一種新型裝配式節(jié)能日光溫室的設計和建造.pdf

<p>溫室園藝 2018-05 75 一種新型裝配式節(jié)能日光溫室的 設計和建造 *李 &nbsp;星，劉海河 * ，張彥萍，肖麗靜，劉 倩，劉秀杰（河北農業(yè)大學園藝學院，河北保定 &nbsp;071001） &nbsp;【摘要】針對現在日光溫室建造成本高、破壞耕層結構、土地利用率低和不便拆 裝等諸多問題，課題組設計建造了一種新型裝配式節(jié)能日光溫室。該溫室整體橢 圓鋼拱架結構采用柱腳固定，后墻和山墻覆蓋保溫被，并配備電動卷簾和自動防 風設備，建造成本 100120 元 /m 2 。該溫室建造方便，極大降低了對耕層結構 的破壞，提高土地利用率且便于拆裝?，F已在河北省中南部地區(qū)推廣應用，經測 試，該溫室在冬季室外 -10的低溫條件下，室內可以保持 5以上，可越冬生 產草莓、生菜和甘藍等喜冷涼的果菜，經濟效益顯著。 日光溫室是中國主要的設施類型，在推廣過 程中，日光溫室的結構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。現在 推廣應用的溫室多為土墻結構， 墻體厚度達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。破壞耕層結構?，F 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，造成溫室內種植的 蔬菜作物產量和品質的下降。建造與維護成本 高。 現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力來維護。不便拆裝。溫 室內栽培的作物多年連作、復種指數高且季節(jié)性 覆蓋，一般種植 35 年后就會導致土壤連作障礙 的發(fā)生，造成種植作物產量和品質的下降，因溫 室不便拆裝，無法移到其它地塊進行生產。針對 現代日光溫室建造和生產中的諸多問題，課題組 應用現代日光溫室設計原理并結合現代溫室優(yōu)型 結構，設計了一種新型可移動裝配式節(jié)能日光溫 室，其結構參數和建造技術如下： 結構參數設計 新型可移動裝配式節(jié)能日光溫室（圖 14） 具體設計結構參數為：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構，溫室東西向每 1.0 m 設置一個整體鋼管拱架， 拱架前端與地面夾角 （前 圖 1 溫室剖面圖 圖 2 溫室側面圖 圖 3 日光溫室外觀圖 圖 4 溫室內部圖 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。前屋面設置縱向拉 桿 5 道，拉桿通過拱卡與拱架連接；后坡面縱向 設置 3 道拉桿，立柱縱向設置 3 道拉桿，通過螺 絲固定。前屋面設置上、下放風口 2 個，采用 智能電動控制方式。 溫室一端設出入口，并設 置內置式緩沖間，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，溫室內立 柱上縱向設置一層保溫被，東西山墻覆蓋棚膜后 在外側也覆蓋一層保溫被。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，澆筑時設置固定螺栓。 （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 。橢圓鋼管用自動彎管機加工后連接成一 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，電機 功率 1.5 kW。 （6 ）控制系統(tǒng)的電控設備及線路要求符合國 家要求標準。 建造技術要點 建造技術要點 依據日光溫室建造規(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， 對日光溫室用地進行清障和平整，按照設計的 尺寸，劃定每棟日光溫室的邊界以及溫室每個 柱腳的位置。 場地規(guī)劃 依據日光溫室建造規(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。 埋設柱腳 確定場地位置后，對日光溫室用地進行清障 和平整，按照設計的尺寸，劃定每棟日光溫室的 邊界以及溫室每個柱腳的位置，挖坑埋設柱腳。 安裝拱架 將每個拱架的前端和后端與埋設的前、后排 柱腳對齊后用螺栓固定。 連接拉桿 溫室前坡面等距離設置 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。后坡面設置 3 道縱向拉桿，立柱設置 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。 設置放風口和后屋頂 在溫室前坡面距地面 1 m 和距頂端 1 m 處各 設置一個放風口。放風口兩側的拱架上縱向設置 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。在溫室頂端拱架上縱向鋪設 寬 1 m 的 1 號鐵絲網，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。 建造內置式緩沖間 在靠近后坡面處設置棚門， 棚門寬 1 m、高 2 m。 在棚門內側，用 50 mm×30 mm×2 mm 的熱浸鍍鋅 鋼管設置長 2.5 m、寬 1.5 m、高 2 m 的緩沖間，在 鍍鋅管上設置壓膜槽， 用于固定棚膜， 形成緩沖間。 覆蓋棚膜 覆膜時采用上 、中 、下三幅薄膜 。下幅棚膜 上端固定在下部放風口的下部壓膜槽中 ，下端埋 入土中 ；中幅棚膜上端固定在上放風口的下端壓 膜槽中 ，中間用下方風口上端壓膜槽固定 ，下端 溫室園藝 2018-05 77 覆蓋下放風口并與下幅棚膜重疊 30 cm；上幅棚膜 中段用上放風口的上端壓膜槽固定 ，前端覆蓋上 放風口并與中幅棚膜重疊 30 cm, 后端覆蓋整個后 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置的鋼絲上。 覆蓋保溫被 先在溫室內后墻上鋪設一層保溫被，用鐵條和 螺絲固定在棚內立柱上。 然后鋪設溫室外部保溫被， 先從溫室的一側開始鋪設保溫被， 覆蓋整個棚面后， 在頂部和后墻外側用鐵條和螺絲固定在拱架上。 安裝卷簾和卷膜設備 在溫室前屋面中間位置安裝自走式卷簾機， 在上下 2 個封口處安裝卷膜機，將放風設備、卷 簾設備等通過線路與安裝在溫室一側的控制設備 相連，連接完成后測試其是否能夠正常運行。 工程驗收 施工完成后進行驗收， 通過驗收后交付使用。 設施性能 經測試，該溫室在冬季室外 -10的低溫 條件下，室內可以保持 5 以上，可越冬生產 草莓、生菜和甘藍等喜冷涼的果菜，經濟效益 顯著。該類型溫室現已在河北省中南部地區(qū)推 廣應用。 * 項目支持：河北農業(yè)大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項 目（201710086008）；河北省高等學?？茖W技術研 究項目（ZD2016133）。 作者簡介： 李星（1995-），河北邢臺人，本科，研 究方向：設施工程。 * 通信作者 ： 劉海河 （1965-） ， 男， 河北邯鄲人， 教授， 研究方向：設施蔬菜。 引用信息 李星 , 劉海河 , 張彥萍 , 等 . 一種新型裝配式節(jié)能日光溫室的設計和建造 J. 農業(yè)工程技術 ,2018,38(13):75-77.</p>