庭院暖棚自然通风与强制排风系统设计技术规程

庭院暖棚作为一种小规模、贴近居民生活的农业生产形式，其环境调控的精细化要求日益凸显。通风系统不仅是调节棚内温度、湿度的关键手段，更是保障空气新鲜度、防止病虫害滋生、促进作物光合作用的基础设施。一套设计科学的通风系统，能够充分利用自然能源，减少机械能耗，是实现庭院暖棚可持续运营与高品质产出的技术基石。本规程的制定，正是为了规范此类设施的设计，确保其环境调控的有效性与可靠性。

一、 自然通风系统的设计规范与技术要求

自然通风主要依赖风压与热压效应驱动空气流动，其设计需紧密结合建筑形式与当地气候特点。

1. 通风模式与气流组织设计

根据建筑布局，庭院暖棚可借鉴成熟的自然通风模式。对于单侧布置的暖棚，宜采用“单侧走廊型”通风，通过精准设计窗户与门的相对位置，形成“室外→种植区→走廊”或反向的明确气流路径，以实现有效的单向或交叉通风。对于设有内庭院的暖棚，“庭院式”通风模式更为适用。具体可分为内走廊式与外走廊式：内走廊式气流路径通常为“庭院空气→走廊→种植区→外侧窗户排出”；外走廊式则为“室外空气→走廊→种植区→庭院排出”。设计关键在于确保通风开口（窗、门、通风口）的合理对齐与面积比例，最大化穿堂风效应。

2. 开口设计与控制策略

通风开口是自然通风系统的“控制器”。其设计需满足可调节性，以应对不同季节、不同时刻室外风向与强度的变化。窗户宜采用可多段开启的形式，通过调整不同位置扇叶的开启状态，既能增强对流通风强度，也能在特定条件下诱导产生烟囱效应，强化单侧通风效果。通风口的设置应遵循相关标准，如进风口须设在空气洁净区，距离地面高度不宜低于2米，并与可能的污染排风口保持足够的水平与垂直距离（如水平距离大于6米，垂直距离不小于3米）。建筑朝向应优先考虑当地主导风向，平面布置可采用错列式、斜列式以利于风压通风。

3. 设计验证与模拟

对于结构较为复杂或对通风效果有精确要求的暖棚，建议在设计阶段采用计算流体动力学（CFD）数值模拟方法，对建筑周围微环境及室内气流组织进行预测与优化。这种方法可以综合考虑风压与热压的耦合作用，定量评估不同设计方案下的通风效率，是实现精准设计的重要工具。

二、 强制排风（机械通风）系统的设计规范与集成应用

当自然通风无法满足特定气候条件下（如无风、高温高湿）或特定生产阶段（如冬季保温期短暂换气）的环境调控需求时，强制排风系统作为必要补充与强化手段。

1. 系统构成与风机选型

强制排风系统主要由风机、风道、控制装置及防护设施（如防虫网）构成。风机的选型需根据通风目的确定。轴流风机风压较小、风量适中，适用于日常排积热、降仓温及长时间的缓速降温通风，具有能耗相对较低、作物失水少的特点。混流风机性能介于轴流与离心风机之间，可实现正反转，适用于对风量和风压有均衡要求的场景。离心风机则风量大、风压高，适用于需要快速降温、应急通风或通风阻力较大的系统，但能耗较高。

2. 风道布置与系统参数

通风系统的布置需确保气流均匀分布。风道（如地上笼或地槽）的单程长度不宜超过25米，风道间距不宜超过6米，且不应大于粮层（或种植层）高度。边侧风道与侧墙的间距应不大于0.5倍的风道间距，支风道末端距仓壁的距离宜控制在0.5至1.2米以内。关键的空气途径比（K值）参数需严格控制：用于降温通风时，K值宜在1.5～1.8之间且不大于1.8；用于降水（除湿）通风时，K值宜在1.2～1.5之间且不大于1.5，这一参数对确保通风效率和避免局部环境失调至关重要。

3. 运行管理与智能控制

机械通风的操作需遵循严格的温湿度条件。例如，在夏秋季节，当棚内温度明显高于室外时，应及时启动风机排积热。在秋冬季节进行通风降温时，应选择在室外气温低于棚内平均温度一定范围（如4℃～8℃）时进行，并可采用小温差、多阶段的缓速通风策略，同时控制进风的相对湿度（如前期不低于60%，后期不宜高于80%），以平衡降温和保湿的需求。通风季节一般可从每年10月开始，至次年1月或2月结束，首次开启宜选择内外温差较小的午后时段。系统应逐步向智能化发展，集成温湿度、CO₂浓度传感器，根据预设逻辑自动启停风机与调节风口，实现精准节能调控。

三、 标准引用、政策衔接与权威性支撑

本规程的编制充分吸纳了国家与行业现有标准，确保其技术内容的权威性与合规性。在自然通风方面，参考了《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736）、《民用建筑统一设计标准》（GB50352）等对于建筑通风设计的基础要求。在机械通风部分，则引用了《机械通风储粮技术规程》（LS/T1202）中关于通风条件判定、系统布置与操作管理的核心条款，以及地方标准如DB14/3515-2025中关于轴流风机运行的具体规定。

从政策层面解读，本规程紧密契合国家推动设施农业转型升级和绿色建筑发展的战略。发展高效、节能的庭院暖棚，是落实《“十四五”推进农业农村现代化规划》中关于提升设施农业装备水平、促进庭院经济价值的具体体现。其强调的自然通风优先、机械通风辅助的原则，与《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378）及各地（如重庆市《绿色建筑评价标准》DBJ50/T-066）鼓励被动式设计、降低建筑运行能耗的理念高度一致。通过引用相关技术白皮书与研究数据，例如关于不同通风模式下气流组织的效率分析，以及不同风机类型在农业设施中的适用性对比数据，进一步增强了规程内容的科学性与说服力。

《庭院暖棚自然通风与强制排风系统设计技术规程》是一部融合了建筑物理、农业环境工程与自动控制技术的实用性规范。它通过明确规定自然通风与强制排风系统的设计方法、技术参数、设备选型及运行策略，为庭院暖棚的建设与运维提供了清晰的技术指引。规程对国家相关标准与政策的援引与衔接，不仅提升了自身的权威性，也引导庭院农业设施向标准化、绿色化、智能化方向发展。遵循本规程，将有效提升庭院暖棚的环境调控能力，保障作物优质生产，最终实现经济效益与生态效益的双赢。