节能日光温室建筑结构设计与环境控制团队属于农业水土工程二级学科—北方寒区设施农业环境工程研究方向，主要围绕辽宁省“现代农业生产基地”建设、“突破辽西北突出高效特色农业建设”、“县域经济要形成‘一县一业’的发展格局”战略部署，结合设施蔬菜优势产区园艺设施转型升级需求，开展节能日光温室设计基础理论、日光温室结构优化设计及环境变化规律研究。
一、人员构成
研究团队现有教师19人，其中：教授5人，副教授5人，讲师9人。博士16人、硕士3人。博（硕）士生导师2人、硕士生导师12人。
2015年日光温室结构优化与环境控制创新团队入选第二批农业科研杰出人才（王铁良）及其创新团队（王铁良、白义奎、佟国红、李波、赵荣飞、于威、魏新光、南波）。土木工程专业教学、科研创新团队2021年度被授予沈阳市“青年突击队”：沈阳农业大学日光温室结构优化与环境控制创新团队2023年被授予沈阳市青年五四奖章集体。
（一）首席专家
白义奎，1968年10月生，三级教授，博士（博士后），博士生/硕士生导师。中国农业工程学会高级会员；中国农业工程学会设施园艺专业委员会委员；农业部农业设施结构重点实验室学术委员会委员；农业工程技术杂志温室园艺专业委员会委员；曾任农业部农机化科技创新设施园艺工程专家组成员。
辽宁省优秀中青年骨干教师；辽宁省百千万人才工程“百人层次”；辽宁省优秀博士后研究人员；沈阳市高层次人才-领军人才（C类人才）。青海省“昆仑学者”青海大学特聘讲座教授；青海省科技创新“千人计划”领军人才。
近五年主持的项目：青海省重点研发项目：高效智能型设施蔬菜生产技术集成与示范（2017-NK-107）；辽宁省重点研发项目：低成本节能现代设施结构及环境自动控制系统关键技术研究与应用（2018103007）；2021年辽宁省民生科技计划，农业攻关及产业化（辽宁省重点研发项目）：北方寒区生态智能型高效节能日光温室设计与装备研发(2021JH2/10200022)，等。
主持、主要参加完成的科研项目获省部级一、二、三等奖8项。其中：主持获辽宁省科技进步三等奖2项：落地装配式全钢骨架日光温室研发与应用（2014J-3-07-01）、优型装配式日光温室设计与推广应用（2023-J-3-06-R01）；参加获辽宁省政府科技进步一等奖3项：辽宁系列日光温室研究与应用（2010J-1-02-03）、辽沈Ⅳ型育苗专用日光温室及其配套装备和技术研究与应用（2015J-1-03-03）、高海拔地区设施蔬菜关键技术体系构建与创新应用（2024-KJJB-1-05-R07）。
（二）首席专家助理
首席专家助理1：赵荣飞
赵荣飞，1980年1月生，教授，博士（博士后），硕士生导师，副院长。辽宁省百千万人才工程“千人层次”；沈阳市高层次人才-D类人才。曾主持国家自然基金青年基金项目1项。近五年主持的项目有：辽宁省自然科学基金面上项目：季冻区加筋粘土渠基融沉特性及土体微观结构研究（2022-MS-262）、辽宁省高等学校国（境）外培养项目：加筋粘土渠基融沉破坏微观机理研究（2020GJWYB015）、辽宁省自然科学基金指导计划项目：加筋粘土渠基冻融机理研究（2019-ZD-0717）。主要参加完成的科研项目获农牧渔业部丰收奖二等奖1项。
首席专家助理2：姚名泽
姚名泽，1987年4月生，副教授，博士（博士后），硕士生导师，副院长。沈阳市高层次人才-D类人才。主持辽宁省博士科研启动基金计划项目：辽宁日光温室果菜蒸腾规律及其模拟研究（2019-BS-211）、辽宁省教育厅科学研究经费项目面上项目：基于蚯蚓粪肥施入日光温室番茄生长发育的水肥调控研究（LJKMZ20221003）、中国博士后科学基金面上基金：东北日光温室水氮耦合对番茄蒸腾的影响机理研究（2019M661128）。
（三）骨干教师
骨干教师1：王铁良
王铁良，1965年12月生，二级教授，博士（博士后），博士生导师，农业工程一级学科带头人，现任沈阳农业大学副校长。全国农业科研杰出人才；曾任国务院学科评议组成员。国务院特殊津贴获得者；辽宁省特聘教授；辽宁省教学名师；辽宁省优秀专家；辽宁省百千万人才工程“百人层次”；沈阳市高层次人才-领军人才（C类人才）。曾主持国家自然科学基金项目2项，其他国家、省部级项目10余项。主持获辽宁省科技进步奖一、二等奖各1项，主要参加获一、二、三等奖10余项。
骨干教师2：佟国红
佟国红，1966年5月生，博士（博士后），硕士生导师。沈阳市高层次人才-D类人才。现主持国家自然基金面上项目：日光温室太阳能动态传递机理（32272005）。主要参加获辽宁省科技进步奖二等奖1项、三等奖3项。
骨干教师3：赵荣飞
赵荣飞（略，同首席专家助理1）
骨干教师4：姚名泽
姚名泽，1987年4月生，副教授，博士（博士后），硕士生导师，副院长。沈阳市高层次人才-D类人才。主持辽宁省博士科研启动基金计划项目：辽宁日光温室果菜蒸腾规律及其模拟研究（2019-BS-211）、辽宁省教育厅科学研究经费项目面上项目：基于蚯蚓粪肥施入日光温室番茄生长发育的水肥调控研究（LJKMZ20221003）、中国博士后科学基金面上基金：东北日光温室水氮耦合对番茄蒸腾的影响机理研究（2019M661128）。
骨干教师5：南波
南波，1984年4月生，副教授，博士（博士后），硕士生导师，教研室主任。沈阳市高层次人才-D类人才。主持2021年辽宁省高等学校基本科研项目立项资助面上项目“现代温室CFRP管结构轴压性能研究”（LJKZ0698）。参加获黑龙江省科技进步奖二等奖1项。
二、团队建设现状
（一）建设领域
围绕辽宁省“现代农业生产基地”建设、“突破辽西北突出高效特色农业建设”、“县域经济要形成‘一县一业’的发展格局” 战略部署，结合设施蔬菜优势产区园艺设施转型升级需求，开展节能日光温室设计基础理论、日光温室结构优化设计及环境变化规律研究。
（二）团队特色与研究基础
日光温室结构建筑结构设计与环境控制研究源于20世纪90年代，孟少春教授是本方向的奠基人。团队经过20余年的建设与发展，在东北型日光温室的结构优化设计、生态环境控制、温室节能材料、温室环境模拟等方面形成鲜明的特色。王铁良教授带领的“日光温室结构优化与环境控制创新团队” 2015年入选农业部第二批农业科研杰出人才及其创新团队。
辽宁是日光温室的发源地，日光温室生产技术一直处于全国的领先地位。日光温室结构建筑结构设计与环境控制学术创新团队是最早从事日光温室研究的团队之一。“九五”期间承担了国家科技部重大产业工程项目—工厂化高效农业示范工程项目，研制出的第二代节能型日光温室—辽沈Ⅰ型日光温室，并通过鉴定达到国际先进水平。在此基础上先后承担了“十五”国家科技攻关计划：“工厂化农业关键技术研究与示范”－日光温室节能关键技术研究与产业化（2001BA503B）、“十一五”、 “十二五” 国家科技攻关项目等10余项研究课题的研究任务以及10余项推广课题，经过近10年的多学科联合攻关，在日光温室节能关键技术方面作了大量开拓性工作，在日光温室采光优化设计及建筑参数对日光温室温光环境影响、日光温室结构优化设计、日光温室保温性能、备用加温系统、配套环控设施等方面取得了重大突破与创新，始终居国内外前列。
日光温室结构建筑结构设计与环境控制研究团队研究成果始终居国际先进水平，部分研究的理论和成果达到国际领先水平。日光温室结构优化与环境控制学术创新团队是最早从事日光温室研究的团队之一。主持完成的国家“九五”重大科技产业项目“东北型节能日光温室结构及调控设施的优化设计与实施（96-012-03-01）”的研究，鉴定结果为国际先进水平；主要参加完成“十五”国家科技攻关计划“工厂化农业关键技术研究与示范——日光温室节能关键技术研究与产业化”(2001BA5031306) 及辽宁省“十五”科技攻关项目“工厂化高效农业关键技术的研究与示范”（2001215001)的研究，主持完成的“日光温室节能关键技术研究与应用”，鉴定结果为国际先进水平，研究成果2008年获辽宁省科技进步奖二等奖、农牧渔业丰收奖三等奖以及沈阳市农村科技推广奖二等奖、辽宁农业科技贡献奖一等奖；主要参加完成“十一五”国家科技支撑计划重点项目“绿色环控设施农业关键技术研究与产业化示范——园艺作物节能栽培工程技术集成与产业化示范”(2008BADA6B05)，主持完成的“辽沈系列日光温室研究与应用”，鉴定结果为国际先进水平，研究成果2010获辽宁省科技进步奖一等奖。主持完成的“落地装配式全钢骨架日光温室研发与应用”2014年获辽宁省科技进步奖三等奖、优型装配式日光温室设计与推广应用（2023-J-3-06-R01）2025年获辽宁省科技进步奖三等奖；主要参加完成的“辽沈Ⅳ型育苗专用日光温室及其配套装备和技术研究与应用”，2015年获辽宁省政府科技进步一等奖；2025年青海省科技进步奖一等奖：高海拔地区设施蔬菜关键技术体系构建与创新应用（2024-KJJB-1-05-R07）。
（三）重点研究方向与内容
1、日光温室太阳能动态传递机理及北方寒区温室作物健康生境调控理论与技术
（1）日光温室太阳能动态传递机理研究。拟建立包括作物冠层结构的日光温室三维热量传递模型，采用计算流体力学（CFD）技术求解模型，预测不同时间点温室围护结构、室内空气、作物及土壤各部分温度分布及各表面热流量并进行试验验证，完善模型。在此基础上，阐明日光温室系统各部分吸热、蓄热、放热过程空间动态变化机理，揭示温室各组成部分与室内太阳能运移动态变化关系，明确影响日光温室热性能关键参数。
（2）基于作物的日光温室内热环境动态模型研究。通过分析作物不同典型生长时期的实验测试结果，构建作物多孔介质模型和经验传热（显热和潜热）模型，反演出作物的相关物性参数，并嵌入日光温室内热环境动态模型中，模拟不同典型生长阶段的作物对太阳辐射的截获、与室内环境的热量交换、对室内空气流动的影响及其蒸腾过程中的潜热和显热变化。在此基础之上，分析作物全生长周期内相变复合墙体日光温室内热量的动态运移机理。
（3）北方寒区温室作物健康生境调控理论与技术。开展温室作物水热运动调控机理研究，以前期构建的修正双作物系数法温室番茄蒸散发模型，进一步分析不同灌溉、控温、通风等条件下温室水热运动的调控机理，明确作物生长适宜的温室环境，通过对手段调控实现温室作物全生育期的绿色健康生产。结合软件编程和硬件组合，形成基于温室水热运动的调控机理的温室作物环境预报和控制系统，为温室作物水热的智能管控提供新的决策系统和手段。
2、北方寒区生态智能型高效节能日光温室设计与装备研发
针对节能日光温室设计中绿色高效节能、设施结构装配化、生产机械化、管控智能化，以及温室与作物生产相结合的专用（专业）温室设计问题，充分考虑新型装配式建筑材料，农业废弃物资源化利用、建筑固废物的再生利用、雨水回收利用、合理利用太阳能与运用智能环境应急装备，建立低能耗一体化装配式日光温室设计与建造关键技术，研制生态智能型日光温室，研发适合于工厂化育苗、不同作物品种生产等功能的新型全装配专用温室结构，通过温室结构与作物配套、温室结构与作物生产工艺装备配套，研制开发适合于蔬菜、果树、食用菌及育苗等功能的专用（专业）温室结构，实现设施结构装配化、生产机械化、管控智能化的系统化设计，实现设施农业的现代化。
主要研发内容：研究开发适合于工厂化育苗、不同品种生产等功能的专用温室结构设计以及不同类型日光温室配套的环境调控设备。
①日光温室光温热耦合设计研究与系统化设计；
②日光温室结构优化设计及日光温室防灾减灾；
③日光温室冷桥精准识别与断桥改造技术与产品研发；
④低能耗一体化装配式日光温室设计与建造关键技术研发；
⑤日光温室综合能源利用与智能环境应急装备研发。
3、辽宁典型节能日光温室综合性能评价及优化设计
针对北方寒区日光温室建筑热负荷高、环境调控能力差、冬季生产能耗大及清洁能源高效供暖技术缺乏等问题，适应“集中连片推进老旧蔬菜设施改造提升”“提升设施农业现代化发展水平” “强化农业防灾减灾能力建设”要求，为提高日光温室的太阳能利用率，特别是土地、水、肥、药等资源利用率，提高日光温室结构安全性能和机械化水平。重点解决3个技术难题，即日光温室环境（模拟）与综合性能评价、日光温室结构优化设计及防灾减灾、日光温室新材料与配套设施装备。聚焦2个关键、实现2个突破：聚焦紧紧围绕节能日光温室节能、生产全程机械化两个关键问题，实现新型全装配温室设计建造、生产全程机械化突破。
主要研发内容：
①日光温室环境（模拟）与综合性能评价，进行日光温室温、光、湿、热环境节能基础理论研究，进行日光温室环境综合评价，从而比较和优选设计方案，或提供给栽培生产的管理决策参考。
②日光温室结构优化设计及防灾减灾，开展温室结构设计标准研究，完善温室结构节点设计，研究日光温室结构风、雪荷载计算方法及日光温室结构在风、雪荷载及两种荷载联合作用下的破坏机理，针对温室结构轻简化与安全性的矛盾，通过轻简装配式日光温室结构承载能力性能分析，建立典型日光温室结构安全性能智能监测与数据采集的温室健康运行评价技术体系，建立预警、防灾减灾以及应急修复技术。
三、拟开展重点研究
围绕辽宁省“现代农业生产基地”建设、“突破辽西北突出高效特色农业建设”、“县域经济要形成‘一县一业’的发展格局” 战略部署，结合设施蔬菜优势产区园艺设施转型升级需求，开展节能日光温室设计基础理论、日光温室结构优化设计及环境变化规律研究。
结合设施蔬菜优势产区园艺设施转型升级需求，以日光温室的可持续发展为目标，综合考虑采光、保温、蓄热、农业废弃物的资源化利用、温室装备、环境的自动化控制，研发设计适宜不同生态区的新型日光温室。推进普通日光温室的结构优化升级设计，研发设计适宜不同区域气候条件、温室特点和土建材料资源的温室升级结构，研制适于不同生态区的多重覆盖节能塑料大棚。推进现代节能日光温室装备研发，研究适合不同类型温室的新型装备、保温和蓄热系统、通风降温系统、应急加温系统。推进日光温室环境控制研究，建立温度、光照等环境变化、水蓄热、覆盖材料放热模型，研发环境自动控制系统和物联网应用技术。分析国内外园艺设施科技发展状况，为产业发展、科技创新提供咨询和建议。
拟开展的主要研究工作：
①日光温室建筑设计理论及方法研究；
②日光温室结构优化设计及防灾减灾；
③日光温室环境（模拟）与控制；
④日光温室新材料与装备。
1、日光温室建筑设计理论及方法研究
针对北方寒区节能日光温室建筑发展现状和太阳能资源丰富的优越条件，依据太阳能原理，运用建筑热工设计理论和方法，建立基于作物生长生理所需最低太阳能截获、热量平衡、蓄放热能量守恒为核心的节能日光温室合理采光、保温、蓄热设计的理论、方法。针对不同地区、不同作物品类，提出日光温室建筑设计理论体系，筛选出重要的建筑指标参数，明确各指标参数的设计理论，为日光温室的建筑设计提供科学依据。基于可持续发展理念的新型日光温室设计研究。
设施结构低成本节能优化设计与建造。主要研究适宜不同地区环境的设施低成本节能结构参数；优化设计和建造低成本节能连栋温室、现代日光温室、山地日光温室、荒漠盐碱地日光温室及抗台风设施；并制定其设计建造标准。
2、日光温室结构优化设计及防灾减灾
现代装配式节能型日光温室结构与建造工艺研究。根据不同作物对环境条件的不同要求，研制开发适合于蔬菜、果树、食用菌、动物养殖等功能的专用温室结构。研制开发具有突破性创新思想的全组装式、适用于四季生产的日光温室。实现工厂制造、现场模块组装。研制开发高效率新型保温材料、蓄热材料。
日光温室结构优化设计研究与日光温室灾害机理研究。研究风、雪场中日光温室结构的动力响应规律及荷载传递方式；探讨日光温室结构表面风压、雪压系数分布规律，确定日光温室结构风、雪荷载计算方法。研究日光温室结构在风、雪荷载及两种荷载联合作用下的破坏机理；研究日光温室结构灾害预警方法。
3、日光温室环境（模拟）与控制
不同类型温室环境模拟模型的研制。主要研制连栋温室和不同类型日光温室采光、蓄热、保温、放风、气体流动等环境模拟模型；研制环境模型软件。
研究现代节能日光温室环境变化规律，建立温度、湿度、光照等环境模型；基于外部气候条件、温室围护结构、室内土壤及作物，构建温室温度环境模拟模型，揭示日光温室内光、热环境对温室围护结构体、室内土壤及作物的响应过程及响应机理。研究温室环境自动控制系统和物联网技术，以适应我国设施蔬菜产业向现代化、机械化、智能化发展的需要。
4、日光温室新材料与装备
设施结构低成本节能新材料优选及设计方法研究。主要优选和研制设施结构低成本节能新型透明覆盖材料、保温材料和蓄热材料；研究设施结构低成本节能设计方法；研制设施结构低成本节能优化设计软件。
小型设施园艺作物生产装备研制。主要研制低成本高性能适于的水肥一体化装备及自动控制系统、小型耕耘设备、植株调整设备、植保设备、运输设备等，开发适于设施园艺作物栽培模式的定植槽等装备。研制开发与不同类型日光温室相配套的环境调控设备。包括卷被、除雪、除尘、通风、除湿、内保温、蓄热、加温、灌水施肥、CO2释放等设备。其他相关装备的研制：研制日光温室生态节能墙体；新型日光温室骨架结构选型和材料选用；农业废弃物在日光温室辅助加温、CO2调控等方面的应用。
5、集成示范与推广应用
结合设施蔬菜优势产区园艺设施转型升级需求，以日光温室的可持续发展为目标，综合考虑采光、保温、蓄热、农业废弃物的资源化利用、温室装备、环境的自动化控制，研发设计适宜不同生态区的新型日光温室。推进普通日光温室的结构优化升级设计。研发设计适宜不同区域气候条件、温室特点和土建材料资源的温室升级结构，研制适于不同生态区的多重覆盖节能塑料大棚。推进现代节能日光温室装备研发。研究适合不同类型温室的新型装备、保温和蓄热系统、通风降温系统、应急加温系统。推进日光温室环境控制研究。建立温度、光照等环境变化、水蓄热、覆盖材料放热模型，研发环境自动控制系统和物联网应用技术。设施园艺提质增效。加快推进设施园艺科技创新、技术集成和成果转化。
