Greenhouse - Onshitsu (English spelling) greenhouse

Japanese: 温室 - おんしつ（英語表記）greenhouse

A building with a frame for growing plants, covered with glass, plastic, or vinyl sheets, and equipped with heating. Those without heating are called cold rooms or unheated greenhouses. Greenhouses were originally designed to protect plants from the cold during the cold winter months or to promote their growth, so they can be said to be facilities that artificially create a suitable growing environment for the plants being grown. Therefore, each plant, such as tropical plants or temperate plants, needs a suitable growing temperature, and ideally, the sunlight, temperature, humidity, and water can be freely adjusted. Greenhouses vary in size, structure, and shape depending on the purpose of use. A special example is the artificial climate chamber, which is used as a research laboratory and is a complete cultivation facility with adjustable heating, cooling, lighting, and day length. Greenhouses are also called glass houses because the building is covered with glass. In a broad sense, vinyl greenhouses are also included in greenhouses, but greenhouses and vinyl greenhouses are generally distinguished from each other.

[Yasuo Hori]

History of the greenhouse

It is said that in Roman times, stone holes and chambers were used to artificially maintain heat for growing vegetables and other crops. This can be said to be the first greenhouse for cultivating plants by maintaining heat. The first full-scale greenhouse was built in Heidelberg, Germany in 1619. In 1694, a greenhouse made of glass was constructed at a medicinal plant garden in England. Hampton Court in England is famous for cultivating grapes in greenhouses; in 1768, the Black Hamburg variety was planted, and the parent plant, which is more than 200 years old, still survives today.

In Japan, there are paintings from the late Edo period of keeping potted plants warm with oiled shoji paper, so it is assumed that it was used like a modern frame. The first glass greenhouse is said to have been built in 1870 (Meiji 3) in the gardens of the Hokkaido Development Agency in Aoyama, Tokyo (where Aoyama Gakuin University is now located). In 1877, an Englishman named James built a hobby greenhouse in his Yokohama residence. As for production greenhouses, in 1879, Waki Kintaro of Yokohama built a floriculture greenhouse under the guidance of a Westerner and cultivated Western flowers. In 1882, an Englishman named Jarmel and a German man named Louis Boehmer built a large greenhouse for commercial production and began cultivating and selling Western flowers. In the 1890s, as exchanges with the United States became more active, many orchids and cacti were imported, and the construction of greenhouses increased rapidly. Large-scale collective greenhouses have been around since 1920 (Taisho 9), and have been used to specialize in the cultivation of roses and carnations, and on a smaller scale, grapes. Large-scale vegetable cultivation as we see it today began with the large vinyl greenhouses that became popular around 1955 (Showa 30), and the transition to large glass greenhouses occurred around 1965.

[Yasuo Hori]

kinds

Greenhouses can be classified by their purpose (commercial production greenhouses, ornamental greenhouses, domestic greenhouses) or by roof type.

[Yasuo Hori]

Commercial production greenhouse

Greenhouses are used by farmers and horticultural specialty stores to produce and grow vegetables such as tomatoes and cucumbers, flowers such as roses, carnations, cyclamens, and orchids, fruit trees such as grapes and peaches, and potted ornamental plants.They are generally large in scale, and many are large single or connected buildings.

[Yasuo Hori]

Ornamental greenhouse

Greenhouses are used at public or private botanical gardens, farms, schools, etc. to cultivate and display a wide variety of plants for ornamental purposes or for testing and research purposes. They come in a variety of sizes depending on their purpose, and many are cleverly shaped with aesthetic elements incorporated both inside and out.

[Yasuo Hori]

Home Greenhouse

This refers to a greenhouse used in ordinary homes to cultivate tropical plants or plants that are sensitive to the cold, to protect them from the cold, and for the purpose of displaying them. As they are primarily used for hobby purposes, they come in a variety of shapes and sizes. Recently, with the spread of aluminum and curved glass, there are many greenhouses that double as sunrooms connected to the main house, and small ornamental greenhouses that also serve as interior decorations.

[Yasuo Hori]

Distinction by roof type

There are double roofs, single roofs, scalene roofs (also called three-quarter style), round roofs (dome type), and top-shaped roofs.

[Yasuo Hori]

structure

Construction costs are high because the foundations and building structure need to be designed to withstand wind and snow, just like regular buildings. The framework must be able to withstand the weight of the covering material and block very little sunlight. Materials such as pillars, gables, purlins and rafters are often made from wood, steel frames and aluminum alloys, and many are made from a combination of these. In addition to glass, improved plastic panels that take transparency and heat retention into consideration are also beginning to be used as roofing materials. Generally, 3 mm thick roof glass and 2 mm thick side glass are used.

During the day, the temperature inside a facility covered with glass or vinyl sheeting becomes higher than the outside air due to sunlight. This is because the ground absorbs and radiates heat, and the heat is difficult to escape. This is called the greenhouse effect, and ventilation is necessary for some crops. At night, the outside temperature is low, so heat leaves the ground and escapes through the covering material. Therefore, to maintain room temperature in winter, in addition to heating, the inside can be doubled up with polyethylene sheets or the like to increase the heat retention effect. Recently, research into micrometeorology such as wind flow has progressed in addition to indoor temperature control, and forced ventilation equipment using microcomputers is now being installed.

[Yasuo Hori]

Greenhouse construction and maintenance considerations

(1) Location: A sunny location with good ventilation and drainage is ideal, and a location that is protected from the north wind in winter is especially good. It is also important that the location does not allow water to flow into the room during the rainy season.

(2) Roof direction The main directions for the roof are east-west and north-south. Depending on the direction of the roof, it may not be possible to fully capture sunlight in winter. Tropical plants and other plants require sunlight in winter. For large greenhouses, a north-south roof will allow the light to penetrate more evenly. For small greenhouses at home, an east-west roof will have less of an impact on buildings and crops.

(3) Area Greenhouses are different from frames in that they require entry and maintenance, so the area must be determined taking into account the need to install aisles, heating equipment, and shelves (benches), etc. Metal prefabricated greenhouses have standards, so it is cheaper to build them according to those standards.

(4) Structure: For glass or plastic roofs, it is important that they can withstand typhoons and snow damage, so braces are provided in the framework. To use the interior of a building in summer, it is important to have side windows, skylights, etc. that can be opened sufficiently to allow ventilation as a countermeasure against high temperatures.

(5) Heating There are two methods for heating a greenhouse: direct and indirect. Direct methods use a stove to burn oil, gas, coal, etc. (mainly oil-based materials) and heat the greenhouse by drawing out or sending out the heat. There are also a few methods that use electric heaters. These are generally called hot air heating. This method is efficient, but the interior is somewhat dry. Indirect methods use oil or coal as fuel to create hot water or steam, which is then circulated through radiator pipes installed inside the greenhouse for heating. These are generally called hot water heating or steam heating. This method averages out the temperature inside the greenhouse, making it easy to control the temperature.

Electric heaters or kerosene stoves are a good way to heat a small home greenhouse, but when using kerosene stoves, it is important to use ones with chimneys specially designed for greenhouses; otherwise, combustion gases and incomplete combustion can produce toxic gases that can cause serious damage to indoor plants.

In terms of temperature management in winter, it is best to keep the temperature relatively constant and with little fluctuation at night. Except for tropical plants that require extremely high temperatures, an average temperature of 10 to 13 degrees Celsius is sufficient for most plants to survive the winter.

(6) Irrigation facilities Greenhouses tend to be dry throughout the year, so irrigation facilities are essential for plant care. Some tropical flowers do not like cold water, especially in winter. In this case, it is best to use warm water that has been stored and allowed to warm up to room temperature. Depending on the size of the greenhouse, various types of irrigation equipment, such as spouting, sprinkling, and spraying systems, as well as automatic irrigation devices, may be installed.

[Yasuo Hori]

"Gardening Equipment and Cultivation Techniques by Itaki Toshitaka (1983, Yokendo)"

Classification and characteristics of greenhouse roof types
(1) Double-roof type If the building is north-south, the amount of light received is evened out and there is good ventilation. (2) Single-roof type If it is made into a small greenhouse, it receives a lot of light in winter and has good heat retention. (3) Scalene roof type (three-quarter type) It receives a lot of light in winter and has good heat retention, but it is prone to becoming hot in summer. It is mainly good for forcing the growth of bulbs. (4) Round roof type (dome type) It receives a lot of light and has good ventilation, but it is difficult to build structurally and is relatively expensive. (5) Chest type It is structurally stable, but is not suitable for large plants. It is mainly used for cacti. (6) Semi-underground type It has a high heat retention effect because there is little contact with the air, but it has the disadvantage of poor ventilation in summer .

Classification and characteristics of greenhouse roof types

Greenhouse structure example
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Greenhouse structure example

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

植物の栽培を目的とし、骨組みした外側をガラスやプラスチック、またはビニルシートで覆ってある建物で、暖房設備のあるものをいう。暖房設備のないものは冷室または無暖房温室という。温室はもともと冬の低温期に植物を寒さから保護し、あるいは生育を促進させることを目的とした施設であるので、栽培する植物に適した生育環境を人為的につくりだす設備であるといえる。したがって寒さに弱い熱帯性の植物あるいは温帯性の植物などそれぞれに適した栽培温度が必要で、それには太陽の光、温度、湿度、水分を自由に調節できることが理想である。温室は使用目的によって規模、構造、形状などが異なる。特殊な例としては人工気象室がある。これは研究実験室として使用するもので、冷暖房、照明、日長などの調節ができる完全栽培施設である。温室は建物の周りをガラスで覆っていることから一名ガラス室ともよばれる。ビニルハウスも広義には温室に含まれるが、一般的には温室とビニルハウスは区別される。

［堀　保男］

温室の歴史

ローマ時代、野菜などの栽培のために石穴や室(むろ)を利用して人工的に保温したといわれている。保温し栽培する温室の最初といえるだろう。本格的な温室としては1619年にドイツのハイデルベルクに建てられたものが最初である。1694年にはイギリスの薬用植物園でガラスを使った温室が建設された。温室ブドウの栽培ではイギリスのハンプトン・コートが有名で、1768年にブラックハンブルグ種を植え、200年以上も前の親株が現在も生存している。

　日本では、江戸時代後期に油を引いた障子紙で鉢物を保温している絵があるところから、いまのフレーム的に利用されたものと推定される。ガラスを用いた温室は1870年（明治3）に東京・青山の開拓使の園中（現在の青山学院大学所在地）に建てられたのが最初とされる。1877年にはイギリス人のジェームスが横浜の邸内に趣味温室をつくった。生産温室としては、1879年に横浜の脇(わき)金太郎が西洋人の指導のもとに花卉(かき)温室をつくり西洋草花を栽培した。1882年にはイギリス人のジャーメルやドイツ人のベーマーLouis Boehmerらが営利生産を目的に大規模温室を建て、西洋草花を栽培し販売し始めた。また、1890年代に、アメリカとの交流が盛んになると、ラン類やサボテン類がたくさん輸入され、温室の建設が急激に増えた。大規模で集団化した温室は1920年（大正9）ごろからで、専門的にバラやカーネーションあるいは小規模ながらもブドウの栽培が行われてきた。現在のような大規模な野菜栽培が行われるようになったのは、1955年（昭和30）ごろから盛んとなった大型ビニルハウスが始まりで、大型ガラス温室に移行したのは1965年前後からである。

［堀　保男］

種類

温室は利用目的別（営利生産温室、観賞温室、家庭用温室）あるいは屋根型によって分類することができる。

［堀　保男］

営利生産温室

農家や園芸専門店が、トマト、キュウリなどの野菜や、バラ、カーネーション、シクラメン、ラン類などの花卉、ブドウ、モモなどの果樹、観葉植物の鉢物を生産栽培する温室で、規模が大きく、大型単棟、連続棟のものが多い。

［堀　保男］

観賞温室

公私立植物園、農場、学校などで、観賞展示、試験研究用に多種多様の植物を栽培、展示する温室で、目的により規模もさまざまあり、温室の形にもくふうが凝らされ、内部、外観ともに美的要素が取り込まれている。

［堀　保男］

家庭用温室

一般家庭で、熱帯性植物や寒さに弱い植物を栽培する際に用い、寒さから守り観賞に供するための温室をさし、とくに趣味的な面が強いので、形や大きさもいろいろある。最近ではアルミ材、曲面ガラスの普及から、母屋に接続したサンルーム兼用の温室や、室内装飾も兼ねた小型の観賞温室も多い。

［堀　保男］

屋根型による区別

両屋根、片屋根、不等辺屋根（スリークォーター式ともいう）、丸屋根（ドーム型）、駒(こま)型などがある。

［堀　保男］

構造

基礎や建築構造が一般の建物と同じように風雪に耐える設計であることが必要であるので建設費も高くなる。骨組は被覆材の重みに耐え、しかも日射の遮断が極度に少ないことが条件となる。柱、合掌(がっしょう)、母屋(もや)、垂木(たるき)などの材料には木材、鉄骨、アルミ合金が用いられ、また、これらを複合的に組み合わせたものが多い。屋根材にはガラスのほか、透明度や保温を考慮し改良されたプラスチック板も利用されつつある。一般に屋根ガラスは3ミリメートル、横ガラスは2ミリメートルのものを使用する。

　ガラスやビニルシートで覆った施設内の温度は、日中には太陽光線を受け外気よりも高くなる。これは、地面が吸収した熱を放射し、また熱が外に逃げにくいためである。これを温室効果とよび、作物によっては換気が必要となる。夜間は外気温が低いため、熱は地面から離れ被覆材を経て逃げる。したがって冬季の室温維持には、暖房とあわせて、内部をポリエチレンシートなどで二重にすると、保温効果が高められる。最近は室内の温度管理とともに風の流れなど微気象の研究も進み、マイコン利用による強制換気設備もつけられるようになってきた。

［堀　保男］

温室建設と管理上の留意点

(1)場所　日当り、通気、排水のよい場所が最適で、とくに冬の北風は避けられる所がよい。また、梅雨時に室内に水が流入しない場所であることがだいじである。

(2)棟の方向　棟の方向には主として東西と南北がある。棟の方向によっては、冬の日照を十分に取り込むことができない場合がある。熱帯性の植物などには冬季の日照はなくてはならないものである。大型の温室の場合は南北棟にしたほうが、光の入射が平均する。家庭での小形のものは東西棟でも建物や作物の影響が少ない。

(3)面積　温室はフレームと異なり、中に入って管理することが必要なので、通路、加温設備のほか、棚(たな)（ベンチ）なども設置することを加味して決定する。金属性の組立て式のものは規格があるので、それにあわせたほうが安価に建設できる。

(4)構造　ガラスやプラスチック屋根では、台風や雪害に耐えることがだいじであるので、骨組には筋かいを入れる。夏季にも室内を使用するには、高温対策として、横窓、天窓などが十分に開き、換気ができることがたいせつである。

(5)暖房　温室内の暖房法には、直接方式と間接方式がある。直接方式は、ストーブを用い、石油、ガス、石炭など（主として石油類）を燃やし、その熱を吸い出すか送り出すことによって暖房する。また例は少ないが電気ヒーターを利用したものもある。これらは一般に温風暖房とよぶ。この方式は、効率はよいが、室内がやや乾燥する。間接方式は、石油や石炭などを燃料に、温湯または蒸気をつくり、温室内に配管された放熱管で循環させ暖房する。一般に温湯暖房、蒸気暖房とよんでいる。この方式は、室内温度が平均化し、温度管理がしやすい。

　小規模の家庭温室の暖房には、電気温風機や石油ストーブを活用するとよいが、とくに石油ストーブは温室用に開発された煙突のあるものを使用しないと、燃焼ガスや不完全燃焼により有毒ガスが発生して、室内植物が大被害を受けることがある。

　冬の温度管理としては、夜間の温度変動が少なく、ある程度一定したほうがよい。極度に高温を必要とする熱帯性植物以外のものは、平均して10～13℃あれば十分越冬する。

(6)灌水(かんすい)施設　温室内は四季を通じ乾燥しやすいため、灌水施設は植物管理に欠くことができない。とくに冬季、熱帯性草花には冷水を嫌うものもある。この場合は、一度貯水し室温になじんだ温水をやるとよい。規模によっては噴出、散水、噴霧の各式や自動灌水装置などの設備が設けられている。

［堀　保男］

『板木利隆著『施設園芸　装置と栽培技術』（1983・養賢堂）』

温室の屋根型による区分と特徴
(1)両屋根型　南北棟にすると受光量が平均化し、通風もよい。(2)片屋根型　小形温室にすると冬の受光量が多く、保温性も高い。(3)不等辺屋根型（スリークォーター式）　冬の受光量が多く、保温性もよいが、夏季、高温になりやすい。主として球根類の促成等によい。(4)丸屋根型（ドーム型）　受光量が平均化し、通風もよいが、構造上つくりにくく、割高となる。(5)駒型　構造的に安定しているが、大きくなるものには不適。主としてサボテン類に用いられる。(6)半地下型　大気に接する部分が少ないので、保温効果が高いが、夏季は換気が悪い欠点をもつ©Shogakukan">

温室の屋根型による区分と特徴

温室の構造例

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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