水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室設計與運用.pdf

58 養(yǎng)殖業(yè) 上海農業(yè)科技 劉立平 等 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室設計與運用 2022 3 58 61 收稿日期 2022 02 11 基金項目 上海市科技興農推廣項目 編 號 滬農科推 字 2020 第 4 3 號 為通信作者 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室設計與運用 劉立平 張建華 卞志偉 卜立君 卜崇興 上海孫橋溢佳農業(yè)技術股份有限公司 上海 201210 多年來 溫室大棚在我國水果 蔬菜等種植業(yè)中 得到了廣泛應用 應用技術已相當成熟 并取得了 良好的應用效果 圍繞我國漁業(yè)發(fā)展 提質增效 綠 色發(fā)展 減量增收 富裕漁民 的指導方針 我國 要從水產養(yǎng)殖大國向水產養(yǎng)殖強國轉變 就必須發(fā) 展設施漁業(yè) 高效漁業(yè)和綠色漁業(yè) 1 在此背景下 傘式溫室大棚 在水產養(yǎng)殖業(yè)中得到了廣泛推廣應 用 并深受漁民歡迎 但是 由于 傘式溫室大棚 是以鋼絲網和竹木構成的簡易大棚 它在上海市的 推廣應用過程中 出現了各種問題 例如 抗風能 力不足 雨水不能及時排出而回流至養(yǎng)殖池內 影 響了棚內水質調控 對棚內環(huán)境的調控能力差 大 棚內池塘上部的空間比較小 且大棚頂部未設立通 風口 不能有效通風 散熱 導致棚內空氣溫度過 高 不利于養(yǎng)殖作業(yè)活動 大棚僅靠覆蓋薄膜進行 保溫 保溫性能不佳 棚內光照較弱 環(huán)境封閉等 這不僅導致水產養(yǎng)殖的出苗率很低 還不利于水產 養(yǎng)殖的集約化 規(guī)?；?因此 選擇構建模式更佳 的大棚 優(yōu)化大棚的構建材料和設計 使大棚建設 具有較好的可操作性 可推廣性 從而減少成本投 入 提高養(yǎng)殖產出 不僅是當前上海市養(yǎng)殖基礎設 施建設環(huán)節(jié)中亟需解決的問題 還是上海市現代漁 業(yè)升級轉型 發(fā)展高效設施漁業(yè)的重要內容之一 現 筆者擬將最新設計出的一種新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜 溫室的組成及其具體應用情況進行總結介紹 以促 進該新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室在上海市的進一步 推廣應用 1 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的組成 借鑒成熟的種植業(yè)中的溫室大棚的優(yōu)勢 結合 水產養(yǎng)殖的特點和不同水產養(yǎng)殖品種的生長環(huán)境調 控需求 且考慮夏季汛期排水 高溫通風和秋末保 溫等問題 設計的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室由基礎部 分 主體鋼結構 覆蓋材料和配套系統等組成 其 中 基礎部分由預應力混凝土管樁 獨立基礎 圈 梁和道路組成 主體鋼結構由立柱 屋面主拱架和 副拱架 縱梁 天溝等組成 覆蓋材料 主要應用 于水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的立面和頂部 采用 0 15 mm 長壽無滴聚乙烯薄膜 配套系統由通風降溫系 統 為自然通風系統 采用屋頂電動天窗或者屋頂側 窗 側面卷膜 組合的通風結構 并在溫室四周和 頂部通風口安裝防鳥網 內保溫幕簾保溫系統 采 用萬向軸傳動的齒條式拉幕傳動機構和內保溫簾幕 組合的折面型拉幕系統 雨水排放系統 門 電控 系統等組成 設計的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的結構 示意圖見圖 1 圖 1 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的結構示意圖 2 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的應用實踐 2 1 實施地的具體氣候條件 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的實施地位于上海市奉 賢區(qū) 地處上海市南部 臨江瀕海 屬于亞熱帶季 風氣候 常年主導風為東南風 氣候溫和 日照充 摘 要 目前 上海市水產養(yǎng)殖溫室大棚存在著抗風能力不足 排水不暢 環(huán)境調控能力差等問題 為 解決這些問題 特設計了一種新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室 該新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室建造方便 結構牢 固 排水順暢 抵抗大風 大雪等惡劣天氣的能力強 具有良好的通風 散熱及保溫性能 經實地應用測試 該新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室能有效延長水產養(yǎng)殖時間 進而獲得顯著的經濟效益 關鍵詞 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室 通風 排水 保溫 上海市 中圖分類號 S625 59 足 四季分明 雨水充沛 常年平均氣溫為 16 1 常年降雨量為 1 191 5 mm 常年無霜期為 225 d 全年 60 以上的雨量集中在 6 月 9 月的 汛期 2 3 夏秋季臺風多發(fā) 4 最大風力可達 8 10 級 2 2 實施地的具體設計要求 2 2 1 設計依據 GB T 51183 2016 農業(yè)溫室結構荷載規(guī)范 NY T 1145 2006 溫室地基基礎設計 施 工與驗收技術規(guī)范 NY T 1365 2007 溫室齒條拉幕機 NY T 1451 2018 溫室通風設計規(guī)范 NY T 1966 2010 溫室覆蓋材料安裝與驗收 規(guī)范 塑料薄膜 NY T 1832 2009 溫室鋼結構安裝與驗收規(guī)范 JB T 10296 2013 溫室電氣布線設計規(guī)范 JB T 10306 2013 溫室控制系統設計規(guī)范 2 2 2 設計要求 建設水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的目的是為漁 蝦 等水生動物提供適宜的養(yǎng)殖環(huán)境 故要求實施地的 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室設計為與養(yǎng)殖品種的生長環(huán) 境需求相匹配 以鋼結構為骨架 塑料薄膜為圍護材 料的溫室 且設計荷載滿足風荷載 0 55 k N m 2 雪荷載 0 20 kN m 2 的要求 天溝排水結構滿足 降雨量 140 mm h 排水量歷時 5 min 計 重現 期為 1 年 的組合效應值要求 2 2 3 基本布局 實施地的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室面積為 4 000 m 2 溫室四周設置 0 6 m 寬的環(huán)路走道 并在中間 設置 1 條東西走向 1 4 m 寬 便于機械作業(yè)的走 廊 走廊采用 0 4 m 1 0 m 的方式 以保證走廊 可供設備通過 溫室采用內排水和外排水相結合的 模式 以保障汛期排水 溫室頂部采用 4 套通風機構 進行通風 并在溫室四周設置 8 套通風機構進行通 風 以有效解決夏季高溫時的通風降溫問題 溫室 頂部采用萬向軸 齒輪齒條傳動系統的保溫幕簾系 統 以有效進行保溫 2 3 實施地的總體設計方案 實施地的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室采用南北方向 排跨 東西方向排開間 天溝為東西走向 溫室跨 度為 25 m 2 開間為 4 m 20 桁架間 距為 4 m 肩高為 2 8 m 頂高為 6 3 m 于溫室 四周內側緊貼圈梁處及內部塘埂立柱兩側處設置作 業(yè)走道 具體平面圖 立面圖見圖 2 和圖 3 圖 2 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的平面圖 單位 mm 圖 3 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的立面圖 2 3 1 結構設計 溫室的基礎部分應依據地塊的地質勘測結果進 行具體的結構設計 地質勘測是通過各種手段 方 法對工程地質進行勘查 探測 確定合適的持力層 根據持力層的地基承載力 確定基礎類型 計算基 礎參數的調查研究活動 同時 在主要塘埂完成勘 測之后 要對新建溫室工程進行地質探查和天然路 基筑路材料工程地質勘察 5 6 溫室的基礎部分由預應力混凝土管樁 獨立基礎 組成 其中 預應力混凝土管樁采用 PC300B70 4 0 型號 采用樁基液壓形式 將預應力混凝土管樁下壓 至基準面以下 1 000 mm 位置 長度不低于 4 m 溫室的主體骨架采用牌號 Q235 的碳素結構鋼 表面進行熱浸鍍鋅防腐 使用壽命可長達 15 年以上 主體鋼結構采用主 副 拱架 屋面骨架與立柱 天 溝 縱梁等構件組裝式鋼結構設計 主拱架是鋅管 折彎和腹桿鋼管加工而成的桁架 主拱架和主立柱 間距 4 m 副拱架由鍍鋅管折彎加工而成 間距 1 m 要求其結構強度高 抗風能力強 整棟溫室大棚 端頭均設計了 4 道斜支撐 棚端立柱間采用 12 熱 鍍鋅圓鋼制作十字剪刀支撐 以使溫室更牢固 主 拱架采用螺栓將桁架端頭鋼板 鋼板厚度 10 mm 與立柱進行連接的形式 采用螺栓將縱梁與立柱和 屋面拱架連接成整體 見圖 4 上海農業(yè)科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2022 3 60 圖 4 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的主體鋼結構 排水天溝是棚和棚之間連接的重要部件 實施 地水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的排水天溝底下設置托梁 天溝設置在立柱之上 與檁條連接形成整體結構 以 增加固定邊的牢固性和使用性 將實施地水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的四周立面卷 膜端部的卷膜電機固定于爬升桿上 這是因為端部 的軸頭抗風和端尾的側面薄膜防風 以增加端部的 抗風能力 溫室四周通風口處采用壓膜帶和擋膜桿 設計 以增強邊部側面通風系統的抗風能力 將溫 室頂部通風口卷膜端部的卷膜電機固定于爬升桿上 通風口處則采用壓膜帶 并增加防風拉筋設計 以 起到固定溫室 增強抗風能力的作用 溫室四周立 面及頂部通風口均采用卡槽卡簧進行壓扣 以有效 增強抗風能力 2 3 2 通風降溫設計 應根據流體力學原理和通風量要求 合理選擇 溫室自然通風系統的通風結構形式和確定通風口的 面積 實施地的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室采用屋頂電 動天窗或者屋頂側窗 側面卷膜 組合的通風結構 包括頂部通風系統 屋脊上部安裝 1 條電動啟閉卷 膜側天窗 卷膜高度為 0 8 m 側天窗內側裝有防 鳥網 四周通風系統 溫室四周立面均裝有電動啟 閉卷膜側窗 卷膜高度為 1 8 m 側窗內側裝有防 鳥網 見圖 5 在每條卷膜窗的一端配有卷膜電機和 導向支撐桿 且立面卷膜也裝有金屬卷膜桿 從而 提高了卷膜器的工作性能 增強了抗風能力 圖 5 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的通風系統 2 3 3 保溫設計 實施地的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室裝有采用萬向 軸 齒輪齒條傳動系統的保溫幕簾系統 要求保溫 幕簾系統按 八 字形安裝在屋面桁架下 且要求 安裝傳動軸的水平橫梁應加裝水平 八 字拉筋進 行加固 具體設計為 傳動軸采用 42 2 0 的熱 鍍鋅鋼管 推拉桿采用 32 1 5 的熱鍍鋅鋼管 動 膜桿采用 22 1 2 的熱鍍鋅鋼管 齒條間距為 3 m 行程為 4 m 內保溫幕簾由牛津布和高效混合 纖維棉 具有阻燃 防潮 防發(fā)霉的效果 通過超 聲波縫合方式制成 見圖 6 質量 250 g m 2 克 羅值達到 0 90 高效混合纖維棉保溫率 90 具 體技術性能見表 1 在內保溫幕簾兩端裝有配重 鐵 采用聚酯型托壓膜線 托膜線間距為 0 4 m 壓膜 線間距為 0 8 m 山墻端固定托壓膜線的橫梁采用 60 mm 40 mm 2 mm 的矩形鋼 管 所有保溫 被橫梁端頭均設置 密封條 以減少簾幕之間的間隙 從而提高保溫性能 上海農業(yè)科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2022 3 表 1 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室內保溫幕簾的技術性能參數 參數名稱 參數值 檢驗方法 單位面積質量 g m 2 260 270 GB T 4669 2008 透氣性 mm s 253 GB T 5453 1997 克羅值 0 97 GB T 11048 1989 保溫率 66 61 GB T 11048 1989 燃燒性能等級 B2 GB 8624 2012 憎水性 97 3 GB T 10299 2011 2 3 4 屋面排水設計 溫室排水系統可分為內排水系統和外排水系統 兩種 考慮到實施地水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室設計的 天溝過長 故實施地的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室采用 內排水和外排水相結合的模式 7 且要求基礎短柱頂 面標高偏差 5 mm 并沿天溝長度方向按 1 400 的坡度進行雙向找坡施工 以保證天溝排水順暢 天 溝截面見圖 7 排水系統見圖 8 2 4 實施地水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的具體應用結果 實施地的水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室于 2021 年投圖 6 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的內保溫幕簾保溫系統 61 入使用 經應用測試 見圖 9 該溫室的表現優(yōu)異 有效延長了養(yǎng)殖時間 取得了顯著的經濟效益 具 體優(yōu)異表現為 2021 年歷經了 煙花 和 燦都 兩 次臺風 該溫室的主體沒有受到損害 2021 年汛期 排水順暢 特別是在 煙花 和 燦都 兩次臺風的 降雨巔峰期 均排水正常 3 結 語 為解決目前上海地區(qū)水產養(yǎng)殖溫室大棚存在的 抗風能力不足 排水不暢 環(huán)境調控能力差等問題 筆者特設計了一種新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室 該 新型水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室經實際應用 具有建造 方便 結構牢固 排水順暢 抵抗大風 大雪等惡 劣天氣能力強 通風 散熱及保溫性能良好等優(yōu)勢 可在上海地區(qū)進行推廣應用 參考文獻 1 蔣明健 設施化水產養(yǎng)殖傘式溫室大棚簡介 J 漁業(yè)致富 指南 2019 19 32 33 2 徐相明 顧品強 上海市奉賢區(qū) 1960 2009 年氣溫與降水 量變化特征 J 農技服務 2010 27 12 1642 1644 3 顧品強 金巧玲 氣候變暖對上海奉賢地區(qū)單季晚稻產量 的影響 J 上海農業(yè)學報 2009 25 3 115 119 4 王祁培 我國沿海臺風的形成及影響 J 中國水運 2011 2 62 63 5 王雅麗 丁飛 地基土工程地質特征及持力層分析 J 中國 礦山工程 2010 39 1 44 47 6 張金博 物探方法和鉆探方法相結合在工程地質勘察中的 運用 J 工程技術研究 2020 5 1 13 14 7 陸樺 黃松超 溫室天溝設計 J 農業(yè)工程技術 溫室園藝 2007 27 2 22 23 圖 7 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的天溝截面示意圖 單位 mm 圖 8 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的排水系統 圖 9 水產養(yǎng)殖塑料薄膜溫室的養(yǎng)殖現場 上接第 48 頁 上接第 57 頁 使得水稻成穗數足 產量高 在本試驗中 以 50 細 土 50 大華基質 土壤黏結劑 保水劑 多效唑 處理的水稻秧苗素質好 秧苗栽插質量高 穗粒結 構協調 產量表現好 參考文獻 1 江蘇省農技推廣總站 水稻 培育適齡壯秧 夯實高產基 礎 N 江蘇農業(yè)科技報 2021 05 08 003 2 陳惠哲 朱德峰 徐一成 水稻缽形毯狀秧苗機插技術及應 用效果 J 中國稻米 2009 3 5 7 3 汪向東 陳再高 不同育秧基質對水稻秧苗素質的影響 J 中國稻米 2018 24 1 98 100 2 2 5 產 量 由表 2 可知 各油菜新品種的每 667 m 2 產量在 168 72 185 91 kg 之間 其中 浙油 505 的產 量最高 每 667 m 2 產量為 185 91 kg 其次是 浙 油雜 1510 每 667 m 2 產量為 182 80 kg 這兩個 油菜品種分別比 浙油 51 CK 增產 7 57 5 77 越優(yōu) 1203 的產量最低 每 667 m 2 產量 為 168 72 kg 比 浙油 51 CK 減產 2 37 3 小結與討論 試驗結果表明 不同油菜新品種間的生育進程 經濟性狀 如單株有效角果數 每角粒數 產量和 千粒重等 差異明顯 其中 浙油 505 產量高 豐 產性好 莢果大 千粒重較重 單株有效角果數較 多 青稈黃熟 抗倒性強 少量分枝發(fā)生菌核病 抗 病性好 株型較為緊湊 適合機收 浙油雜 59 早 熟 2020 年 10 月 15 日播種 2021 年 2 月 6 日抽薹 2 月 17 日始花 3 月 21 日終花 5 月 8 日成熟 有助 于緩解季節(jié)矛盾 株高為 156 5 cm 抗倒性強 少 量分枝發(fā)生菌核病 抗病性好 株型緊湊 適合機 收 因此 這兩個油菜品種比較適合在蘭溪市進行 推廣種植 上海農業(yè)科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2022 3