南方設(shè)施大棚的設(shè)計建造與棚內(nèi)降溫措施

肖日新 何陽

Vegetable Leader Forum 菜頭說

南方設(shè)施大棚的設(shè)計建造與棚內(nèi)降溫措施

肖日新 何陽

肖日新，1982年1月畢業(yè)于湖南農(nóng)大蔬菜專業(yè)，1994年為發(fā)展北運蔬菜之需南下海南。現(xiàn)為海南省農(nóng)科院二級研究員，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家。“十一五”、“十二五”期間參加國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。主要社會兼職：長江蔬菜協(xié)會常務(wù)副理事長，海南省園藝學(xué)會理事長。現(xiàn)被聘為海南陵水國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)首席專家，海南（潤達(dá)）院士工作站執(zhí)行專家。長期從事北運蔬菜新品種與新技術(shù)研發(fā)，一直被海南業(yè)界稱為“海南菜頭”。先后主持或參與國家、省部級課題40多項；出版專著5本，發(fā)表論文50余篇；授權(quán)專利5項，認(rèn)（審）定新品種8個，獲得成果獎勵22項次；其中省部級一等獎6項，二等獎6項，三等獎或其他獎項12項。

在南方區(qū)的蔬菜生產(chǎn)中，無論是冬春北運蔬菜的集約化育苗，或高端禮品瓜果蔬菜的設(shè)施生產(chǎn)，還是夏秋速生葉菜的渡淡栽培與為了防止病蟲為害的安全生產(chǎn)等，都需要利用不同類型的設(shè)施大棚。因此近年來南方設(shè)施大棚發(fā)展非常迅速，據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計，僅華南區(qū)的海南、廣西、廣東及福建4省已發(fā)展各類設(shè)施大棚近33.33萬hm2。但有相當(dāng)一部分照搬北方棚的設(shè)計理念，也就是說保溫效果尚可，但降溫效果較差，因此在生產(chǎn)中利用時間較短，周年利用率較低，影響了整體效益的發(fā)揮。

1 關(guān)于新棚的設(shè)計建造

南方區(qū)的設(shè)施大棚在設(shè)計中應(yīng)考慮哪些因素呢？其一是夏秋的降溫問題，能確保在夏秋高溫季節(jié)正常使用；其二是相對抗風(fēng)，不能要求所有棚型都做到抗50年不遇大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)，但根據(jù)不同檔次的棚型要求能抵抗 10～12級的臺風(fēng)；其三能抵擋暴雨和防止棚內(nèi)水淹；其四是能阻隔蟲源，起到隔離作用。而以上因素中，最關(guān)鍵的是夏秋降溫問題，如果夏秋棚內(nèi)溫度降不下來，則大棚不能使用，那么再高檔的棚也是白費。

因此，南方設(shè)施大棚的設(shè)計不能照搬北方的設(shè)計理念，要按照“空氣比熱”的物理學(xué)原理，通過改變棚型結(jié)構(gòu)，促進(jìn)熱空氣上升排出棚外，使涼空氣下沉控制棚內(nèi)溫度升高，達(dá)到降低棚內(nèi)溫度的目的！

根據(jù)以上降溫原理和近幾年的生產(chǎn)實踐，特此推薦以下幾種不同檔次的棚型供生產(chǎn)者推廣使用。

1.1 傾斜式平網(wǎng)棚

將原來普遍采用的平網(wǎng)棚改為北高南低的傾斜式平網(wǎng)棚，頂部覆蓋40～60目的藍(lán)色或綠色遮陽網(wǎng)，根據(jù)棚體大小設(shè)置棚內(nèi)立柱，四周設(shè)置高密度防蟲網(wǎng)。將平網(wǎng)棚改成傾斜式設(shè)計，主要是利于暴雨時的排水，能將70%以上的降雨排出棚外。這種簡易平網(wǎng)棚的棚體不宜太大，以1 334～2 001 m2規(guī)模為宜；南北傾斜坡度為2.0%～2.5%。

1.2 單斜式拱圓形散熱大棚

該種棚型的主要特點是棚脊采取南北傾斜式設(shè)計。棚體規(guī)格為：棚長30 m，棚寬6 m，棚高北端為4 m、南端為3.4 m，南北高差0.6 m，棚脊傾斜坡度2.0%。棚拱為圓弧形，拱高1.4 m。為滿足北端排熱氣的需要，北端上部三角區(qū)不要覆膜，應(yīng)覆蓋較疏的防蟲網(wǎng)。

1.3 單斜式凸拱形散熱大棚

該種棚型的主要特點是在拱圓形棚的基礎(chǔ)上再加上一個小凸拱，棚脊也為傾斜式設(shè)計，傾斜坡度2.0%。棚體規(guī)格同單斜式拱圓形大棚。拱棚二坡面與小凸拱頂面覆蓋薄膜，而小凸拱二側(cè)面及棚北端上部均覆蓋較疏的防蟲網(wǎng)。

授權(quán)專利號：ZL201220439165.5

1.4 雙斜式半坡面中高檔散熱大棚

該種棚型的主要特點體現(xiàn)在棚面與棚脊的雙向傾斜式設(shè)計。棚拱面由上拱面、下拱面和垂直側(cè)面組成，垂直側(cè)面連接上、下拱面。 棚體規(guī)格：棚長30 m、棚寬8 m、棚高5.2（南端）～6.0 m （北端），棚脊傾斜坡度2.5%。上下拱面均覆蓋薄膜，垂直側(cè)面與北端上部則覆蓋較疏的防蟲網(wǎng)。

1.5 拱圓形頂部半開啟高檔散熱大棚

該種棚型的主要特點是在拱圓形大棚的基礎(chǔ)上設(shè)計可動式的半坡面覆蓋層，即棚面的一半采取固定式覆蓋，另一半則隨著溫度變化而開啟或關(guān)閉并實行自動化控制。棚體規(guī)格：長度可根據(jù)地形設(shè)計40～50 m，寬度12 m，高度7.5 m，肩高5.5 m，拱高2 m。為確保通風(fēng)與排熱氣的效果，可動式半坡面開啟高度要求達(dá)到1.1～1.3 m。半坡面開口處安裝較疏的防蟲網(wǎng)。

拱圓形頂部半開啟高檔散熱大棚效果圖

1.6 半坡面頂部側(cè)通風(fēng) （大鋸齒）散熱大棚

該種設(shè)計適于棚體較高且為連棟式的大棚采用。一般至少為3～4連棟，棚高根據(jù)地形及當(dāng)?shù)氐呐_風(fēng)情況選擇 5.5～7.5 m；標(biāo)準(zhǔn)跨度8 m，開間4 m，半坡面的坡度宜大，確保頂部側(cè)通風(fēng)面高度達(dá)1.3～1.5 m。棚體宜東西向，半坡面朝南，頂部通風(fēng)窗口朝北；既利于冬春棚內(nèi)采光，又利于夏秋抗風(fēng)。半坡面覆蓋薄膜；四周及頂部通風(fēng)口覆蓋防蟲網(wǎng)+薄膜，里層防蟲網(wǎng)固定，外層薄膜能隨溫度變化而開啟或關(guān)閉，且最好能實現(xiàn)自動化控制。

半坡面頂部側(cè)通風(fēng)（大鋸齒）散熱大棚效果圖

2 現(xiàn)有已建大棚降溫措施

對于原有的普通大棚，為提高周年使用效率，尤其是能確保夏秋高溫季節(jié)正常使用，建議采取以下降溫措施。

2.1 采取網(wǎng)膜混蓋方式

對于一些比較簡易的中型生產(chǎn)大棚，可選擇能同時起到降溫、擋雨、隔蟲的網(wǎng)膜混蓋；主要改造措施為：棚四周覆蓋防蟲網(wǎng)，棚拱二斜面覆蓋薄膜；棚頂正中留0.8～1.0 m的通風(fēng)道，通風(fēng)道上面覆蓋一幅相適應(yīng)寬度的防蟲網(wǎng)或遮陽網(wǎng)，兩端用“U”形卡槽卡住；棚中間還可每隔一定距離拉幾根壓膜線，使加蓋的防蟲網(wǎng)或遮陽網(wǎng)得到較好固定。

2.2 配套外遮陽與內(nèi)遮陽

對于一些中高檔大棚，還是應(yīng)該配套外遮陽并安裝自動控制設(shè)備；其中設(shè)計較高的大棚還應(yīng)配置內(nèi)遮陽，以便在光照強烈時使用。測試結(jié)果表明，覆蓋外遮陽，能使棚內(nèi)室溫降低2～3℃；再加內(nèi)遮陽，能使棚內(nèi)室溫降低3～5℃。

2.3 棚內(nèi)底部四周安裝循環(huán)冷水管

對于中高檔大棚，要確保在炎熱的夏秋季使用，可以在棚內(nèi)底部四周安裝循環(huán)水管，以便抽取深井水導(dǎo)入循環(huán)水管并進(jìn)行地面與地下循環(huán)，不斷帶走熱量，達(dá)到降低棚內(nèi)溫度的目的。這種降溫方式在下半夜開啟有利降低高夜溫，產(chǎn)品提質(zhì)效果更好。

2.4 大棚北端上部安裝排氣扇

對于棚型較矮的一些中檔大棚，宜在北端上部安裝排氣扇；如果是連棟棚，每個棚拱應(yīng)安裝1臺，以便在空氣悶熱時通過頂部排氣扇進(jìn)行強制通風(fēng)，達(dá)到降低棚內(nèi)溫度的目的。

2.5 棚內(nèi)安裝吸濕降溫風(fēng)機

對于密封效果好的高檔大棚，宜將普通的垂直風(fēng)機改為能吸濕降溫的垂直風(fēng)機；一般550～600 m2安裝2臺即可，正常情況下能降溫3℃以上。

2.6 棚內(nèi)安裝倒掛式噴霧裝置

大多數(shù)中低檔大棚可在棚內(nèi)安裝倒掛式噴霧裝置，宜選擇霧化程度高的滴頭，霧化越細(xì)表面積越大，帶走熱量越多降溫效果越好。如果倒掛式噴霧裝置配上頂部排氣扇，則降溫效果更為理想！

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.16.009

海南科技重大項目（SQ2017GXNY0007）；海南現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)研究院項目（CGXXJG201601）

肖日新，海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，海口，電話：13307564905，E-mail：xrix@163.com

何陽，海南潤達(dá)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)股份有限公司

2017-06-28