中国北方冬季气候寒冷,日光温室在进行越冬生产时面临许多困难,虽然对温室采用一些保温和加温措施可以改善其内部温度条件,但是太阳光照不足,人工补光成本过高等问题仍然存在,因此通过优化温室前屋面结构,提高温室采光性能,是解决温室越冬生产问题的关键。本研究从设计三种日光温室采光骨架曲线出发,采用温室测试、模型计算和软件模拟分析,以国内传统骨架曲线为对照,利用温室太阳辐射模型和Ecotect软件对四种采光骨架曲线形式日光温室的采光性能进行对比分析,主要研究工作与结果如下:1.以传统温室骨架曲线作对照,通过提高采光角度,增大采光面积,设计了三种采光骨架曲线:6控点样条曲线、1/5幂函数曲线和1/7幂函数曲线。四种采光骨架曲线中1/7幂函数曲线弧长最长,整体采光角度最大,传统曲线弧长最短,整体采光角度最小。2.依据日光温室内太阳光线的传播规律、前屋面形状参数、采光材料透光特征,建立了温室太阳辐射模型。通过对晴天试验温室太阳辐射实地测量值与模型计算值的对比,得出其测量值与计算值决定系数R~2在0.94～0.98之间,吻合度较高,表明所建立的日光温室太阳辐射模型的精准度较高。3.通过使用日光温室太阳辐射模型分析四种采光骨架曲线温室的光环境,发现三种采光骨架曲线温室的光环境均好于传统骨架曲线温室,其中以1/7幂函数曲线温室最好。晴天及阴天时,1/7幂函数曲线平均太阳辐射较传统曲线提高9.6%～17.4%;平均采光率较传统曲线提高19.12%～23.78%;而且1/7幂函数曲线太阳辐射的空间分布好于传统曲线;太阳辐射截获累积量较传统曲线提高19.5%～27.8%。4.使用Ecotect软件模拟日光温室表面在不同朝向角度下的太阳辐照度,以所接收的太阳辐射照度最大为依据,得出长春地区日光温室的最佳朝向角度为南偏西10°;利用软件模拟分析四种采光骨架曲线温室的采光性能,发现四种曲线温室的自然采光系数和采光照度从大到小顺序依次为1/7幂函数＞1/5幂函数＞6控点样条＞传统曲线,以1/7幂函数骨架曲线温室的采光性能最佳。