十米跨度日光溫室建造技術(shù)

吳崇義 何有軍

摘? ?要? ?日光溫室是隴東地區(qū)蔬菜栽培主要設(shè)施，為了提高設(shè)施建設(shè)質(zhì)量，擴(kuò)大設(shè)施面積，提高機(jī)械化水平，改進(jìn)提出10 m跨度鋼架結(jié)構(gòu)日光溫室，跨度10 m、高度4.8 m，采光角腰角30°、頂角22°、底角60°、仰角55°，水平投影1.2～1.4 m。采光屋面采用熱鍍鋅橢圓管拱架，空心墻，后屋面彩鋼板、混凝土防護(hù)層，配套自動(dòng)卷簾、通風(fēng)裝置，增加了密閉性、保溫性和堅(jiān)固性，作業(yè)空間增大，土壤利用率高，有利于立體栽培和機(jī)械化種植，適宜隴東地區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞? ?10 m跨度;日光溫室;建造技術(shù)

近年來，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展，日光溫室蔬菜面積不斷擴(kuò)大，設(shè)施蔬菜已成為農(nóng)業(yè)增效主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，但是存在日光溫室面積小、土壤利用率低、建設(shè)技術(shù)不規(guī)范、生產(chǎn)性能差、抗御自然災(zāi)害能力不強(qiáng)等問題，嚴(yán)重制約設(shè)施蔬菜的發(fā)展。為了擴(kuò)大日光溫室面積，提高機(jī)械化、現(xiàn)代化水平，適應(yīng)設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展需求，總結(jié)提出10 m跨度日光溫室建設(shè)方案，為隴東地區(qū)日光溫室建設(shè)提供了技術(shù)規(guī)范。

1? ?溫室結(jié)構(gòu)與性能

1.1? ?場(chǎng)地選擇? ?選擇地形開闊，東、西、南三面無遮擋的地塊;水源充足，水質(zhì)優(yōu)良，排灌方便，交通便利;地勢(shì)平坦，土壤肥沃，富含有機(jī)質(zhì)的壤土或沙壤土。避開水源、土壤、空氣污染區(qū)，確保符合綠色蔬菜產(chǎn)地標(biāo)準(zhǔn)和食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

1.2? ?方位? ?坐北向南，東西延長(zhǎng)，以正南或南偏西5°～10°，土地?zé)o法調(diào)整的可接近正南方向建造，保證溫室日出即可揭簾受光。

1.3? ?間距? ?溫室間距為溫室脊高2倍，冬至日下午4：00前排溫室不遮擋后排溫室，一般間距10 m，東西長(zhǎng)60～80 m。

1.4? ?結(jié)構(gòu)? ?日光溫室主要由墻體、后屋面、前屋面、緩沖房構(gòu)成（圖1）。

1）墻體。墻體分后墻和兩側(cè)山墻。墻體寬 1 m，內(nèi)墻37磚墻，外墻24磚墻，空心51 cm，山墻靠緩沖房一側(cè)設(shè)寬50 cm踏步。

2）后屋面。后屋面是后墻與屋脊之間的斜坡，又稱后坡，由彩鋼板和混凝土防護(hù)層組成，屋頂設(shè)寬60 cm竹膠板混凝土頂板放置棉被。

3）前屋面。前屋面由鋼拱架、透明覆蓋物和保溫棉被三部分構(gòu)成。鋼拱架由30 mm×70 mm橢圓大棚管及組件連接而成，支撐屋面和后坡;透明覆蓋物采用PO聚氯乙烯三防膜，主要用于采光和保溫;不透明覆蓋物采用5層加厚棉被，用于夜間保溫。

4）緩沖房。建在溫室山墻一側(cè)，緩沖室內(nèi)外溫度，儲(chǔ)存農(nóng)資、農(nóng)具等。

1.5? ?溫室性能

1）屋面角與采光性能。前屋面角底角60°，腰角30°，頂角22°，后屋面仰角55°，水平投影1.2～1.4 m。能夠最大限度地利用太陽光能，提高光能利用率，透光率一般在80%以上，后坡及墻體無光照死角，具有良好的采光性能。

2）墻體、后屋面與保溫性能。墻體厚100 cm，空心磚墻，后屋面采用彩鋼板混凝土防護(hù)層，能夠在密閉條件下最大限度地減少溫室散熱，具有良好的保溫和蓄熱能力。在最寒冷季節(jié)，晴天室內(nèi)外溫度相差25 ℃以上，連續(xù)陰天不超過5天時(shí)，室內(nèi)外溫差不小于15 ℃。

3）跨度。一般10 m為宜，跨度過大抗風(fēng)雪能力降低，雪荷載≥0.2 kN/m2，風(fēng)荷載≥0.25 kN/m2，屋面集中活荷載≥0.8 kN/m2，作物荷載≥0.15 kN/m2;跨度過小，種植面積和空間減少，不利于蓄熱保溫和機(jī)械化作業(yè)。溫室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能抵擋較大風(fēng)雪荷載，既穩(wěn)固耐用又避免骨架材料大面積遮光，符合GB/T 18622-2002規(guī)定要求。

4）高度與性能。脊高4.8 m，高跨比1 ∶ 2～2.5，前底角60 cm處，高度1.2 m以上。溫室結(jié)構(gòu)具備通風(fēng)、排濕、降溫等環(huán)境調(diào)控功能，便于環(huán)境調(diào)控，有利于作物生長(zhǎng)。

5）長(zhǎng)度與適用性。長(zhǎng)度一般以60～80 m為宜，不得少于40 m，最長(zhǎng)不超過80 m，種植面積1畝。作業(yè)空間大，適宜于果樹、蔬菜立體栽培和無土種植，有利于機(jī)械化作業(yè)。

溫室長(zhǎng)、寬、脊高、前后坡、屋面坡等結(jié)構(gòu)合理，采光、保溫覆蓋及建筑材料質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)應(yīng)遵循因地制宜、就地取材、注重實(shí)效、降低成本的原則。

2? ?建造技術(shù)

2.1? ?布局及定位

1）場(chǎng)地平整。確定地塊，對(duì)日光溫室用地進(jìn)行平整，清除各種附著物、障礙物，平整土地，確保單棟溫室地面水平，前后排溫室高差控制在50 cm，然后根據(jù)日光溫室方位定樁放線，確定日光溫室位置。

2）溫室布局。根據(jù)地塊大小確定日光溫室群排列和布設(shè)，合理安排田間道路和排灌渠道，然后確定日光溫室方位角、跨度、長(zhǎng)度，山墻位置、緩沖房面積位置。

2.2? ?墻體建設(shè)

1）地基處理?；A(chǔ)開挖深度60? cm，寬140? cm，用原土（底層40 cm）和3.7灰土（頂層30 cm）反復(fù)碾壓夯實(shí)，澆筑110 cm×15 cm的C15混凝土墊層，在溫室后墻內(nèi)側(cè)澆筑60 cm×30 cm×10 cm走道。

2）墻體建設(shè)。墻體為空心磚墻，內(nèi)墻37#磚墻，外墻24#磚墻，中空部分51 cm，厚度? ? ?100 cm。用70#紅磚砂漿滿鋪、滿擠法砌筑，內(nèi)外墻中間每3 m砌筑一道24#連接墻，下3～4道6 mm拉筋，并在高2.2 m處預(yù)埋6 mm拉筋吊環(huán)，用以固定吊蔓鋼絲連接內(nèi)外墻。內(nèi)外墻頂部逐漸向內(nèi)放大合攏，以便頂部混凝土澆筑，內(nèi)墻水泥砂漿抹面找平，外墻水泥砂漿勾縫。

山墻與后墻垂直搭接，高度和孤度與拱架高度和孤度一致，在山墻緩沖房一端緊靠后墻預(yù)留高1.8 m、寬60 cm口，外側(cè)建高25 cm、長(zhǎng)30 cm、寬50 cm踏步13階（高度與后墻齊平）。在兩側(cè)山墻與后墻連接處、3 m、6 m及前角1 m處預(yù)埋12 mmPE管，高度與后墻吊環(huán)齊平，方便固定吊蔓鋼絲，在山墻頂部中心位置安裝 “T”字橫拉桿預(yù)埋件，安裝壓膜卡槽，水泥砂漿抹面。

2.3? ?拱架制作及安裝

1）鋼拱架制作。拱架采用30 mm×70 mm橢圓大棚管或雙弦梁拱園形拱架，橢圓大棚管由大棚管加工企業(yè)加工，雙弦梁拱架采用彎管機(jī)制拱焊接而成，上弦采用DN25鍍鋅大棚管，外徑32 mm，管壁厚度2.8 mm，下弦為DN20鍍鋅大棚管，外徑26.9 mm，管壁厚度2.2 mm，上下弦間距為15～20 cm，用連接件連接或DN20鍍鋅鋼管焊接，連接件間距1～1.2 m，拱型和孤度如圖3所示。

鋼拱架需防腐處理，首先將焊接好的鋼拱架表面用鋼刷處理干凈，不得有銹跡斑點(diǎn)，然后刷兩道防銹漆，第一道漆干燥后刷第二道。運(yùn)輸和安裝過程中盡量避免磕碰、污染，保證漆面不受損傷。

2）拱架安裝。拱架頂部固定在磚墻頂端的混凝土頂板上，底部固定在前屋面底角的砼梁上，間距1～1.2 m，安裝橫拉桿5道。安裝前先在前屋面底角開深40 cm×30 cm的砼槽，整平夯實(shí)，在兩山墻內(nèi)側(cè)1～1.2 m處分別安裝第一拱架，拱架安裝在后墻內(nèi)側(cè)15～20 cm處，插入前角砼梁10 cm，兩端分別用鋼管固定，鋼管斜撐支撐，并在溫室中間安裝2道拱架，調(diào)整水平。在溫室后坡、頂部、腰部、前角分別掛線，然后從一側(cè)依次安裝，用橫拉桿彈簧卡或連接件連接，橫拉桿調(diào)平調(diào)直，均勻布設(shè)于溫室前底角1 m、前腰和后腰位置，橫拉桿與山墻預(yù)埋件連接，鋼拱架安裝完成后進(jìn)行再次調(diào)平，保持屋面水平拱形一致，然后進(jìn)行混凝土頂板和砼梁澆筑。

3）混凝土澆砼。拱架安裝調(diào)平后，進(jìn)行頂板和底圈梁澆砼，固定鋼拱架。在后墻頂部用C20混凝土澆筑兩邊高20 cm、中間15 cm槽形頂板，寬度110 cm，向后外凸10 cm，以利背墻防水，預(yù)埋DN50PVC落水管;在前屋面底角澆筑40 cm×30 cm的C20混凝土砼梁，高度同墻體混凝土墊層，并在頂板中間位置和底圈梁拱架外側(cè)分別預(yù)埋地錨（6 mm鋼筋），用于固定壓膜線和保溫棉被，在底圈梁緊靠鋼拱架位置安裝壓膜槽。

2.4? ?后屋面處理? ?后屋面由鋼拱架、彩鋼板和混凝土防護(hù)層組成。在鋼拱架緊靠頂板及后坡中部焊接兩道30 mm×3 mm熱鍍鋅扁鐵，屋脊頂部及前屋面60 cm處焊接兩道L50 mm×? ? 50 mm×3 mm熱鍍鋅角鐵，固定彩鋼板支撐后坡。頂部安裝60 cm竹膠板，后坡安裝10 cm插縫式夾芯彩鋼板（用120 mm鉆尾絲固定），彩鋼板插縫要緊密，內(nèi)角用混凝土抹實(shí)，以防露風(fēng)，然后澆筑C20混凝土5 cm，下好鋼絲網(wǎng)片，用混凝土砂漿抹平，做好防水處理。

2.5? ?通風(fēng)口設(shè)置與卡槽安裝

1）通風(fēng)口設(shè)置。在頂部屋脊處設(shè)置上通風(fēng)口，上通風(fēng)口寬1～1.2 m，在前屋面底角設(shè)置下通風(fēng)口，下通風(fēng)口寬80 cm。通風(fēng)口覆蓋60目防蟲網(wǎng)，采用扒縫式通風(fēng)，也可安裝自動(dòng)卷膜器，下緣用卡箍固定于卷軸上，搖動(dòng)卷膜器通風(fēng)。上通風(fēng)口用于日常通風(fēng)降溫、排濕，下通風(fēng)口主要用于夏秋高溫季節(jié)通風(fēng)降溫。

2）卡槽安裝。在屋脊頂部，通風(fēng)口下緣，屋面底角20～30 cm、80 cm處拱架上用6 mm鉆尾絲安裝壓膜槽，在前角底圈梁、山墻中部預(yù)埋件上安裝壓膜槽，并嵌入混凝土中，防止露風(fēng)?？ú鄄捎脽徨冧\固膜卡槽，寬28～30 mm，厚0.7 mm，長(zhǎng)4～6 m?？ɑ刹捎媒芑虬芸ɑ桑芎穸?.3 mm。

2.6? ?覆蓋棚膜? ?選用厚0.12 mm聚氯乙烯PO三防膜，采用三膜覆蓋法，上膜（風(fēng)口膜）寬1.2～1.5 m，大膜寬10 m，裙膜50 cm。覆膜選無風(fēng)的晴天中午進(jìn)行，正面向外，先覆裙膜，后覆大膜，再覆風(fēng)口膜。將大膜鋪在鋼拱架上，兩側(cè)長(zhǎng)度一致，拉展繃緊，依次固定于山墻上下通風(fēng)口卡槽內(nèi)。下緣用卡箍固定于卷軸上，上風(fēng)口膜上緣固定于屋脊頂部卡槽內(nèi)，下緣用卡箍固定于卷軸上。覆膜時(shí)上膜壓下膜疊壓搭接，上下疊壓20 cm，裙膜固定于上下及山墻卡槽內(nèi)，棚膜覆蓋好后每隔3 m壓一道壓膜線，以防大風(fēng)將膜吹起。

2.7? ?蓄水池建造? ?蓄水池建在溫室緩沖房一側(cè)，距前角1 m、山墻50 cm，長(zhǎng)2 m、寬1.5 m、深2 m，蓄水量5～6 m3。蓄水池半地下式，地下1.2 m，地基夯實(shí)澆筑20 cmC20混凝土防滲層，池壁地下砌筑12#磚墻，地上砌筑24#磚墻，并用土回填夯實(shí)，水泥砂漿抹面，防滲膠處理。

2.8? ?緩沖房建設(shè)? ?緩沖房建在溫室靠路一邊的山墻外，長(zhǎng)2.5 m、寬3 m、高4.5 m，24#磚墻，10 cm夾芯彩鋼屋頂，鋼門鋼窗，門朝南安裝在溫室緊靠山墻一邊，防止寒風(fēng)直接吹入，進(jìn)入冬季在進(jìn)棚門掛棉門簾保溫。

2.9? ?防寒溝設(shè)置? ?在溫室前角砼梁外20 cm處，挖深50 cm、寬40 cm東西走向防寒溝，溝內(nèi)填農(nóng)作物秸稈、爐渣或珍珠巖等隔熱材料，覆蓋棚膜，覆土壓實(shí)，北高南低，以免雨水流入溝內(nèi)。也可挖深50 cm、寬20 cm的防寒溝，填充20 cm EPS苯板。

2.10? ?卷簾機(jī)安裝? ?自動(dòng)卷簾系統(tǒng)由卷簾機(jī)、撐桿、立桿、卷軸、電動(dòng)機(jī)、倒順開關(guān)、棉被、卷繩等組成。卷簾機(jī)選用YS-5-50撐桿式小五軸卷簾機(jī)，電動(dòng)機(jī)380V、2.2KW，撐桿、立桿、卷軸用DN50熱鍍鋅鋼管焊接而成，棉被采用五層加厚棉被（兩層拉力毯、兩層黑心棉、一層珍珠棉，外加防雨布），長(zhǎng)13 m，寬2 m，符合DB65/T 3640-2014標(biāo)準(zhǔn)。先將棉被均勻覆蓋在溫室屋面上，壓縫搭接深度10 cm，壓好粘扣，后坡棉被用鐵絲固定在地錨上，前角系在卷軸上，安裝卷簾機(jī)、撐桿、立桿，調(diào)試至卷軸水平。