種植溫室規(guī)劃搭建的基礎(chǔ)知識(shí)

    溫室是指能控制或部分控制植物生長(zhǎng)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(zhǎng)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(shuō)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(jiǎn)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(wú)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(rùn)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(rùn)集團(tuán)小編歸納,一個(gè)完整的溫室系統(tǒng)通常包括下列各個(gè)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(gè)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(gè)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(jiàn)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(lái)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(duì)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(shí)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(gè)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(huì)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(zhǎng)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(guó)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(shí),對(duì)溫室的夏季通風(fēng)降溫和冬季保溫節(jié)能問(wèn)題是事關(guān)溫室效益的兩個(gè)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(gè)氣候不利季節(jié)的室內(nèi)環(huán)境,可以說(shuō)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(guò)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(shí),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(zhǎng)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(kāi)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(guó)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(wú)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(dòng),管與管之間不能采用簡(jiǎn)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(kāi)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(wèn)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(kāi)口的斷面形狀制成。幾乎上述對(duì)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(zhǎng)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(jiǎn)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?;A(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(guò)程的簡(jiǎn)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(lái)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(shí),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(guò)2%。
    
    對(duì)天溝較長(zhǎng)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(gè)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(duì)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(shí),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(shí),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(wú)障礙物等。
    
    4)作物荷載(對(duì)西紅柿和黃瓜來(lái)說(shuō),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(duì)環(huán)境的要求不同,因而不同的覆蓋材料將對(duì)不同的作物起作用。
    
    玻璃
    
    在大多數(shù)氣候寒冷的國(guó)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(shí)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(guó)家,聚乙烯是較常見(jiàn)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(jiǎn)易結(jié)構(gòu)溫室。
    
    在PE膜開(kāi)始發(fā)展的階段,P.E.膜的壽命很短,根據(jù)其開(kāi)始蓋棚時(shí)間的不同,大約能維持7~9個(gè)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(zhǎng)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(zhǎng)度任意。
    
    P.E.膜的較大缺點(diǎn)是,有風(fēng)時(shí),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(guò)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(gè)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(gè)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(chǎng)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(shí)就難于處理?,F(xiàn)生產(chǎn)的幅寬也是2米,可通過(guò)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(guó),市場(chǎng)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(shí)候的透光率和玻璃很接近。但用幾年以后,纖維開(kāi)始脫離聚酯,透光率下降,板也開(kāi)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(guò)去用于覆蓋溫室的硬質(zhì)塑料中的一種。其較大問(wèn)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(jiàn)光透光率達(dá)89%;可完全阻擋有害的紫外線輻射;對(duì)遠(yuǎn)紅外有高吸收率;重量輕;因此易于安裝。對(duì)透光率有10年的保證期;對(duì)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(lái)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(rùn)泰克**農(nóng)業(yè)科技有限公司小編編撰的,部分資料來(lái)自互聯(lián)網(wǎng),更多新型專業(yè)的溫室建造知識(shí)還請(qǐng)致電三潤(rùn)集團(tuán)咨詢專門的溫室工程師。
    
    
    

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