較為講究,也需要較高的建筑技術。    較無環境污染的問題。玻璃材料之再使用性較高,其處理亦較為容易,不會造成公害問題。    另一方面,使用玻璃亦有下面之缺點存在:    價格高,每坪建造費用約為 5仟至 1 萬臺幣不等。    容易受臺風侵襲,破碎后分散於室內作物群落間,不易處理。    會有所謂的溫室效應產生,此點在本省而言為其致命傷。    雖然 PVC 塑膠透明材料廣泛應用於日本, 在法國及其他南歐地區也很受歡迎。但在美國則鮮少使用。目前本省農民所用之塑膠透明材料以 PVC 為多。 這是因為日本廠商積極推銷的緣故,事實上世界的潮流是使用 PE 布為主。日本因為設備已經投資,故主張采用 PVC。PVC 的優點是保溫性較好,但對於以冷卻為主的臺灣溫室而言,此項優點并無多大好處。而 PVC 則有下列缺點:    PVC布之廢棄物污染甚為嚴重,燃燒時容易造成空氣污染。    PVC之寬度固定,無法作大面積之應用。    PVC布容易沾油塵,而且不易洗滌。    PVC布容易長青苔,減少其透明度。( 佚名)

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