当前，温室集群已成为设施果蔬集中化生产的核心模式。然而，温室间的相互遮挡与气流干扰导致内部通风效率与温度分布差异显著，传统单温室模型难以精准预测集群环境动态。在推进智慧农业的今天，精准的环境控制是提高作物产量和品质的关键。传统模型将温室视为独立个体，忽略了周边建筑的遮蔽效应，导致预测偏差。近日，刘冉副教授团队在国际著名期刊《Computers and Electronics in Agriculture》（中科院1区，IF_5year=9.3，JIF排名：农业综合2/94）发表题为“Variation analysis of natural ventilation and air temperature within a greenhouse cluster using a large-scale 3D CFD modelling” （基于大规模三维CFD模型的温室群自然通风与气温差异分析）的研究成果。团队利用超级计算机，成功构建了覆盖3公顷、包含22个温室的超大三维模型，首次揭示了温室群内部通风与温度分布的奥秘。

研究亮点与发现：

1. 高效的三维模型网格生成方法：针对中国日光温室特殊结构优化网格设计，构建了温室集群1:1三维模型，涵盖屋顶通风口、作物冠层等复杂结构，通过超级计算机实现高精度仿真。该方法可复制、易推广，在保证精度的同时大幅降低计算成本，实现边界层和复杂区域的精确控制。

2. 揭示了通风效率对温室位置依赖性：在温室行间距为4-5米时，温室群中前排与中间位置的温室通风率差异显著。位于中间的温室通风率明显低于前后排温室，迎风条件下自然通风率差异为19-20%；背风条件下自然通风率差异为7-9%。该差异在温室行间距扩大至8米以上时趋于消失。

3. 温度调控临界风速阈值：当室外风速超过3m/s时，继续增大风速对进一步降低室内温度的效果有限，表明降温效果与室外风速呈非线性关系。

4. 风压通风系数（WPV）动态量化：研究建立了考虑位置衰减效应的WPV系数模型，适用于不同风向条件。

潜在应用前景：

该模型能够根据温室在集群中的具体位置，预测其通风效率与温度分布特征，为实现温室群的智能化集中调度、节能降耗策略制定以及针对不同作物生长阶段的个性化环境调控提供数据支持。

作者与资助信息：

浙江农林大学园艺科学学院刘冉副教授为该论文第一兼通讯作者。法国高等农学、食品与环境学院（雷恩-昂热）Pierre-Emmanuel Bournet研究员、西班牙阿尔梅里亚大学信息学系José Luis Guzmán教授、上海市农科院钱婷婷副研究员、北京市农林科学院信息技术研究中心李明参与了本研究。北京市农林科学院信息技术研究中心杨信廷研究员为最后通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金青年项目（32302453）、浙江省重点研发计划（2019C02012）、上海市农业应用技术发展计划（2023-02-08-00-12-F04621；I2024002）、浙江农林大学科研发展基金（2025LFR016）资助。

（设施环境模型与控制团队）