范秀華+郭金濤
摘要:節能型日光溫室是近年來在蔬菜生產中大規模采用的一項農業園藝設施,可在北方地區嚴寒的冬季不加溫條件下進行反季節蔬菜生產,達到節能、優質、高效的目的。經過多年的實踐,松山區探索出適合本地區的日光溫室建造模式。為了指導全區日光溫室的建設,特制定本技術規程。本技術規程適應于松山區各鄉鎮。
關鍵詞:高效節能型;日光溫室;建造技術
一、高效節能型日光溫室場地選擇與規劃
1、場地選擇
選作建筑日光溫室的地塊,需同時具備以下條件:所選區域要開闊,東、西、南三面不能有遮光物體,比如高大的樹木、建筑物或山崗;土壤要疏松、肥沃、深厚,且土壤未受到鹽漬和其它污染;還要避開風口、風道、河谷、泄洪道等;另外,必須具備良好的排灌設施,水電設備,并保證水質的良好和交通的便利。
2、場地規劃
確定好建造的場地后開始總體規劃,對溫室的具體位置、之間的距離、田間的通道、灌溉渠道以及周邊的建筑都進行科學合理的規劃,并詳細繪制平面設計圖。
(1)規劃前準備
羅盤儀、花桿、鋼尺、米繩、標樁和白灰等。
(2)溫室方位
座北朝南,東西延長,依據地形地貌,正南或偏西10°以內均可,以南偏西5°最佳。
(3)前后兩排溫室的間距
最佳的間距為在冬至前后,保證前排溫室不明顯遮擋后排溫室,來確保后排溫室在冬至前后日照最短的季節里,每天達到6 h以上的光照時間。
(4)溫室的長度,排列方式
根據選擇地塊的實際大小,溫室最適宜的長度在80-100 m。其中東西兩列的溫室還應留5-6 m寬的通道,同時開設排灌溝渠。南北每隔10-15排設一條4-5 m寬的東西向通道。
(5)排灌水渠的設計
園區內都采用地下管道實施灌水,這不僅可以減少占地面積,還可以節約水資源。如果日光溫室是建造在山坡上,必須設置防洪道,避免暴雨、洪水的發生,通常在溫室南邊和東西邊設置;還需要設置跌水壩,主要根據坡度的大小,間隔的溫室為1-2排。內水道,一般設置在距后墻根20 cm左右以外,但如果是采用滴灌,則要把主管道設在溫室后墻過道的南側。
(6)周邊附屬設施
低壓線路應該在兩列溫室的一側鋪設,且不能對運輸的車輛造成影響,電桿也不能對溫室造成遮擋。其余建筑,比如倉庫、鍋爐房、水塔等,都要建在溫室北側,以防對溫室遮光。
(7)水塔設計
具體設計要依據園區內的規模來確定,達到100畝左右的規模,貯水池應設計200 m3以上來保證供水量。
二、高效節能日光溫室總體尺寸設計
跨度、長度:內跨7.5-8.0 m,長度以80-100 m為宜;墻高、矢高:根據跨度大小來確定,跨度為7.5-8.0 m,墻高3.2-3.0 m,矢高4.3-4.6 m;前后屋面的角度:前屋面角度一般為31.5°-32.5°,前屋面的形狀為拱圓形。拱架底腳處與地面的切線角為600°,拱架中段南端起點處的切線角300°,拱架上段南端起點的切線角200°;后屋面的角度以380°左右為宜;后屋面水平投影長度為1.3 m;墻體厚度1.5 m以上;后屋面厚度40-70 cm。
三、建造
1、建造時間
雨季來臨前后,封凍前15-20天建造完畢,春季建造最為適宜。
2、筑墻建造
(1)機建厚土墻體
底寬4.0-4.5 m,上寬2.0-2.5 m。建造中需要采用的機械有:挖掘機和鏈軌推土機各1臺配合施工。施工放線時,要求墻基的放線寬為6.5 m,取土層按5.0-5.5 m寬放線。然后就開始建土墻,第一步清理地基,使濕土層顯露,并壓實;第二步用挖掘機在取土層內取土,堆至墻基線內,并壓實且整平,要求上土5-6層,每層0.5-0.6 m,直到墻高達到2.4-2.6 m;第三步使用挖掘機切削后墻,注意后墻必須要與地面保持一定的傾斜度,同時為了避免墻體倒塌,建造時要把墻底腳的寬度比墻頂沿向南寬出約30-50 cm。
(2)側墻建造
底座寬3 m,上寬1.5 m以上,采用機制或人工打制。使用潤濕的土,一層土一層草,逐層夯實。也可以直接把土和草加水拌勻,然后層層垛草泥,且每層都需要適當晾干。
(3)后墻墻帽
磚墻帽:磚墻帽一般寬37 cm,高20-30 cm,要求水泥做漿。磚墻邊緣應與土墻邊緣有10-15 cm的距離。
草泥垛墻帽:草泥墻一般垛高30-40 cm,寬50-60 cm,方便拱架與后坡的搭建。
水泥預制件墻帽:用60 cm×120 cm的水泥預制件,并列鋪于墻頂上做墻帽。
3、溫室內地面整平、澆水、沉實、砌墻
溫室后墻建成后,一是要及時對室內的地面進行平整;并開始澆水,通過澆水使溫室地面沉實;二是在溫室南側砌基礎墻,一般為寬24 cm,高40 cm。每隔0.8-1.0 m預埋1個鋼筋頭,然后在磚墻上平放一根鋼筋,直徑約為12-14 mm,最后要與預埋的鋼筋頭進行焊接。注意:前后墻體的水平高度和垂直距離應符合溫室拱架安裝要求。
4、拱架安裝
(1)竹木骨架結構
采用竹桿做拱架,沿長度每隔2.2-3.0 m設一排立柱,一般按寬度設4-5排立柱,溫室脊柱,是支撐后坡和前屋面以及草苫的主要立柱,承受力量最大。一般脊柱為直徑12 cm的水泥圓柱或12 cm×12 cm的方柱,高度4.5-5.0 m,需要埋入地下0.5 m,地上高度4.0-4.5 m。立柱頂端應向后墻傾斜8-10 cm(即按垂線位置向北傾8-10 cm)以平衡后坡的重力。在脊柱上面架設一南北向橫梁(也稱脊檁),可采用直徑2寸鋼管(國標)做橫梁。靠后墻有一排后墻立柱,柱高4.0-4.4 m,直徑12 cm的水泥圓柱或12 cm×12 cm的方柱,埋50 cm,地上高度4.0-4.5 m,橫向有一直徑2寸鋼管(國標)橫梁。脊柱前的立柱為腰柱Ⅰ,高度4.0-4.5 m,直徑12 cm的水泥圓柱或12 cm×12 cm的方柱,需要埋入地下0.5 m,地上高度3.5-4.0 m。腰柱Ⅰ前為腰柱Ⅱ,高度3.8 m,直徑12 cm的水泥圓柱或12 cm×12 cm的方柱,需要埋入地下0.5 m,地上高度3.3 m。溫室前沿最南邊前立柱底部距溫室前底腳約1.4 m,柱長2.2 m,直徑1 cm水泥圓柱,下埋0.5 m,地上部1.7 m,埋前立柱時,立柱頂端向南側傾斜0.3 m左右。該類型溫室拱架造價低、投資少,但支柱較多,作業不方便,遮光較大,且需要年年維護。該類型溫室造價每延長米約為350元。
(2)無立柱鋼筋或鋼管拱架結構
無立柱鋼筋或鋼管拱架結構日光溫室,要求跨度在7.5 m以下。用鋼筋或鋼管焊接的雙弦拱架,要求上弦為直徑14-16 mm的鋼筋或六分鋼管,下弦為直徑12 mm的鋼筋,拉花為直徑10 mm鋼筋,鋼筋質量符合國家有關標準,拱架焊制時,一定要嚴格按模具焊制。每隔0.8-1.0 m安裝一道拱架,連接拱架時,每個拱架的所有點都在其水平投影上,橫接筋一定要拉緊拉直。在溫室拱架前后,且坡面距屋脊50 cm處下弦各橫拉一道35 mm的鋼鉸線,再使用緊線器繃緊。最后錨石墜住線的兩端,并用卡子固定在下弦上。此外,用直徑12-14 mm的鋼筋在拱架前后屋面上設置7-8道拉筋,并用錨石固定在山墻外側,增強拱架的整體抗壓能力。該類型溫室造價每延長米約為450元。
(3)鋼筋與竹木混合拱架結構
該類型日光溫室每隔3-4 m用一道加強鋼拱架,鋼拱架之間設2-3根竹木拱桿。用鋼架和竹木拱桿結合形成前屋面的拱架。溫室屋脊設一排立柱,架設橫梁除溫室屋脊立柱(后立柱)外不需要再埋其它立柱。前屋面設4-5道橫拉筋,橫拉筋用35 mm的鋼鉸線東西向連接鋼拱架和竹桿拱架。該類型日光溫室,支柱較少,遮陽少,便于操作,優于竹木拱架,但它承重力較鋼拱架低,應注意承載力。該類型日光溫室造價介于竹木拱架和鋼拱架之間,每延長米約為380元。
(4)8 m有立柱鋼筋拱架結構
一般脊柱為直徑12 cm的水泥圓柱或12 cm×12 cm的方柱,高度4.5-5.0 m,需要埋入地下0.5 m,地上高度4.0-4.5 m。立柱頂端應向后墻傾斜8-10 cm(即按垂線位置向北傾8-10 cm)以平衡后坡的重力。在脊柱上面架設一南北向橫梁,可采用直徑2寸鋼管(國標)做橫梁。靠后墻有一排后墻立柱,柱高4.0-4.4 m,直徑12 cm的水泥圓柱或12 cm×12 cm的方柱,埋50 cm,地上高度4.0-4.5 m,橫向有一直徑2寸鋼管(國標)橫梁。按0.8-1.0 m,安裝拱架,在前屋面設6-7道橫拉筋,橫拉筋可選用35 mm鋼鉸或直徑14 mm鋼筋,兩端用錨石墜實,此類型穩固性能比較好,每延長米造價約為450元。
5、挖防寒溝
主要對溫室起到保溫作用,防寒溝通過阻隔溫室與外界,來阻止溫室的溫度傳遞到外界。一般在溫室前屋腳角下挖防寒溝,深0.6-0.8 m,寬0.4 m,并在溝四周鋪舊薄膜,溝內用隔熱物、聚苯板填充等。
6、通風口
需要設置2排通風口,分上排和下排,上排設置在溫室前屋的上方,主要的功能是通風、排濕、降溫和換氣。下排則設置在溫室前屋下方,與地面的間距為1 m,主要作用是進風。
四、壓膜線,地錨
1、壓膜線
通常采用鍍鋅8號鋼線。
2、地錨
進行深埋,最好是使用較重的石料制作。
五、日光溫室覆蓋材料的選擇和連接
1、塑料薄膜的選擇
一是PVC,聚氯乙烯無滴防老化膜。具有良好的透光性和保溫性,且耐低溫;但防塵性差且不耐拉,后期透光率下降幅度大,每畝需要覆蓋130kg;二是PE膜,聚乙烯膜和聚乙烯無滴防老化膜,其優點為:拉力強,透光性、保溫性、耐候性中且具有良好的防塵效果,缺點有:保溫能力差,持續期短,每畝需要覆蓋100 kg;三是EVA膜,聚乙烯-醋酸乙烯膜,不僅具有耐拉、透光、耐低溫性的優勢,還能保溫、除塵、流滴性良,最重要的是用量少,每畝為100 kg,當然這種膜的單價相對較高。
2、塑料棚膜的連接
扣棚膜時,最好采用三幅,上幅寬2.5 m,中間幅寬5-7 m,下幅寬1.5 m,每幅上下搭接處的塑料邊烙合形成褲套,中間串繩,上棚膜時應上幅壓下幅疊壓搭接,上下疊壓搭接20 cm,以便扒縫放風。扣棚時各棚膜必須繃緊、壓實,然后把上部薄膜外邊固定在溫室后坡上,下部棚膜底邊壓在前屋角下。另外,拱架間需要用固定在地錨的壓膜線壓牢。
3、冬季保溫
通過在棚膜上覆蓋草苫和棉被,來防治植株凍傷。
參考文獻
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