移动保温被日光温室研发要点与成功案例解析
来源：农民日报客户端
近日，由农业农村部规划设计研究院设施农业研究所、农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室携手辽宁新奇特农业科技有限公司联合攻关的首栋移动开启保温被日光温室正式亮相。这一创新成果成功攻克传统日光温室长期存在的智能化不足、抗灾能力弱、土地与光能利用率低等技术难题，将保温被传统“卷放”模式革命性升级为“整体移动开启”模式，为设施农业高效、智能、可持续发展提供了系统解决方案，标志着我国日光温室技术实现跨越式突破。
传统卷被模式困境凸显
日光温室的核心竞争力在于对光、热、湿等环境因子的精准调控，而每日启闭至少两次的保温被系统作为高频执行机构，其性能直接决定了温室的能耗水平、生产安全与智能化发展上限。然而，传统卷被模式的物理局限形成了难以突破的发展瓶颈，诸多问题长期困扰行业发展。
结构安全隐患与抗灾能力薄弱成为突出风险。传统卷被机通过绳索或直接驱动卷轴的方式，使柔性保温被在温室顶部形成固定的“V”型槽结构，这一设计成为雨雪天然的堆积区。在东北地区等多雪区域，积雪荷载的持续积聚极易导致温室骨架不堪重负而坍塌，同时融雪渗入保温材料内部，会永久性破坏其热工性能，导致保温效果大幅下降。此外，外露的牵引绳索和高耸的支撑支架，在运行过程中还存在“卷伤、砸伤”等人身安全与机械安全隐患，给温室日常运维带来诸多不便。
光热与土地资源的双重浪费问题亟待解决。卷起后的保温被会占据温室顶部0.6米-1.0米的垂直空间，为避免前排温室对后排造成阴影遮挡，温室群之间的间距被迫加大1.4米-2.4米。以沈阳地区10米跨度的温室为例，单栋温室因间距增加需多占用土地约0.2亩，造成土地利用率显著降低。同时，保温被在采光面通常会覆盖1米-2米的区域，这部分覆盖直接导致自然光能不能充分利用，造成宝贵光能资源的无端损耗，影响作物光合作用效率。
智能化发展遭遇根本性障碍。柔性保温材料在反复卷放过程中，必然会产生形变与位移累积误差，这使得卷被装置无法实现厘米级的精准定位与闭环控制。作为温室环境调控的核心执行单元，这种“不可控”特性直接阻碍了环境调控系统向全自动化、智能决策方向演进，成为设施农业规模化、标准化生产的核心掣肘，严重制约了我国设施农业现代化水平的提升。
移动开启保温被技术优化温室性能
面对传统技术的诸多局限，研发团队跳出固有思维框架，彻底摒弃“以轴卷曲柔性材料”的传统思路，创造性地将保温被设计为可在专用轨道上整体水平滑动的刚性或半刚性复合单元。这一创新不仅从根本上解决了传统模式的固有缺陷，更使温室性能全方位跃升。
核心结构创新打造滑动式保温系统，树立精准安全新标杆。移动开启保温被系统将保温被单元与刚性驱动机构直接固连，通过高精度伺服系统提供动力，彻底消除了柔性材料形变带来的误差隐患，实现了开闭位置、运行速度的厘米级精确程序控制，为温室环境全局智能化调控奠定了坚实基础。同时，该设计彻底根除了传统温室顶部的“V”型槽结构，保温被开启后会整体平移至温室后部的专用储被区，使屋面形成完整平滑的轮廓，实现了“自除雪”与“防积水”，从根源上杜绝了雨雪堆积导致的温室坍塌与保温材料失效风险。所有传动机构采用内置设计，无外露绳索和高耸支架，彻底杜绝了机械卷伤、结构倾倒砸伤等安全隐患，为温室作业提供了全方位安全保障。
多物理场协同优化实现性能跨越，大幅提升资源利用效率。在光能利用方面，保温被完全移出采光面，确保100%采光面积，经实测有效光照增加10%-15%，直接提升白昼蓄热基数，为作物生长提供更充足的光照条件。土地利用率实现质的飞跃，消除顶部保温被占用空间后，温室脊高可降低0.5米-1.0米，后墙遮阴影响显著减少，同等光照条件下温室间距大幅缩小，土地利用率提升20%以上。热工性能卓越，首次应用的化学交联聚乙烯闭孔发泡新材料，导热系数与高级橡塑海绵相当，兼具柔软、防火、不吸湿特性，单位厚度热阻提升50%，再配合优化设计的蓄热结构，确保极端气候下的温度稳定性。环境调控效率显著提升，在传统前通风、顶通风基础上，创新引入后墙正负压机械通风系统，与保温系统智能联动，实现室内气流组织主动设计，温湿度调控效率提升50%以上。
全系统集成设计兼顾多元发展需求。该技术并非单一环节突破，而是以“移动开启”为核心的整体成套解决方案。宜机化设计采用无柱大跨度（内跨13米）倒三角刚性桁架主结构，室内作业净空高度大于2米，满足中大型农机自如通行，为规模化、机械化生产提供便利。可拆解特性凸显绿色发展理念，所有主体结构采用螺栓连接，可整体拆解、移动、重复利用，建设过程无需深挖破坏耕层，拆除后无混凝土残留，实现对耕地的永久性保护。多灾害主动防御体系筑牢生产安全防线，集成夏防雹网、冬春除雪与防冻雨结构、智能环控与应急响应系统，构建全天候灾害防控体系，有效应对各类自然灾害风险。
技术推广应用意义重大
移动开启保温被日光温室的成功研发，不仅实现了技术层面的重大突破，更对我国设施农业产业发展具有深远的现实意义与战略价值，助力农业现代化发展。
从应用场景来看，该项技术精准契合高纬度、多雪冻地区的生产需求，预计将率先在这些区域的高附加值果蔬规模化生产中推广应用。此类地区冬季气候寒冷、降雪量大，传统温室面临生产风险高、能耗大等突出问题，而移动开启保温被温室的抗灾能力、保温性能与资源利用效率优势，能够有效破解这些痛点，为北方地区冬季设施农业稳定生产提供有力支撑，助力提升当地农产品供给能力与质量。
从产业升级来看，该技术成功推动设施农业从依赖经验和人工操作的“传统生产单元”，升级为环境参数可精准设定、生产过程可智能决策的“现代化植物工厂”。同时，它为设施农业深度融入物联网、人工智能等现代信息技术创造了不可或缺的物理基础，随着技术推广与迭代，未来有望实现全域无人化运维，通过智能传感器实时采集数据，借助人工智能算法精准决策，由自动化设备完成灌溉、施肥、温控等全流程作业，推动设施农业向更高水平的智能化、精准化方向发展。
从战略意义来看，该项技术对保障国家粮食安全、促进农业绿色发展具有重要作用。通过提升土地利用率与生产效率，能够增加果蔬等农产品供给，切实保障我国“菜篮子”安全；通过优化保温结构与调控系统，大幅降低温室能耗，减少碳排放，为农业减排固碳作出积极贡献；其对耕地的保护特性与高效生产模式，生动践行“藏粮于地、藏粮于技”战略，为我国农业可持续发展提供了新的技术路径。此外，这一成果是产学研深度融合的典范，科研机构的技术引领与企业的市场洞察、工程实践能力有机结合，加速了科技创新成果转化应用，为我国日光温室现代化探索出切实可行的新路径。
作者：农民日报全媒体记者 庞维双
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