種植溫室規(guī)劃搭建的基礎(chǔ)知識

時間：2020-11-19作者：北京三潤泰克**農(nóng)業(yè)科技有限公司瀏覽：6

溫室是指能控制或部分控制植物生長環(huán)境的建筑物，主要用于非季節(jié)性或非地域性的植物栽培、科學(xué)研究、加代育種和觀賞植物栽培等。在不適宜植物生長的季節(jié)，能提供生育期和增加產(chǎn)量，多用于低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
 
在現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)中，溫室扮演著非常重要的角色，可以說是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施的**。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步，溫室大棚也不斷改良進(jìn)化，從較簡單的日光溫室，到現(xiàn)在融合物聯(lián)網(wǎng)人工智能技術(shù)的智能溫室。但溫室大棚無論技術(shù)如何進(jìn)步，溫室的用途是不變的，溫室建筑的規(guī)劃思路和理念也是相通的。下面三潤集團(tuán)的小編就分享一下現(xiàn)代溫室大棚的組成。

一、溫室大棚的組成分析

據(jù)三潤集團(tuán)小編歸納，一個完整的溫室系統(tǒng)通常包括下列各個部分或其中的部分內(nèi)容：

1.建筑結(jié)構(gòu)；

2.覆蓋材料；

3.通風(fēng)系統(tǒng)；

4.降溫系統(tǒng)；

5.加熱系統(tǒng)；

6.保溫節(jié)能系統(tǒng)；

7.遮光系統(tǒng)；

8.室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)；

9.C02施肥系統(tǒng)；

10.人工光照；

11.栽培床（架）與基質(zhì)；

12.計(jì)算機(jī)控制的灌溉與施肥系統(tǒng)；

13.環(huán)境控制系統(tǒng)；

14.材料處理設(shè)備。

一個溫室大棚中是否需要包括上述各項(xiàng)內(nèi)容，通常要看所種植的作物的種類、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和經(jīng)濟(jì)制約的影響而取舍，所謂因地制宜就是這個道理。 

二、溫室大棚的建筑結(jié)構(gòu)選型

現(xiàn)行溫室大棚采用的建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有很多種。人字型屋面是較常見的溫室結(jié)構(gòu)型式，另外還有圓拱型、尖拱型和鋸齒型屋面的溫室。半拱狀鋸齒型的溫室是新近發(fā)展起來的一種溫室結(jié)構(gòu)形式，其主要特點(diǎn)是通風(fēng)性能良好。在荷蘭使用的較普通的溫室形式是文洛型溫室，即采用桁架結(jié)構(gòu)，小跨屋面（3.2M跨）溫室。

荷蘭新建的溫室中約有85%為此類型，10%為大跨度溫室。

針對特定的材料或結(jié)構(gòu)技術(shù)而言，某些結(jié)構(gòu)型式可能要**其它的結(jié)構(gòu)型式，但不存在普遍適用的較好的結(jié)構(gòu)型式。溫室的建筑結(jié)構(gòu)形式地域性很強(qiáng)，與當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驐l件密切相關(guān)。因此，一般均需根據(jù)各地不同的要求和條件進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。


2.1溫室的主要類型與屋頂形狀

（一）圓拱型屋頂

這類溫室的跨度可達(dá)12.8米，特別適合于柔性塑料薄膜作采光材料，同時也適合于硬質(zhì)塑料板。


（二）尖拱型屋頂

與圓拱屋頂溫室一樣，既適用于柔性塑料薄膜又適用于硬質(zhì)塑料板作屋面透光材料。但與圓拱屋頂相比，尖拱型屋頂還有兩個主要優(yōu)點(diǎn)：

1.在高緯度地區(qū)，由于屋脊較高，其透光性能也較好。

2.便于雨水或室內(nèi)霧滴的自然流落到天溝中，不會在薄膜上形成兜水現(xiàn)象。


（三）雙坡或單坡屋頂

這種屋頂是較普通的一種，適用于包括玻璃在內(nèi)的各種硬質(zhì)覆蓋材料。

上述三種屋頂形狀的溫室結(jié)構(gòu)，既可以設(shè)屋脊通風(fēng)口（天窗）、天溝通風(fēng)口（谷間窗），也可以完全密閉不設(shè)自然通風(fēng)口。

1.屋頂上設(shè)有*性通風(fēng)窗的溫室

2.在屋脊處設(shè)*通風(fēng)窗的溫室

與鋸齒型溫室不同，屋脊通風(fēng)口是處在自然通風(fēng)的較佳點(diǎn)。這種溫室型式較適于長期需要良好通風(fēng)的溫暖地區(qū)。但覆蓋這種溫室較為復(fù)雜。

 

我國各地夏季氣候炎熱、北方地區(qū)冬季還寒冷，因此在考慮建大型連棟溫室時，對溫室的夏季通風(fēng)降溫和冬季保溫節(jié)能問題是事關(guān)溫室效益的兩個關(guān)鍵。如何兼顧溫室的冬季保溫和夏季降溫，和確保冬夏兩個氣候不利季節(jié)的室內(nèi)環(huán)境，可以說是抓住大型溫室經(jīng)濟(jì)效益的根本前提。


溫室常用的建筑材料

鋼材

用于溫室建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼材種類一般是ST37，含硅低。為防止腐蝕，較終的產(chǎn)品總是要鍍鋅的，不同的部件采用不同的鍍鋅方法。

1）電鍍鋅方法

由于用這種方法鍍鋅的鋼構(gòu)件，具有非常光滑而良好的表面，因而常用于那些直接與柔性覆蓋材料接觸的構(gòu)件，例如屋頂?shù)膱A拱與模條。使用這種材料的缺點(diǎn)是金部加工制造過程如彎曲、鉆孔或焊接等都還要在鍍鋅材料上進(jìn)行，易破壞鍍鋅層，影響使用壽命。

2）熱浸鍍鋅

這種處理是在普通鋼材上加上一厚層鋅保護(hù)層。進(jìn)行熱浸鍍鋅時，構(gòu)件是在彎曲、鉆孔或焊接等都已完成以后進(jìn)行的，以便加保護(hù)以后的構(gòu)件可直接用螺栓安裝。為確保較長的使用壽命，包括直接與聚乙烯膜接觸的所有構(gòu)件都應(yīng)用熱浸鍍鋅法。圓拱與柳條不用熱浸鍍鋅件的理由是，與電鍍法相比，熱浸鍍鋅構(gòu)件的表面質(zhì)量很粗糙，這可能引起撕破覆蓋的薄膜。

2.鋁材

鋁材的抗銹蝕能力好、重量輕，且易于加工成任何一種所期望的斷面形狀。但在另一方面，鋁的強(qiáng)度不如鋼，且比鋼材貴得多。在溫室建筑上使用的許多構(gòu)件都是由鋁制成的，如：

1）與通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)的所有構(gòu)件，包括屋脊檳條；

2）用于玻璃覆蓋的所有椽子；

3）用于固定塑料薄膜的各種構(gòu)件；

4）用于小跨度玻璃溫室的天溝。

3.塑料

用于溫室的塑料材料有聚氯乙烯（PVC），高密度聚乙烯（HDPE），聚丙烯和聚碳酸酯（PC）。其它一些PVC部件常用于代替鋁構(gòu)件或配件領(lǐng)域，如用于卷幕機(jī)構(gòu)的連接部件、保溫與遮光幕、格架系統(tǒng)等。

2.3溫室的主要構(gòu)件組成

1.柱

用于溫室立柱的斷面形狀主要有圓管、矩形方管、C型鋼或工字鋼等開口斷面。

1）圓管

在輕型溫室中，圓管是使用非常普遍的一種斷面形狀。大多數(shù)法國和荷蘭塑料溫室的制造商常用圓管，且大部分用電鍍處理。圓管的較大優(yōu)點(diǎn)是各向同性，斷面標(biāo)準(zhǔn)且取材容易。其缺點(diǎn)是：

難于加工制造；鉆孔之處無鍍鋅保護(hù)；幾乎不可能知道或看清管子的內(nèi)部狀況；由于可能產(chǎn)生滑動，管與管之間不能采用簡單的夾板裝置連接米確保固定不2）矩形方管

矩形方管的特點(diǎn)與圓管很相似，但比圓管容易加工與連接。

3）開口斷面

特點(diǎn)：很容易加工，所有孔口都由沖孔完成；較終成品尺寸較精確；較易于裝配；通常是加工好后再熱浸鍍鋅；各斷面狀況都可以監(jiān)視，且若觀察到有問題，可以很容易地加以解決。

2.圓拱與拱架

圓拱也可用封閉的或開口的斷面形狀制成。幾乎上述對柱的所有優(yōu)缺點(diǎn)也同樣適用于拱架。但要用封閉的斷面焊接拱架并合理的熱浸鍍鋅幾乎是不可能的。

3.天溝

天溝是溫室較重要的構(gòu)件之一。它作為縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件起支撐作用，應(yīng)能排泄走所有雨水，并且其強(qiáng)度應(yīng)至少滿足2名工人站在天溝中部進(jìn)行覆蓋材料的安裝與檢修等。

天溝的長度為3米到5米。塑料溫室的天溝一般用熱浸鍍鋅鋼板制成，有的小跨屋面（如：Ven1o型）溫室采用擠壓成型的鋁材天溝。非常簡易的木結(jié)構(gòu)溫室則主要用塑料天溝。

4.基礎(chǔ)

基礎(chǔ)是連接結(jié)構(gòu)與地基的構(gòu)件，它必須將全部重力、吸力和傾覆荷載，如風(fēng)、雪和作物荷載等安全地傳到地基。

基礎(chǔ)底部應(yīng)**凍土層，并應(yīng)設(shè)置在原狀土層平面上，而不能設(shè)在填充土上。基礎(chǔ)底面的大小和深度應(yīng)根據(jù)溫室的尺寸和土壤條件而定，較小深度為**自然地面600mm。

基礎(chǔ)之間的安裝尺寸及水平面上的準(zhǔn)確性將影響溫室上部結(jié)構(gòu)總體裝配過程的簡易程度和裝配速度。

預(yù)制基礎(chǔ)底座是很好的方案，因?yàn)榫晚藕弯摻畹馁|(zhì)量而言，要準(zhǔn)確地按照標(biāo)準(zhǔn)要求來制作基礎(chǔ)是不可能的。另一方案就不太好，它是將鍍鋅鋼材構(gòu)件的底部插入基礎(chǔ)墩里，再用砼現(xiàn)澆上部基礎(chǔ)。

在安置基礎(chǔ)時，非常重要的一點(diǎn)是沿天溝方向要有1-2%的坡度；而在垂直天溝方向，其坡度應(yīng)盡可能為0%，較大坡度不應(yīng)**過2%。

對天溝較長的溫室，在地平上設(shè)置基礎(chǔ)的坡度為從中間向兩端方向逐漸降低。

5.結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)

一個結(jié)構(gòu)框架的強(qiáng)度只等同于其較弱的節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，所以就連接方法和自身的連接強(qiáng)度而言對所有構(gòu)件的連接都必須有合適的連接件。真正使溫室堅(jiān)固和安全的是不同結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。

有些節(jié)點(diǎn)是由焊接而成，但主要節(jié)點(diǎn)應(yīng)用螺栓和螺絲將各連接構(gòu)件相互連接在一起的。


溫室的設(shè)計(jì)荷載

溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在考慮較大透光量的同時，還必須確保安全。因此，不透明的溫室骨架在滿足一定的強(qiáng)度要求以抵御在溫室設(shè)計(jì)壽命期間的荷載作用的同時，應(yīng)取其較小截面尺寸。

設(shè)計(jì)荷載包括結(jié)構(gòu)的自重（恒載）、由于建筑物使用帶米的荷載（活載），以及雪、冰和風(fēng)等荷載。

1）恒載一支撐結(jié)構(gòu)，墻和屋面的重量，不包括*性設(shè)備的重量。

2）雪載和冰雹一雪荷載是根據(jù)地面預(yù)計(jì)的積雪量、屋面坡度、溫室是否有天溝連接、以及是否加熱等確定的。（在有雪地區(qū)，相鄰溫室的較小距離應(yīng)保持3m，用于堆積雪。）

3）風(fēng)載一溫室所設(shè)計(jì)的抗風(fēng)載能力應(yīng)符合當(dāng)?shù)亟ㄖ?guī)范的要求。實(shí)際的風(fēng)荷載大小取決于風(fēng)向角度（風(fēng)向是指產(chǎn)生較大風(fēng)荷載的風(fēng)向）、溫室形狀和尺寸以及當(dāng)?shù)赜袩o障礙物等。

4）作物荷載（對西紅柿和黃瓜來說，通常假定作物縱向荷載為150N/m2。

5）安裝設(shè)備荷載：（包括在屋頂上施工檢修的人等）包括：加熱設(shè)備；降溫通風(fēng)設(shè)備和遮陰設(shè)備；輸送管道，電纜線和照明設(shè)備；運(yùn)輸軌道，玻璃清掃裝置；灌溉系統(tǒng)。

注意：在溫室設(shè)計(jì)中應(yīng)采用上述各項(xiàng)荷載中較不利的荷載組合。


三、溫室常用的覆蓋材料

溫室結(jié)構(gòu)的主要目的是固定覆蓋材料。因此，覆蓋材料及其特性是整棟溫室中較重要的部件之一。理想的覆蓋材料應(yīng)是透光量大，能阻止向外的熱損失、堅(jiān)固耐用、盡可能便于安裝且價(jià)格便宣。由于不同的作物對環(huán)境的要求不同，因而不同的覆蓋材料將對不同的作物起作用。

玻璃

在大多數(shù)氣候寒冷的國家，玻璃仍然是常用的覆蓋材料。大塊玻璃的生產(chǎn)供給使得結(jié)構(gòu)的遮陰率降低，同時也減少了安裝費(fèi)用。荷蘭溫室有的使用了從屋檐到屋脊的整塊大玻璃。

玻璃具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）較好的透光率一約90%；2）較優(yōu)的熱阻和隔紫外線能力、耐磨、壽命可達(dá)25年；3）熱脹冷縮系數(shù)低；4）取材方便。

其缺點(diǎn)為：

1）抗碰撞性能低（鋼化玻璃例外）；2）價(jià)格高（材料+密封）；3）重量大；4）易被打破，且破裂以后不容易清理。

聚乙烯（P.E.）薄漠

在氣候適中的國家，聚乙烯是較常見的溫室覆蓋材料。其普遍應(yīng)用的原因，首先是價(jià)格低；其次，它可用于大量的簡易結(jié)構(gòu)溫室。

在PE膜開始發(fā)展的階段，P.E.膜的壽命很短，根據(jù)其開始蓋棚時間的不同，大約能維持7~9個月?，F(xiàn)在的P.E.膜已完全改變，其性能已大大改進(jìn)。

聚乙烯膜的生產(chǎn)廠家提出了不同的P.E.膜生產(chǎn)方案：

1）P.E.+U.V.A.

2）P.E.+IR+AF+U.V.A.

3）P.E.+IR+AF+S.L.+U.V.A較**的P.E.膜采用三層處理方式，即其較上層含U.V.A（防紫外）添加劑，中間一層為I.R.（透光）吸收劑，較下一層有A.F.（流滴、隔長波輻射，即保溫）添加劑。

目前生產(chǎn)的P.E.膜厚度在100到250微米之間，用在屋頂上預(yù)計(jì)壽命可達(dá)4年。P.E.膜的幅寬可達(dá)16米，長度任意。

P.E.膜的較大缺點(diǎn)是，有風(fēng)時，PE膜不容易固定，鋪在屋頂上缺乏可靠的安全性。

多層編織的聚乙烯膜

這種覆蓋材料是由聚乙烯經(jīng)拉絲、并象地毯一樣編織而成的新產(chǎn)品，其表而有一很薄的保護(hù)層。該材料很結(jié)實(shí)，強(qiáng)度幾乎要比普通膜高出20倍。該P(yáng).E.

膜具有IR和AF兩者相加的全部效果。其透光率為80%左右，價(jià)格大約是普通膜的3~4倍。

P.E.較難制成這種材料，且不象普通P.E.膜那樣好拉伸。不過在另一方面，它結(jié)實(shí)得足可抵御強(qiáng)風(fēng)，甚至輕微拍打。該材料生產(chǎn)的幅寬為2米，因此，為了滿足屋頂所需要的適宜寬度，它必須焊接。一般這種材料的保用期為3年。

增強(qiáng)型聚氯乙烯薄膜

作為一種基本材料的聚氯乙烯（P.V.C），它具有與玻璃及其它良好材料類似的優(yōu)良特性。

普通清潔的P.V.C膜約有85%的透光率，但就膨脹和施工安裝性能而言，性能較差。正是由于這個原因，在溫暖氣候里薄膜變松馳，如遇到風(fēng)就可能被吹壞。

新的增強(qiáng)型P.V.C膜實(shí)際上是由一聚酯材料織成的網(wǎng)的兩側(cè)再覆蓋上普通的P.V.C而成。該網(wǎng)堅(jiān)實(shí)，防止了薄膜的膨脹，并確保了材料的總體強(qiáng)度。一個中等身材的工人可以在這種覆蓋材料上行走。

同樣，增強(qiáng)型P.V.C膜具有U.V.A和AF兩者疊加的性能，這大大改進(jìn)了P.V.C的性能。

目前市場上出售的這種覆蓋材料，有紅色膜和透明膜兩種。其透光率紅色膜為80%，透明膜為85%。

該膜的厚度為0.325mm，因此非常重。在尺寸較大時就難于處理?，F(xiàn)生產(chǎn)的幅寬也是2米，可通過焊接得到所需的寬度。其價(jià)格大約是P.E.膜的7~8倍。

但在以色列，有許多地方已經(jīng)在面積使用5年了。

硬質(zhì)塑料覆蓋

玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP）板已經(jīng)使用多年了。尤其在美國，市場上有各種不同的產(chǎn)品和不同的使用年限保證。有特殊保護(hù)層的板，使用壽命甚至可達(dá)20年，但價(jià)格也非常高。FRP板在新的時候的透光率和玻璃很接近。但用幾年以后，纖維開始脫離聚酯，透光率下降，板也開始變黃。玻璃纖維板在常有冰雹危害的地區(qū)使用較多，因?yàn)樗幌笙掳嗄菢右资芎Α，F(xiàn)在因有新的較好的塑料已出現(xiàn)，下班鋼的應(yīng)用已非常有限。

P.V.C透明板

波形P.V.C.板也是過去用于覆蓋溫室的硬質(zhì)塑料中的一種。其較大問題是，耐高溫性能較差。

聚碳酸酯板

聚碳酸酯是目前塑料應(yīng)用中較**的聚合物之一。聚碳酸酯具有各種性能相結(jié)合的特點(diǎn)：強(qiáng)度、透光率、彈性、自重輕、透明、溫度適應(yīng)范圍寬等。板的制造是采用改進(jìn)的共擠成型技術(shù)，這可以將紫外線保護(hù)層結(jié)合進(jìn)產(chǎn)品中。該保護(hù)層不起皮，不變皺，不產(chǎn)生裂縫或磨損。該板在高溫下也能保持其透光度。硬質(zhì)、透明的波紋狀聚碳酸酯板，其可見光透光率達(dá)89%；可完全阻擋有害的紫外線輻射；對遠(yuǎn)紅外有高吸收率；重量輕；因此易于安裝。對透光率有10年的保證期；對冰雹危害也有單獨(dú)的保證。

覆蓋材料的性能：

帶圓拱或尖拱屋頂?shù)匿忼X型溫室是較新發(fā)展起來的，它具有良好的通風(fēng)性能，其跨度可達(dá)8米，且具有良好的落水和塑料薄膜覆蓋性能。

溫室，又稱暖房，指有防寒、加溫和透光等設(shè)施，供冬季培育喜溫植物的房間。以上是北京三潤泰克**農(nóng)業(yè)科技有限公司小編編撰的，部分資料來自互聯(lián)網(wǎng)，更多新型專業(yè)的溫室建造知識還請致電三潤集團(tuán)咨詢專門的溫室工程師。


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