日光温室是我国自主研发的栽培设施,其独特的围护结构为蔬菜作物越冬生产提供了适宜的环境。甘肃河西走廊光热资源丰富,戈壁、石滩、荒漠等非耕地资源充足,非耕地设施农业具有良好的发展前景,为降低成本、提高土地利用率,砾石、加气块、空心砖、混凝土等材料广泛应用于非耕地日光温室围护结构的建造。由于缺乏对这些建筑材料及相关围护结构传热性能的系统研究,温室建造中建材的确定、结构参数的设置缺乏依据,导致日光温室结构不规范、造价过高且蓄热保温效果不理想。为此,本研究根据传热学理论,基于河西走廊地区地理环境、气象条件,建立了日光温室墙体温度动态模型,定量分析了河西走廊五种非耕地日光温室墙体的蓄热保温性能。在此基础上,对带有覆铝箔封闭空气腔的日光温室墙体的蓄热保温性能进行了研究,为非耕地日光温室墙体的优化设计提供了依据。主要内容与结论如下:1)基于一维导热微分方程,采用有限容积法,建立客观反映河西走廊非耕地日光温室墙体传热特性的温度动态模型,利用MATLAB软件编写计算程序,并用酒泉地区加气块堆砂墙体日光温室后墙内表面的实测热流对所建立的模型进行验证,证实了该墙体温度动态模型能较准确的反映非耕地日光温室墙体的传热特性。2)采用墙体内表面日间净蓄热量、夜间净放热量及外表面全天净热耗散量研究了河西走廊五种非耕地日光温室墙体的蓄热保温性能。典型晴天下,和夯实粘土墙体相比较,法兰式堆砂墙体、石墙堆砂墙体的内表面日间净蓄热量分别提高了15.4%、9.4%,混凝土堆砂墙体、加气块堆砂墙体和空心砖堆砂墙体分别降低了2.7%、92.8%、61.5%;法兰式堆砂墙体、混凝土堆砂墙体、石墙堆砂墙体的内表面夜间净放热量分别提高了42.9%、16.6%、31.3%,加气块堆砂墙体、空心砖堆砂墙体分别降低了92.3%、65.3%;五种非耕地日光温室墙体的外表面全天净热耗散量均有下降,分别降低了40.3%、36.7%、43.4%、57.5%、26.2%。河西走廊地区建议推广的日光温室墙体为法兰式堆砂墙体、石墙堆砂墙体和混凝土堆砂墙体,其中蓄热保温性能以法兰式堆砂墙体最优,其次是石墙堆砂墙体,再次是混凝土堆砂墙体。空心砖堆砂墙体和加气块堆砂墙体的蓄热保温性能较差,不建议在实际生产中推广应用。3)壁面覆铝箔可有效减少封闭空气腔的辐射换热量,日光温室墙体保温设计中,覆铝箔封闭空气腔的适宜高度、厚度分别为1.5 m、0.03 m。当封闭空气腔内外壁面温差为2~20 K时,该结构的热阻为0.70~0.55 K·m2/W,保温隔热效果和0.81~0.64 m厚夯实黏土结构墙体、0.55~0.43 m厚红砖砌体结构墙体或0.20~0.16 m厚煤渣、0.06~0.05 m厚珍珠岩、0.03~0.02 m厚聚苯板隔热材料相当。4)3组厚度为30 mm覆铝箔封闭空气腔加480 mm红砖复合墙体(360 mm红砖墙+3组30 mm封闭空气腔+120 mm红砖墙,240 mm红砖墙+3组30 mm封闭空气腔+240 mm红砖墙),夜间向室内放热量较单一480 mm红砖墙体提高了99.4%~104.1%,与相同结构聚苯板红砖复合墙体无明显差距。覆铝箔封闭空气腔可以替代聚苯板在日光温室墙体保温设计中应用。