甘肅省土墻立柱通用型日光溫室建造技術

宋明軍，王志偉，趙鵬

（1.甘肅省農業科學院蔬菜研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農業科學院張掖試驗場，甘肅張掖 734000）

甘肅省土墻立柱通用型日光溫室建造技術

宋明軍1，王志偉2，趙鵬1

（1.甘肅省農業科學院蔬菜研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省農業科學院張掖試驗場，甘肅張掖 734000）

從設計指標、結構參數、建造材料及建造施工技術等方面介紹了甘肅省土墻立柱通用型日光溫室的設計與建造技術。

土墻立柱；日光溫室；建造；甘肅省

土墻立柱型日光溫室是目前甘肅省日光溫室的主體結構，建造成本相對較低，在不同生態區均有應用，約占全省日光溫室面積的90%。因各地氣候條件和種植作物種類不同，溫室建造應采取相應的技術和參數［1～6］，通常宜選擇地質條件好、地下水位適中、排灌方便、前方和東西兩側沒有高山以及高大建筑物遮擋的地塊，也可選擇坡度小于25°的向陽坡地，避開洪、澇、泥石流和多冰雹、雷擊、風口、有污染等地段。修建溫室群要做好溫室排列以及配套給排水、道路、電力等設施的規劃建設?，F將主要建造技術介紹如下。

1 設計指標

1.1 光照

溫室內各種作物對光照要求不同，通常以強光性作物為對象進行溫室設計，要求溫室內光照強度大于光補償4 kLx的6 h累計光照強度平均不低于20 kLx，室內前屋面離地1 m高處的平均透光率在70%以上。

1.2 溫度

溫室保溫性能以滿足喜溫果菜生長要求設計，最低溫度不低于8 ℃，嚴寒季節最低溫度時，室內外最大溫差30 ℃。

1.3 整體抗壓性

要求可承擔風壓、雪壓和架材固定荷載等20 a一遇的最大荷載組合，荷載設計能力應達到1.5 kN/m2。

2 結構參數

日光溫室采用坐北朝南、東西沿長建造，相鄰兩棟溫室南北間距8.0 m，左右間距不小于3 m，甘肅各地區的主要結構參數見表1。

2.1 跨度

跨度是指溫室后墻內側到溫室前沿的距離，一般為8.0～10.0 m。

2.2 脊高

指溫室屋脊到室內地面的高度，一般3.6～4.6 m，脊高因緯度和跨度變化有差異。

2.3 方位角

指采光屋面的朝向，不同區域方位角不同，如河西走廊為正南偏西5～10°，涇河流域0～5°。

2.4 墻體厚度

墻體包括后墻和山墻。墻基部1.4～1.8 m，墻上部1.0～1.4 m，不同生態區差異較大，一般要求大于當地最大凍土層50 cm以上。

2.5 后屋面

又稱“后坡”，是日光溫室的圍護結構之一，具有隔熱保溫作用。一般后坡長1.6～2.4 m，后屋面仰角38～43°。

2.6 長度

指溫室東西長，標準溫室長60.0 m，但根據立地條件可以達到80.0 m。

3 建造材料

3.1 骨架材料

采光屋面的骨架材料有主拱架、副拱架、冷拔絲、鐵絲、竹桿等，后屋面的骨架材料有立柱、檁條、冷拔絲。

3.1.1 骨架材料選擇骨架采用鋼竹結構時，8.0 m跨度溫室主骨架選用DN 40 鋼管（外徑48 mm、壁厚3.25 mm）；溫室跨度大于9 m時，主骨架采用平面桁架結構，上弦選用DN 40 鋼管，下弦選用φ12鋼筋，腹桿選用φ10 鋼筋，主鋼骨架間距3.6 m。副骨架選用竹桿，基部直徑2 cm 以上，長度4.5 m以上，間距0.5～0.6 m，溫室橫向每0.4 m 拉φ8 冷撥絲。采用全鋼結構時，用雙拱桁架，骨架上弦選用DN 20 鋼管，骨架下弦選用φ12 鋼筋，腹桿選用φ10 鋼筋，雙拱骨架間距1.0 m，溫室縱向拉3～4道DN20 鋼管作為縱拉桿。

3.1.2 立柱、檁條和底座立柱可采用鋼管或水泥預制件，長3.8 m，立柱間距1.8 m。鋼管做立柱時，規格為DN 40鋼管（外徑48 mm、壁厚3.25 mm）。選用水泥預制立柱時，用C20混凝土，立柱長、寬、高尺寸分別為15、12、380 cm，內嵌4根φ8鋼筋。檁條可采用鋼管、水泥預制件或圓木，檁條長2.8 m。選用鋼管時，規格為DN40鋼管（外徑48 mm，壁厚3.25 mm）；選用C20混凝土預制檁條時，長、寬、高尺寸分別為15、12、280 cm，內嵌5根φ8鋼筋；選用圓木時，直徑15 cm以上，不可選用朽木。用鋼管作立柱和檁條時，用水泥預制底座，下面可安放墊石支撐。

3.1.3 橫梁采用鋼管，鋼管規格型號與立柱相同，長度與溫室的整體長度（包山墻）相等?？v向角鐵架在屋脊處，用于連接前后屋面骨架，長度與溫室的整體長度（包山墻）相等。

3.1.4 鐵絲山墻外側固定地錨預埋直徑4 mm 鍍鋅鐵絲。前、后屋面縱向拉直徑2.8 mm 鍍鋅鐵絲，前屋面鐵絲間距40 cm，后屋面鐵絲間距10～15 cm，屋脊處拉雙股。溫室內縱向吊蔓采用直徑2.8 mm 鍍鋅鐵絲，橫向吊蔓采用直徑2.2 mm鍍鋅鐵絲。捆扎采用直徑2.0 mm 鍍鋅鐵絲。撐膜竹竿固定采用直徑1.0 mm 鍍鋅鐵絲。

表1 土墻立柱型節能日光溫室結構參數

3.2 墻體材料

墻體選用干打壘土墻，把土填入兩塊木板或木椽之間夯實完成。為避免鹽堿及水浸坍塌，墻基要求用三合土夯實50 cm，也可加少許碎麥秸或砂子、爐渣等，既增加強度，又減少干裂。有條件的地區也可用磚石砌成。

3.3 屋面采光覆蓋材料

日光溫室前屋面的透明覆蓋材料以厚0.12 mm、寬8.0 m的醋酸乙烯（EVA）高保溫日光溫室專用膜最好。醋酸乙烯（EVA）是農業部推薦的高效節能日光溫室專用膜，它是以EVA樹脂為主體的三層復合功能性農用薄膜，具有高度透明性，透光率比PVC無滴膜和PE無滴膜高15%～20%，高衰減慢，保溫性好，溫度比PE無滴膜高2～4℃，比PVC無滴膜高1.5～2.0 ℃。防塵性杰出，無助劑析出，可長期保持透明度。流滴持效期6個月以上，是PVC和PE無滴膜的2倍。

3.4 保溫覆蓋材料

日光溫室保溫覆蓋材料通常采用草簾或保溫被，也可在草簾外覆蓋棚膜防霜保溫。通常草簾寬1.2 m、長9.0～11.0 m、厚4～6 cm，可用2～3 a。保溫被寬3.0～4.0 m、厚1～3 cm、重1 000～3 000 g/m2，表層具備防水、防老化性能，芯層具備良好的保溫隔熱性能。

圖1 河西走廊跨度8 m的土墻立柱通用型日光溫室建造標準示意

4 建造施工技術

主要施工技術參數見圖1。

4.1 施工時間

通常施工從春季開始，夏收后建造結束，以保證在投放使用時墻體干透。

4.2 墻體施工

墻體應連續分層砌筑，要求無明顯接縫，夯實程度一致。墻內外各留50 cm空地不取土，以保護墻體。室內表層30 cm以內熟土在建造前移出，墻體砌筑完成后回填，以免影響以后的種植。4.3后屋面施工

4.3.1 底座埋設底座下用三合土夯實。立柱底座和骨架底座分別在同一水平面上。立柱底座水平放置，中心距后墻1.0 m，東西向每1.8 m放一塊。主骨架底座中心距后墻內側8.0 m，東西向每3.6 m放一塊。檁條底座放置在后墻中，間距1.8 m，檁條下端頂在底座的小坑內，仰角按照參數表規定，檁條底座在同一水平線上。用混凝土預制件做立柱和檁條時下面放置墊石。

4.3.2 立柱和后屋面安裝立柱下端焊結在底座預埋的鋼筋上，上端與橫梁焊接。橫向梁與檁條在距檁條頂端0.95 m處焊接。檁條下端頂在檁條底座上，中部與橫梁焊接，頂部與橫向角鐵焊接。焊接結束后，用砂紙除去金屬表面的鐵銹，處理好焊接點，涂防銹漆2遍做防銹處理。用混凝土預制件做立柱和檁條時，立柱下端埋深0.48 m，下面用三合土夯實并加墊石或底座。立柱上端頂在檁條中部距頂部0.95 m處，并用3.0 mm鐵絲通過預留孔穿孔固定。檁條頂端通過預埋鋼筋與橫向角鐵焊接。

4.3.3 縱向鋼絲安裝先在兩側山墻頂部放置兩根直徑10 cm以上、長2.0 m的襯墻圓木。后屋面檁條上每20 cm拉2.8 mm鍍鋅鐵絲，最頂端拉雙股，出墻處用鐵釘固定在襯墻圓木上，兩端固定在山墻外側地錨的預留鐵絲環上。鋼絲與檁條用2.0 mm鐵絲固定。

4.3.4 后屋面填充覆蓋在鋼絲上先鋪1層無破損、防老化性能好塑料薄膜，厚0.1 mm以上，寬6 m左右，膜上鋪玉米稈15 cm，再填充麥草等。填滿后將薄膜折轉包住全部填充料，覆土踏實，土厚20 cm，土層上再覆蓋5 cm草泥。后屋面外表面要求做成前高后低約10～15°的坡度，以利于排水。甘肅省渭河流域、涇河流域、徽成盆地和高寒陰濕區雨量相對較多，日光溫室后屋面表面應覆蓋舊棚膜或防水材料。后屋面每隔5 m安裝DN 50 PVC排水管，排水管應延伸出墻體20 cm，以避免沖刷后墻。

4.4 前屋面施工

4.4.1 主骨架制作按剖面圖等高線加工骨架，用彎管機加工主骨架，要求彎管均勻一致。在地面先按剖面圖的等高線放樣，然后在放樣圖上焊接加工骨架。

4.4.2 骨架安裝主骨架前端與前底座焊接，頂端和角鐵焊接，將整個溫室骨架全部連接在一起，以增加溫室的穩定性和安全性。焊接的骨架在同一平面上，不能高低錯落。焊接結束后，用砂紙除去金屬材料表面的鐵銹，涂防銹漆2遍做防銹處理。

4.4.3 縱拉鋼絲安裝先在兩側山墻頂部放置直徑10 cm以上襯墻圓木。骨架上東西向每40 cm拉一道2.8 mm鋼絲，出墻處用鐵釘固定在襯墻圓木上，兩端固定在山墻外側地錨上的預留鐵絲環上。鋼絲與骨架連接處用2.0 mm鋼絲固定。

4.4.4 撐膜竹竿固定前屋面每0.6 m設一道撐膜竹竿，上下用兩根竹竿對接固定于2.8 mm橫拉鋼絲上。竹竿下端插入土中，上端可頂在角鐵上。主骨架兩側也加小竹竿，避免棚膜與鋼管直接接觸而發生“背板”效應。竹竿與鐵絲的連接處用布帶或1.0 mm鐵絲固定，使整個棚面連接為承載力大、彈性好、遮光少的整體網狀結構。

4.5 通風窗設置

采用扒縫或卷膜器通風，頂通風窗寬1.0～1.5 m，底通風窗寬0.6～1.0 m，長度和溫室等長，并安裝40目防蟲網。溫室長度在60 m以內時，卷膜器卷軸采用公稱口徑DN 20鍍鋅鋼管，壁厚2.5 mm以上；溫室長度在60 m以上時，卷膜器卷軸采用公稱口徑DN 26鍍鋅鋼管，壁厚2.5 mm以上。

4.6 防寒溝施工

距溫室前沿10 cm處挖寬40 cm、深50 cm的防寒溝，挖好后先鋪塑料薄膜，再填充麥草或秸桿，將填充物用塑料薄膜包嚴，壓土，以免進水。防寒溝上面留有10 cm土臺。也可在在距溫室前沿10 cm處挖寬20 cm、深50 cm的防寒溝，溝挖好后直接埋入厚8 cm、寬50 cm的聚苯乙烯泡沫板作為隔熱材料。

4.7 蓄水池施工

水池為地下式，邊沿高出地平20 cm，建在溫室內靠近水源一側，距山墻50 cm。水池長5.0 m、寬2.0 m、深2.5 m，容積20 m3，中間用12磚墻或10 cm混凝土隔墻隔開，隔墻底部距池底15 cm處留一直徑5～8 cm的過水孔。統一經營的日光溫室群也可采用集中供水，即單獨一座溫室用于蓄水供水。

4.8 緩沖間施工

緩沖間建造于日光溫室出入門的外側，溫室出入門與緩沖間門的方向要錯開，以免寒風直接吹入溫室。緩沖間為土木結構，長2.5～3.0 m、寬2.0～3.0 m、高2.5 m左右，一般南側開門，與外界相通。溫室出入門應設置在山墻上，寬0.8～1.0 m，高1.6～1.9 m，與溫室內走道相通。

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（本文責編：陳偉）

S625.1

B

1001-1463（2015）01-0067-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.01.024

2014-09-22

甘肅省蔬菜產業科技攻關項目“甘肅省不同生態區域日光溫室新型結構研究”；甘肅省農業科學院農業科技創新專項（2012GAAS04）；甘肅省農業科學院科技支撐項目（2013GAAS19）部分內容

宋明軍（1969—），男，甘肅平涼人，副研究員，碩士，主要從事設施農業工程和溫室環境方面的研究工作。聯系電話：（0931）7614949。E-mail：gs_smj@163.com