一種新型裝配式節(jié)能日光溫室的設(shè)計(jì)和建造.pdf

<p>溫室園藝 2018-05 75 一種新型裝配式節(jié)能日光溫室的 設(shè)計(jì)和建造 *李 &nbsp;星，劉海河 * ，張彥萍，肖麗靜，劉 倩，劉秀杰（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河北保定 &nbsp;071001） &nbsp;【摘要】針對(duì)現(xiàn)在日光溫室建造成本高、破壞耕層結(jié)構(gòu)、土地利用率低和不便拆 裝等諸多問題，課題組設(shè)計(jì)建造了一種新型裝配式節(jié)能日光溫室。該溫室整體橢 圓鋼拱架結(jié)構(gòu)采用柱腳固定，后墻和山墻覆蓋保溫被，并配備電動(dòng)卷簾和自動(dòng)防 風(fēng)設(shè)備，建造成本 100120 元 /m 2 。該溫室建造方便，極大降低了對(duì)耕層結(jié)構(gòu) 的破壞，提高土地利用率且便于拆裝。現(xiàn)已在河北省中南部地區(qū)推廣應(yīng)用，經(jīng)測 試，該溫室在冬季室外 -10的低溫條件下，室內(nèi)可以保持 5以上，可越冬生 產(chǎn)草莓、生菜和甘藍(lán)等喜冷涼的果菜，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 日光溫室是中國主要的設(shè)施類型，在推廣過 程中，日光溫室的結(jié)構(gòu)和性能得到了不斷完善， 但目前仍存在諸多問題：土地利用率低?，F(xiàn)在 推廣應(yīng)用的溫室多為土墻結(jié)構(gòu)， 墻體厚度達(dá)46 m ， 再加溫室間距、工作間和人行道等占地，溫室的 土地利用率僅在 40% 左右。破壞耕層結(jié)構(gòu)?，F(xiàn) 在溫室土墻一般是從種植土壤取土建造，這種做 法極易大面積破壞耕層土壤，造成溫室內(nèi)種植的 蔬菜作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。建造與維護(hù)成本 高。 現(xiàn)在的日光溫室建造工程量大， 所需成本高， 且每年需要大量勞動(dòng)力來維護(hù)。不便拆裝。溫 室內(nèi)栽培的作物多年連作、復(fù)種指數(shù)高且季節(jié)性 覆蓋，一般種植 35 年后就會(huì)導(dǎo)致土壤連作障礙 的發(fā)生，造成種植作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，因溫 室不便拆裝，無法移到其它地塊進(jìn)行生產(chǎn)。針對(duì) 現(xiàn)代日光溫室建造和生產(chǎn)中的諸多問題，課題組 應(yīng)用現(xiàn)代日光溫室設(shè)計(jì)原理并結(jié)合現(xiàn)代溫室優(yōu)型 結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種新型可移動(dòng)裝配式節(jié)能日光溫 室，其結(jié)構(gòu)參數(shù)和建造技術(shù)如下： 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 新型可移動(dòng)裝配式節(jié)能日光溫室（圖 14） 具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)為：溫室跨度為 9.0 m，脊 高為 4.0 m，前后排溫室之間距離 9.0 m。溫室 采用單立柱整體鋼拱架結(jié)構(gòu)，溫室東西向每 1.0 m 設(shè)置一個(gè)整體鋼管拱架， 拱架前端與地面夾角 （前 圖 1 溫室剖面圖 圖 2 溫室側(cè)面圖 圖 3 日光溫室外觀圖 圖 4 溫室內(nèi)部圖 DOI: 10.16815/j.cnki.11-5436/s.2018.13.012 溫室園藝 2018-05 76 屋面腳）35° ，后端與地面夾角為 85° ，立柱距離 后墻 0.4 m，走道寬 0.6 m。前屋面設(shè)置縱向拉 桿 5 道，拉桿通過拱卡與拱架連接；后坡面縱向 設(shè)置 3 道拉桿，立柱縱向設(shè)置 3 道拉桿，通過螺 絲固定。前屋面設(shè)置上、下放風(fēng)口 2 個(gè)，采用 智能電動(dòng)控制方式。 溫室一端設(shè)出入口，并設(shè) 置內(nèi)置式緩沖間，緩沖間長 2.5 m，寬 1.5 m，高 2.0 m，用鍍鋅鋼管和塑料膜建造。 拱架外覆蓋 三幅塑料薄膜后，再覆蓋一層保溫被，溫室內(nèi)立 柱上縱向設(shè)置一層保溫被，東西山墻覆蓋棚膜后 在外側(cè)也覆蓋一層保溫被。溫室前后排間距與 跨度相同，均為 9.0 m，以便于溫室使用 35 年 后就地移動(dòng)位置，防止連作障礙。 建造材料 （1 ）柱腳為 30 cm×30 cm×40 cm 的水泥柱 墩，澆筑時(shí)設(shè)置固定螺栓。 （2 ）拱架采用規(guī)格為 80 mm×30 mm×2 mm 橢圓鋼管，立柱采用規(guī)格為 50 mm×30 mm×2 mm 鍍鋅管 。橢圓鋼管用自動(dòng)彎管機(jī)加工后連接成一 體拱架。 （3 ） 前屋面縱向拉桿 5 道， 采用規(guī)格為 25 mm× 2 mm 的鍍 鋅鋼 管 ； 后 屋面采用規(guī) 格 為 40 mm × 20 mm × 2 mm 鍍鋅鋼管 。 棚兩端立柱和拉桿 規(guī) 格 均為為 50 mm × 30 mm×2 mm 鍍鋅管。 （4 ）透明覆蓋材料采用 PO 膜；保溫覆蓋材 料采用 1 kg/m 2 防潮珍珠棉保溫被。 （5 ）卷簾采用棚面自走式五軸卷簾機(jī)，電機(jī) 功率 1.5 kW。 （6 ）控制系統(tǒng)的電控設(shè)備及線路要求符合國 家要求標(biāo)準(zhǔn)。 建造技術(shù)要點(diǎn) 建造技術(shù)要點(diǎn) 依據(jù)日光溫室建造規(guī)范選擇建造場地，確 定日光溫室的長度和排列方式，合理安排田間 道路、水路和電路的位置。確定場地位置后， 對(duì)日光溫室用地進(jìn)行清障和平整，按照設(shè)計(jì)的 尺寸，劃定每棟日光溫室的邊界以及溫室每個(gè) 柱腳的位置。 場地規(guī)劃 依據(jù)日光溫室建造規(guī)范選擇建造場地，確定 日光溫室的長度和排列方式， 合理安排田間道路、 水路和電路的位置。 埋設(shè)柱腳 確定場地位置后，對(duì)日光溫室用地進(jìn)行清障 和平整，按照設(shè)計(jì)的尺寸，劃定每棟日光溫室的 邊界以及溫室每個(gè)柱腳的位置，挖坑埋設(shè)柱腳。 安裝拱架 將每個(gè)拱架的前端和后端與埋設(shè)的前、后排 柱腳對(duì)齊后用螺栓固定。 連接拉桿 溫室前坡面等距離設(shè)置 5 道縱向拉桿，拉桿 規(guī)格為 2.5 mm×2 mm 的鍍鋅鋼管，通過拱卡與 拱架連接。后坡面設(shè)置 3 道縱向拉桿，立柱設(shè)置 3 道縱向拉桿，規(guī)格為 40 mm×20 mm×2 mm 鍍 鋅鋼管，通過螺絲將拉桿和拱架、立柱連接固定。 設(shè)置放風(fēng)口和后屋頂 在溫室前坡面距地面 1 m 和距頂端 1 m 處各 設(shè)置一個(gè)放風(fēng)口。放風(fēng)口兩側(cè)的拱架上縱向設(shè)置 兩道壓膜槽，兩道壓膜槽間距 0.8 m, 在壓膜槽間 固定 40 目防蟲網(wǎng)。在溫室頂端拱架上縱向鋪設(shè) 寬 1 m 的 1 號(hào)鐵絲網(wǎng)，上面覆蓋 200 g/m 2 氈子一 層，用鐵條和螺絲固定。 安裝棚頭和立柱 溫室東西兩側(cè)山墻安裝立柱，立柱上端通過 U 型槽與拱架連接并用螺絲固定，下端于水泥柱 腳連接并螺絲固定， 安裝后立柱后安裝橫向拉桿， 立柱和拉桿規(guī)格為 50 mm×30 mm×2 mm 的熱 浸鍍鋅鋼管，通過螺絲固定。 建造內(nèi)置式緩沖間 在靠近后坡面處設(shè)置棚門， 棚門寬 1 m、高 2 m。 在棚門內(nèi)側(cè)，用 50 mm×30 mm×2 mm 的熱浸鍍鋅 鋼管設(shè)置長 2.5 m、寬 1.5 m、高 2 m 的緩沖間，在 鍍鋅管上設(shè)置壓膜槽， 用于固定棚膜， 形成緩沖間。 覆蓋棚膜 覆膜時(shí)采用上 、中 、下三幅薄膜 。下幅棚膜 上端固定在下部放風(fēng)口的下部壓膜槽中 ，下端埋 入土中 ；中幅棚膜上端固定在上放風(fēng)口的下端壓 膜槽中 ，中間用下方風(fēng)口上端壓膜槽固定 ，下端 溫室園藝 2018-05 77 覆蓋下放風(fēng)口并與下幅棚膜重疊 30 cm；上幅棚膜 中段用上放風(fēng)口的上端壓膜槽固定 ，前端覆蓋上 放風(fēng)口并與中幅棚膜重疊 30 cm, 后端覆蓋整個(gè)后 坡 ，并用壓膜槽固定 。覆蓋好三幅棚膜后用壓膜 線固定。 壓膜線固定在柱腳口縱向設(shè)置的鋼絲上。 覆蓋保溫被 先在溫室內(nèi)后墻上鋪設(shè)一層保溫被，用鐵條和 螺絲固定在棚內(nèi)立柱上。 然后鋪設(shè)溫室外部保溫被， 先從溫室的一側(cè)開始鋪設(shè)保溫被， 覆蓋整個(gè)棚面后， 在頂部和后墻外側(cè)用鐵條和螺絲固定在拱架上。 安裝卷簾和卷膜設(shè)備 在溫室前屋面中間位置安裝自走式卷簾機(jī)， 在上下 2 個(gè)封口處安裝卷膜機(jī)，將放風(fēng)設(shè)備、卷 簾設(shè)備等通過線路與安裝在溫室一側(cè)的控制設(shè)備 相連，連接完成后測試其是否能夠正常運(yùn)行。 工程驗(yàn)收 施工完成后進(jìn)行驗(yàn)收， 通過驗(yàn)收后交付使用。 設(shè)施性能 經(jīng)測試，該溫室在冬季室外 -10的低溫 條件下，室內(nèi)可以保持 5 以上，可越冬生產(chǎn) 草莓、生菜和甘藍(lán)等喜冷涼的果菜，經(jīng)濟(jì)效益 顯著。該類型溫室現(xiàn)已在河北省中南部地區(qū)推 廣應(yīng)用。 * 項(xiàng)目支持：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng) 目（201710086008）；河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研 究項(xiàng)目（ZD2016133）。 作者簡介： 李星（1995-），河北邢臺(tái)人，本科，研 究方向：設(shè)施工程。 * 通信作者 ： 劉海河 （1965-） ， 男， 河北邯鄲人， 教授， 研究方向：設(shè)施蔬菜。 引用信息 李星 , 劉海河 , 張彥萍 , 等 . 一種新型裝配式節(jié)能日光溫室的設(shè)計(jì)和建造 J. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) ,2018,38(13):75-77.</p>