温室覆盖材料到底能透过多少光？玻璃、双层膜与聚碳酸酯的 PAR 透过率对比
资料上给出的覆盖材料透过率，描述的是「全新、干净、垂直于光源」的板材。而板材下方的作物面对的通常更低：结构会遮掉一部分天空，太阳高度角低时反射增加，积尘与结露不断累积，绝大多数材料还会随使用年限降低透过率。本文按材料汇总标准的透过率与使用寿命数据，并把「板材数字」与「作物实际所得」之间的差距，转成补光设计的输入条件。
两个并不相等的数字
覆盖材料的透过率是材料的光学属性：到达干净、无遮挡板材上的光，有多大比例穿了过去。它是在一个确定的几何条件下测得的，即垂直于光源。但当同一块板材装到温室上之后，还会叠加若干其他因素，最终到达作物的室外光比例可能远低于标称值。
弗吉尼亚理工推广部门给这中间的差距提供了一个具体数字：在其给出的示例中，玻璃覆盖的受控环境温室里，到达作物冠层的光只有室外光照的 56%；而在双层聚乙烯膜温室中只有 45%。这组数字描述的是同一种用途——给温室做覆盖——实际结果却相差十多个百分点。
各类材料的透过率与使用寿命
| 材料与形式 | 光透过率 | 典型使用寿命 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 玻璃，单层 | 88% 至 94%；双层约 77%；双层强化玻璃约 88%；中空玻璃约 78% | 常超过 25 年 | 透过率与寿命都处于高位；自重较大，需要更强的支撑结构，且空气渗透率高于其他覆盖材料 |
| 聚乙烯膜 | 单层 85% 至 87%；双层 74% 至 77% | 不加助剂 1 至 2 年；加抗紫外助剂 3 至 4 年甚至更久 | 成本低、重量轻、易安装；紫外线劣化是寿命瓶颈；内层加红外反射层可减少热损失 |
| ETFE 膜 | 单层 87% 至 94%；两层 81% 至 88%；三层 77% 至 83% | 25 年及以上 | 报告中 R 值约为单层 1.0、两层 2.0、三层 3.0；除另加助剂外，约 94% 的紫外线可透过 |
| 玻璃纤维增强聚酯（FRP） | 新单层板最高约 90%；双层板 60% 至 80% | 未处理约 2 至 3 年；加抗紫外助剂 10 年以上 | 紫外线下会发黄并随之降低透过率；目前已较少用于商业温室 |
| 亚克力（PMMA）双层板 | 87% 至 93% | 20 至 25 年 | 前 10 年透过率下降很少；表面易划伤；热胀冷缩明显，需要专用固定件 |
| 聚碳酸酯板 | 双层板约 83%；单层板约 94% | 20 至 25 年 | 抗冲击、刚性较好；温室覆盖通常采用双层板形式 |
这张表里有两个规律值得单独拎出来。第一，层数直接等于光的代价：多数材料在单层与双层之间相差约十个百分点。第二，透光最高的材料未必是最能「保住」透光的材料——因此使用寿命应当与标称透过率放在同一个比较里看。
服役过程中是什么把这数字拉低
- 结构遮挡。 桁架、玻璃格条、落水槽与通风机构会遮住一部分屋面；而越重的覆盖材料需要越强的结构，遮挡也就越多。推广部门的资料把结构与材料并列，视为影响透光的因素之一。
- 入射角。 透过率是在垂直于光源的条件下标定的。冬季太阳高度角低时——也正是在北纬地区光成为限制因子的季节——反射增强，进入温室的光减少。
- 积尘、藻类与杂物。 沉积物既挡光，也会划伤表面，而划伤造成的透过率下降是不可恢复的。
- 老化与发黄。 紫外线会让部分材料劣化，FRP 与未加助剂的聚乙烯膜最为严重：未处理 FRP 可能在一两年内发黄，不加抗紫外助剂的聚乙烯膜通常一到两年就要更换。
- 结露。 膜内表面的水珠会散射光线，滴落还会提高病害发生率；抗滴流（防结露）助剂针对的正是这一点。
- 遮阳幕与遮阳材料。 可收放幕布与遮阳网与覆盖材料属于同一份「光预算」，把板材数字换算成作物光时，必须一并计入。
从覆盖材料走到补光设计
- 先确定项目所在地实际能获得多少光。 用当地的太阳辐射数据，而不是全国平均值；决定一年中有多少小时需要补光的，是季节分布而不是年总量。
- 代入贴近现实的「室内折扣」，而不是直接代入标称值。 取表 1 的材料透过率，再按结构遮挡、入射角、表面状况与使用年限打折。前面 56% 与 45% 两个例子，展示的就是多种因素叠加后的结果。
- 与作物光目标对比。 温室实际能给到的光，与作物需要的光之间的差额，就是补光要补的缺口。
- 按缺口定灯具。 缺口决定装机 PPFD 与开启时长，进而决定配套的电气与结构条件。
- 把覆盖材料与灯具当成同一个决策。 低透过率覆盖 ＋ 大灯具阵 与 高透过率覆盖 ＋ 小灯具阵，可以命中同一个作物光目标；把两者区分开的，是覆盖、结构、采暖与用电的总成本。
这一步还有一个需要一并考虑的维度：均匀性。把入射光做漫射，会让光更均匀地分布在冠层里，而不是集中在上层叶片。2023 年瓦赫宁根大学关于番茄冠层光分布的研究引用了更早的一项工作：把 71% 的直射光转为漫射光的漫射型覆盖，使作物光合作用提高了 7%——原因是同样的平均光强下，叶片之间的分布越均匀，整株作物的光合作用越高。
值得投入的维护动作
- 定期清洗覆盖材料的内外表面。 清除积尘与杂物既能恢复透过率，也能去掉下次清洗时可能划伤表面的磨蚀性颗粒。
- 更换已经发黄的覆盖材料。 材料到了寿命末期并开始发黄之后，清洗无法再恢复损失。
- 采暖季前检查固定情况。 板缝漏风意味着漏热；同一次检查也能发现松动的固定件。
- 把外观状况当作一项数据。 冬季拍一张屋面照片，再在同一天测一次室内外光照，就足以判断设计中假设的透过率是否仍然成立。
实际适用场景
影响最明显的通常是两类项目：一类是旧膜温室的改造——覆盖材料可能已经用了好几个季节，性能早已不同于当初铺设的那层膜；另一类是北纬地区的新建项目——冬季的光预算直接决定整个项目的可行性。两类项目值得做的其实是同一件事：先测出温室实际能给多少光，再决定装多少补光。
当透过率已经无法继续改善时——膜结构老旧、场地遮挡严重、屋面坡度平缓——剩下的缺口只能靠作物上方的补光来填。在供应温室项目 LED 植物灯模组的经验里，这一步通常是由按跨距与落水槽间距排布的密封式模组阵来完成的：例如 TP10058 模组，一种带透镜发光面与防水电缆引入的密封式 LED 单元，直接吊装在作物上方的温室结构上。覆盖材料的光调查，决定了这个阵列需要做多大。
常见问题
覆盖材料的透过率，等于作物拿到的光吗？
不等于。透过率是在全新、干净、无遮挡、且垂直于光源的板材条件下测得的。支撑结构、太阳高度角、积尘与老化都会在这之上做减法。弗吉尼亚理工推广部门给出过一个示例：玻璃覆盖的受控环境温室里，到达作物冠层的光只有室外光照的 56%；双层聚乙烯膜温室中只有 45%。
哪种温室覆盖材料透光最多？
按单层公布值看，标准单层玻璃 88% 至 94%、单层 ETFE 膜 87% 至 94%，处于最高区间。聚碳酸酯双层板约 83%。任何材料每多一层都会损失若干个百分点：玻璃做双层后约 77%，聚乙烯膜从单层 85% 至 87% 降到双层 74% 至 77%。
聚乙烯膜多久需要更换？
不加助剂的聚乙烯膜只能使用一到两年，因为它会在紫外线下劣化。共挤加入抗紫外线助剂的膜通常可用三到四年甚至更久；寒冷地区还可以选用内层带红外反射的膜来减少热量流失。
塑料覆盖材料会挡住植物需要的光吗？
很多塑料覆盖材料会降低紫外线的透过量，这可能影响病害发生以及色素形成（例如花青素带来的红色）。光合有效波段仍可透过，但会滤掉特定波长的覆盖材料，即使标称透过率很高，也改变了作物所处的光环境。
漫射型覆盖材料对生长有帮助吗？
漫射会把光更均匀地分散到冠层里。2023 年瓦赫宁根大学关于冠层内光分布的研究引用了更早的一项工作：把 71% 的直射光转为漫射光的漫射型温室覆盖，使作物光合作用提高了 7%。
关于发布方
中山市瑞显电子厂（XineLam）设计与制造 LED 照明与 LED 植物灯模组，拥有 17 年 LED 照明行业经验，以及 300+ 项专利（中国及海外）。本文作为面向种植者与温室系统集成商的技术背景资料发布；文中的透过率与使用寿命数值来自下列推广部门的公开资料，具体温室的覆盖材料状况应在现场评估。
实际适用场景： 为冬季生产计划规划补光的玻璃温室与膜温室项目、现有覆盖材料性能已偏离原始规格的改造项目，以及在「更换覆盖材料」与「加大补光装机」之间做比选的项目。
参考资料
- Evans, M.R., South, K.A., Stallknecht, E.J. Controlled Environment Agriculture Coverings and Glazing Materials. 弗吉尼亚合作推广（Virginia Cooperative Extension）出版物 SPES-821NP，弗吉尼亚理工植物与环境科学学院及 Hampton Roads 农业研究与推广中心。本文表 1 的透过率与使用寿命数值、56% 与 45% 两个冠层光照示例、以及维护建议均来源于此。 https://pubs.ext.vt.edu/SPES/spes-821-controlled-environment-agriculture-coverings-and-glazing-materials.html
- 阿肯色大学温室课程资料。Glazing Materials. 玻璃与聚乙烯膜的透过率区间。 https://greenhouse.hosted.uark.edu/Unit03/Section02.html
- Roberts, W.（康奈尔大学），由威斯康星大学麦迪逊分校推广（Focus on Energy）发布。Glazing structure and other factors affecting light transmission in greenhouses. 覆盖材料对比测试，以及会降低透光的结构等因素。 https://fyi.extension.wisc.edu/energy/files/2016/09/Glazing-structure-other-factors-affecting-light-transmission-in-GH-Roberts.pdf
- Schipper, R., van der Meer, M., de Visser, P.H.B., Heuvelink, E., Marcelis, L.F.M. (2023). Consequences of intra-canopy and top LED lighting for uniformity of light distribution in a tomato crop. Frontiers in Plant Science 14: 1012529. 本文引用其中转述的漫射覆盖效果（71% 直射光转为漫射光，作物光合作用提高 7%）。 https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2023.1012529/full